PESTICIDY VE SLADKOVODNÍCH EKOSYSTÉMECH
Úvod
Pesticidy jsou látky určené k regulaci množství rostlinných škůdců, ochraně rostlin, zvířat,
lidí. Jsou hojně využívány v zemědělství, potravinářském průmyslu, lesnictví, veterinářství.
V zemědělství zajišťují vyšší výnosy, respektive snižují ztrátu způsobenou škůdci, jako jsou
bakterie, hmyz, plísně. Pokud by došlo k zákazu užívání pesticidů zvýšily by se podstatně
ztráty na úrodě, pro příklad- u ovoce by se jednalo o přibližně 75% ztrát, u zeleniny o 50% a
u obilnin o 30%. Ovšem jejich užíváním dochází k vedlejším nežádoucím účinkům, jako je
zvyšování výskytu reziduí v životním prostředí a negativnímu dopadu na necílové organismy
ať přímou kontaminací (orálně, dermálně,…) či nepřímou (potravním řetězcem).
V České republice je dovoleno užívání pouze registrovaných přípravků, za tuto registraci
je zodpovědná Státní rostlinolékařská správa. Podle statistik bylo v roce 2001 spotřebováno
přibližně 5 600 tun účinných látek. Pro schválení užívání by pesticidy měly splňovat tyto
základní požadavky:
• vysoký rozdíl mezi toxicitou pro cílové a necílové organismy
• dobrá biodegradabilita
• nulový vliv na endokrinní systém savců
Pesticidy lze podle biologického působení rodělit do několika následujících skupin:
• herbicidy (prostředky proti plevelům)
• fungicidy (prostředky proti houbám a plísním)
• zoocidy (prostředky proti živočišným škůdcům)
o insekticidy (prostředky k hubení hmyzu)
o akaricidy (prostředky k hubení roztočů)
o nematocidy (prostředky k hubení půdních škůdců)
o rodenticidy (prostředky k hubení hlodavců)
o avicidy (prostředky k hubení škodlivých ptáků)
o moluskocidy (prostředky k hubení měkýšů)
Za nejužívanější kategorie pesticidů jsou považovány herbicidy/desikanty, kdy jejich spotřeba
v ČR byla odhadnuta na 2800 tun a fungicidy, kdy spotřeba účinných látek ve stejném roce
činila 1300 tun. Z celkového podílu všech spotřebovaných pesticidů v zemědělství tak
herbicidy tvoří 60 %.
Pro nejpřesnější odhadnutí účinku a chování pesticidů v prostředí je důležité znát jejich
vlastnosti např.:
• Rozpustnost ve vodě
• Těkavost- důležité při zpracovávání produktů (např. sušení, pečení, apod)
• Biokoncentrační faktor (indikace míry přechodu z vody a biokoncentraci v organismu
• Půdní adsorpční koeficient Kow vyjadřuje schopnost pesticidů vázat se na půdní částice
Zdroje
Pesticidy a jejich metabolity se běžně vyskytují jak v povrchových tak i podzemních vodách.
Zejména se jedná o triaziny, chloracetanilidy, deriváty kyseliny močové, pyrethroidy,
glyphosat a další. Tyto látky se používají především v zemědělství jako herbicidy. Jsou velmi
dobře rozpustné a snadno pronikají půdním profilem. Kontaminace probíhá zejména
vyplavováním těchto látek do akvatického prostředí odkud se mohou i transportovat na větší
vzdálenosti.
Osud
Přeměny jednotlivých látech závisí na složkách životního prostředí, kde dochází k degradaci
látek působením fyzikálních, chemických a biologických vlivů. Například při ošetření
ovocných stromů herbicidním prostředkem se odhaduje 65 % zasážení listové plochy, 25 %
zásah půdy a 10 % je uvolněno do atmosféry.
Ve vodném prostředí probíhá zejména hydrolýza. Při extrémních hodnotách pH se reakce
uskutečňuje velmi rychle. Mezi pesticidy, které snadno podléhají hydrolýze, patří např.
organofosfáty. K hydrolýze může docházet rovněž i v půdě.
Další významná reakce vedoucí k eliminaci pesticidů je fotolýza, která je iniciována
slunečním zářením. Vlivem tepla dochází k termickému rozkladu např. karbamátů (přímá
fotolýza). Jako nepřímá fotolýza je označován proces, který je iniciován působením volných
radikálů, vznikajících v prostředí účinkem slunečního záření.
Na odbourání látek kontaminujících životní prostředí se výrazně podílejí i mikroorganismy.
Pesticidy mohou vstupovat do běžných metabolických dějů probíhajících v mikrobiální
buňce, případně mohou být pro daný mikroorganismus zdrojem uhlíku a dusíku. Biologická
rozložitelnost pesticidů závisí na jejich struktuře. Biologicky těžce rozložitelné jsou zejména
organochlorové pesticidy, snadněji se rozkládají např. organofosfáty, karbamáty nebo
deriváty kyseliny fenoxyoctové. Za degradaci pesticidů jsou odpovědné především bakterie.
Bylo prokázáno, že například bakterie rodu Pseudomonas, Flavobacterium nebo Serratia
způsobují degradaci chlorovaných organických látek (např. DDT) přítomných ve vodě a půdě.
Aldicarb je účinně odbouráván působením bakterií rodu Methylosinus. Pro účinnou degradaci
je nutné, aby mikroorganismy měly optimální podmínky pro svoji činnost, zejména vhodnou
teplotu a pH
Významný podíl při degradaci pesticidů mají taktéž oxidačně-redukční reakce. Probíhají ve
vodném prostředí při pH=1-4. Těmto reakcím podléhají např. triaziny, organochlorové
pesticidy nebo organofosfáty.
Rizika
Pesticidy, které byly použity na velkých plochách, mohou být prudkými dešti splaveny do
toků řek, rybníků a oceánů. Zdrojem znečištění se mohou stát havárie odpadních vod, které
jsou způsobeny únikem užívaných pesticidů. Při průniku z ploště chemicky ošetřovaných
zemědělských pozemků se mohou pesticidy stát zdrojem znečištění podzemních vod.
Nejčastějšími škodlivinami v podzemních vodách jsou: organické znečištění, ropné
uhlovodíky, těžké kovy, pesticidy, dusičnany a ostatní soli. Mezi hlavní negativní účinky
pesticidů patří možné narušení hormonální funkce v organismech, vznik metabolitů, které
mohou být jedovatější než původní látka. Dlouhodobé užívání pesticidů taktéž může,
způsobuje zvýšení rezistence hmyzu vůči těmto látkám. Celkově jsou toxické pro necílévé
organismy, kdy mohou zvyšovat riziko vzniku rakoviny, poruchy reprodukce, snižování
rozmnožovacího potenciálu zasažených organismů (u některých druhů ptáků dochází k
poruchám reprodukčního cyklu, k opožděné ovulaci, k poruchám v kladení vajec, ztenčení
skořápky vajec - jejich rozmačkání pod samicí apod.)
Příklad
Triaziny
• některé triaziny přetrvávají v podzemních a povrchových vodách
• u atrazinu prokázán vliv na endokrinní systém savců, je prekurzorem
• karcinogenních N-nitrosaminů
Glyfosáty
• přípravek Roundup
• Při testování v 18 evropských zemích obsahovala tuto chemikálii moč 45 %
dobrovolníků
• v nižších dávkách je toxický pro lidské buněčné kultury, včetně embryonálních a
placentálních buněk
• Rovněž je genotoxický, zvyšuje pravděpodobnost genetických mutací a rizika
rakoviny
Zdroje:
http://cit.vfu.cz/toxpotr/soubory/pesticidy.pdf
http://www.hnutiduha.cz/sites/default/files/publikace/2013/07/roundup.pdf
http://www.phytosanitary.org/projekty/2003/vvf-12-03.pdf
https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=51335
https://www.epa.gov/pesticides
http://www.phytosanitary.org/projekty/2003/vvf-12-03.pdf