RECETOX, Masaryk University, Brno, CR holoubek@recetox.muni.cz; http://recetox.muni.cz Ivan Holoubek Chemie životního prostředí II – Znečištění složek prostředí Pedosféra (06) Zemědělství a pesticidy ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Dynamika procesů v půdách ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Zemědělství Zajištění produkce potravin - 7 mld - 10 - 11 mld (2100) Současná situace: přibližně poloviny populace nemá dostatečnou výživu Vyšší produkce potravin: Účelnější využití zemského povrchu pro zemědělskou velkovýrobu - obtížné, plocha zemědělské půdy je limitována Intenzifikace zemědělství na existující obhospodařované půdě Pěstování monokultur - optimální prostředí pro rozšíření škůdců a chorob rostlin ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Chemizace zemědělství Použití průmyslových hnojiv Použití chemických prostředků na ochranu rostlin - pesticidy Zemědělství ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Použití průmyslových hnojiv a jejich vliv na prostředí: Biogenní prvky: Ämakrobiogenní - C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe (Na, Si) Ämikrobiogenní - stopové - B, Mn, Zn, Cu Příjem: C, H, O - bez problémů N - jen některé rostliny přímo (luštěniny), další N - NH3, N - NO3 P - rostlinné bílkoviny, tuky, NK; spolu s K, Ca, Mg, Fe, S - součást nerostů ® zvětrávání hornin ® uvolnění ® roztoky minerálních rozpustných solí ® vstřebávání rostlinami + NH4+, NO3- - z odumřelých organismů, popř. po působení nitrifikačních Zemědělství ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Množství živin uvolněných přirozenou cestou - při dnešním způsobu intenzivního hospodaření - nedostatečné Použití hnojiv - dodání chybějících živin - udržení úrodnosti polí, vzrůst rostlinné produkce Přírodní hnojiva - malá koncentrace NPK, nesprávný poměr, vedou však k tvorbě humusu Průmyslová hnojiva - minerální soli, průmyslová produkce Zemědělství ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Vliv hnojení na prostředí: Ävzduch - výroba, transport, aplikace Ävoda - OV z výroby a použití, splachy z polí Transport z půdy do vody: Ärozpustnost - čím je větší, tím je transport živin rychlejší a snazší Äsorpční vlastnosti živin Ävytěsňování - náhrada jinými ionty, vliv CO2 (Ca, Mg) Äsnížení migrace - se vzrůstající hloubkou orničního profilu, snížení průsaku atmosférických srážek, nižší mikrobiální činnost Povrchový splach živin (N, P) - eutrofizace jezer, rybníků, vodních nádrží, pomalu tekoucích řek. Zemědělství ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Perspektivy: výroba hnojiv v optimálních aplikačních formách: Äkapalná forma - aplikace postřikem (hnojení na list) Ävýroba granulí - účinná látka vázaná na inertní nosič Zemědělství ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Dusičnany (NO3-) a dusitany (NO2-) ÄPřítomné v atmosféře, půdě, vodě a potravinách (zejména v zelenině, ale i v masných výrobcích), vznikají kromě jiného v trávicím traktu živočichů (včetně člověka) ÄVedle ropných látek a jejich derivátech patří k častým kontaminantům povrchových a podzemních vod ÄJde o vysoce rozpustné soli, které nejsou sorpčním komplexem půd zadržované ÄJsou produkty rozkladu organických látek - nitrifikace ÄProblém jejich zvýšené koncentrace v životním prostředí (především ve vodách) je spojen s intenzívním zemědělstvím ÄJejich největším zdrojem pro půdy jsou hnojiva (hlavně průmyslová); významným zdrojem jsou i atmosférické srážky, obsahující v průměru 8-20 mg kg-1 NO3- (což přispívá také k acidifikaci půd) ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz C:\Documents and Settings\Ivan\My Documents\pedo-obrázky\schémy\NCYCLE4.BMP NO3– NO2– NH4+ NH4+ stabilné Mikrobiálna Biomasa Vstupy Odber Interakcie v pôde Straty Organicky viazaný N Odumretý materiál Fixácia dusíka Volatilizácia NH3 Hnojivo (priemyselné) Rozklad biomasy v suchých al. vlhkých podm. NO2 N2 Atmosferický dusík N2 Biogeochemický cyklus dusíku Rastliny Hnojivo (organické) ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz nitrogen_cycle.jpg ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz kolobeh_dusika.jpg baktérie: rod rizobium Biogeochemický cyklus dusíku ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz ÄPřes rozšířený názor o nepříznivém vlivu dusičnanů na lidské zdraví, existují v této oblasti určité nesrovnalosti resp. zjištění které si navzájem odporují. ÄDusičnany se samy o sobě vyznačují relativně nízkou mírou toxicity, avšak přibližně 5% všech požitých dusičnanů se v slinách a trávicím traktu transformuje na více toxické dusitany (vznikají díky redukci bakteriálními enzymy). ÄProblematickým metabolitem dusičnanů jsou nitroso-sloučeniny (u cca. 40 druhů zvířat byly prokázané karcinogénní účinky); vznikají reakcí dusitanů s aminy nebo amidy ÄDusitany a nitroso-sloučeniny dále reagují s různými látkami přítomnými v trávicím traktu člověka za vzniku různě toxických produktů. Vliv dusičnanů na zdraví člověka ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz nRiziko poškození trávicího traktu v důsledku příjmu NO3- NO2- je podmíněné: Ämnožstvím dusičnanů obsažených zejména v pitné vodě, méně v potravě Äjejich vylučováním (v moči) à jak rychle se tělo dokáže zbavovat nitrátů Ävýskytem atrofického zápalu žaludku - ti co trpí „žaludečními vředy“ jsou náchylnější na toxicity NO3- resp. NO2- nVitamín C tlumí karcinogenní účinek dusičnanů resp. dusitanů a nitróso-sloučenin à konzumace zeleniny nemusí byt z tohoto pohledu nebezpečná nExistuje podezření že vyšší příjem dusičnanů může negativně ovlivňovat funkci štítné žlázy – blokuje příjem jódu à zvětšení (hypertrofie) štítné žlázy n n Vliv dusičnanů na zdraví člověka ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz ÄAkutní intoxikace děti (hlavně kojenců) dusičnany (nebo přesněji řečeno dusitany) ÄNejznámější účinek dusitanů na zdraví člověka - spočívá v schopnosti NO2- reagovat s hemoglobinem (oxyHb) za vzniku methemoglobinu (MetHb) a dusičnanu: n nNO2− + oxyHb(Fe2+) → metHb(Fe3+) + NO3− n ÄV důsledku tvorby metHb se zásobování jednotlivých orgánů a tkaniv kyslíkem stává omezeným ÄKdyž poměr metHb dosáhne 10% normální hladiny Hb, objevují se klinické příznaky (od cyanózy - modrého zabarvení kůže v důsledku okysličené krvi až po udušení – asfyxiu) Vliv dusičnanů na zdraví člověka (methemoglobinemie) ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz nNovorozenci, batolata - nejohroženější skupina - důvod: n ÄPřítomnost tzv. plodového oxyHb v krvi, který se oxiduje snadno na metHb v porovnání s oxyHb, který je přítomný v krvi dospělých (resp. starších) lidí ÄPřijímají vyšší obsah dusičnanů prostřednictvím pitné vody vzhledem na jejich tělesnou hmotnost ÄMají nižší žaludeční kyselost à je u nich vyšší míra redukce dusičnanu na dusitan Ä Vliv dusičnanů na kojence ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Chemická ochrana rostlin Významný faktor intenzifikace zemědělské výroby CÍL: ochrana kulturních rostlin a zásob potravin a materiálů proti rostlinnýma živočišným škůdcům a ochrana zdraví rostlin, zvířat a lidí proti přenašečům chorob a parazitům - pesticidy Z 800 000 existujících druhů hmyzu asi 10 000 způsobuje významné ekonomické ztráty, z 30 000 plevelných rostlin, 1 800 vážně ohrožuje produkci obilí. VÝZNAM: Äpro produkci potravin Äsnížení výskytu epidemií ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz PESTICIDY: látky nebo směsi látek vyráběné pro prevenci, likvidaci, přitahování, postřiky a kontrolu jakéhokoliv hmyzu a nepotřebných druhů rostlin nebo zvířat během produkce, skladování, transportu, distribuce a zpracování potravin, zemědělských komodit nebo zvířecích krmiv nebo které mohou být použity u zvířat pro kontrolu ektoparazitů. Pojem zahrnuje je použití jako rostlinné regulátory, defolianty, inhibitory růstu a látky aplikované na potraviny před a po transportu. Chemická ochrana rostlin ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Rozdělení pesticidů dle biologických účinků Zoocidy: ÄInsekticidy - proti škodlivému hmyzu, proti určitým vývojovým stádiím ÄRotenticidy - proti škodlivým hlodavcům ÄNematocidy - proti červům (v půdě, kořenovém systému rostlin) ÄAkaricidy - proti roztočům ÄMoluskocidy - proti škodlivým měkkýšům ÄAvicidy - proti škodlivým ptákům ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Fungicidy: ÄProti chorobám vyvolaným houbami - ochrana již vzrostlých rostlin Herbicidy: ÄK hubení plevele Rozdělení dle způsobu účinku: ÄKontaktní - toxický účinek je vyvolán dotykem ÄPožerové - působí přes zažívací ústrojí škůdce ÄDýchací - působí přes dýchací ústrojí ÄSystémové - pronikají do rostlinných šťáv - toxické pro rostlinné škůdce Rozdělení pesticidů dle biologických účinků ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Typy pesticidních látek - příklady Pesticidy dle aplikace Příklady INSEKTICIDY Organochlororové aldrin, dieldrin, endosulfan, DDT, dicofol, chlordane, endrin, HCH, heptachlor, lindan, methoxychlor, toxaphene Nesystémové Organofosfáty acephate, azinphos methyl, diazinon, dichlorvos, ethion, fenitrothion, fomofos, chlorfenvinphos, chlorpyrifos, chlorpyrifos-methyl, malathion, mecarbam, mevinphos, methidathion, parathion ethyl, parathion methyl, phosalone, pirimiphos-methyl, quinalphos, sulfotep, terbufos, tetrachlorvinphos, tolclofos-methyl, triazophos, Karbamáty carbaryl, fenoxycarb, formethanate, methiocarb, methomyl, propoxur Amidiny amitraz, pymetrozine Systémové Organofosfáty acephate, dimethoate, disulfoton, formothion, heptenophos, methamidophos, mevinphos, phorate, phosphamidon, thiometon, trichlorphon, vamidothion Karbamáty aldicarb, bendiocarb, benfuracarb, carbofuran, carbosulfan, ethiofencarb,furathiocartb, pirimicarb, pyrethrins, methomyl, oxamyl Syntetické pyretroidy acrinathrin, allethrin, bifenthrin, bioresmethrin, cyfluthrin, lambda-cyhalothrin, cypermethrin, deltametrin, esfenvalerate, etofenprox, fenpropathrin, flucythrinate, fluvalinate, permethrin, piperonyl butoxid, tau-fluvalinate, Historie pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Historie pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Organochlorové POPs insekticidy 1 1b DDT Lindan 1 1 Aldrin 1 Dieldrin Endosulfan 1 1 DDT, driny (endrin, aldrin, dieldrin), endosulfan, HCH (lindan), toxafen - řada zakázána, rozvojové země – stále se užívají, persistence ! ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz 1 ÄKarbamáty: adicarb, phorate, carbofuran, carbaryl Ä ÄOrganofosfáty: acephate, dichlorvos, dicrotophos, trichlofon, chlorpyrifos, diazinon, malathion, parathion Ä ÄPyrethroidy: pyrthrum, permethrin, cypermethrin, flumethrin Pesticidy : insekticidy (nehalogenované) 1 Carbofuran 1 Carbaryl 1 Parathion 1 Malathion figure4 Cypermethrin Permethrin ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz ÄAnorganické - sodium chlorate ÄBipyridylium - paraquat, diquat ÄPhenoxy kyseliny - 2,4-D, 2,4,5-T, Mecoprop, Fenprop ÄDalší organické kyseliny - haloxyfop, dicamba ÄSubstituované aniliny - alachlor, propachlor, propanil ÄMočoviny a thiomočoviny - diuron, linuron, monolinuron ÄNitrily - ioxynil, bromoxynil ÄTriaziny - atrazin, simazin ÄTriazoly - amitrol ÄOrganofosfáty - glyphosate, glufosinate Herbicidy 1 1 Diuron 1 atrazin 1 ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Světová produkce a použití pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Světová produkce a použití pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Änarušení dýchání Änarušení fotosyntézy Äinhibice acetylcholinesterázy Äneuroaktivita Änarušení růstu rostlin Änarušení reakcí biosyntézy Änespecifický účinek Äneznámý účinek Rozdělení dle molekulového mechanismu účinku ÜKolem 500 povolených přípravků (ČSSR 1979 - 470) ÜCelosvětová produkce - ca 2 mil. t (ČSSR - 250 000) - ca 0,5 kg na osobu - 34 % USA, 45 % Evropa, 21 % zbytek ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Způsob aplikace: Äpostřiky: Äroztoky (vodné, organická rozpouštědla) Ädisperze (emulgované nebo dispergované koncentráty) Äaerosoly Äpopraše Ägranule Änávnady Äsoučást průmyslových hnojiv Chemická ochrana rostlin ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Aplikace: ÄDávka - kg, l.ha-1 ÄReziduum - maximální limit reziduí (MLR) [mg.kg-1] - nejvyšší přípustná koncentrace reziduí pesticidů na sklízených plodinách ÄOchranná lhůta - minimální interval (ve dnech) mezi posledním ošetřením a sklizní (event. termínem ošetření a setím či jinou manipulací s rostlinou) ÄPřípustná denní dávka (ADI) - denní dávka chemických látek, jež je neškodná při celoživotní expozici [mg.kg-1.den-1] ÄZanedbatelné riziko - množství rezidua neškodné po celou dobu působení Chemická ochrana rostlin ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Přípustné množství - přípustná koncentrace rezidua v/na potravě: PM [ppm] = ADI * G / E Dovolená mez - dovolená koncentrace v/na potravě (přihlíží se k rozmezí reziduí, které skutečně zůstávají na/v potravě v době nabídky ke konzumaci a k přípustnému množství) Přípustné množství > dovolená mez Akutní toxicita, chronická toxicita Persistence Bioakumulace [mg.kg-1 ž. hm.] průměrná hmotnost spotřebitele průměrná denní spotřeba sledované potraviny Chemická ochrana rostlin ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Ztráty pesticidů z půd ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz RIZIKA: Ätoxicita pesticidů pro užitečný hmyz, užitkový hmyz, člověka Ätoxické degradační produkty Äriziko biologické přizpůsobivosti - adaptace organismů - rezistence škůdců vůči pesticidům - zvyšování dávek - zvyšování reziduí Äpersistence v prostředí - adsorpce půdní organickou hmotou - snížení pohyblivosti, biodostupnosti, sekundární kontaminace Chemická ochrana rostlin ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Zdroje, vstupy do prostředí, osud v prostředí ÄOrganické sloučeniny používané v zemědělství - DDT, HCHs, PCCs, chlordany, cyklodieny, atraziny Ä ÄVedlejší produkty průmyslových aktivit - HCB, PeCP Ä ÄProdukty chemických transformací - DDE a DDD z metabolismu DDT, dieldrin oxidací aldrinu Ä ÄProdukty biochemických transformací - methyl-sulfonylové deriváty ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Chování pesticidů v půdách ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Chování pesticidů v půdách ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Persistence pesticidů v půdách ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Faktory ovlivňující vstupy pesticidů do prostředí Ätyp, složení, forma a množství aplikovaných pesticidů Ätyp, složení, forma a množství aplikovaných kalů Ävlastnosti půdy Ämnožství aktivní biomasy Ämnožství srážek Äteplota vzduchu Ämnožství slunečního záření ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Zdroje vstupů pesticidů do prostředí Obecně: Ävýroba Äpoužití Äenvironmentální kontaminace Älikvidace odpadů a materiálů obsahujících daný pesticid Ävytěkávání ze skládek a půd HCHs (izomery, technická směs): Äpoužití při chovu hospodářských zvířat Äpoužití v dřevařském průmyslu HCB: Äspalování odpadů Äpoužití jako meziprodukt ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Aplikace a těkání pesticidů ÄLetecká aplikace - ztráty až 50 % Depozice na: Äpovrch půdy - postupná adsorpce na půdní organickou hmotu, desorpce - vymývání do spodních vrstev a kontaminace podzemních vod Äpovrchu vegetace - adsorpce (jiný mechanismus) - při zemědělských aplikacích usnadněno přídavkem různých smáčedel do aplikovaného roztoku. Zdroje vstupů pesticidů do prostředí ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Půdy jsou největší zásobárnou pesticidů a dalších POPs prostředí. Vzduch je ale primární cestou, kterou se dostávají k člověku: Äze vzduchu kondenzují na povrchu zemědělských plodin Äty jsou konzumovány dobytkem a koncentrují se v jeho tukových tkáních a v mléčném tuku Výměna plynných pesticidů mezi půdou a vzduchem je důležitý proces pro expozici lidí. Zdroje vstupů pesticidů do prostředí ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Depozice na půdu snižuje obsah kontaminantů ve vzduchu a tím i riziko expozice, naopak rezidua z půdy mohou být remobilizovány, vstoupit do potravního řetězce a zvýšit riziko expozice. Tato výměna hraje také důležitou roli v teorii distribuce pesticidů a dalších SVOCs globální „destilací“. Výměna polutantů v plynném stavu mezi atmosférou a půdou je difusní proces. Zdroje vstupů pesticidů do prostředí ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Biodegradace pesticidů ÄMikrobiální degradace nejlépe probíhá ve svrchní, provzdušněné vrstvě půdy za dostatečné vlhkosti a teploty. Ä ÄZa anaerobních podmínek je vždy nižší a uplatňuje se např. denitrifikace. Ä ÄProduktem biodegradací jsou ale mnohdy látky ještě více persistentní a toxické než původní pesticid. ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz ÄNěkdy lze přítomnosti těchto produktů použít jako důkaz biodegradace a stanovit i její míru např. poměr DDD+DDE/DDT. ÄBiodegradabilita chlorovaných fenolů klesá v tomto pořadí 2,4 > 4 > 3,5 > 2,6 > 3 nebo 5 nebo 2, trichlorfenoly 2,3,6-, 2,4,5-, 3,4,5- jsou biodegradabilní pouze za aerobních podmínek. ÄMéně chlorované fenoly, včetně monochlorovaných derivátů jsou více rezistentní než pentachlorfenol (PeCP) vůči biodegradačnímu potenciálu aklimatizované PeCP degradující bakteriální kultury. ÄV tomto případě zvýšení stupně chlorace nevede ke zvýšení perzistence. ÄObecně ale lze potvrdit, že chlorace v pozicích 3 a 5 zvyšuje perzistenci. Biodegradace pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Metabolické přeměny v rostlinách, mikroorganismech, hmyzu a živočiších: Hlavní degradační strategie: Äko-metabolismus - biotransformace pesticidů probíhají-cí simultánně s normálními metabolickými dráhami v mikrobiálních buňkách Ä Äkatabolismus - pesticidy jsou využity jako zdroj živin nebo energie mikroorganismy, zejména bakteriemi, následuje opakované použití utilizované molekuly pesticidu jako jediný zdroj C nebo N Biodegradace pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Hlavní biodegradační procesy: Äoxidace - hydroxylace, oxidace bočního řetězce, štěpení etherů, tvorba sulfoxidů, tvorba N-oxidů Ädehydrogenace, dehydrohalogenace Äredukce Äkonjugace - tvorba amidů, komplexy kovů, glukosidy a glukuronidy, sulfáty Ähydrolýza - esterů, amidů Ävýměnné reakce Äizomerace Biodegradace pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Sekundárními reakcemi se značně zvětšuje počet chemických individuí v prostředí. Řada pesticidů je hydrofobních a jsou biotransformovány na polárnější molekuly během fáze I (hydroxylázy, oxidázy) - fáze detoxikace molekuly. Řada produktu biotransformací může být toxičtější než mateřská sloučenina - typickým příkladem jsou organosfosfáty: Biodegradace pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Látky, jež jsou určeny pro aktivaci jako výsledek degradačních reakcí jsou nazývány proinsekticidy - například deriváty karbofuranu jsou určeny pro hydrolýzu karbofuranu v hmyzu, ale ne v savčích systémech (příklad selektivity): Biodegradace pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Za určitých okolností (vaření..) mohou některé mateřské látky být transformovány na mutageny nebo karcinogeny - vznik ethylthiomočoviny (ETU) z ethylene-bisdithiokarbamátů (EBDCs) široce používané proti patogenním houbám u řady obilovin: Biodegradace pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Biodegradace herbicidu atrazinu - tři hlavní cesty: Biodegradace pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Biodegradace karbarylu: Biodegradace pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Hlavní cesty biotransformací DDT ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Konverze produktů aldrinu v půdách a výluzích ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Ochranná opatření proti negativním vlivům pesticidů na biosféru ÄGood Agriculture Practice Äopatření proti riziku akutní a chronické otravy při výrobě a aplikaci pesticidů - dodržování bezpečnostních opatření při výrobě a aplikaci Äopatření proti riziku akutní a chronické otravy zapříčiněné požíváním potravin ošetřovaných pesticidními látkami - každý pesticid má určenou ochrannou lhůtu a je stanoven maximální limit reziduí Äochrana proti znečišťování vod pesticidy - hygienická pásma ochrany Ävývoj nových typů pesticidů ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Vývoj nových typů pesticidů: Äpesticidy 1. generace - sloučeniny As, F - dnes bez významu Äpesticidy 2. generace - většina dosud používaných, možné způsoby zkvalitnění - nové typy by měly: - mít malou nebo vůbec žádnou toxicitu - mít vysoce specifický účinek - být biodegradabilní - mít netoxické degradační produkty - mít možnost výroby vhodné aplikační formy Äpesticidy 3. generace Ochranná opatření proti negativním vlivům pesticidů na biosféru ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Pesticidy 3. generace: Äjuvenilní hormony - produkovány hmyzem v určité fázi jeho života - regulace růstu, metamorfóza hmyzu ze stadia larvy do kukly a dospělého jedince Musí být sekretovány pouze v určitých fázích života hmyzu, v jiných naopak nesmí být produkovány - podání v této fázi - organismus se vyvíjí abnormálně - jedinec bez schopnosti vyvíjet se a rozmnožovat. Nemají žádný účinek na jiné organismy, ani pro vlastní hmyz nejsou toxické v běžném pojetí - místo zabití jedince porušují normální mechanismus vývoje a hmyz odumírá sám - hmyz se nemůže stát rezistentní na svůj vlastní hormon. Ochranná opatření proti negativním vlivům pesticidů na biosféru ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Pesticidy 3. generace: Äferomony - látky vylučované živočichem a ovlivňující chování jiného jedince téhož druhu Bourec morušový - feromon bombykol - vyloučený samičkou - sameček jej registruje na vzdálenost 11 km (citlivé přístroje na registraci OL - stovky m) C3H7-C=C-C=C-C9H18-OH Ochranná opatření proti negativním vlivům pesticidů na biosféru ‹#› Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Další směry vývoje: Äpoužití pathogenních bakterií Ägenetické metody Ävyhubení škůdců Äintegrovaná ochrana rostlin Ochranná opatření proti negativním vlivům pesticidů na biosféru