Значение химической защиты растений для экономики, экологии и здоровья населения

В производстве и применении химических средств защиты растений (пестицидов) заняты огромные группы населения — химики, создающие новые препараты; биологи, испытывающие их эффективность; технологи и рабочие заводов, на которых они производятся; токсикологи, изучающие их токсичность для людей и сельскохозяйственных животных; инженеры, конструирующие аппараты, с помощью которых эти вещества доставляют к растениям, и др. Стоимость производства пестицидов увеличивается из года в год (табл. 4.7).

Таблица 4.7

Стоимость мирового производства пестицидов, млрд долл.^[1]

Как видно, в течение 45 лет стоимость производства пестицидов непрерывно росла со скоростью примерно 670 млрд в год. Такое ежегодное усиление химического пресса на природу, естественно, не могло не вызвать обеспокоенности общества возможными отрицательными последствиями химизации сельского хозяйства.

• 1. Многие пестициды принадлежат к группам химических соединений, небезопасных для здоровья. Поэтому перед передачей в производство новые препараты должны проходить испытания не только на токсичность для организмов мишеней фитопатогенных грибов, насекомых-вредителей и т. д., но и на безопасность для людей и сельскохозяйственных животных. Это требует большого набора исследований:
  • — во-первых, определения остро токсического действия. Выясняют дозу вещества, вызывающую гибель 50% подопытных мышей или крыс (летальная доза — LD₅₀), которым скармливали препарат, и рассчитывают летальную дозу в миллиграммах на 1 кг живого веса. В табл. 4.8. приведены данные, на основании которых разные химические соединения разделяют по категориям токсичности. ¹

Таблица 4.8

Категории токсичности химических препаратов

В соответствии с данной классификацией большинство разрешенных фунгицидов относятся к категории слаботоксичных веществ, хотя до сих пор применяют и остро токсичные — хлорорганические вещества, соединения ртути и мышьяка;

• — во-вторых, определения персистентности (стабильности) в природе и в организме теплокровных животных. Если препарат не выводится из организма, а накапливается в каких-либо органах (например, в печени), то даже будучи слабо токсичным, он со временем может накопиться до летальной дозы. Вследствие их персистентности были сняты с производства популярные в прошлом хлорорганические инсектициды ДДТ и гексохлоран. Кроме того, необходимо изучать возможные пути миграции препарата в природе — в почве, водах, и организмы, в которых препарат будет накапливаться (например, представляет опасность накопление пестицида в коровьем молоке);
• — в-третьих, анализ мутагенного, канцерогенного, эмбриогенного и тератогенного действия. Даже слаботоксичные препараты могут вызывать повышенную частоту мутаций, онкогенных заболеваний, эмбриональных уродств плода и выкидышей у беременных. Все эти факторы требуют тщательного изучения до того, как начнутся массовое производство нового препарата, и, следовательно, огромные финансовые затраты. Поэтому из тысяч химических веществ, ежегодно синтезируемых химиками, до производства доходит 15—20.
• 2. Из почти 50 млн т пестицидов, которые ежегодно вносятся в окружающую среду, только 1% достигает своих мишеней — вредных организмов, а 99% попадает на здоровые части растений, в почву, воду, атмосферу. Убытки от этого заключаются не только в бесполезных финансовых затратах, но и в гибели многих организмов — не мишеней, часто важных для функционирования экосистем и полезных для человека. Болезни и гибель сельскохозяйственных животных, гибель естественных врагов вредных организмов, насекомых-опылителей и пчел, рыбы в водоемах — все это скрытые потери, стоимость которых не всегда может быть оценена.
• 3. Нельзя не учитывать огромные затраты на заводское производство пестицидов и обработку ими растений:
  • — расход невозобновляемых источников топлива;
  • — использование средств налогоплательщиков;

ускорение опасных для экологии планеты процессов, таких как глобальное потепление.

XX век сопровождался непрерывным ростом численности населения. Давление растущих популяций людей стимулировало рост производства для удовлетворения основных потребностей: в пище и одежде. Это требовало создания новых технологий. В основе удовлетворения растущих потребностей оказались технологии интенсивного земледелия. Высокие урожаи достигались массовым использованием минеральных удобрений, синтетических пестицидов и новых сортов, экономическим районированием сельскохозяйственных культур, отказом от севооборотов. Голландский фитопатолог Дж. Цадокс назвал период 1940—1980;х гг. химизмом.

В конце 80-х гг. XX в. земледелие столкнулось с серьезными проблемами, вызванными зависимостью сельского хозяйства от дорогих и экологически небезопасных химических пестицидов и удобрений на фоне энергетического кризиса и роста цен на энергоносители. Возникли взгляды на необходимость замены химических пестицидов менее энергоемкими и экологически менее опасными методами защиты. Это направление, популярность которого растет, начиная с 90-х гг. XX в., можно назвать экологизмом, согласно которому все практические методы защиты растений должны быть основаны на безопасности для окружающей среды, консервации природных источников и поддержании биоразнообразия. Экологизм направлен на восстановление и сохранение ресурсов, на долговременное использование их для нынешнего и будущих поколений. Возникли призывы к возврату к традиционным формам земледелия и защиты растений, по, конечно, с использованием современных идей и методов. Много внимания стало уделяться биологической системе защиты растений.

• [1] Zhang W.J., Jiang F. В., Ои J. F. Global pesticide consumption and pollution: with China as a focus // Proc. Internat. Ecol. Envir. Sci. 2011. № 1. P. 125—144.