Pestycydy - czy możemy bez nich żyć?

10 Aug 2021

Nazwa pestycydów pochodzi od łacińskich słów: pestis – szkodnik i cedeo – niszczyć, co trafnie określa ich przeznaczenie. Ich historia sięga starożytności, gdzie szczególną popularnością „w owych czasach” cieszyły się siarka i arsen.

Są to prawdopodobnie najstarsze środki szkodnikobójcze stosowane na większą skalę. Lista tych preparatów poszerzała się aż do preparatów syntetycznych. W 2016 r. światowy bilans zużycia pestycydów wyniósł 4,1 mln t, z czego 51,3% wykorzystano w Azji, 33,3% łącznie w Ameryce Północnej, Środkowej i Południowej, 11,8% w Europie, 2,2% w Afryce i 1,4% w Oceanii.^[4]

Pestycydy należą do związków chemicznych pochodzenia naturalnego lub syntetycznego. Stosowane w uprawach rolnych mają na celu ograniczenie strat spowodowanych przez szkodniki, a także zapewnienie dobrej jakości przechowywania płodów rolnych. ^[8,11,22]

Podział pestycydów

Klasyfikacja pestycydów opiera się na podstawie rodzaju składników aktywnych, a także ze względu na sposób działania, toksyczność oraz ich strukturę chemiczną i trwałość. ^{[6,8,12,22,23]}

Pestycydy możemy podzielić na:

organiczne zawierające szkielet węglowy, mogące występować jako naturalne składniki w przyrodzie (niektóre metabolity wtórne) lub substancje otrzymywane na drodze syntezy organicznej z różnych substratów organicznych; ^[1,8]
nieorganiczne pochodzenia naturalnego lub powstałe na drodze reakcji chemicznych stanowiące związki: antymonu, miedzi, fluoru, boru, selenu, rtęci, talu, fosforu, cynku oraz siarki. Można wyróżnić grupę pestycydów metaloorganicznych ze względu na obecność pierwiastka metalicznego. ^[8,19]

Efektywność działania substancji aktywnych jest selektywna w stosunku do określonego gatunku szkodliwych organizmów, dlatego klasyfikacja użytkowa pestycydów opiera się głównie na ich skuteczności gatunkowej. Powyższe kryterium dzieli pestycydy na następujące grupy:

Zoocydy – środki do zwalczania szkodników zwierzęcych:
- insektycydy (środki owadobójcze),
- rodentycydy (środki gryzoniobójcze),
- moluskocydy (środki mięczakobójcze),
- nematocydy (środki nicieniobójcze),
- larwicydy (środki larwobójcze),
- aficydy (środki mszycobójcze),
- akarycydy (środki roztoczobójcze),
- atraktanty, repelenty (przyciągające i odstraszające).
Herbicydy – środki chwastobójcze:
- totalne (niszczące wszystkie organizmy),
- wybiórcze (niszczące określone gatunki),
- regulatory wzrostu (defolianty, desykanty i defloranty).
Fungicydy – środki grzybobójcze i grzybostatyczne.

Bakteriocydy – środki zwalczające bakterie.

Regulatory wzrostu – regulujące lub hamujące procesy życiowe roślin.

Atraktanty – zwabiające.

Repelenty – odstraszające. ^{[6,7,8,15,20]}

Zalety i wady korzystania z pestycydów

Patrząc na współczesne rolnictwo wydaje się, że nie jesteśmy w stanie funkcjonować bez wsparcia chemii. Wszechobecny nacisk na sprzedaż produktów z gałęzi eko powoduje, że klienci nie tylko zwracają uwagę na to, aby produkty, które kupują były tanie, ale przede wszystkim bezpieczne dla ich zdrowia.

Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) szacuje, że co roku traci się od 20 do 40 procent światowych plonów z powodu szkód spowodowanych przez szkodniki roślin. Straty upraw to coś, na co nie możemy sobie pozwolić, ponieważ niepewność żywnościowa stale rośnie wraz ze wzrostem liczby ludności i w obliczu wyzwań klimatycznych. Globalna produkcja żywności musi wzrosnąć nawet o 50 % do 2050 r., jeśli mamy wyżywić naszą rosnącą populację. Zwalczanie szkodników ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia celu zrównoważonego rozwoju, czyli wyeliminowania głodu, osiągnięcia bezpieczeństwa żywnościowego i lepszego odżywiania oraz promowania zrównoważonego rolnictwa do 2030 roku.^[14]

W związku ze wzrastającym popytem na żywność spowodowanym rosnącą liczbą ludności powszechne stosowanie pestycydów w rolnictwie ma swoje zalety, ale także wady.

Do korzyści możemy zaliczyć:

ograniczenie lub zlikwidowanie wielu chorób zakaźnych, które są przenoszone przez owady, np. dżumy, malarii,
zwiększenie higieny życia osobistego przez niszczenie domowych insektów: pcheł, wszy, karaluchów,
zwiększenie plonów upraw rolnych w wyniku ograniczenia chorób roślin oraz niszczenia chwastów, grzybów, insektów, gryzoni, ślimaków itp. atakujących te uprawy,
zmniejszenie masowego pomoru zwierząt w gospodarstwach hodowlanych, przez co zwiększa się produkcję mleka, mięsa i skór,
zmniejszenie strat żywności w trakcie magazynowania i transportu (ograniczenie ich gnicia i psucia się spowodowanego przez insekty i grzyby). ^[5,8,23]

Również ze względu na korzyści ekonomiczne wynikające z zastosowania pestycydów należy określić stosunek strat do korzyści, który jest zróżnicowany i zależy od stopnia rozwoju danego kraju. ^[8,13]

Do zagrożeń wynikających z użycia pestycydów należy uwzględnić zanieczyszczenia wód i gleb, uodpornienie się patogenów i szkodników na trucizny (należy zwrócić tutaj uwagę na uodparnianie się agrofagów – prowadzi to do ciągłego poszukiwania nowych substancji aktywnych, a co za tym idzie problem zwiększający zagrożenie ze strony bardziej odpornych organizmów), niszczenie organizmów pożytecznych – ptaków, ryb, pożytecznych owadów, ssaków i roślin niebędących przedmiotem zwalczania, oraz najważniejszy aspekt, czyli bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. ^[8,13]

Pozostałości pestycydów w żywności

Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) opublikował najnowsze sprawozdanie na temat pozostałości pestycydów w żywności w Unii Europejskiej. W 2019 r przeanalizowano łącznie 96 302 próbki, z których 96,1% mieściło się w granicach prawnie dozwolonych. Wśród wszystkich analizowanych próbek w Polsce zbadano ich 2584 tysiące (Wykres 1). Przekroczone normy ilości pestycydów zanotowano na poziomie 2,3% wśród wszystkich próbek. Polska znalazła się na trzecim miejscu tego rankingu. Dopuszczalny przekroczony poziom pestycydów został przekroczony w 5,7 % wszystkich badanych polskich próbek. Drugie miejsce zajął Cypr (11,3 %) oraz pierwsze Malta (19 %) (Wykres 2).^[9]

Wykres 1. Wykres przedstawia całkowitą liczbę próbek przeanalizowanych w 2019 roku w UE. ^[9]

Śladowe ilości pestycydów badanych polskich próbek wykryto na poziomie 46,9 %. Dużo gorszy poziom tej kategorii od Polski wykazały cztery państwa: Portugalia (47,9%), Grecja (48%), Hiszpania (53,6%) i Belgia (59,9%) (Wykres 2).^[9]

Wykres 2. Wykres przedstawia najwyższe wskaźniki przekroczenia NDP (ang. MRL – maximum residue limit) w UE.^[9]

Dla osób zainteresowanych wszystkie wyniki są dostępne na stronie internetowej EFSA w postaci wykresów i tabel.^[9]

Niezależnie od występujących wad i zalet musimy pamiętać, że pestycydy to substancje szkodliwe i niszczące środowisko. Wymagane jest przestrzeganie odpowiednich norm i działanie według rozporządzeń. Oto najnowsze z nich:

ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) 2021/155 z dnia 9 lutego 2021 r. brzmi „zmieniające załączniki II, III i V do rozporządzenia (WE) nr 396/2005 Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do najwyższych dopuszczalnych poziomów pozostałości tetrachlorku węgla, chlorotalonilu, chloroprofamu, dimetoatu, etoprofosu, fenamidonu, metiokarbu, ometoatu, propikonazolu i pimetrozyny w określonych produktach lub na ich powierzchni”. Niniejsze rozporządzenie wchodzi w życie dwudziestego dnia po jego opublikowaniu w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej. Niniejsze rozporządzenie stosuje się od dnia 2 września 2021 r.^[16]
ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) 2021/590 z dnia 12 kwietnia 2021 r. brzmi „zmieniające załączniki II i IV do rozporządzenia (WE) nr 396/2005 Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do najwyższych dopuszczalnych poziomów pozostałości aklonifenu, boskalidu, mleka krowiego, etofenproksu, pirofosforanu żelaza, L-cysteiny, lambda-cyhalotryny, hydrazydu kwasu maleinowego, mefentriflukonazolu, 5-nitrogwajakolanu sodu, o-nitrofenolanu sodu, p-nitrofenolanu sodu i triklopyru w określonych produktach lub na ich powierzchni”. ^[17]
ROZPORZĄDZENIE WYKONAWCZE KOMISJI (UE) 2021/601 z dnia 13 kwietnia 2021 r. „dotyczące wieloletniego skoordynowanego unijnego programu kontroli na lata 2022, 2023 i 2024, mającego na celu zapewnienie zgodności z najwyższymi dopuszczalnymi poziomami pozostałości pestycydów w żywności pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz na jej powierzchni, a także mającego na celu ocenę narażenia konsumenta na te pozostałości. Niniejsze rozporządzenie wchodzi w życie z dniem 1 stycznia 2022 r.” ^[18]

Próbą ograniczenia stosowania środków chemicznych w sektorze rolniczym w ostatnich latach podjęto szereg badań. Wprowadzono nowe technologie, które służą wykrywaniu i skutecznemu zwalczaniu szkodników, które zostały wyposażone w systemy wykrywania, takie jak czujniki ultradźwiękowe, spektrometria, skanowanie laserowe, a także identyfikacja i klasyfikacja szkodników.^[3,8]

Powyższe dane i zestawienia dają nam obraz, że świat nie jest w stanie funkcjonować bez użycia pestycydów. W życiu zawsze jest coś kosztem czegoś – gdyby nie pestycydy nie bylibyśmy w stanie wyżywić powiększającej się populacji na świecie. Należy jednak pamiętać o tym, aby kontrolować NDP, czyli najwyższy dopuszczalny poziom pozostałości pestycydów w żywności i paszy pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz na ich powierzchni.

W celu zminimalizowania niekorzystnego działania tych substancji na nasze zdrowie w codziennym życiu, pamiętajmy, że jeśli spożywamy owoc czy warzywo, należy je dokładnie umyć, a nawet obrać ze skórki, w celu usunięcia większości pozostałości środków ochrony roślin.

W chwili obecnej wyzwaniem naukowców i technologów produkcji jest zidentyfikowanie – w skali światowej – wszystkich substancji stosowanych w uprawach żywności. Kolejny etap: zastąpienie ich związkami bezpiecznymi zarówno dla zdrowia człowieka, jak i otaczającej go flory i fauny.

Podsumowując, pestycydy są określane mianem substancji łatwych, szybkich i niedrogich w użyciu, wykorzystywanych w celu zwalczania chwastów i szkodników w miastach. Musimy jednak pamiętać, że długotrwałe ich stosowanie prowadzi do przemian zachodzących w środowisku i migracji pomiędzy różnymi ekosystemami, jak również do produktów spożywczych i pasz dla zwierząt, a co za tym idzie – stanowią zagrożenie dla organizmów żywych.^{[5,8,10,21,23]}

Nasze laboratorium SGS w Pszczynie wykonuje analizę pakietu pestycydów w zakresie produktów rolnych i pasz, jak również posiada certyfikat DPL nadany przez Biuro do spraw Substancji Chemicznych (Łódź), uprawniający nasze laboratorium do analiz w zakresie badań pozostałości substancji chemicznych.

Sylwia Bocian, ekspertka SGS Polska z branży Health & Nutrition

______________________________________________________

Bibliografia:

[1] Biondi A., Desneux N., Siscaro G., Zappalà L., 2012. Using organic-certified rather than synthetic pesticides may not be safer for biological control agents: Selectivity and side effects of 14 pesticides on the predator Orius laevigatus. Chemosphere 87(7), 803–812, https://doi.org/10.1016/J.CHEMOSPHERE.2011.12.082

[2] Botitsi H., Tsipi D., Economou A., 2017. Current legislation on pesticides. W: R. RomeroGonzález, A.G. Frenich (red.), Applications in high resolution mass spectrometry. Elsevier, Amsterdam, 83–130, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-809464-8.00004-X

[3] Ebrahimi A.A., Khoshtaghaza A.H., Minaei S., Jamshidi B., 2018. Methods and applications of new technologies used for reducing of chemical usage and controlling of pests (a review). Agric. Eng. Int. 20(2), 144–153

[4] FAOSTAT (Food and Agriculture Organization (FAO) of the United Nations Statistics Division), 2018. ftp://ftp.fao.org/FAOSTAT [dostęp 19.09.2018]

[5] Fenik J., Tankiewicz M., Biziuk M., 2011. Properties and determination of pesticides in fruits and vegetables. TrAC 30, 814–826, https://doi.org/10.1016/j.trac.2011.02.008

[6] Grotowska M., Janda K., Jakubczyk K., 2018. Wpływ pestycydów na zdrowie człowieka. Pomeranian J. Life Sci. 64(2), 42–50, https://doi.org/10.21164/pomjlifesci.403

[7] Kilanowicz A,. 2006. Pestycydy. W: J.K. Piotrowski (red.), Podstawy toksykologii. WNT, Warszawa, 319–355

[8] KOWALSKA, G., & KOWALSKI, R. (2019). Pestycydy – zakres i ryzyko stosowania, korzyści i zagrożenia. Praca przeglądowa, Annales Horticulturae, 29(2), 5-25, http://doi.org/10.24326/ah.2019.2.1

[9] National summary reports on pesticide residue analysis performed in 2019, EFSA Supporting Publications, 10.2903/sp.efsa.2021.EN 6487, 18, 4, (2021). https://doi.org/10,2903/j.efsa.2021,6491

[10] Neme K., Satheesh N., 2016. Review on pesticide residue in plant food products: health impacts and mechanisms to reduce the residue levels in food. Arch. Appl. Sci. Res. 8(3), 55–60

[11] Nieradko-Iwanicka B., 2014. Zastosowania pyretroidów jako leków, biocydów i pestycydów. Probl. Hig. Epidemiol. 95(4), 803–805. http://phie.pl/pdf/phe-2014/phe-2014-4-803.pdf [dostęp 19.11.2019]

[12] PAN Germany, 2003. podręcznik Akcji Pestycydowych. Hamburg, http://www.pangermany.org/download/ahb_polish.pdf [dostęp 12.09.2018]

[13] Pimentel D., 2005. Environmental and economic cost of the application of pesticides primarily in the United States. Environ. Dev. Sustain. 7(2), 229–252, https://doi.org/10.1007/s10668-005-7314-2

[14] Q&A on Pests and Pesticide Management - FAO; 12 May 2021 http://www.fao.org/news/story/en/item/1398779/icode/

[15] Rajveer K., Gurjot K.M., Shweta R., 2019. Pesticides classification and its impact on environment. Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci. 8(3), 1889–1897, https://doi.org/10.20546/ijcmas.2019.803.224

[16] ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) 2021/155 z dnia 9 lutego 2021 r. (https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32021R0155&from=PL)

[17] ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) 2021/590 z dnia 12 kwietnia 2021 r. (https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32021R0590&from=EN)

[18] ROZPORZĄDZENIE WYKONAWCZE KOMISJI (UE) 2021/601 z dnia 13 kwietnia 2021 r. (https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32021R0601&from=DA)

[19] Sarwar M., 2016. Inorganic insecticides used in landscape settings and insect pests. Chem. Res. J. 1(1), 50–57, http://chemrj.org/download/vol-1-iss-1-2016/chemrj-2016-01-01-50-57.pdf [dostęp 19.11.2019]

[20] Seńczuk W., 2002. Toksykologia. PZWL, Warszawa

[21] Wrzosek J., Gworek B., Maciaszek D., 2009. Środki ochrony roślin w aspekcie ochrony środowiska. Ochr. Śr. Zasobów Nat. 2(39), 75–88

[22] Yamada Y., 2017. Importance of codex maximum residue limits for pesticides for the health of consumers and international trade. W: A. Ambruss, D. Hamilton (red.), Food safety assessment of pesticide residues. World Scientific Publishing, Europe, 269–282, https://doi.org/10.1142/9781786341693_0007

[23] Żelechowska A., Biziuk M., Wiergowski M., 2001. Charakterystyka pestycydów. W: M. Biziuk (red.), Pestycydy – występowanie, oznaczanie i unieszkodliwianie. WNT, Warszawa, 15–43