Efecte Ecotoxicologice Utilizarii Pesticidelor la Nivelul Ecosistemelor Acvatice
CUPRINS
INTRODUCERE
CAPITOLUL 1. APA CEA MAI PREȚIOASĂ RESURSĂ A OMENIRII
Apa ca mediu de viață în ecosistemele acvatice
Ecosistemele acvatice
Relații biocenotice în ecosistemele acvatice
Protejarea resurselor acvatice
Bazin hidrografic
Circuitul apei în natură
1.3. Caracteristici fizico-chimice specifice ecosistemului acvatic
CAPITOLUL 2. PESTICIDE
2.1. Termenul de pesticid – definiții
2.2. Clasificarea pesticidelor
2.3. Producția și consumul de pesticide la nivel național și internațional
2.3.1. Istoricul producerii și aplicării pesticidelor
2.3.2. Cele mai folosite pesticide
2.3.3. Cele mai frecvente pesticide detectate în apă
2.3.4. Producția și consumul de pesticide la nivel internațional și național
2.4. Forma de folosire a pesticidelor
2.5. Caractere toxicologice determinate de structura chimică
2.5.1. Caractere specifice ale pesticidelor care influențează acțiunea lor toxicologică
CAPITOLUL 3. EVALUAREA RISCULUI ECOLOGIC AL PESTICIDELOR ÎN ECOSISTEMELE ACVATICE
3.1. Circuitul pesticidelor in natură
3.2. Căi de pătrundere a pesticidelor în mediul acvatic
3.2.1. Căi de contaminare a ecosistemului acvatic
3.3. Expunerea viețuitoarelor acvatice la pesticide
CAPITOLUL 4. EFECTE ECOTOXICOLOGCE AL UTILIZĂRII PESTICIDELOR LA NIVELUL ECOSISTEMELOR ACVATICE
4.1. Efecte la nivelul sistemelor biologice
4.1.1. Efecte letale
4.1.2. Efecte subletale
4.2. Efectele produse de pesticide pe lanț trofic în mediul acvatic
4.2.1. Efectele pesticidelor asupra organismelor vizate
4.2.2. Efectele pesticidelor asupra organismelor nevizate
CAPITOLUL 5. MĂSURI MANAGERIALE DE REDUCERE A RISCULUI ECOTOXICOLOGIC AL UTILIZĂRII PESTICIDELOR
BIBLIOGRAFIE
ANEXA – Lista lucrărilor științifice prezentate la Sesiunile de Comunicări Științifice Studențești a Universității Dunărea de Jos, Galați
INTRODUCERE
Poluarea mediului este o preocupare globală majoră. Când sursele de poluare a apei sunt enumerate, agricultura este, cu frecvență în creștere, aceasta fiind enumerată ca o contribuție majoră. Ca națiunile să facă eforturi pentru a corecta abuzurile la resursele de apă, este necesar să se determine cauzele degradării calității apei și cuantificarea contribuțiilor de poluare din mai multe surse. Până în momentul faptelor adecvate sunt puse la dispoziție prin cercetare pentru a delimita cauzele și sursele, opiniile contradictorii continuă să înflorească și programele de control și reducere a poluării va fi mai puțin eficace și eficientă în utilizarea resurselor limitate.
Prin urmare, agricultura este o componentă dominantă a economiei globale. În timp ce mecanizarea agriculturii în multe țări a dus la o scădere dramatică în proporția populației care lucrează în agricultură, presiunea de a produce suficientă hrană a avut un impact la nivel mondial asupra practicilor agricole. În multe țări, această presiune a dus la extinderea în terenuri marginale și este de obicei asociat cu agricultura de subzistență. În alte țări, cerințele alimentare au necesitat extinderea irigațiilor și utilizarea tot mai mare de îngrășăminte și pesticide pentru a asigura și susține randamente mai mari.
Agricultura, unicul și cel mai mare utilizator de apă dulce la nivel global este și o cauză majoră de degradare a resurselor de apă de suprafață și subterane prin eroziune și scurgeri chimice, ceea ce ne face să ne preocupăm de implicarea calității apei la nivel global.
Acvacultura este un caz special de poluare agricolă. Există două forme principale: Sisteme pe bază de apă și pe bază de terenuri. Acvacultura se extinde rapid în cele mai multe părți ale lumii dezvoltate și în curs de dezvoltare, atât în apă dulce și mediile marine.
Acvacultura este acum recunoscută ca o problemă majoră în apă dulce și medii de estuar și de coastă, ceea ce duce la eutrofizarea și daune ecosistemului. Principalele dimensiuni ale mediu și sănătății publice ale problemei globale de calitate a apei dulci sunt evidențiate mai jos:
• Cinci milioane de oameni mor anual din cauza unor boli cauzate de apă.
• Disfuncția ecosistemului și pierderea biodiversității.
• Contaminarea ecosistemelor marine din activități terestre.
• Contaminarea resurselor de apă subterană.
• Contaminarea globală cu poluanți organici persistenți.
Experții prezic că, deoarece poluarea nu mai poate fi remediată prin diluare (de exemplu, regimul de curgere este pe deplin utilizată) în multe țări, calitatea de apă dulce va deveni principala limiă pentru dezvoltarea durabilă în aceste țări la începutul secolul următor.
CAPITOLUL 1. APA CEA MAI PREȚIOASĂ RESURSĂ NATURALĂ A OMENIRII
Apa curată este esențială pentru toate procesele fiziologice care condiționează dezvoltarea corectă a organismelor vii de aceea, de ea depinde și frumusețea mediului înconjurător, dar totodată influențează dezvoltarea producției agricole și industriale.
Apa ca mediu de viață în ecosistemele acvatice
Apa (formula chimică: H2O) este un lichid transparent, care formează fluxuri, lacuri, oceane și ploaie, și este constituentul major al fluidelor de lucruri vii. Ca și compus chimic, o moleculă de apă conține un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen, care sunt conectați prin legături covalente. Apa este un lichid la temperatură ambiantă și presiune standard, dar de multe ori co-există pe Pământ cu ei în stare solidă, de gheață; și stare gazoasă, abur (vapori de apă). Ea există, de asemenea, ca zăpadă, ceață, rouă și nori.
Apa acoperă 71% din suprafața Pământului. Pe Pământ, 96,5% din apa planetei se găsește în mări și oceane, 1,7% în apele subterane, 1,7% în ghețari și calotele de gheață din Antarctica și Groenlanda, o mică parte din alte organe mari de apă, iar 0,001% în aer, ca vapori, norii (formați din gheață și apă lichidă suspendați în aer) și precipitații. Doar 2,5% din apa Pământului este apă dulce, iar 98,8% din apa este în gheață (gheață la acceptarea nori) și apele subterane. Mai puțin de 0,3% din apa dulce este în râuri, lacuri și atmosferă și o cantitate mai mică de apă dulce a Pământului (0,003%), este conținută în cadrul organismelor biologice și a produselor fabricate.
Ecosistemele acvatice
Ecosistemele acvatice includ ecosistemele dulcicole și cele marine. Ecosistemele dulcicole sunt în lacuri și râuri, care acoperă 2–3% din suprafața Terrei. Ecosistemele marine sunt în oceane și mări și acoperă circa 71% din suprafața Terrei. Se deosebesc următoarele grupe ecologice principale de viețuitoare marine, care stau la baza clasificării ecosistemelor acvatice:
a) neustonul – cuprinde comunitatea de microorganisme, plante și animale de mărimi mici și medii, care viețuiesc în zona peliculei tensiunii superficiale a apei– bacterii, protozoare, alge, icre de pește, larve hidrobiontice;
b) planctonul – comunitatea bacteriilor (bacterioplancton), plantelor (fitoplancton) și animalelor (zooplancton) cu deplasare pasivă în stratul apei curgătoare, incapabilă de a se mișca de sine stătător la distanțe mari. Planctonul cuprinde alge unicelulare, mezoplancton compus din ouă și larve de specii bentice sau nectonice (moluște, echinoderme, pești) și holoplancton, alcătuit din formianifere, celenterate, crustacee etc.
c) nectonul este alcătuit din organisme viețuitoare în stratul de apă, capabile de înot activ și străbatere a curenților de apă. Include mamiferele marine, peștii pelagici, cefalopode, crustacee;
d) bentosul – include organismele, ce viețuiesc la fundul bazi-nului de apă și sunt adaptate la substratele corespunzătoare; se divide în fitobentos, zoobentos, bacteriobentos; fiind mobile, se deplasează la distanțe scurte (ex. pești echinoderme etc. și organisme fixe: alge, unele fonerograme rare), sunt folosite în alimentație de multe specii de pești.
1.1.1.1. Relații biocenotice în ecosistemele acvatice
a) Relațiile dintre organisme
Interacțiunile dintre specii sunt de mai multe tipuri: toxice (influențarea reciprocă a speciilor în privința mediului lor de viață), fabrice (utilizarea unor organisme din altă specie sau a resturilor moarte ale acestora ca material de construcție de către anumite animale), forice (transportul și răspândirea unor organisme dintr-o specie de către organisme din altă specie), trofice (migrația substanțelor de la un organism la altul, cauzată de hrănirea unui organism pe socoteala altuia).
Toate organismele existente se află în anumite interrelații: -relații homotipice – care aparțin aceleiași specii de organisme;
-relații heterotipice – care aparțin organismelor de diferite specii.
Sunt cunoscute următoarele relații homotipice:
-competiția intraspecifică, exprimată prin comportamentele teritoriale pentru apărarea locului de trai, zonei de activitate, precum și menținerea unei ierarhii a indivizilor dominanți, prin lupta pentru obținerea hranei sau a luminii;
-efectul de masă, care se manifestă prin diminuarea natalității reglate la nivelul speciei în cazul densității prea înalte a populației;
-tendințele de grupare a indivizilor (efect de grup) – se manifestă la insecte, păsări, vertebratele terestre etc. cu scop de sporire a siguranței prezentate de traiul în comun față de viața izolată.
Se cunosc următoarele relații heterotipice:
-neutralismul, când speciile nu provoacă nici o influență reciprocă și, deci, rămân pe deplin independente;
-competiția, când are loc o influență defavorabilă între specii, speciile devin competitive pentru obținerea locurilor de locuit, pentru obținerea hranei, ocuparea adăpostului etc.;
-amensalismul – una dintre specii (amensală) este împiedicată în dezvoltarea ei de către alte specii (inhibitoare);
-prădătorismul – o specie prădătoare prinde și omoară “prada” pentru a o folosi ca hrană;
-parazitismul – o specie, de obicei, cu dimensiuni reduse, parazitează pe altă specie, împiedicându-i creșterea și reproducerea și pe seama căreia se hrănește;
-comensalismul – asocierea între specii are avantaje unilaterale;
-cooperarea – o asociere, care aduce unele avantaje ambelor specii, ce nu sunt strict necesare;
-mutualismul – speciile au strictă nevoie de prezența reciprocă, deoarece ele depind una de alta.
Dintre toate, cele mai importante relații sunt competițiile, care au loc și între indivizii unei specii și ai speciilor diferite, ele stimulează mult fenomenele de selecție.
b) Relațiile dintre organisme și mediul lor
Organismele vii pot fi caracterizate prin capacitatea lor de a supraviețui la acțiunea factorilor
ecologici, de limitele de toleranță în fiecare domeniu de existență. Fiecare specie poate avea un factor limitant, biotic sau abiotic, care influențează cel mai eficient asupra organismelor în timpul prezenței lor în mediul înconjurător. În funcție de specie sau de factorul de mediu, limitele de toleranță sunt foarte variate. De exemplu, în privința temperaturii mediului intervalul de toleranță pentru organismele vii este cuprins între 0ºC și 50ºC. Însă sunt și excepții: unele bacterii trăiesc în ape termale și rezistă la temperaturi de +80ºC; mediul lichid al unor moluște are +46ºC; crustaceele își desfășoară viața în apă la +55ºC; miriapodele trăiesc la temperaturi de –50ºC, unele insecte la –80ºC; renul cu ușurință suportă temperaturi de –60ºC.
Protejarea resurselor acvatice
Resursele de apă trebuie să fie gestionate în mod durabil pentru a proteja mediul acvatic și utilizările sale benefice. Aceasta are o ofertă abundentă de apă proaspătă, deși acest lucru nu este distribuită în mod egal în toată lumea. Calitatea acestei resurse este vitală, așa cum depindem de apa de suprafață și subterană sursă pentru aprovizionarea noastră de apă potabilă. Apa oferă un habitat important pentru plantele și animalele de apă dulce și marine și este un agrement pentru a ne bucura.
Impactul general antropic și a schimbărilor climatice au potențialul de a afecta calitatea și cantitatea acestor resurse de apă în mod semnificativ. Directiva-cadru privind apa (DCA) marchează o nouă abordare în protecția și îmbunătățirea resurselor noastre de apă și a ecosistemelor acvatice.
Spre deosebire de legislația anterioară, Directiva Cadru Apă vizează protejarea tuturor apelor și a ecosistemelor acvatice: apele subterane, râuri, lacuri, ape tranzitorii (estuare), ape de coastă și a zonelor umede.
Aceasta a ajuns o preocupare tot mai mare asupra efectelor activităților umane asupra calității apei și a vieții acvatice. Pesticidele sunt un grup de compuși toxici care pot avea un efect profund asupra calității apei și a ecosistemelor acvatice. Înțelegerea modului de prevenire a pesticidelor de la intrarea în sistemele noastre acvatice este necesară pentru a proteja bazinele noastre.
Bazin hidrografic
Bazinul hidrografic este un termen din geografie și reprezintă suprafața totală de teren de pe care își colectează apele un curs de apă principal (fluviu sau râu) și afluenții săi, respectiv, un lac sau o mare închisă. Un bazin hidrografic care nu are legături prin ape curgătoare cu marea se numește endoreic. Din punct de vedere hidrologic, bazinul hidrografic este considerat spațiul geografic de pe care un sistem fluviatil (alcătuit dintr-un colector și afluenții săi) își adună apele.
România dispune de o rețea hidrografică cu o lungime de 78.905 km. Resursele de apă din râurile interioare sunt de 40 miliarde m3 , ceea ce reprezintă 20% din resursele de apă ale fluviului Dunărea. România are o resursă specifică din râurile interioare de 1.870 m3 /loc.an și, din acest punct de vedere, ocupă locul 13 în Europa. Pe teritoriul țării noastre se află cursurile superioare și mijlocii ale unui număr important de râuri care traversează frontiera de stat, iar râurile Tisa, Prut și Dunăre formează o parte a frontierei României. Gospodărirea apelor în România are o lungă tradiție, gospodărirea pe bazine hidrografice realizându-se din anul 1956.
97,4% din suprafața României, respectiv 232.193 Km2 , este inclusă în bazinul hidrografic al Dunării. De asemenea, în bazinul hidrografic al Dunării au fost incluse apele costiere ale României precum și bazinele afluenților care se varsă în Marea Neagră (cu suprafață de circa 5.198 Km2 ), formând astfel Districtul Hidrografic al Dunării în conformitate cu prevederile Directivei Cadru Apă 2000/60/EC. Apele costiere românești au fost incluse în Districtul Hidrografic al Dunării, deoarece starea apelor și morfologia țărmului sunt influențate substanțial de Dunăre. Apele costiere românești sunt delimitate la o distanță de o milă nautică față de linia țărmului care este definită de 9 puncte conform Legii nr. 17/1990 privind regimul juridic al apelor maritime interioare, al mării teritoriale, al zonei contigue și al zonei economice exclusive ale României, republicată, cu modificările și completările ulterioare. Bazinele / spațiile hidrografice pe care s-au elaborat Planurile de Management sunt: Someș – Tisa; Crișuri; Mureș; Banat; Jiu; Olt; Argeș – Vedea; Buzău-Ialomița; Siret; Prut-Bârlad; Dunăre, Delta Dunării, Dobrogea (inclusiv apele costiere) –Figura 1.
Figura 1. Bazine hidrografice
În România există următoarele categorii de ape:
râuri (naturale, puternic modificate și artificiale) – 78.905 km (râuri cadastrate),din care: o râuri permanente – 55.535 km, ce reprezintă cca. 70 % din totalul cursurilor de apă; o râuri nepermanente – 23.370 km, ce reprezintă cca. 30 % din totalul cursurilor de apă;
lacuri naturale – 117 cu suprafața mai mare de 0,5 km2 , dintre care cca. 54 % sunt în Delta Dunării;
acumulări – 242 cu suprafața mai mare de 0,5 km2 ;
ape tranzitorii – 781,37 km2 (128 km ape tranzitorii marine și lacul Sinoe);
ape costiere – 571,8 km2 (116 km).
Pentru delimitarea corpurilor de apă de suprafață s-a ținut cont de următoarele criterii de bază: categoria de apă de suprafață; tipologia apelor de suprafață; caracteristicile fizice ale apelor de suprafață.
Prin aplicarea acestor criterii care au stat la baza delimitării corpurilor de apă, la nivel național, s-au identificat un număr total de 3399 corpuri de apă de suprafață (Anexa 1.) dintre care: 3004 corpuri de apă-râuri, dintre acestea un număr de 1184 corpuri de apă sunt reprezentate de corpuri de apă nepermanente, iar restul de 1820 sunt corpuri de apă permanente; 130 corpuri de apă – lacuri naturale (dintre care 14 cu suprafața mai mică de 50 ha); 164 corpuri de apă – lacuri de acumulare; 95 corpuri de apă artificiale (94 corpuri de apă – canale și derivații și 1 corp de apă – lac); 2 corpuri de apă tranzitorii (1 corp de apă tranzitoriu marin și 1 corp de apă tranzitoriu lacustru); 4 corpuri de apă costiere. Lungimea maximă a corpurilor de apă este de 487,5 km (corp de apă la Dunăre), iar lungimea minimă este de 0,28 km (corp de apă în spațiul hidrografic Argeș –Vedea). Media lungimilor corpurilor de apă delimitate este de 22,15 km. Pentru fluviul Dunărea au fost delimitate 4 corpuri de apă de suprafață, dintre care 2 corpuri de apă – râuri (Porțile de Fier II – Chiciu și Chiciu – Isaccea) și 2 corpuri de apă – lacuri de acumulare (Porțile de Fier I și Porțile de Fier II). De asemenea, pe cele 3 brațe ale Dunării au fost identificate 3 corpuri de apă (Chilia, Sulina și Sfântu Gheorghe). În ceea ce privește corpurile de apă tranzitorii, se precizează că au fost identificate 2, un tip tranzitoriu lacustru (Lacul Sinoe) și un tip tranzitoriu marin (Chilia – Periboina). De asemenea, la Marea Neagră au fost identificate 4 corpuri de apă costiere: Periboina – Cap Singol, Cap Singol – Eforie Nord, Eforie Nord – Vama Veche, Mangalia.
Ciclul natural al apei
Apa este întotdeauna în jurul, prin și deasupra Pământului. Aceasta se numește ciclul apei naturale – circulația continuă a apei între terenuri, ocean, râuri și pârâuri și atmosferă.
Ea se mișcă prin ciclul său, se schimbă de la starea de lichide (apă de ploaie, apă de mare) la gaz (vapori de apă) și înapoi la lichid. Lichidul poate, de asemenea, congela și să devină solid (gheață sau zăpadă). Acest proces natural elimină o parte din impurități din apă și reumple, în mod constant rezerva de apă proaspătă a Pământului.
Figura 2. Circuitul apei în natură
Circuitul apei este esențial pentru viața pe Pământ, și s-a întâmplat acum miliarde de ani. De fapt, apa pe care o bem azi putea fi băută de dinozauri cu milioane de ani în urmă, deși a fost curățată de multe ori de atunci.
Stagiile circuitului apei:
Evaporația: este procesul de schimbare a apei din lichid la gaz. Când soarele încălzește apa în râuri, lacuri sau oceane, acesta oferă suficientă energie pentru a rupe legăturile de hidrogen dintre moleculele de apă. Moleculele individuale se ridică prin aer în atmosferă, sub formă de vapori de apă sau abur. Numai apa proaspătă face drum până la nori și apa de ocean lasă în urmă sare, minerale și metale, atunci când se evaporă.
Condensarea: este procesul de schimbare a apei de la gaz la lichid. Când vaporii de apă cresc, devine mai rece și se schimbă înapoi în mici picături de apă lichidă. Acestea fuzionează pentru a forma norii.
Precipitațiile: sunt atunci când ploaia, zăpada, lapovița sau grindina cade din cer. Atunci când atât de multă apă s-a condensat cu aerul și nu mai poate susține greutatea sa, apa cade din nori înapoi pe pământ. În funcție de temperatura aerului, a apei poate lua formă lichidă (ploaie), sau formă solidă (zăpadă, lapoviță sau grindină).
Infiltrarea: se produce atunci când apa cade înapoi pe Pământ, unde o parte din ea se absoarbe în sol. Acesta este apoi colectat subteran în straturi de rocă, nisip sau pietriș numit strat acvifer – această apă este cunoscută ca apă subterană. Apele subterane se infiltrează în cele din urmă la partea de jos a râurilor, oferind un flux constant de apă chiar și după ce ploaia sa oprit. Apa în sol poate fi absorbită de rădăcinile plantelor. Această apă se deplasează în sus prin plantă la frunzele sale, în cazul în care o parte din aceasta este utilizată în procesul de fotosinteză
Scurgerile: este atunci când apa nu este absorbită de pământ, dar traversează terenuri în schimb. Această apă se numește apă de suprafață și se colectează în pâraie care se varsă în râuri mari
Transpirația: atunci când apa se evaporă din plante, în special prin frunzele lor. Acest lucru revine înapoi în aer prin vapori de apă.
Caracteristici fizico-chimice specifice ale ecosistemului acvatic
Proprietăți fizice ale apei.
Culoarea apei se datorează substanțelor dizolvate în ea și se determină în comparație cu etaloane preparate în laborator. Culoarea apei natural și a celor poluate poate fi o culoare aparentă care se datorează suspensiilor solide ușor de filtrate prin depunere și filtrare.
Mirosul apelor este clasificat în 5 categorii: fără miros; cu miros neperceptibil; cu miros perceptibil; cu miros puternic și cu miros foarte puternic.
Gustul se clasifică astfel: gust mineral bicarbonato-sodic; gust mineral magnezic; ape cu gust metalic; gust mineral sărat; gust organic hidrocarbonat; gust organic medical farmaceutic; gust orgnic pământos.
Turbiditatea: depinde de materiile din apă aflate în diferite stări de dispersie și de natura lor. Turbiditatea se măsoară prin comparație cu o emulsie etalon în scara silicei: 1 mg silice fin divizată la 1 l apă distilată reprezintă un grad de turbiditate (GT).
Temperatura: variază funcție de proveniența apei (subterană sau de suprafață) și de anotimp. Apa subterană la adâncimi până la 50 m sub nivelul terenului are temperatura cuprinsă între 10 și 13°C; de la această adâncime în jos temperatura crește cu câte 1°C pentru fiecare 33 – 35 m. Temperatura apelor de suprafață în România variază între 0 și 27°C.
Conductibilitatea electrică: proprietatea apei de a permite trecerea curentului electric.
Rezistivitatea apei este o funcție inversă față de concentrația de substanțe dizolvate în apă și se măsoară în Ωcm (ohm×cm). O variație bruscă a rezistivității poate indica apariția unei surse de infecție.
Radioactivitatea: proprietatea apei de a emite radiații permanente α, β sau γ. Concentrațiile admisibile se exprimă în mc/mm (microcurie pe milimetru), 1C = 1 Curie reprezintă 3,71 × 10¹º atomi de radiu dezintregați pe secundă, care corespunde la 1 g radiu.
Proprietăți chimice ale apei.
Reziduul fix reprezintă totalitatea substanțelor solide minerale și organice aflate în apă și se obține prin încălzirea apei până la 105°C, când se realizează evaporarea completă. Se exprimă în miligrame pe litru.
Reacția apei poate fi acidă, (pH < 7), neutră (pH = 7) sau alcalină (pH > 7), în funcție de conținutul de săruri dizolvate în apă. Se exprimă prin indicele pH, care este cologaritmul concentrației ionilor dehidrogen la 1 l de apă.
Duritatea apei se datorează sărurilor de calciu și de magneziu aflate în soluție. Aceste săruri pot fi sub forma de carbonați, de cloruri, de sulfați, de azotați, de fosfați sau de silicați.
Un grad de duritate este echivalent cu 10 mg de CaO, sau 1,142 mg de MgO conținute într-un litru de apă. Duritatea temporară este determinată de carbonați, care prin fierbere precipită. Duritatea permanentă este determinată de celelalte săruri de calciu și de magneziu (sulfați, cloruri, etc.) și nu precipită prin fierbere. Duritatea totală este suma durităților temporară și permanentă.
Substanțele organice provin din resturi de plante și animale. Ele pot fi oxidate complet și se exprimă în miligrame pe litru de manganat de potasiu necesar pentru oxidarea lor:
-Fierul: se găsește în special în apele subterane, sub formă de diferiți compuși, mai frecvent bicarbonat feros. În contact cu aerul, compușii feroși devin ferici, punându-se în evidență hidroxidul feric. Apa care conține fier în cantități mari este opalescentă, cu gust acru, astringent, pătează rufele, nu poate fi întrebuințată în industria hârtiei, a celulozei, la vopsitorii, coloranți, etc.
-Manganul: însoțește, de obicei, fierul în apele subterane. Depozitul produs de compușii manganului are o culoare brună.
-Calciul: se găsește în apă sub forma de bicarbonați, sulfați și cloruri. Rolul lui în apa potabilă este pus în legătură cu iodul, fiind determinant în apariția gușei.
-Magneziul: ca și calciul, determină duritatea apei.
-Amoniacul (NH3): pune, de obicei, în evidență contaminarea apelor potabile cu apă provenită din rețeaua de canalizare, de la closete, etc. Amoniacul poate fi și de natură minerală, provenind de la minereuri ce conțin azotați.
-Clorul: se găsește în apă sub forma de cloruri fiind, cel mai frecvent, de natură minerală. Prezența în cantități mari a clorurilor dau apei un gust neplăcut, caracteristic (sărat, amar). Clorurile pot fi și de natură organică (urina și fecalele conțin cantități importante de cloruri).
-Cuprul, plumbul și zincul: pot fi întâlniți sub formă de oxizi și indică corodări ale conductelor. În apele de suprafață pot fi întâlniți, în aval de deversările de ape uzate provenind de la industrii extractive și prelucrătoare. Compușii lor sunt foarte otrăvitori.
-Dioxidul de carbon (CO2): în apă poate fi liber (gaz), semilegat (bicarbonați) sau legat (carbonați).
Prezența dioxidului de carbon liber în cantități mari în apă dă acesteia caracter agresiv față de oțel, mortar și betoane.
-Hidrogenul sulfurat (H2S): poate fi de natură organică, ca un produs de descompunere, sau minerală, ca un produs dizolvat în straturile adânci.
Tabelul 1.
Caracteristici fizico-chimice ale apei ()
Sursa: Planurile de Management ale Bazinelor Hidrografice Raport National 2004 – Romania
CAPITOLUL 2. PESTICIDE
Omul a fost întotdeauna supus acțiunii compușilor care apar în mediu, cât și introduși în urma dezvoltării industriei. Reziduurile multora dintre aceștia pătrund în mediul nostru înconjurător, poluând apele, aerul, solul, precum și direct sau indirect, alimentele.
Din punct de vedere al protecției mediului, principalele criterii care decid gradul de pericol reprezentat de compușii chimici sunt:-toxicitatea
-mărimea producției și remanența (stabilitatea)
-posibilitatea apariției concomitente în diferite elemente ale mediului.
Aplicarea pesticidelor este una din metodele de a reduce pierderile provocate în agricultură pe plan mondial de diferite organisme dăunătoare se ridică anual la 35 % din recolte și anume: insecte 13,8 %; ciuperci 11,6 %; buruieni 9,5 %; alte organisme 0,1 %. ()
2.1. Termenul pesticid- definiții
1. Se referă la toate substanțele sau amestecuri de substanțe folosite pentru prevenirea dezvoltării sau combaterea oricărui organism vegetal sau animal nedorit precum și pentru reglarea creșterii plantelor, defolierea și uscarea lor.
De asemenea pesticidele distrug organismele dăunătoare dar nepericuloase pentru sănătatea omului, care apar în timpul producției, depozitării, transportului, desfacerii și prelucrării alimentelor pentu om, sau a nutrețurilor pentru animale, tot așa cum acționează compușii aplicați direct pentru combaterea paraziților animali.
Nu se referă la antibiotic sau alți compuși chimici administrați animalelor fie pentru a grăbi creșterea, fie pentru a le intensifica reproducerea.
Sunt substanțe destinate atragerii, reducerii și apoi distrugerii oricărui dăunător.
Conform FAO: orice substanță sau amestec de substanțe destinat pentru prevenirea, distrugerea sau controlul dăunătorilor inclusiv vectori de boli umane sau animale, specii nedorite de plante sau animale, care cauzează prejudicii în timpul producției, prelucrării, depozitării, transportului, comercializării cu produse alimentare, produse agricole, lemn sau produse din lemn sau furaje de origine animală dar și substanțe care pot fi administrate, pot fi considerate pesticide.
2.2. Clasificarea pesticidelor
După origine: -minerală (săruri de As, Cu, Hg, Pb)
-vegetală (nicotina, veratrina, stricnina)
-produși de sinteză (esteri organofosforici, derivați organohalogenați, nitroderivați aromatici, derivați carbamici, compuși fenolici și compuși organometalici)
După structura chimică: -pesticide organoclorurate; organofosforice; organocarbamice; tiocarbamice; nitrofenolici
După natura dăunătorului combătut:
zoocide: – insecticide pentru combaterea insectelor; rodenticide pentru combaterea rozătoarelor; moluscocide pentru combaterea moluștelor; nematocide pentru combaterea nematozilor; larvicide pentru combaterea larvelor; aficide pentru combaterea afidelor; acaricide pentru combaterea acarienilor; ovicide pentru distrugerea ouălor de insecte și de acarieni
fungicide și fungistatice: – pentru combaterea ciupercilor și respectiv ciupercostatice, împreună cu bactericidele și virulocidele
erbicide pentru combaterea buruienilor
regulatori de creștere: cu rol de stimulare sau inhibare a proceselor vitale ale plantelor precum: -defoliante cu rol de defoliere a plantelor; desicante: cu rol de uscare a plantelor înainte de recoltare; deflorante cu rol de înlăturare a cantității excesive de flori
atractante: mijloace de atragere în capcană a potențialelor dăunători
repelente: cu rol de respingerea dănătorilor
2.3. Producția și consumul de pesticide la nivel național și internațional.
2.3.1. Istoricul producerii și aplicării pesticidelor.
Istoricul pesticidelor se poate împărți în 3 faze distincte și anume:
-Faza I (înainte 1870): epoca pesticidelor naturale: când sulful în Grecia antică era utilizat pentru a ține sub control dăunătorii
-Faza a II-a (1870-1945): epoca pesticidelor anorganice sintetizate când materia naturală și componenta anorganică erau puțin utilizate în această perioadă.
-Faza a III-a (după 1945): epoca pesticidelor organice sintetizate: după 1945, omul a creat pesticidele organice cum ar fi DDT-ul, 2,4-D și mai târziu HCH, dieldrin. După ce majoritatea pesticidelor au fost sintetizate de oameni, acestea au căpătat denumire de pesticide chimice.
Aplicarea pesticidelor chimice în special a celor sintetizate organic a reprezentat o problemă importantă pentru civilizația umană, pentru protejarea și facilitarea productivității agricole.
În ultimul timp erbicidele și fungicidele au realizat o dezvoltare considerablă la nivel global. Consumul de insecticide este estimat să scadă treptat și utilizarea erbicidelor să fie mai populară pe viitor (Zhang, 2011).
2.3.2. Cele mai folosite pesticide
Aproximativ 1 miliard de pesticide utilizate în fiecare an în lume. În prezent, există 11324 de produse pesticide înregistrate și 1572 produse pentru combaterea buruienilor foioase. Un procent din acești compuși părăsesc locul de aplicare pentru a se muta în afara acestuia, care se încheie în apele de suprafață și subterane. Ca urmare a acestui fapt, pesticidele sunt larg răspândite în râuri, lacuri și chiar în apa de băut iar o parte dintre ele sunt prezentate în tabelul de mai jos.
Tabelul 2.
Cele mai utilizate pesticide Pesticide Amount Used (LBS) (1997, NCFAP)
Sursa: Sallenave Rossana, Fate and Effects of Pesticides in the Aquatic Environment, New Mexico State University
2.3.3. Cele mai frecvente pesticide detectate în apă
Nu este surprinzător, că primii 15 compuși ai pesticidelor găsiți în apă sunt printre cei cu cea mai mare utilizare actuală. Acestea includ cinci dintre cele mai puternic folosite erbicide agricole și un produs de degradare, cinci erbicide care sunt utilizate pe scară largă în zonele urbane, precum și patru dintre insecticide mai frecvent utilizate.
Compușii pesticidelor găsiți de cele mai multe ori în pește și sedimente sunt legate de trei grupe majore de insecticide care au fost puternic utilizate în 1960. Compușii organici clorurați legați de DDT și dieldrin au fost utilizate pe scară largă atât în zonele agricole și urbane, precum și clordanul care a fost utilizat în principal în zonele urbane.
Râuri mari și fluxuri de drenare domenii de utilizare a terenurilor mixte conțin pesticide din surse agricole și atât urbane și din utilizarea atât trecut și din prezent. În apă care provine în principal din zonele agricole, cele mai frecvent găsite pesticide sunt erbicide atrazin majore (și DEA), metolaclor, cianazin și alaclor. În apă care provine în principal din mediul urban, cele mai frecvente pesticide sunt simazin și prometon erbicide și insecticide și diazinon carbaril. Ca apa, pește și de pat sedimentul de râuri mari și fluxuri cu mixte influente de utilizare a terenului conțin amestecuri de insecticide organoclorurate din zonele agricole și urbane. Frecvențele de detectare și concentrațiile de DDT, dieldrin, și clordan au fost in general intermediar între cele fluxurilor agricole și urbane se gasesc în figura 3.
Multe râuri mari, cu influente landuse mixte tind sa aiba concentratii mai mici de pesticide, comparativ cu fluxurile agricole și urbane din cauza unei influențe mai mari de teren neamenajat. Unele râuri din regiunile agricole intensive, cu toate acestea, au concentrații care sunt similare cu cele din fluxurile agricole, deși acestea sunt mai puțin variabile în timp. Râuri cu teren mixt utilizări conțin aproape întotdeauna pesticide detectabile care să reflecte diversitatea surselor prezente. În schimb, a apelor subterane în acvifere importante are o frecventa substantial mai mica de aparitie a pesticidelor decat apa sol superficial în zonele agricole și urbane. Această diferență rezultă din fântânile general profunde eșantion în acvifere importante și mai mare influența zonelor nedezvoltate. În plus, din cauza ratei lent de curgere a apelor subterane, o mare parte din apa prelevate din principalele acvifere pot fi infiltrat în pământ înainte au fost aplicate pesticide. Cei doi compuși cel mai frecvent detectate in acvifere majore au fost atrazin și DEA, care rezultă din utilizarea de mare și extinsă de atrazin, cea mai mare masura de teren agricol, comparativ cu terenurile urbane afectează majoritatea acvifere importante eșantion, iar mobilitatea ridicată și natura durată lungă de viață a atrazină și DEA.
Deoarece pesticidele găsite în râuri și acvifere importante reflectă contribuții din ambele utilizarea terenurilor agricole și urbane, eforturile de a îmbunătăți calitatea acestor resurse de apă vor necesita management al surselor Nonpoint atât în zonele agricole și urbane.
Figura 3. Pesticidele cele mai frecvente detectate în apă
2.3.4. Producția și consumul de pesticide la nivel internațional și național
De-a lungul anilor 1990, vânzarea globală de pesticide a rămas relativ constantă (270-300 miliarde dolari; din care 47 % erbicide; 79 % insecticide; 19 % fungicide și bactericide; 5 % altele).
Pe parcursul peroadei 2007-2008, erbicidele ocupau locul III din cele trei mari categorii de pesticide (insecticide, fungicide/bactericide, erbicide). Vânzarea de fungicide și bactericide a crescut rapid clasându-se pe locul al II-lea.
Dintre toți consumatorii de pesticide la nivel mondial, Europa este acum cel mai mare consumator, urmat de Asia. Țările: China, Statele Unite ale Americii, Brazilia și Japonia sunt cei mai mari producători, consumatori sau comercianți din lume.
Sursa: Xu, 1997, http//www.docin.com/p-55305172.html, citată de Zhang, 2011, ANPM 2013
Figura 4. Consumul de pesticide la nivel internațional
Așa cum se poate observa în figura 4 structura consumului de pesticide la nivel internațional a avut schimbări semnificative suferite după 1960. Proporția consumului de erbicide s-a extins rapid în 1980 începând să scadă până în 2012, în schimb proporția consumului de insecticide și fungicide a crescut în ciuda scăderii vânzărilor.
Tabelul 4.
Producția și consumul de pesticide în diferite țări din lume
Sursa: FAO 2008
Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2209838/RSM-2013+fata+verso+final.pdf/76379d09-39c7-4ef9-9f04-d336406eda62
Figura 5. Principalii utilizatori de pesticide în protecția plantelor la nivel internațional
În figura 5 putem observa că în Polonia este o creștere destul de mare la insecticide față de celelalte țări, pe când o creștere majoră la celelalte pesticide se realizeză în Bulgaria la fungicide,Anglia la erbicide și în Elveția la alte pesticide.
În România, trei autorități competente sunt implicate în elaborarea și implementarea Programului Național de Control pentru Reziduurile de pesticide și anume Autoritatea Națională Sanitar Veterinară și Siguranța Alimantelor (ANSVSA), Ministerul Agriculturii și Dezvoltării Rurale (MADR) și Ministerul Sănătății (MS). Autoritatea Națională Sanitar Veterinară pentru Siguranța Alimentelor (coordonatorul) are responsabilitatea pentru pregătirea Programului național multianual de control pentru reziduurile de pesticide în cooperare cu celelalte două autorități compentente. ANSVSA are, de asemenea, responsabilitatea pentru elaborarea și punerea în aplicare a propriului Program Național de Supraveghere și Control pentru produsele alimentare de origine vegetală și animală.
În programul de monitorizare pentru anul 2013 au fost incluse 36 de specii. Substanța activă analizată este de 145 de fructe, legume și cereale, și 150 (145 și clorfenapir, trifluralin, mandipropamid, clorhidrat de formetanat, fipronil) pentru uleiul de măsline și ceai.
Ministerul român al Agriculturii și Dezvoltării Rurale are responsabilitatea pentru planul național de monitorizare a reziduurilor de pesticide în fructe, legume, cereale de pe piața internă.
Din numărul total al probelor de supraveghere 1711 care includ 491 fructe, legume 1055, și 165 de cereale, 237 probe au reziduuri de pesticide cu valori mai mici decât Limita maximă a reziduurilor (MRL) și 4 probe au pesticide cu valori mai mari decât concentrația maximă a reziduurilor (CMR). În 2013 au fost analizate 5 probe organice.
Selectarea produselor care au fost testate pentru determinarea reziduurilor de pesticide se face luând în considerare datele statistice prezentate de Institutul Național de Statistică (Producția principalelor produse agricole pe cap de locuitor).
Față de 2011 și 2012, în 2013 numărul de probe cu resturi de mai jos LMR a crescut (de la 24% în 2011 și 25% în 2012 la 30% în 2013), iar numărul de probe neconforme a fost redus (de la 0, 9% în 2012 la 0,2% în 2013).Numărul de pesticide raportat a crescut de la 268 în 2012 la 310 în 2013. Pesticidele au fost validate în conformitate cu SANCO 12495/2011. În 2013 un număr total de 4528 probe au fost luate pentru a verifica respectarea de către CMR de pesticide reziduuri din diferite culturi. Dintre acestea, 4485 de probe au fost prelevate sub supraveghere strategie și 43 probe au fost sub strategia de aplicare. În 2013 au fost analizate 47 de probe organic.
2.4. Forma de folosire a pesticidelor
Alegerea formei corespunzătoare de folosire a preparatului influențează atât eficacitatea tratamentului cât și gradul de poluare a mediului.
Pesticidele sunt aplicate sub formă de prafuri, pulberi, granule, capsule, soluții, suspensii, aerosoli, spume, gaze, vapori, paste. Alegerea formei de utilizare trebuie să fie dictată pe de o parte de particularitățile dăunătorului combătut și pe de altă parte de considerente economice și tehnice privind posibilitatea aplicării preparatului dat. Diversitatea formelor permite ca în condiții determinate să se obțină dozarea optimă a substanței active și aplicarea preparatului cu caracteristicile fizice cele mai utile pentru protecția plantei date.
2.5. Caractere toxicologice determinate de structura chimică
Pesticidele care cuprind circa 1000 substanțe active sunt foarte diferite în ceea ce privește strustura lor chimică.
Caracteristica toxicologică a pesticidelor prezentată în continuare se referă numai la anumite grupe alese și cuprinde informațiile de bază.
INSECTICIDELE
Hidrocarburile organoclorurate: cuprind compuși cicloidienici: DDT, HCH, lindan, metoxiclor, keltan, aldrin, dieldrin, clordan, endrin, endosulfan, heptaclor, Kelwan, toxafen.
Trăsătura caracteristică a acestei grupe de compuși este afinitatea pentru țesutul adipos precum și o mare stabilitate. Ele sunt influențate greu de transformările metabolice și sunt eliminate încet prin urină și excremente sau degajate în laptele matern.
În intoxicațiile acute se constată o excitare inițială puternică urmată de paralizarea țesutului nervos central. În intoxicațiile subacute sau după trecerea intoxicațiilor grave apar perturbări ale auzului, dereglarea coordonării mișcărilor, atrofia țesutului muscular.
Compuși organo-fosforici cuprind cei mai frecvenți esteri ai acizilor fosforici, tionofosforic, tiolofosforic, tinotiolofosforic și pirofosforic.
Mecanismul acțiunii insecticidelor organo-fosforice constă în inhibarea sistemelor de esterizare și decide caracterul acțiunii toxice a acestor insecticide atât la om cât și la animale.
Intoxicațiile acute sunt de obicei foarte periculoase, acestea caracterizându-se printr-o evoluție violentă, care de obicei, duce la deces.
Compuși carbamici: din aceștia fac parte carbarilul, cartapul, pirimicardul, propoxurul, carbofuranul, Temik-ul.
Mecanismul de acțiune toxică a carbamaților este în principiu același ca la esterii organo-fosforici și constă în inhibarea esterazelor, în special a esterazei acetilcolinei.
Cazurile de intoxicații acute cu carbamați pot să apară uneori în erupțiile și edemul pielii.
FUNGICIDELE
Compuși organo mercurici cuprind: metil mercur cianoguanidina, p-toluensulfonamida etilo-mercuriană, acetat fenil mercuric; aceștia pătrund în organism în special prin tubul digestiv (95 %) și prin sistemul respirator (80 %).
În intoxicațiile cu mercur precum și cu compuși metoxi- și fenil-mercurici organul critic îl reprezintă rinichii, pentu vapori de mercur organul critic este sistemul nervos central și periferic, iar pentru metil-mercur este sistemul nervos central.
Ditiocarbamații sunt compuși ca: Nabam, Mamb, Zineb, Mancozb, Ziram, Ferbam, Tiram, Polyram care se caracterizează prin proprietăți puternice de iritare și sensibilizare. Unii determină formarea gușei (Nabam, Zineb), alții pot provoca sterilitate sau acționează teratogen (Zineb, Ziram, Tiram) în timp ce alții pot vătăma puternic organele interne spre exemplu rinichii (Ferbam).
Alți compuși derivați halogenați pentaclorfenolul(PCP), cvintocenul (PcNB), Captanul, Folpetul, Difolatanul. Aceștia influențează transportul de electroni în lanțul respirator sau legat de acesta, înmagazinarea energiei, ceea ce duce la perturbări în reglarea celulară a respirației.
ERBICIDELE
Derivați carboxilici aromatici acidul fenoxiacetic (2,4 D; 2,4,5-T; MCPA; diclorprop, mecoprop) și acidul benzoic (Dikamba; 2,3,6-TBA), pătrund în organismul oamenilor și a animalelor mai ales pe cale digestivă și respiratorie, pot provoca cazuri individuale de alergii și erupții pe piele dar și iritarea mucoaselor ochiului.
Derivații acizilor alifatici cuprind Dalaponul, acidul tricloracetic(TCA); au o acțiune puternic corozivă asupra pielii și mucoaselor și leziuni grave ale tubului digestiv.
Fenolii substituiți fac parte Dineosebul (DNBP), pentaclorfenolul (PCP), DNOC, DNPP; după pătrunderea în organism pe cale orală, piele sau căi respiratorii sunt supuși metabolismului și treptat sunt eliminați în urină sub formă legată de acid glucuronic.
Derivații azotați heterociclici: atrazina, simazina, prometrina, propazina, prometonul, amitrolul.
Toxicitatea acestora constă în influența dăunătoare asupra ficatului.
Derivații alifatici azotați conțin 3 subgrupe:
Derivați ai ureei: diuron, linuron, monuron, fluorometuron, clortoluron, cloroxuron
Carbamați: IPC, CIPC, barbon, di-allat
Compuși amidici: difenamid, cipromid, propanil
Acțiunea toxică a acestor derivați asupra organismului provoacă în special modificări hematologice.
Diferiți compuși:
Derivații dinitroanitinei (Triluralin, Nitralin)
Derivații nitrilici (Doxinil, diclobenil)
Compușii clorurați, aldehide
Derivații dipiridilici (Dicuat, Paracuat)
Aceștia manifestă o acțiune locală puternică ( de exemplu : în cazul atacării mâinilor cu acești compuși se observă decolorarea și ruperea unghiilor, dar și pierderea capacității de creștere a acestora.
Paracuatul provoacă vătămări ireversibile la plămâni ducând la dispnee, edem și fibrozări.
2.5.1. Caractere specifice ale pesticidelor care influențează acțiunea toxică
Solubilitatea în apă – se referă la abilitatea chimicelor de a se dizolva în apă. Afectează mobilitatea.
Jumătatea vieții- se referă la perioada de timp necesară pentru a se degrada pentru jumătate din pesticide. Afectează persistența și este influențat de umiditatea solului, temperatura solului, populația microbiană, etc.
Coeficientul de adsorbție din sol (Koc) – se referă la tendința de a se lega pesticidele la particulele din sol. Acestea se leagă mai mult, sau mai puțin probabil se infiltrează în apele subterane. Afectează, de asemenea, mobilitatea.
Toate acestea se regăsesc în tabelul 7.
Tabelul 7.
Caracteristici specifice ale pesticidelor
Sursa: Sallenave Rossana, Fate and Effects of Pesticides in the Aquatic Environment, New Mexico State University
Capitolul 3. Evaluarea riscului ecologic al pesticidelor în ecosistemle acvatice
Un procent din compuși toxici părăsește locul de aplicare pentru a se muta în afara amplasamentului, care se încheie în apele de suprafață și subterane. Ca urmare a acestui fapt, pesticide sunt larg răspândite în râuri, fluxuri, lacuri și chiar în apa de băut. S-a estimat că de multe ori mai puțin de 0,1% dintr-un pesticid care se aplică, ajunge ținta dăunătorilor, iar 99,9% este un poluant neintenționat de mediu care sfârșește în sol, aer, vegetație în apropierea apei.
3.1. Circuitul pesticidelor în natură
Figura 6. Ciclul pesticidelor în natură
Complexitatea schemei generale a circulației și deplasării pesticidelor în mediul înconjurător depinde de numeroși factori cum ar fi:
Evaporația care pune în mișcare o cantitate însemnată de apă de la suprafața oceanelor și a uscatului în stare de vapori ce este îndreptată spre spațiile atmosferice, iar la rândul ei aceasta mai depinde și de alți factori precum temperatura, vântul, solul, relief, vegetație.
Condensarea adică amestecarea a 2 mase de aer, ceață, nori,
Un rol esențial îl au persistența pesticidelor și rețeaua dependențelor trofice. Ele nu dau însă o imagine completă a ciclului închis al circulației pesticidelor în natură. Cunoașterea persistenței compușilor chimici în diferite elemente ale mediului înconjurător face posibilă urmărirea soartei lor în natură. O imagine completă a informației trebuie să cuprindă date asupra posibilităților și surselor de apariție a compusului toxic precum și asupra acumulării în diferite componente ale ecosistemului acvatic.
În afară de aer și sol, pesticidele sunt prezente și în apă, unde ajung prin intermediul apelor uzate industriale și de unde se pot volatiliza în atmosferă sau se pot depune în mâl, pe fundul albiilor. În apă, perioada de remanență a pesticidelor este, de regulă, mai îndelungată decât în sol, nedepășind 1µg/l. Concentrații mai mari de 100 µg/l se pot întâlni în cazul erbicidelor, dar destul de rar, acestea menținându-se un timp scurt. Depunerea pesticidelor pe fundul rezervoarelor de apă joacă un rol foarte important în procesul de purificare al apelor. S-a constatat că în timp ce concentrația medie a pesticidelor în apa râului a fost de 0,1 – 0,2 µg/l, în sedimentul de la fund a variat în intervalul 20 – 100 µg/l. Concentrația pesticidelor în apă poate să se schimbe brusc, în timp ce, de obicei, în sedimente crește încet un anumit timp și apoi scade treptat. Ca exemplu ce ilustrează posibilitatea poluării tuturor elementelor mediului înconjurător cu pesticide stabile poate fi dat omniprezentul DDT.
Tabelul 8.
Distribuția DDT-ului în principalele elemente ale mediului
Sursa: Pesticide în lumina toxicologiei mediului;1982
3.2. Căi de pătrundere a pesticidelor în mediul acvatic
Figura 7. Căile de pătrundere a pesticidelor în apă
Pesticidele pătrund în apele subterane și de suprafață prin mai multe căi.
Apa de ploaie și irigațiile spală pesticidele departe de ferme și zonele urbane în apele de suprafață. Această poluare poate fi devărsată în apele râului, se afundă în apele subterane, su se agață de sedimente navigabile, garnituri și se eliberează încet.
Scurgerea poate, de asemenea reda, sonde inactive slab sigilate sau puțuri de drenaj, destinate să îndepărteze apa din zonele joase.
Pesticidele care pătrund în sol, acolo unde acestea au fost aplicate, se pot agăța de molecula de apă și se infiltrează în toată suprafața solului vegetal și intră în acviferul subteran. Adesea această levigare este ajutată de fisurile care rulează prin secțiuni mai dense de sol și argilă.
Adesea și pesticidul care plutește în aer poate fi preluat de către umiditatea din aer și cade pe sol sub formă de precipitații, apoi se scurge în corpurile de apă de suprafață sau se infiltrează în acviferul subteran.
3.2.1. Căi de contaminare a ecosistemelor acvatice
Volatilizarea: reprezintă evaporarea pesticidelor din zona țintă în care vaporii sau fumul din aer se pot deplasa de la fața locului și să fie redepus în locurile nevizate. Volatilizare este o rută majoră de disipare pentru unele pesticide. Până la 90% din unele pesticide volatilizează din sol și apă la câteva zile de la aplicare.
Levigarea: mișcarea pesticidelor prin sol din cauza circulației de apă. Poate duce la contaminarea apelor subterane. În anumite condiții multe pesticide se pot infiltra prin soluri.
Scurgerile: precipitațiile și scurgerea pesticidelor spălate de pe plante sau sol în sistemul de canalizare pluvial și căile navigabile din apropiere. Scurgerile din solurile tratate pentru peluze / peisaj pot contamina apele de suprafață.
Exemplu: Un studiu a constatat că până la 90% din 2,4-D aplicat pe gazon a fost pierdut în procesul de levigare de la o furtuna la câteva ore după aplicarea sa.
Bioconcentrarea reprezintă deplasarea unui produs chimic din mediul înconjurător într-un organism. Prima "oprire" pentru unele pesticide este țesutul gras ("lipide"). Unele pesticide, cum ar fi DDT, sunt "lipofile", ceea ce înseamnă că ele sunt solubile în apă, și se acumulează în, țesutul gras cum ar fi țesutul de pește comestibil și a țesutului gras uman. Alte pesticide, cum ar fi glifosatul sunt metabolizate și se elimină.
Bioamplificarea descrie creșterea concentrației unei substanțe chimice ca energie alimentară și este transformată în cadrul lanțului alimentar. Organismele mici sunt consumate de organismele mai mari, concentrația de pesticide și a altor substanțe chimice fiind din ce în ce mai amplificată în țesuturi și alte organe. Concentrații foarte mari pot fi observate în prădătorii de top, inclusiv la om.
3.3. Expunerea viețuitoarelor acvatice la pesticide
Pești și animalele acvatice sunt expuse la pesticide în trei moduri principale:
(1) dermic, absorbția directă prin piele în ape contaminate cu pesticide,
(2) respirație, prin preluarea directă a pesticidelor prin branhii în timpul respirației
(3) oral, prin apa potabilă contaminată cu pesticide sau alimentele contaminate cu pesticide pradă. Otrăvirea prin consumarea altui animal care a fost otrăvit de un pesticid este denumită "otrăvirea secundară." De exemplu, hrănirea peștilor cu insecte otrăvite cu insecticide pot fi uciși dacă insectele pe care le consumă conțin cantități mari de pesticide sau produse secundare lor toxice.
Pentru animalele acvatice, cum ar fi pești și nevertebrate, EPA utilizează în general modele de simulare pe calculator pentru a estima expunerea la un ingredient activ al pesticidului. În situațiile în care o formula pesticidului poate fi mai toxică pentru animalele acvatice decât ingredientul activ, EPA poate considera expunerea acvatic la această formulă. Abordarea Agenției a luat în considerare expunerea la produsul formulat într-o evaluare a riscului acvatic așa cum prezintă abordările elaborate de Uniunea Europeană (Directiva UE 91/414 / EEC).
Modelele acvatice EPA calculează concentrațiile estimate de mediu (EECS) în apele de suprafață utilizând soarta de laborator și transport de date care descriu cât de repede se desface de pesticide în fața altor substanțe chimice și cum se mișcă în mediul înconjurător. În general, EPA utilizează o abordare secvențială pentru a estima EECS, începând cu un model de screening, precum GENEEC2, că estimează concentrația de pesticide în apă care sunt extrem de vulnerabile la scurgerile sau leșiere. Dacă este necesară o evaluare a riscurilor mai rafinat, un model de screening la nivele mai mari (de exemplu, PRZM-examene) este folosit pentru a estima concentrațiile de pesticide, care sunt mai reflectorizante de condițiile reale de utilizare a acestora.
Atunci când sunt disponibile date fiabile de monitorizare a apelor de suprafață, EPA folosește pentru a ajuta la caracterizarea nivelului de pesticide care sunt detectate în mediul înconjurător.
Capitolul 4. Efecte produse de pesticide pe lanț trofic în mediul acvatic
Peștii sunt cei mai folosiți în experimentările toxicologice nu numai pentru că reprezintă o producție valoroasă a apelor, dar și pentru că posedă o sensibilitate apreciabilă față de majoritatea substanțelor toxice. Acțiunea unei substanțe toxice este complexă, având caracter atât, local cât și resorbtiv.
Substanțe toxice cu acțiune locală așa cum sunt: acizii, alcooli, unele săruri de metale grele, clorul, etc și au un efect asupra tegumentului peștilor și îndeosebi asupra branhiilor. Moartea acestora realizându-se prin asfixiere, din cauza incapacității peștilor de a mai absorbi oxigenul dizolvat din apă și a acumulării de dioxid de carbon în sânge.
Simptomele unei astfel de asfixieri sunt:-creșterea mișcărilor respiratorii; scăderea treptată a peștilor în greutate; secreția abundentă de mucus.
– substanțe toxice cu acțiune resorbtivă produc îmbolnăviri după pătrunderea lor în sânge (amoniac, fenol). Cele mai multe pătrund prin branhii, piele și mai puțin prin tubul digestiv.
După locul de acțiune al acestor substanțe deosebim:
-otrăvuri ale sângelui (acid cianhidric)
-otrăviri ale sistemului nervos (amoniac)
-otrăviri ale inimii (diferiți alcaloizi)
-otrăviri ale protoplasmei celulare
În cazul în care gradul de intoxicare al unui pește nu este prea avansat, odată reintrodus în apă el își va reveni la normal. Dacă a fost vorba de o acțiune resorbtivă, înseamnă că toxicul a fost eliminat între timp prin tubul digestiv, branhii, rinichi sau piele. Există cazuri când peștele își revine la o stare aparent normală, însă după un timp acesta moare, asta însemnând că unele funcții fiziologice, tulburate de acțiunea toxicului, s-au restabilit, dar leziunile interne au fost grave.
Efecte la nivelul sistemelor biologice
Toxicologia acvatică este studiul efectelor contaminanților de mediu asupra organismelor acvatice, cum ar fi efectul pesticidelor asupra sănătății peștilor sau a altor organisme acvatice.
Capacitatea de a face rău peștilor și animalelor acvatice se realizează în funcție de: toxicitate; timpul de expunere; deza de administrare și persistența în mediul înconjurător.
Toxicitatea pesticidelor se referă la cât de otrăvitoare sunt. Unele pesticide sunt extrem de toxice, în timp ce altele sunt relativ netoxice. Expunerea se referă la perioada de timp în care animalul este în contact cu pesticidul. O expunere de scurtă durată la anumite substanțe chimice pot avea un efect redus asupra peștilor, iar un timp mai lung de expunere poate dăuna.
Doza se refera la cantitatea de pesticid în care un animal este supus (oral, dermic, sau prin inhalare). O doză mică a unei substanțe chimice toxice poate fi mai dăunătoare decât o doză mare dintr-un produs chimic mai puțin toxic. Dozele pot fi măsurate precum greutatea toxicului pe unitate (kg) de greutate corporală (exprimată în mg pesticid / kg de greutate corporală) sau ca concentrația toxicului în apă sau aprovizionarea cu alimente (de obicei exprimat în părți per milion, ppm sau parti pe miliard, ppb).
Persistența se referă la durata de timp a unui pesticid care rămâne în mediul înconjurător. Acest lucru depinde de cât de repede se degradează, care este în mare măsură în funcție de compoziția sa chimică și de condițiile de mediu. Persistența este de obicei exprimată ca "înjumătățire" (T1/2) a unui pesticid. Înjumătățirea este cantitatea de timp necesară pentru jumătate din pesticide. Timpul de înjumătățire a pesticidelor pot varia de la ore sau zile, la ani pentru cele mai persistente.
Efecte letale
O doză letală este cantitatea de pesticide necesară pentru a provoca moartea. Deoarece nu toate animalele din specie mor în aceeași doză (unele sunt mai tolerante decât altele), este utilizată o doză de măsurare standard de toxicitate, numită concentrația letală 50 (LC50). Aceasta este concentrația de pesticide care ucide 50% din populația de testare a animalelor într-o perioadă de timp, de obicei 24-96 de ore.
Evaluări de risc, de la minim la super-toxic și LC50 pentru insecticidele utilizate în mod obișnuit, erbicide, fungicide și sunt prezentate în tabelul 9. De exemplu, CL50 de 24 de ore a insecticidului permetrin pentru păstrăvul curcubeu este de 12,5 ppb. Aceasta înseamnă ca o jumătate dintre păstrăvul expus la 12,5 ppb de permetrin a murit în 24 de ore, ceea ce indică toxicitatea foarte mare a acestui pesticid la păstrăv.
Tabelul 6.
Efectele letale a pesticidelor supra sistemelor biologice
Efecte subletale
la nivelul sistemelor individuale: Nu toate otrăvirile cu pesticide rezultă moartea imediată a unui animal. Dozele subletale mici a unor pesticide pot duce la modificări de comportament, pierderea în greutate, tulburări de reproducere, incapacitatea de a evita prădătorii și reducerea toleranței la temperaturi extreme.
Peștii la fluxuri sunt susceptibili de a primi doze mici repetate de pesticide în cazul în care cererile de pesticide continuă datorită scurgerilor. Expunerea repetată la anumite pesticide poate duce la reducerea producției de pește, ouă și incubație, cuib și puiet abandon, rezistență scăzută la boli, scăderea greutății corporale, modificări hormonale, și evitarea redus de prădători. Consecințele generale ale dozelor subletale de pesticide pot fi reduse pentru supraviețuirea adulților și abundența populației.
Efecte subletale includ: slăbire; rezistența redusă la boli; sterilitate; reducerea productivității; schimbări hormonale; scăderea evitării prădătorilor.
la nivelul sistemelor colective: Pesticidele pot reduce disponibilitatea de plante și insecte, care servesc ca habitat și hrană pentru pești și alte animale acvatice. Insectele în consumul de pește poate duce la o pierdere din aprovizionarea de alimente, atunci când sunt aplicate pesticidele. O aprovizionare bruscă, inadecvată de insecte poate forța peștele să înoate mai departe în căutare de hrană, în cazul în care acestea pot risca o mai mare expunere la ruinare.
Erbicide pulverizare poate reduce, de asemenea, procesul de reproducere a peștilor și a animalelor acvatice. Zonele cele superficiale, buruienile pepinierelor pentru multe specii de pești oferă hrană abundentă și adăpost pentru pești tineri. Pulverizarea erbicidelor aproape de buruienile peinierilor poate reduce cantitatea de acoperire și adăpost de care are nevoie tânărul pește, în scopul de a se ascunde de prădători și să se hrănească. Cei mai mulți pești tineri depind de plante acvatice ca refugiu în zonele lor de pepinieră.
Plantele acvatice oferă cam 80% din oxigenul dizolvat necesar pentru mediul acvatic în iazuri și lacuri. Pulverizarea erbicidelor pentru a ucide toate plantele acvatice pot duce la niveluri scăzute de oxigen și sufocarea peștilor. Utilizarea erbicidelor la un iaz va reduce semnificativ habitatul de pește, aprovizionarea cu alimente, oxigen dizolvat dar și productivitatea pește.
În mod similar, cel care pulverizează în mod inutil pesticidele în plantele din apă omoară plantele hrănite. Utilizarea ocazională de erbicide pentru lac sau iaz poate reduce populațiile de pești.
Efectele produse de pesticide pe lanț trofic în mediul acvatic
Pesticide au devenit o parte integrantă a vieții noastre moderne și sunt folosite pentru a proteja terenurile agricole, cereale depozitate, gradina de flori, precum și de eradicare a dăunătorilor care transmit boli infecțioase periculoase. Acesta a fost estimat că la nivel mondial de aproape 38 miliarde dolari sunt cheltuite pe pesticide în fiecare an. Producătorii și cercetătorii sunt de proiectare noi formulări de pesticide pentru a satisface cererea la nivel mondial. În mod ideal, pesticidele aplicate trebuie să fie doar toxice pentru organismele țintă, ar trebui să fie biodegradabil și ecologic pentru o anumită măsură. Din păcate, acest lucru este rareori cazul ca cele mai multe dintre pesticidele sunt non-specifice și pot ucide organismele care sunt inofensive sau utile pentru ecosistemul. In general, s-a estimat că doar aproximativ 0,1% din pesticidele ajung organismelor țintă și cea mai mare parte rămasă contaminează mediul înconjurător. Utilizarea repetată a pesticidelor persistente și non-biodegradabile a poluat diferite componente ale apei, aerului și ecosistemelor solului. Pesticide au intrat, de asemenea, în lanțul alimentar și au bioacumulare în nivel superior Tropic. Mai recent, mai multe boli acute și cronice umane au fost asociate cu pesticide de expunere. Mai jos, am detaliat efectul pesticidelor asupra organismelor țintă și nevizate, inclusiv râme, prădători, polenizatorii, oameni, pesti, amfibieni, și păsări. În plus, impactul pesticidelor asupra ecosistemelor solului, apei și aerului este de asemenea, discutate. În plus, o (abordare de management integrat al organismelor dăunătoare (IPM)) practica ecologică a fost detaliat ca o strategie care ar putea reduce la minimum utilizarea pesticidelor.
4.2.1.Efectele pesticidelor asupra organismelor vizate
În epoca anterioară a existat o creștere în dezvoltarea de pesticide pentru a viza un spectru larg de dăunători. Creșterea cantității și frecvența cererilor de pesticide a reprezentat o provocare majoră pentru dăunătorii vizați făcându-le să fie dispersați în noul mediu și să se adapteze la condițiile noi. Adaptarea dăunătorului la noul mediu ar putea fi atribuit mai multor mecanisme, cum ar fi mutație genetică, schimbări în ratele de creștere a populației, precum și creșterea numărului de generații. Acest lucru a dus în cele din urmă la creșterea incidenței renașterii a dăunătorilor și apariția speciilor de dăunători, care sunt rezistente la pesticide.
Rezistența poate fi definită ca o schimbare ereditară în sensibilitatea unei populații de dăunători care se reflectă în incapacitatea repetată a unui produs pentru a atinge nivelul așteptat de control atunci când este folosit conform recomandării etichetei pentru speciile de dăunători"
Rezistența este cea mai gravă în utilizarea pesticidelor în aceste zile. Utilizarea intensivă a pesticidelor a dus la dezvoltarea rezistenței la numeroase specii de dăunători țintă de pe glob. Numărul de insecte rezistente și a speciilor de acarieni a crescut la 600, până la sfârșitul anului 1990, și a crescut la peste 700 până la sfarșitul anului 2001. Această tendință poate să fie continuată în secolul 21. Rezistența a fost găsită în diferite grupuri de insecticide cum ar fi de exemplu, 291 specii au dezvoltat rezistență ciclodiană, urmată de DDT (263 specii), organofosfați (260 specii), carbamați (85 specii), piretroide (48 specii), fumigene (12 specii), și alte (40 specii). Dăunătorilor culturilor importante, paraziți de animale, dăunători urbani comuni și vectorii bolilor în unele cazuri s-a dezvoltat o rezistență astfel încât controlul lor a devenit extrem de provocator. Cu toate acestea, mulți factori, cum ar fi operațiunile de genetică, biologie sau ecologie și de control în influența dezvoltării rezistenței la pesticide.
Renașterea pesticidelor este definită ca reapariția rapidă a unei populații de dăunători. Utilizarea pesticidelor persistente și cu spectru larg care ucide inamicii naturali benefici este considerată a fi principala cauză a renașterii dăunătorilor. Cu toate acestea, renașterea este cunoscută să apară din mai multe motive, de exemplu, creșterea de alimentare și ratele de reproducere a insectelor, ca urmare a aplicării unor doze subletale de pesticide, și, uneori, eliminarea unui dăunător primar oferă condiții favorabile pentru dăunătorii secundari pentru a deveni dăunători primari sau cheie.
4.2.2. Efectele pesticidelor asupra organismelor nevizate.
Efectul pesticidelor asupra organismelor nevizate a fost o sursă de atenție și preocupare la nivel mondial pentru zeci de ani. Efectele adverse ale pesticidelor aplicate asupra artropodelor nevizate au fost pe larg raportate. Exemplele de mai jos sunt organisme nevizate, care sunt afectate de pesticide, iar acestea sunt: plancton, zooplancton, moluște, pești, amfibieni, plante acvatice.
Plancton: Au fost publicate numeroase studii privind speciile de alge și poluanți specifici. Cel mai au efecte descrise asupra creșterii populației sau fotosinteză și indică faptul că, în general, algele sunt assensitiveto poluanți ca animals.Growth și fotosinteza sunt strâns legate, fiecare fiind în funcție de utilizarea luminii si nutrienti. Dugdale (1975) a descris creșterea unei populații de alge ca fiind proporțională la efectul de lumina asupra fotosintezei (Ryther 1956, Yentsch, 1974), concentrația de substanțe nutritive, și rata de creștere specifică maxim. Poluanti poate afecta relația dintre rata de creștere și fiecare dintre acestea exemplu variables.For, dacă o efluenților industriali este de culoare sau conține solide în suspensie, lumina poate fi filtrate sau absorbite de acesta, rezultând o rată de creștere redusă. Dugdale (1976) a demonstrat că reducerea luminii cauzate reducere a ratei de absorbție a amoniacului și azotat de fitoplancton marin.
Unele substanțe chimice interfera cu reacția Hill fotosintezei. Reacția Hill este un transfer ușor dependentă de electroni din apa celula la nicotinamida adenin dinucleotid fosfat (NADP) și este inhibată de compuși ca triazine, uree, carbamați, și acylanilides. Astfel, poluanți chimici pot bloca, de asemenea, efectul de lumina asupra mecanismului fotosintetice și inhibă creșterea. Walsh (1972) a demonstrat că, în patru specii de alge marine, (concentrații care au redus rata de crestere sau rata de evolutie oxigenului cu 50%), ECSO pentru inhibitori de reacție Hill, cum ar fi ametryne, atrazin, și diuron au fost de aproximativ la fel pentru creștere și rata de fotosinteza. Nu a fost nici o astfel de corelație între compuși cum assilvex, diquat, și trifluralin care au avut alte moduri de acțiune. Overnell (1975) au arătat că evoluția de oxigen lumina induse de specii de apă dulce Chlamydomo a fost foarte sensibil la cadmiu, metilmercur, și plumb. Moore (1973) a constatat că compuși organici clorurați reduce utilizarea de bicarbonat de estuar fitoplancton.
Poluanți pot, prin urmare, afectează fotosinteza și alte aspecte ale utilizării energiei și încorporare și, astfel, provoca modificările apărute rate de creștere a populației. Astfel de modificări sunt cel mai ușor de văzut în sistemele poluate cu substanțe nutritive alge și plante. Deși nu pare să existe nici o relație consecventă între concentrațiile de nutrienți și biomasa fitoplanctonului, rata de producție autotrofe a unui sistem poate fi reglementată în mare măsură de poluanți. Goldman (1974), într-un studiu amplu al eutrofizarea Lake Tahoe, a constatat ca azotul, fier, fosfor și a avut un mare efect asupra ratei productivității primare. De asemenea, el a demonstrat că rata productivității primare a crescut semnificativ între 1959 și 1971. Măsurătorile de productivitate primar, împreună cu măsurători ale heterotrophy au fost cele mai sensibile indicatori de eutrofizare în lac. Măsurarea modificare a ratei de fotosinteza peste un număr de ani poate fi o metodă sensibilă pentru detectarea poluării cu nutrienți.
Zooplancton: cuprinde o porțiune foarte dinamică din planctonul totală. Există o diversitate mai mare de specii, printre zooplancton decât fitoplanctonul, și compoziția variază puternic cu producția sezonieră de meroplankton precum medusae, ouă, larve, și puietului de bentos și nekton. Funcțional, zooplanctonul include detritivores, erbivore, carnivore, omnivore și, toate acestea elimina dizolvate și materiale organice și anorganice particule care pot servi ca nutrienți pentru saprovores, fitoplancton și coprovores. Materiale organice și anorganice sunt pierdute din coloana de apă, atunci când organismele mor și de a soluționa la partea de jos, în cazul în care intră cicluri geochimice implică sedimente. Producție populație zooplancton este o funcție a ratei intrinsecă de creștere, mortalitate naturală, mortalitatea din cauza poluării, și rata de ruinare. Este dificil să se măsoare un efect de poluare asupra ratei de ruinare, dar un astfel de efect este probabil teoretic. De exemplu, dacă un compus cum ar fi insecticid hidrocarbură clorurată erau prezente, ar putea afecta eficiența unui artropode pradă evita un peste răpitor. Deoarece artropodelor sunt în general mai sensibile la influența directă a acestor poluanți decât pesti, ratele lor de creștere a populației ar putea fi de așteptat să scadă, din cauza crescut ruinare și mortalității directe din cauza insecticid. În general, o mai mare sensibilitate de tineri pentru a poluanților ar putea avea un efect puternic asupra tuturor factorilor care determină ratele de creștere a speciilor de pradă și prădător. De asemenea, schimbarea în capacitatea de încărcare a zooplancton ierbivore ar putea afecta capacitatea de încărcare de fitoplancton. Stocurile reduse de tineri care maturitate surviveto ar putea afecta foarte mult de marimea unei populații de reproducere. De exemplu, extinderea în timp a etapelor larvare sau slăbirea tineri le-ar face vulnerabili la prădarea excesive și în cele din urmă a reduce dimensiunea populației de reproducere în timpul următorului an de producție. Nimmo colab. (In press), folosind Mysid Mysidopsis Bahia, a găsit o întârziere de 24 de ore în formarea de pungi puiet și producția redusă de tineri cu femalesexposed la 6,4 pg Cd / I. Zooplancton adult sunt afectate de poluanți și se acumulează cantități relativ mari. Absorbția poate avea loc fie prin ingestia de alimente contaminate sau direct de apa. Când Burnett (1973) alimentat o copepod marin, Tigriopus sp., Fitoplanctonul expuse la DDE, rata de creștere și producția de ouă au fost reduse. Maki și Johnson (1975) au demonstrat inhibarea de reproducere la speciile de apă dulce, Daphnia magna, de DDT și o formulare comercială de PCB.
Moluște: Evaluarea activității acetilcolinesterazei în organisme marine a fost și este în prezent larg utilizat ca un biomarker de expunere la agenți neurotoxici precum organofosforice și carbamat pesticide. Intr-adevar, compuși și carbamați organofosforici inclusiv paraoxon și carbaril sunt cunoscuți că inhibă acetilcolinesteraza (AChE) și carboxilesterază (CE) (Cooreman ș.a., 1993.).
Paraoxon inhibat activitatea AChE în hepatopancreasului ale midii albastre, Mytilus edulis, in vitro, la concentrații cuprinse între 1 pM până la 1 mM (Ozretic și Krajnovic-Ozretic, 1992). Inhibarea de carbaril a fost mai puțin distinct. AChE la M. edulis hemocytes fost inhibat in vitro de către 0,1-3 paraoxon mM, ezerină și DFP (Galloway, 2002 colab.). Cantry colab. (2007) au arătat că expunerea midii albastre, M. edulis, la 0,1 mg L-1 Azametifos, un pesticid organophosphate utilizate pentru combaterea infestărilor cu păduchi mare în salmonide crescute, pentru perioade de până la 24 de ore a determinat o reducere semnificativă a activității acetilcolinesterazei în atât hemolimfa și Gill. Cu toate acestea, cholinesterases gasite in stridie, Crassostrea gigas, părea să fie insensibil la insecticide organofosforice (Bocquene et al., 1997). Anguiano colab. (2006) a arătat că, după o expunere de 4 h la lindan (gammahexachlorocyclohexane), ratele de filtrare de adult Pacific scobită stridii, Crassostrea gigas, s-au redus semnificativ față de control la concentrații de 0,3 și 0,7 mg L-1. Cu toate acestea, o expunere pe termen scurt a midii albastre, Mytilus edulis, la Azametifos nu a schimbat rata de alimentare (Chantry et al., 2007). Studiile efectuate la adulți Pacific scobită stridii a arătat că diuron induce reproducere parțială și atrofia epiteliului digestiv după 1 săptămână de expunere la 1 pg-L 1 (Buisson et al., 2008). Greco et al. (2010) au investigat efectele unui amestec de erbicide asupra stării fiziologice a scoicii moale, Mya arenaria. Scoici au fost expuse timp de 28 zile până la 0,01 mg L-1 dintr-un amestec pesticid: Acid diclorofenoxiacetic (2,4-D), 2- (2-metil-4-clorfenoxi) propionic (mecoprop), și 3,6-diclor -2-metoxibenzoic (dicamba). Deși o maturizare sexuală graduală a fost raportată la ambele sexe în timpul experimentului, femelele au demonstrat o sensibilitate mai mare la pesticide, comparativ cu bărbații. Favret și Lynn (2010) în timpul cursului unei viabilitate monitorizare studiu spermei de curgere citometrie în stridie de Atlantic, Crassostrea virginica, după expunerea la un pesticid (Bayluscide) a raportat efecte asupra potențialului de membrană mitocondriale și membranei plasmatice in sperma. Buisson colab. (2008) a studiat impactul pesticidelor în stridia Pacific cupă, C. gigas, și raportate de reproducere parțială și atrofie a epiteliului tubului digestiv în raport cu pesticide.
Un studiu cu un amestec de erbicide care conțin atrazin, diuron și izoproturon evidențiat efecte asupra expresia genelor in stridie, Crassostrea gigas (Tanguy et al., 2005). Gagnaire colab. (2007) a studiat, de asemenea, impactul pesticidelor asupra C. gigas, monitorizarea expresia genelor in hemocytes de PCR în timp real. Expresia genelor implicate in C. funcții hemocyte gigas fost sus-reglementata in stridii tratate cu pesticide, comparativ cu stridii netratate după o provocare bacteriene. Autorii emis ipoteza ca gena supra-expresie ar putea duce la un prejudiciu de tesuturi gazdă, rezultând în rate mai mari de mortalitate. Collin et al. (2011) a explorat în condiții experimentale efectele un cocktail de trei pesticide (lindan, metolachlor și carbofuran) asupra funcțiilor fiziologice ale stridie, C. gigas, folosind tehnica de hibridizare suprimarea substractiv. Autorii au raportat un site si-organ specifice răspuns la pesticidele. Efectele imidacloprid și tiacloprid, 2 insecticide neonicotinoide, la nivel transcriptomic si proteomica in midii marin, Mytilus galloprovincialis, au fost, de asemenea, raportate de Dondero et al. (2010). Tlili colab. (2010) au comparat mărimea-distribuția intra-sedimentară bivalve Donax trunculus colectate în două site-uri din Tunisia, un site poluat și un site de referință relativ Cele auhors aratat ca mărime distribuția de locul poluat constat din 4 cohorts.whereras 5 cohorte au fost observate în situl comparativ referință. Mai mult decât atât, mărimea medie a lungimii totale si rata de creștere a cohorte au fost reduse semnificativ în situl afectat comparativ cu locul de referință. Aceste rezultate sugereaza efecte ale poluanților asupra bivalve marine la un nivel de populatie, cu o relevanță ecologică. Pariseau colab. (2010) a studiat neoplazie haemic în soft-shell scoica Mya arenaria, în ceea ce privește expunerea la fungicide, clorotalonil și mancozeb, fără să demonstreze o legătură.
Pești: sunt o parte importantă a ecosistemului marin, deoarece interacționează strâns cu mediul fizic, biologic și chimic. Pesti asigura sursa de hrana pentru alte animale, cum ar fi păsări marine și mamifere marine și, astfel, pesti fac parte integrantă din trofic marin. O mulțime de cercetare a fost efectuat pentru a examina impactul pesticidelor asupra declinului populației de pește (Scholz et al., 2012). Pesticide au fost legate direct de cauzând mortalitate de peste la nivel mondial. De exemplu, 27 de specii de pești de apă dulce se dovedesc a fi afectate de "produse fitosanitare" (PPP) în Europa (Ibrahim, 2013 et al.). Un alt pentaclorfenol pesticide (NaPCP) este raportat de a provoca un numar mare de mortalitate de peste in campurile de orez ale Surinam (Vermeer et al, 1970).. Pesticide nu numai impact pește, dar, de asemenea, benzile de alimente legate de ele.
Pesticidele persistente (pesticide organoclorurate și bifenili policlorurați) au fost deja gasite in marile lanțul trofic Oceanul Arctic (Hargrave și colab., 1992). Un studiu a fost realizat pentru a examina influența pesticidelor asupra comunității acvatice din Bengalul de Vest, India. Multe țesuturi ale corpului, cum ar fi pește branhii, canal digestiv, ficat și creier de crap și somn au fost găsite drastic afectate de pesticide. Sa raportat că un astfel de nivel de pesticide în pește ar putea afecta consumatorii de pește, precum și (Konar, 2011). Mai multe exemple sunt disponibile în cazul în care pesticidele afectate organele vitale de pește și comportamentul. Organophosphate pesticide "Abate" are potentialul de a modifica vitellogenesis (procesul prin care ouale sunt produse yolky) de somn (Heteropneustes fossilis (Bloch.)), Care pot afecta grav agricultura somn (Kumari, 2012). Un alt efect major de contaminanti toxici este pe olfactive in pesti, deoarece aceasta poate afecta activități cum ar fi de imperechere, localizarea alimente, evitând prădători, discriminatorii rude și homing etc (Tierney et al., 2010). Expunerea simultană a parazit trematode (Telogaster Opisthorchis), pești de apă dulce (Galaxias anomalus) si melci la concentrații ridicate de glifosat redus semnificativ supraviețuirea și dezvoltarea lor. In termen de 24 de ore de expunere la concentrații de glifosat mai mari, s-a constatat mortalitate de 100% din indivizi (Kelly și colab., 2010).
Impactul pesticidelor într-un mediu acvatic este influențat de solubilitatea lor apă și capacitatea de absorbție în cadrul unui organism (Pereira et al, 2013).. De exemplu, clomazon, un erbicid populara, este deosebit de solubil în apă; o proprietate care creste probabilitatea de a suprafață și subterane contaminare. Hidrofil Natura (iubitoare de apă) sau lipophobic (-urăsc grăsime) din prezentul pesticide îl face mai puțin disponibil în țesuturile grase ale unui organism (Pereira et al, 2013)..
Ca urmare a acestui fapt, toxicitatea chimice (de exemplu, endosulfan în acest caz) în păstrăv curcubeu juvenile (Oncorhynchus mykiss) a fost afectat de alcalinitate, temperatura apei și mărimea peștilor (Capkin et al., 2006). Pesticide în apă naturală în intervalul de concentrații acceptabile pot prezenta în continuare efecte dăunătoare. Kock-Schulmeyer et al. (2012) a constatat că, chiar dacă nivelurile de pesticide gasite in bazinul raului Llobregat de Spania au fost în standardele de calitate europene de mediu ale Uniunii, ei încă reprezentau un nivel scăzut de riscul ecotoxicologice ridicat pentru organismele acvatice, în special alge și macro-nevertebrate. Ar trebui luate măsuri adecvate în timp ce eliminarea pesticidelor expirate, astfel încât descărcarea lor în corpurile de apă nu pericol viața acvatică. Acest lucru se datorează faptului că modificarea pH-ului apei de insecticide expirate poate duce la toxicitate acută de diferite de pește (Satyavani et al., 2011).
Amfibieni: sunt vertebrate ectoterme, tetrapod de clasa Amphibia. Ei locuiesc o mare varietate de habitate, cu cele mai multe specii care trăiesc în ecosistemele acvatice fossorial, arboricole, terestre și de apă dulce. Declinul global în populația amfibienilor a devenit o preocupare de mediu la nivel mondial. Multe specii de amfibieni sunt la un pas de dispariție, cu 7,4% enumerate ca critic pe cale de dispariție, și cel puțin 43,2% se confrunta cu un fel de scădere a populației (Stuart și colab., 2004). Ar putea exista multitudine de motive pentru declinul diversității speciilor de amfibieni, dar pesticide par să joace un rol important. Încălzirea globală și schimbările climatice duc la temperaturi mai variabile si calde, care poate au crescut impactul pesticidelor asupra populațiilor de amfibieni (Relyea, 2003; Johnson et al, 2013)..
Multe studii au arătat că amfibienii sunt predispuse la contaminanti de mediu din cauza pielii lor permeabil, ciclul acvatic-terestru dublu si sistemul imunitar relativ rudimentar (Kerby et al., 2010). Mai multe studii care arată impactul pesticidelor asupra amfibienilor sunt menționate aici. Acesta a fost raportat că din lume erbicid cel mai frecvent utilizate (Roundup (glifosat)) pot avea efecte de anvergură asupra amfibienilor nevizate (Relyea, 2012). Roundup, un erbicid folosit la nivel global a cauzat mortalitate ridicată de mormoloci larvare (3 specii diferite din America de Nord), și broaște minori în condiții naturale în iaz mesocosm în aer liber (Relyea, 2005a). Cele mai multe dintre probele susținute efectele toxice ale pesticidelor asupra broaște minori comune europene (Rana temporaria), într-un domeniu agricol care a fost de peste pulverizate.
Mortalitatea broaștelor variat de la 100% după 1 oră la 40% după 7 zile la concentrațiile recomandate de pesticide (Bruhl et al., 2013). Sa constatat că populația broasca lemn (Lithobates sylyaticus) aproape de o suprafață agricolă a fost mai rezistent la insecticid comun (clorpirifos), dar nu la comun erbicidul (Roundup). Cu toate acestea, a fost raportat nici o dovada ca o rezistență efectuat un cost de performanță atunci când se confruntă concurența și teama de ruinare (Cothran et al., 2013). Ca urmare a acestui fapt, pesticide afecta indirect populațiilor de amfibieni prin influentarea de creștere a comunităților acvatice, cum ar fi ciuperci, zooplancton, fitoplancton și deoarece acestea sunt una dintre resursele energetice prime. Malathionul este insecticid cu spectru larg cel mai frecvent utilizate în Statele Unite. Este legal pentru a pulveriza malation peste habitatelor acvatice pentru a controla tantari (Familie: Culicidae), care malariei vector și virusul West Nile. Un studiu a constatat ca concentrație chiar scăzută de malation provocat efecte directe și indirecte asupra comunităților acvatice (Relyea, 2012). Pentru exemplu, efectul indirect al malathionului dus la scăderea diversității zooplancton, care a dus la creșterea fitoplanctonului, o scădere a perifiton, și scăderea în cele din urmă în creștere de mormoloci de broasca (Relyea și Hoverman, 2008). În plus, sa constatat că cererile repetate ale doze mici au avut cele mai mari efecte decât singură cerere mare doza de malathionului pe un sistem acvatic (Relyea și Diecks, 2008). Un studiu cuprinzător a fost realizat pentru a examina efectul de pesticide utilizate la nivel global, inclusiv insecticide (carbaril, malation, și erbicide (glifosat, 2, 4-D)) asupra comunităților acvatice (alge, 25 specii de animale). Specii bogăție redus diferențiat, 15% cu carbaril, 30% cu malation, iar 22% cu Roundup, în timp ce 0% cu 2, 4-D. Sa constatat că Roundup eliminat complet două specii de mormoloci și a condus la 70% declin specii mormoloc (Relyea, 2005b). Un alt studiu a demonstrat că broaștele (Rana pipiens) de viață în zona agricolă, în cazul în care au experimentat o expunere mai mare la produse chimice au fost mai mici în dimensiuni și greutate decât broaștele care locuiesc în zona expusă la niveluri scazute de substante chimice. Aceasta sugereaza ca broaștele care locuiesc în zonele agricole ar putea avea mai mult vulnerabilitatea la infecții și boli din cauza dimensiunii lor mai mici și alternanță în sistemul lor imunitar (scădere a numărului de splenocite și activitate fagocitară) (Christin et al., 2013).
Metode de exprimare a toxicității
Exprimarea toxicității se face în diferite moduri.
Marchetti (1961) deosebește mai multe grade de toxicitate după timpul în care se produce moartea peștilor: -toxicitate extremă – peștii mor sub 15 minute;
-toxicitate foarte mare – moartea se produce în 15 – 20 minute;
-toxicitate mare – moartea se produce până la 6 ore;
– toxicitate medie – moartea are loc între 6 și 12 ore;
– toxicitate slabă – moartea se produce în 24 de ore;
-toxicitate foarte slabă – moartea se produce în 24 de ore – 7 zile.
Jones (1938, 1939) definește “concentrația limită letală” ca fiind concentrația care produce moartea animalelor test în 15-20 de zile.
La reuniunea de la Zürich (1952) s-a convenit să se numească –“doza minimă mortală” concentrația care provoacă încă moartea animalelor în timpul stabilit de experimentare
-“diluție limită” diluția la care nu se mai produc efecte nefavorabile asupra organismelor pe durata experimentării.
Steinmann (1928) numește –“limita letală” concentrația minimă care, în anumite condiții de experimentare, produce moartea animalelor test
-“limita de nocivitate” concentrația maximă care, în condiții de experimentare, nu mai produce nici o vătămare animalelor test.
Gilette (1952) definește “intervalul concentrațiilor critice” ca fiind intervalul în care sunt cuprinse concentrațiile acestor limite.
Alți termeni de măsurare a toxicității întâlniți în literatura sunt : -“limita de rezistență”
– “limita de sensibilitate”
-“durata de rezistenta”
În ceea ce privește numărul peștilor test se merge pe linia, recomandată de Wuhrmann și Woker (1950), de a se folosi cel puțin zece pești într-un test.
Criteriul luat în considerare în ceea ce privește reacția de răspuns a peștilor față de toxic este “timpul mediu letal”, adică momentul în care au murit 50% din lotul respectiv, numit și “timp mediu de supraviețuire”.
Concentrația substanței toxice la care se produce moartea a 50% din lotul de pești respectiv într-un timp dat este numită “limită medie de toleranță” (TLm).
Limita medie de toleranță în 24 de ore se va scrie 24 h. TLm, în 48 de ore se va scrie 48 h. TLm. Valoarea TLm este o măsură directă a toxicității în condiții de experimentare, iar introducerea acestei noțiuni s-a dovedit foarte folositoare, căci ea permite evaluarea comparativa a toxicității diferitelor substanțe sau a sensibilității diferitelor specii de pești față de o anumită substanță.
Pentru obținerea de valori cât mai sigure asupra unei substanțe trebuie făcute mai multe feluri de cercetări și observații: -conținutul apei în substanța chimica respectivă la care peștii pot trăi în mod normal,
-concentrația substanței la care nici un pește nu mai poate trăi,
-comportarea fiziologică a peștilor prin modificarea concentrației substanței,
-experimentarea în laborator a valorilor limită găsite,
-valorile limită pentru folosința apei de către om pentru băut sau pentru alimentări industriale.
Factorii care influențează toxicitatea pesticidelor în mediul acvatic
The ecological impacts of pesticides in water are determined by the following criteria:
An additional factor can be the presence of impurities in the pesticide formulation but that are not part of the active ingredient. A recent example is the case of TFM, a lampricide used in tributaries of the Great Lakes for many years for the control of the sea lamprey. Although the environmental fate of TFM has been well known for many years, recent research by Munkittrick et al. (1994) has found that TFM formulation includes one or more highly potent impurities that impact on the hormonal system of fish and cause liver diseas
Reacția peștilor
Cu ajutorul organelor olfactive și gustative, așezate în cavitatea bucală, în zona gurii și pe liniile laterale, peștii pot recunoaște anumite caracteristici fizico-chimice ale apei, reacționând în consecință.
Această comportare a peștilor este deosebit de importantă pentru practică, mai ales atunci când este vorba de deversări toxice trecătoare, când peștii se refugiază din porțiunea periculoasă a râului în apa curată a afluenților.
Este interesant de reținut că unele substanțe toxice pot fi decelate de pești la concentrații foarte mici, mai mici decât cele letale. Determinarea concentrațiilor minime ale unei substanțe la care reacționează peștii poate constitui o metodă utilizabilă pentru normarea substanțelor chimice în ape.
Pentru studierea reacției peștilor s-au folosit diferite tipuri de aparate. Una din instalatiile obișnuite este așa – numitul “fluviarium”. Cercetările au arătat că există o legătură între capacitatea de rezistență a peștilor și capacitatea de reacție a lor față de substanța toxică. În general, organismele mai puțin rezistente la agenții externi au o capacitate mai mare de reacție decât cele rezistente.
Natura și concentrația toxicului au de asemenea importanța lor.
Dupa Jones (1948), reacțiile peștilor față de substanțele toxice pot fi clasificate în trei grupe : -reacție pozitivă, când peștii sunt "atrași” de substanța toxică, ei părăsesc apa curată și se adună în zona toxică din aparat, unde mor după un timp oarecare;
-reacție neutră, când peștii nu pot face deosebirea dintre apa curată și cea încărcată cu substanțe toxice;
-reacție negativă, când peștii evită substanța toxică și se adună în sectorul cu apă curată a aparatului;
„Timpul de reacție” variază de obicei cu concentrația. În general, concentrația limită a unei substanțe care poate fi recunoscută și la care se produce o reacție a peștilor este mai mică decât concentrația limită toxică pentru substanța respectivă. Uneori, peștii reacționează pozitiv față de o substanță toxică când aceasta se află în concentrație mare și negativ când se află în concentrație mică și invers.
Față de sulfatul de cupru au o reacție negativă la concentrații mari și pozitivă la concentrații mici, ei rămân în concentrația toxică până ce mor (Klein, 1962). Peștii au o reacție specifică față de substanțele toxice care acționează asupra sistemului nervos, devenind mai întâi agitați, apoi înotând neregulat, când în sectorul toxic, când în cel curat al aparatului, până ce mor intoxicați.
Capitolul 5. Măsuri de limitare a pătrunderii pesticidelor în mediul acvatic
Reducerea riscului: Înainte de a folosi un pesticid, trebuie luate în considerare următoarele aspecte:
-Să se utilizeze pesticidul numai când este necesar ceea ce este o problemă destul de mare pentru a justifica utilizarea unei substanțe chimice toxice. Se caută dacă există modalități alternative de tratare a problemei? Proprietarii de terenuri ar trebui să ia în considerare costurile și consecințele tratamentului pesticide în raport cu problema.
-O modalitate de a reduce efectele pesticidelor asupra sistemelor acvatice este de a folosi aceste substanțe chimice care sunt cel mai puțin toxic pentru mediul acvatic.
Utilizarea metodelor sigure de aplicare:
-Prima regula utilizării pesticidelor responsabil este de a citi și apoi recitit eticheta de pesticide și urmați exact instrucțiunile. Instrucțiuni pe etichetă, uneori, poate fi confuz. Dacă nu înțelegeți instrucțiunile, contactați Extension agent, furnizorul dumneavoastră, sau compania pesticide pentru mai multe informații.
-Să acorde o atenție deosebită declarațiilor despre riscurile de mediu pe etichetă de avertizare. Uita-te pentru: "Acest produs este toxic pentru pești." Dacă vedeți un astfel de avertisment, considera un alt pesticid sau o metodă de control alternative.
-Asigurați-vă că echipamentul dvs. cerere este în stare bună de funcționare. Verificați dacă există scurgeri, înlocuiți piesele uzate, și calibra cu atenție echipamentul.
-La pregătirea pesticidele de aplicare, să fie sigur că ești amestecarea lor corect.
-Nu spălați niciodată echipament de pulverizare în lacuri, iazuri, râuri sau. Dacă utilizați apa din iazuri naturale, lacuri, sau fluxuri, utilizați un dispozitiv pentru a preveni refluxul antisiphon.
-Dacă aplicați pesticide în apropierea apei, verificați eticheta pentru a găsi zona tampon recomandată.
Metode pentru a reduce intrarea pesticide în apă
Tabelul 9.
Metode de limitare a pătrunderii pesticidelor în apă
Sursa: Pesticide Outlook-August 2000
Tabelul 9 rezumă metodele care au fost dezvoltate pentru a reduce intrarea pesticidelor în apă pe diferite căi de intrare. Natura complexă a cauzelor de contaminare a apei înseamnă că nu există o soluție unică universală. Soluțiile de locuri va trebui să combine o serie de metode deoarece mai multe căi pot fi responsabile pentru orice eveniment de contaminare dat. Dificultatea care apare este că cauza de contaminare a apei nu poate fi, de obicei atribuită o locație sau ferma specific. Date de monitorizare a calității apei reflectă un amalgam de apă evacuate într-un bazin hidrografic și dacă monitorizarea intensivă are loc în întreaga regiune ar fi dificil să se atribuie orice concentrare la orice sursa particular. Rezultatele de cercetare și o monitorizare specifice locului trebuie să fie utilizate pentru a determina, prin extrapolare, în cazul în care ar putea apărea probleme în alte locații și apoi avizul experților utilizate pentru a determina prioritățile în ceea ce privește efortul de a reduce riscurile. Acțiuni de reducere a intrării pesticide pot apărea la efort voluntar de acțiuni agricultor, sau programe de Stewardship sau conformitatea că pot fi necesare în temeiul legislației naționale sau a UE.
Metodele enumerate în tabelul 13 pot fi considerate cu cele din fizică, inginerie și soluții educaționale.
Soluții fizice au dea face cu infrastructura fermei în sine. Acestea ar include amplasarea și utilizarea hardstandingului, prezența unui sistem de degradare biologică, de exemplu o albie biologic sau un stuf de pat, caracteristicile magazinului de pesticide, sistemele de drenaj în curte și în domeniile la conectivitatea lor de suprafață și subterane, precum și stabilirea de zone tampon.
Soluțiile de inginerie se referă la schimbările în mașini, cum ar fi adoptarea tehnologiei care derivă scăzut, testarea pulverizatorului și tehnologiei de injecție directă pentru umplerea rezervorului.
Soluțiile educaționale sunt în general îndreptate de la proprietar la teren sau operatorul de pulverizare prin sistemele de certificare și, ulterior, pentru a îmbunătăți gradul de conștientizare a impactului anumitor activități, în special cele asociate cu deșeuri și spălări, scurgeri din curte și de la derivații de pulverizare sau oversprayuri.
Punerea în aplicare a metodelor
Metodele enumerate pot fi, de asemenea, clasificate ca statutar sau voluntar cu privire la punerea lor în aplicare. Statutul fiecărei metode variază în funcție de statul membru, de exemplu, Ganzelmeier (1999) a investigat administrarea și executarea inspecției pulverizatoare pe teren în diferite țări europene. Din cele nouăsprezece țări investigate, cinci nu au avut nici sistem de testare pulverizator sau timpul de testare a fost obligatorie în nouă țări. În restul țărilor schemele au existat, dar nu au fost obligatorii.
Conformitatea cu multe dintre legi și schemele voluntare pot fi complexe, deoarece acestea pot intra în conflict sau contravin reciproc. În unele cazuri, cerințele poate fi practic fără o investiție majoră în soluții fizice sau inginerie, de exemplu, construirea unei zone interceptare, traseele sau achiziționarea de tehnologie de injecție directă. Propunerea de o idee simplă, dar practica de a folosi materiale sorbant la scurgeri curate (mai degrabă decât spălarea pe zona de deversare) sunt apoi complicate de materialul rezultat devenind clasificate ca deșeuri periculoase. Acest lucru trebuie să fie apoi eliminate de către un operator autorizat de eliminare a deșeurilor. În practică materialul ar fi ideal ars cu deșeurile de ambalaje, dar acest lucru nu este acceptabil. Este clar că forțele de conducere pentru respectarea sunt directivele UE privind apa potabilă și apele subterane și cerințele naționale pentru a se conforma cu SCM lui. Legislația suplimentară sub forma Directivei-cadru privind apa propusă va necesita respectarea SCM lui la nivel de captare a apei de suprafață. O forță motrice în continuare a devenit influenta consumerism verde. Publicul larg este tot mai cere ca activitățile agricole nu provoacă efecte dăunătoare asupra mediului și că calitatea apei potabile nu este afectată. Ca o consecință a deciziilor politice au fost făcute în mai multe state membre să revoce înregistrări de o serie de substanțe active, pe baza principiului precauției.
Practicile de management
Îmbunătățirile în practicile de management sunt, probabil, cele mai importante acțiuni care pot fi făcute pentru a oferi imbunatatiri imediate in calitatea apei. O acțiune primară și esențială este de a îmbunătăți gradul de conștientizare a operatorilor de pulverizare și acest lucru poate fi realizat prin formarea obligatorie și certificare, cursuri de perfecționare și, în scopul de a asigura respectarea, de inspecții aleatorii. În timp ce mulți operatori sunt în general conștienți de problemele referitoare la protecția apelor ei nu apreciază importanța acțiunilor lor în raport cu standardele de stricte de calitate a apei.
O serie de acțiuni pot fi luate pentru a oferi tehnologie de aplicare îmbunătățită, dintre care multe sunt enumerate în Tabelul 13, îmbunătățiri pe termen scurt includ o schimbare pentru a deriva scăzut tehnologia de aplicare, furnizarea de rezervor, alarme complete și testarea de performanță pulverizator. Soluții pe termen lung includ o trecere directă injecție de sisteme de transfer închise.
Există o serie de acțiuni care ar putea fi luate pentru a îmbunătăți gestionarea curtea fermei a pesticidelor, dar acestea sunt de multe ori locurile specific, în funcție de infrastructura actuală.
Infrastructura fizică a șantierului agricol poate fi schimbat pe termen scurt pentru a furniza un rezervor mai sigur, mediu de amestecare prin care scurgerile pot fi combătute și curățate, instalațiile de incinerare de tip container prevăzute corespunzătoare. Modificările pe termen lung pot necesita zone de amestecare dedicate cu îndiguire, și furnizarea de interceptare și tratarea apei. Alte îmbunătățiri fizice includ utilizarea de bariere de vegetație pentru a reduce deriva, sau scurgerile de suprafață.
Abordarea integrată a gestionării terenurilor poate fi aplică la nivelul bazinului hidrografic și este baza pentru Directiva-cadru privind apa propusă. Delimitarea resurselor și acțiunilor vulnerabile intenționează să evite pesticidelor intrarea în apă și ar putea ajuta la reducerea punctului și contaminarea sursei difuze. Vor fi necesare acțiuni legale, de voluntariat și de protecție pentru a asigura implementarea. Acordurile între toate părțile interesate vor fi, de asemenea, necesare.
Luarea deciziilor
Înainte de aplicarea unui produs de protecție a plantelor o serie de decizii sunt luate înainte de selectarea și utilizarea acestuia. Aceste decizii se bazează în principal pe nevoia de eficacitate și economie. Deciziile se fac, de asemenea, pentru a minimiza impactul asupra mediului și al utilizării pesticidelor. Gestionarea integrată a dăunătorilor (IPM), Managementul agricol integrat (IFM), Crop Management Integrat (ICM) o reprezintă agricultura sau sistemele de management de cultură care oferă agricultorilor un cadru de luare a deciziilor pentru a optimiza utilizarea produselor de protecție a plantelor și a încuraja practicile de management care protejează în cele din urmă apă .
Deoarece nu există date de bază adecvate privind diversitatea populației, sănătate și potențialul de recuperare, că există în ceea ce privește impactul asupra mediului al pesticidelor, este dificil de a determina cu exactitate efectul politicilor de reducere la minimum sau de optimizare.
CE Directiva 91/414 impune că datele sunt prezentate cu privire la potențialul unei substanțe active pentru a infiltra în apele subterane sau pentru a intra în apa de suprafață. Prin modelarea predictivă un nivel dezvoltat de grupul FOCUS va contribui la asigurarea unei abordări armonizate în procesul de evaluare. Evaluările de risc ecotoxicologic sunt, de asemenea, făcute pe baza inițială a studiilor de laborator. În cazul în care se referă a se ridica în continuare studii la un nivel mai mari pot fi necesare pentru a determina riscul în situațiile în microcosmos, mesocosm sau de teren. Exemplele de teren pe bază de studii sunt rare.
Impactul potențial poate fi măsurată în mod indirect cu ajutorul indicatorilor de mediu, de exemplu, evaluarea din tonajul total aplicate sau zona tratată pe an, sau evoluția sorbției și mobilitatea unei substanțe active. Cu toate acestea, acești indicatori sunt bazate pe hazard și nu trebuie utilizat la izolare a deduce risc. Pentru o evaluare adecvată a riscurilor toate informațiile disponibile ar trebui luate în considerare. Furnizarea recent de fișe de informații de mediu, de unii reprezentanți ai agrochimie din Marea Britanie industrie, oferă unui utilizator sau consilier, cu informațiile necesare pentru a decide dacă există un risc de intrare pesticide în apă. Schema pilot este acum extins și se speră că toate companiile vor dezvolta aceste fișe de date toate produsele înregistrate.
Alte scheme, cum ar fi protocoalele cultivatorilor și asigurarea culturilor, de a transfera unele decizii ale cultivatorului cu privire la utilizarea pesticidelor. Schemele încurajează protecția mediului, dar calitatea apei nu este de obicei o prioritate de top, dar ar putea deveni.
Deoarece procesul decizional poate fi complex și necesită adesea avizul experților un număr de sisteme decizionale bazate pe calculator sunt dezvoltate pentru a ajuta non-experți pentru a face alegeri: de exemplu, pesticidelor în mediu, compromisurile economice (Hornsby 1994) oferă consiliere cu produse alternative pentru controlul dăunătorilor și identifică un risc de contaminare a apei și impactul utilizării unei alternative la marjele brute.
Mulți fermieri sau utilizatorii de pesticide sunt sfătuiți cu privire la necesitatea și utilizarea produsului de protecție a plantelor adecvate de specialiști consilieri. În Marea Britanie se estimează că până la 70% din fermieri primesc sfaturi de specialitate pentru protecția culturilor și fiecare consilier trebuie să fie înregistrat cu sistemul de acreditare legal (de bază), care prevede, de asemenea, dovezi continue prin dezvoltare personală și training. În scopul de a proteja intrarea pesticidelor în apă este, de asemenea, necesar să se definească, la nivel de stat membru, scenarii de utilizare în condiții de siguranță pentru a permite utilizarea în continuare a unui produs. În cazul în care sunt situate aceste scenarii, cum sunt identificate și puse în aplicare va fi o decizie a statului membru și responsabilitate.
Bibliografie
Nikonorow M., colecția CERES, 1981- Pesticidele în lumina toxicologiei mediului
Heavner B., california Public interest Research Group, 2000- Toxics on TAP, Pesticides in California Drinking Water Sources
Dr. Ing. Sorin-Strățilă Dorin, Drd. Ing. Denisa-Dorinela Dorin; buletin AGIR nr. 3/2003- Apa tehnologică în industria alimentară proprietăți fizico-chimice
A guide to aquatic nuisances and their control- november 2012
Mensah Paul, Palmer Caroline and Muller Wilhelmine, 2014- Lethal and sublethal effects of pesticides on aquatic organisms
Adedeji O.B., Okocha R.O., universitz of Ibadan, Nigeria, 2001- Overview of pesticides toxicitz in fish
Wenjun Zhang, Fubin Jiang, 28 august 2011- Global pesticides consumption and pollution
http://www.epa.gov/oppefed1/ecorisk_ders/aquatic_life_benchmark.htm#definitions
http://www.epa.gov/pesticides/ecosystem/ecorisk.htm
http://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/pesticides.htm?utm_source=newsletter&utm_medium=email&utm_content=topic&utm_campaign=20140702
http://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/era.htm
http://www.efsa.europa.eu/en/panels/pesticides.htm
http://registerofquestions.efsa.europa.eu/roqFrontend/?wicket:interface=:2
http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/doc/360.pdf
http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/doc/329.pdf
http://www.pesticidereform.org/downloads/E05kidsatrisk.pdf
http://www.epa.gov/oppefed1/ecorisk_ders/teora_analysis_exp.
Helfrich Louis, weigmann Diana, Virginia Pesticides Programs- Pesticides and aquatic animals: A guide to reducing impacts on aquatic systems
http://www.scrigroup.com/geografie/ecologie-mediu/Poluarea-apelor-cu-pesticide64784.php
http://www.ecos_magazine.com/uploads/1/2/2/0/122036/căi_de_pătrundere_a_sustanțelor_exogene_în_organism.doc
Andrée Carter from ADAS outlines the sources of pesticide entry into water and proposed reduction measures, based on a report prepared by ADAS Consulting Ltd. for the European Crop Protection Association, August 2000- How pesticides get into water – and proposed reduction measures
ANEXA 1. Situația corpurilor de apă la nivelul bazinelor hidrografice
ANEXA 2. Lista lucrărilor prezentate la Sesiunea de Comunicări Științifice Studențești din cadrul Universității Dunărea de Jos.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Efecte Ecotoxicologice Utilizarii Pesticidelor la Nivelul Ecosistemelor Acvatice (ID: 120968)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.