Organokloor insektitsiidid

Organokloorilised insektitsiidid on oma molekulides klooriaatomite sisaldavate keemiliste ühendite rühm, mida kasutatakse aktiivselt taimede kaitsmiseks erinevate kahjurite eest. Need ained on putukate jaoks väga toksilised, blokeerides peamised füsioloogilised protsessid, põhjustades nende surma. Orgaaniliste kloriliste insektitsiidide näideteks on sellised ained nagu DDT (diklorodifenüültriskloroetaan), aldriin ja klordaan. Kuigi organokloorilisi insektitsiide kasutati kunagi laialt, on nende rakendamine enamikus riikides piiratud või keelatud nende toksilisuse ja pikaajalise mõju tõttu ökosüsteemile.

Põllumajanduses ja aianduses kasutamise eesmärgid ja tähtsus

Organoklooriliste insektitsiidide kasutamise eesmärk on tõhusalt kontrollida kahjurite populatsioone, mis võivad põhjustada olulisi kaotusi põllumajanduses ja aianduses. Need insektitsiidid on eriti tõhusad paljude putukate kahjurite, näiteks kärbeste, sääskede, mardikate ja lestade vastu. Need tagavad pikema aja jooksul suure tõhususega, muutes need atraktiivseks põllumajanduskultuuride, näiteks teravilja, köögivilja ja puuviljade kahjurite vastu võitlemiseks. Aianduses kasutatakse dekoratiivsete taimede ja puude kaitsmiseks kahjurite eest orgatiivse kloori insektitsiide.

Teema asjakohasus (miks on oluline insektitsiide õigesti uurida ja rakendada)

Uuring ja organoklooriliste insektitsiidide korrektne kasutamine on ökoloogilise tasakaalu ja taime tervise säilitamiseks ülioluline. Insektitsiidide vale kasutamine võib põhjustada kahjurite resistentsuse tekkimist, samuti ökosüsteemide, sealhulgas kasulike putukate ja isegi loomade hävitamist. Nende toimemehhanismide, korrektsete rakendusmeetodite ja võimalike riskide mõistmine aitab minimeerida looduse ja inimeste tervisele negatiivseid tagajärgi, muutes selle teema agronoomidele, aednikele ja keskkonnaspetsialistidele asjakohaseks.

Organoklooride insektitsiidide ajalugu

Organokloorilised insektitsiidid (OCIS) on mänginud olulist rolli kahjuritõrje ja põllumajanduse ajaloos, aidates märkimisväärselt kaasa põllukultuuride suurenemisele ja rahvatervisele 20. Sajandi keskel. Need insektitsiidid põhinevad kloori, süsiniku ja vesiniku sisaldavatel keemilistel ühenditel ning need töötati algselt välja 20. Sajandi alguses. Kuid nende laialdast kasutamist on seostatud keskkonnaprobleemide ja toksikoloogiliste riskidega, põhjustades paljude nende ainete kasutamise piiranguid ja keelustamist erinevates riikides kogu maailmas.

1. Varased avastused ja arengud

Orgaaniliste klooride insektitsiidide ajalugu algab 19. Sajandi lõpus ja 20. Sajandi alguses, kui teadlased hakkasid uurima klooritud süsivesinike võimalikku kasutamist kahjuritõrjeks. 1939. Aastal avastas Šveitsi keemik Paul Müller DDT (diklorodifenüültrichloroetaan) insektitsiidsed omadused, mis oli murranguline avastus, mis kujundas kahjuritõrje tuleviku. DDT-st sai esimene laialdaselt kasutatav organoklooriline insektitsiid, mis näitas suurt tõhusust paljude putukate, sealhulgas sääskede, täid ja põllumajanduslike kahjurite vastu. See kasutas laialt levinud kasutamist II maailmasõja ajal, kus seda kasutati haiguste ülekandmise putukate vastu võitlemiseks ja sõdurite kaitsmiseks malaaria eest.

2. Laialt levinud kasutamine põllumajanduses

Pärast II maailmasõda laienes DDT kasutamine kogu maailmas põllumajanduses kiiresti. Pärast selle edu töötati välja muud organokloorilised insektitsiidid, näiteks Aldrin, Dieldrin, Heptachlor ja Chlordane. Need insektitsiidid olid kahjuritõrje osas väga tõhusad ja pakkusid pikaajalist kaitset, muutes need põllumajanduses populaarseks. Neid kasutati kahjurite vastu erinevatel põllukultuuridel, sealhulgas puuvilla, tubaka, köögiviljade ja puuviljade vastu. Organokloorilised insektitsiidid leidsid ka majapidamiskahjurite, näiteks termiitide, sipelgate ja prussakate kontrollimisel kasutamist.

3. Ohutus- ja keskkonnaprobleemid

Hoolimata nende tõhususest põhjustas organoklooriliste insektitsiidide kasutamine uusi ökoloogilisi ja toksikoloogilisi probleeme. Need ained olid väga toksilised mitte ainult putukate, vaid ka teiste organismide, sealhulgas kasulike putukate, näiteks mesilaste ja loomade suhtes. Organoklooriliste insektitsiidide vastupidavus ja võime koguneda ökosüsteemides, saastades mulda ja vett, muutusid tõsisteks probleemideks. Biomagnikatsioon - toksiinide akumuleerimine toiduahelates - toimus ka, mis põhjustas olulisi ökoloogilisi tagajärgi. Nende probleemide tõttu tehti paljudele neist insektitsiididest mitmetes riigis piiranguid või keelustamist alates 1970. Aastate lõpust.

4. Kaasaegsed lähenemisviisid ja probleemid

Tänapäeval püsib kasutusel organokloorilised insektitsiidid, kuid nende rakendamine on piiratud rangete keskkonnastandardite ja ohutusprobleemide tõttu. Putukate resistentsuse areng nende insektitsiidide suhtes ja nende vähenenud tõhusus on muutunud peamisteks probleemideks kaasaegses keemiliste taimede kaitses. Nendele väljakutsetele vastuseks arendavad teadlased ja agronoomid aktiivselt uusi strateegiaid ja preparaate, ühendades organokloorilised insektitsiidid muude kontrollmeetoditega, näiteks bioloogiline kontroll ja mehaanilised meetodid.

Seega on organoklooriliste insektitsiidide ajalugu revolutsioonilistest avastustest ja laialt levinud kasutamisest keskkonna- ja toksikoloogiliste riskide äratundmiseni, mis on viinud turvalisema ja jätkusuutlikuma taimekaitse meetodite otsimiseni.

Organokloor insektitsiidid: klassifikatsioon

1. Keemilise struktuuri abil

Organokloorilisi insektitsiide saab liigitada nende keemilise struktuuri abil, mis määrab nende füüsikalis-keemilised omadused ja aktiivsuse erinevate kahjurite vastu:

• Aromaatsete orgaaniliste kloriiniühendid: need kemikaalid sisaldavad kloori aatomitega benseenitsüklit. Näitena võib tuua DDT (diklorodifenüültrikloroetaan), mis on üks tuntumaid ja laialdasemalt kasutatavaid organokloriiniühendeid, ehkki selle kasutamine on keskkonnamõjude tõttu väga piiratud.
• Atsüklilised orgaanilised ühendid: need ühendid ei sisalda aromaatset rõngast ja neil on lineaarne või hargnenud struktuur. Näitena võib tuua heksaklorotsükloheksaan (HCH), mida kasutati põllumajanduskultuuride kaitsmiseks erinevate kahjurite eest.
• Klooritud süsivesinikud: nende hulka kuuluvad kemikaalid, mis sisaldavad kloori aatomite külge kinnitatud süsinikuahelaid. Näitena võib tuua klorobenseen.

2. Toimemehhanismi abil

Organokloorilisi insektitsiide saab klassifitseerida vastavalt nende mõju tüübile putuka kehale. Nende peamine toimemehhanism hõlmab putuka närvisüsteemi blokeerimist:

• Naatriumikanaleid mõjutavad insektitsiidid: Need ained häirivad naatriumikanalite normaalset funktsiooni putuka närvisüsteemis, põhjustades halvatuse ja surma. Näitena võib tuua DDT.
• Atsetüülkoliinesteraasi blokeerivad insektitsiidid: Need kemikaalid blokeerivad ensüümi atsetüülkoliinesteraasi, millel on oluline roll närvide impulsside ülekandes, mis põhjustab närvide ülekandumist ja putukate surma. Näitena võib tuua kloorpürifosid.

3. Rakendusala järgi

Organokloorilisi insektitsiide saab klassifitseerida vastavalt nende rakendusalale:

• Põllumajanduslikud insektitsiidid: organoklooriühendid kasutatakse põllumajanduses laialdaselt põllukultuuride kaitsmiseks kahjurite nagu lehetäide, kärbeste, mardikate ja muude putukate eest. Näited: DDT, heksaklorotsükloheksaan (HCH).
• Kodumajapidamiste insektitsiidid: organokloorilisi insektitsiide kasutatakse laialdaselt ka majapidamiskahjurite, nagu prussakad, kärbsed ja sääsed. Näide: Cypermetriin.

4. Toksilisuse järgi

Orgaaniliste klooride insektitsiidide toksilisus võib varieeruda sõltuvalt nende keemilisest struktuurist ja rakendusmeetodist:

• Väga toksilised tooted: need insektitsiidid on väga toksilised ja neid kasutatakse kahjurite vastu, mis põhjustavad olulist kahju. Näiteks DDT-l on kõrge toksilisus, mis piirab selle kasutamist põllumajanduses ja leibkondades.
• Mõõdukalt toksilised tooted: keskmise toksilisuse organokloori insektitsiidid hõlmavad kloorpürifosid, mida kasutatakse laialdaselt põllukultuuride kaitsmiseks.
• Madala toksilisusega produktid: mõnel organokloorilisel insektitsiididel on suhteliselt madal toksilisus ja neid kasutatakse ohutuma võimaluse korral. Näide: permetriin.

5. Tegevuse kestuse järgi

Organokloriini insektitsiidid saab jagada erineva tegevuse kestusega toodeteks:

• Pikaajalised insektitsiidid: need ained mõjutavad kahjureid jätkuvalt pikka aega pärast rakendamist. Näitena võib tuua HCH, mis võib keskkonnas pikema aja jooksul püsida.
• Lühiaktsed insektitsiidid: need tooted toimivad kiiresti, kuid nende mõju kulub kiiresti. Näide: püretroidid, mis toimivad kiiresti, kuid ei jää keskkonda kaua.

6. Keskkonna stabiilsuse järgi

Organoklooride insektitsiide saab klassifitseerida nende stabiilsuse ja halvenemise põhjal keskkonnas:

• Fotostabiilsed tooted: need ained säilitavad oma aktiivsuse päikesevalguses. Näide: DDT.
• PhotounStable tooted: need ained lagunevad päikesevalgusega kokkupuutel kiiresti, piirates nende kasutamist avatud ruumides. Näide: heksaklorotsükloheksaan (HCH).

Toimemehhanism

Kuidas insektitsiidid mõjutavad putukate närvisüsteemi

• Organokloorilised insektitsiidid mõjutavad putukate närvisüsteemi, häirides närviimpulsside normaalset ülekandumist. See saavutatakse atsetüülkoliinesteraasi blokeerimisega ensüüm, mis tavaliselt lagundab neurotransmitterite atsetüülkoliini pärast selle toimet närvirakkudele. Selle tulemusel tegutseb atsetüülkoliin jätkuvalt närvilõpmes, põhjustades närvisüsteemi hüperstimuleerimist, halvatust ja lõpuks putuka surma.

Mõju putukate metabolismile

• Orgaanilised kloorinsektitsiidid mõjutavad ka putukate metabolismi, takistades nende eluprotsesside normaalset reguleerimist. See häirib rakkude ainete tasakaalu, vähendab energiavahetust ja kahjustab putukate võimet paljuneda ja ellu jääda.

Näited molekulaarsete toimemehhanismide kohta

1. Mõju atsetüülkoliiniesteraasile: organoklooriinsektitsiidid pärsivad atsetüülkoliinesteraasi, põhjustades atsetüülkoliini akumuleerumist sünaptilistesse lõhn ja põhjustades halvatust.
2. Mõju naatriumikanalitele: need häirivad ka naatriumikanalite toimimist närvirakkudes, põhjustades nende konstantse avanemise, mille tulemuseks on ioonide kontrollimatu voog ja närvirakkude stimuleerimine.

Selle rühma toodete näited

Orgaaniliste klooride insektitsiidide näide sisaldab järgmist:

• DDT (diklorodifenüültrikloroetaan): seda insektitsiidi kasutati minevikus laialdaselt malaaria ja muude putukate levivate haiguste vastu võitlemiseks, samuti kahjuritõrjeks põllumajanduses. Selle eelised hõlmavad pikaajalist tõhusust ja suurt tõhusust erinevate kahjurite vastu. Kuid selle kogunemine keskkonda ja potentsiaalne mõju ökosüsteemidele viis selle keelustamiseni enamikus riikides.
• Aldrin: kasutatakse mullakahjurite, näiteks mooli krõpsude ja teiste vastu võitlemiseks. Aldrin on väga toksiline, eriti veeorganismide jaoks, mis piirab selle kasutamist.

Eelised ja puudused

Organoklooriliste insektitsiidide eelised hõlmavad nende suurt tõhusust ja pikaajalist toimet. Kuid nende kasutamine on piiratud resistentsuse, toksilisuse tõttu loomade ja inimeste suhtes ning pikaajaline keskkonnamõju.

Keskkonnamõju

• Mõju kasulikele putukatele (mesilased, röövellikud putukad)

Organokloorilised insektitsiidid on toksilised kasulike putukate, näiteks mesilaste, lepatriinu ja muude röövellike putukate jaoks. See võib vähendada tolmeldajate populatsiooni, häirida ökosüsteemide tasakaalu ja halvendada saagi kvaliteeti.

• Insektitsiidide tase pinnases, vees ja taimedes

Organoklooriinsektitsiididel on pikk poolväärtusaeg ja need võivad pikema aja jooksul pinnases ja vees püsida, mis viib nende kogunemiseni ökosüsteemides. See võib põhjustada veeressursi ja mulla saastumist, samuti mõjutada taimi ja loomi, kes tarbivad saastunud taimi.

• Insektitsiidide fotostabiilsus ja lagunemine looduses

Organokloorilised insektitsiidid on fotostabiilsed, mis tähendab, et need lagunevad päikesevalguse ajal aeglaselt, jätkates ökosüsteemi käitumist ja kahjustamist.

• Biomagniseerimine ja kogunemine toiduahelates

Insektitsiidide pikk olemasolu keskkonnas ja nende võimet koguneda organismides võib põhjustada biomagnitsiooni - toksiliste ainete kogunemist toiduahela igal tasandil. See kujutab endast ohtu nii loomade kui ka inimeste tervisele.

Putukaresistentsuse probleem insektitsiididele

• Vastupidavuse põhjused

Putukatel tekivad loodusliku valiku tõttu resistentsuse insektitsiidide suhtes, kus mutatsioonidega isikud, mis võimaldavad neil insektitsiididega kokkupuudet üle elada, edastavad need tunnused järglastele. Aja jooksul muutuvad sellised putukad kemikaalide suhtes vastupidavaks, vähendades nende kasutamise tõhusust.

• Näited resistentsetest kahjuritest

Kahjurid nagu Colorado kartulimardikas, lehetäid ja muud putukad muutuvad pärast nende toodete pikemat kasutamist sageli organoklooriliste insektitsiidide suhtes.

• Takistuse ennetamise meetodid

Resistentsuse vältimiseks on soovitatav pöörata erinevate toimeviisidega insektitsiide, kasutada ohutumaid kontrollimeetodeid, näiteks bioloogilist kontrolli, ja ühendada taimekaitse keemilised ja orgaanilised meetodid.

Insektitsiidide ohutu kasutamise reeglid

• Lahenduste ja annuste ettevalmistamine

On ülioluline järgida insektitsiidilahenduste valmistamise juhiseid, et vältida liigset toksilisust, mis võib kahjustada taimi ja keskkonda. Soovitatavat annust tuleks üledoosi vältimiseks hoolikalt järgida.

• Kaitsevarustuse kasutamine insektitsiidide käitlemisel

Kemikaalidega kontakti vältimiseks tuleks kasutada kontaktide kontaktide vältimiseks kaitsevarustust, näiteks kindaid, maske ja muid isikukaitsevahendeid.

• Taime töötlemise soovitused (kellaaeg, ilmastikuolud)

Rakendus tuleks teha hommikul või õhtul, kui temperatuur pole liiga kõrge ja ilma vihma või tugeva tuuleta tingimustes. See aitab parandada toote tõhusust ja minimeerida selle levikut õhus.

• Enne koristamist ooteajale järgimine

Keemiliste jääkide sisenemise vältimiseks toiduvarude sisenemiseks on oluline jälgida toote etiketil täpsustatud ooteajaid.

Keemiliste insektitsiidide alternatiivid

• Bioloogilised insektitsiidid

Entomofaagide, näiteks parasiitide herilaste ja röövellike lestade kasutamine pakub keemilistele insektitsiididele keskkonnaohutut alternatiivi. Bakteritooted nagu Bacillus thuringiensis tapavad tõhusalt ka kahjurite putukaid.

• Looduslikud insektitsiidid

Looduslike insektitsiidide, näiteks neemiõli, tubaka infusioonide ja küüslaugulahuste kasutamine vähendab keemiliste ainete vajadust ökosüsteemi kahjustamata.

• Feromoonipüünised ja muud mehaanilised meetodid

Kahjurite populatsioonide juhtimiseks kasutatakse kemikaale kasutamata feromoonipüüdureid ja mehaanilisi seadmeid, näiteks kleepuvaid lõksusid.

Selle rühma populaarsete insektitsiidide näited

Riskid ja ettevaatusabinõud

Mõju inimeste ja loomade tervisele

Orgaanilised kloororsed insektitsiidid võivad olla inimestele ja loomadele mürgised, eriti kui see on valesti rakendatud. Mürgituse vältimiseks tuleks olla ettevaatlik.

Insektitsiidimürgituse sümptomid

Mürgituse sümptomiteks on peavalud, iiveldus, oksendamine ja pearinglus. Mürgituse korral on vajalik viivitamatu meditsiiniline abi.

Esmaabi mürgistuse eest

Insektitsiidide mürgistuse korral loputage suu ja silmad, võtke aktiveeritud süsi ja otsige võimalikult kiiresti arstiabi.

Järeldus

Organoklooriliste insektitsiidide ratsionaalne kasutamine aitab tõhusalt kahjureid võidelda, kuid tervise ja ökosüsteemide negatiivsete tagajärgede vältimiseks on oluline olla ettevaatlik. Taimehaiguste pidev jälgimine ja keemiliste ainete kasutamine, arvestades ohutute keskkonna- ja inimeste tervisekaitsemeetodeid, on hädavajalikud.

Korduma kippuvad küsimused (KKK)

• Millised on organokloorilised insektitsiidid?

Organoklooriinsektitsiidid on kemikaalide rühm, mis sisaldavad kloori aatomeid ja mida kasutatakse putukate kahjurite kontrollimiseks. Need mõjutavad putukate närvisüsteemi, häirides närvi impulsside levikut, põhjustades nende surma. Selle rühma kõige tuntum esindaja on DDT.

• Kuidas töötab organokloor insektitsiid?

Organokloorilised insektitsiidid häirivad putukates närviimpulsside levikut, blokeerides atsetüülkoliinesteraasi toimet - ensüümi, mis tavaliselt lagundab neurotransmitterite atsetüülkoliini. See põhjustab atsetüülkoliini kogunemist, mis põhjustab närvisüsteemi hüperstimulatsiooni ja putuka surma.

• Millised on organoklooride insektitsiidide eelised?

Organoklooriliste insektitsiidide toksilisus on kõrge putukate suhtes, pakuvad pikaajalist kaitset ja on kahjuritõrje osas väga tõhusad. Nad saavad kontrollida mitmesuguseid putukaid ja on tõhusad isegi väikeste annuste korral.

• Millised on organoklooride insektitsiidide peamised puudused?

Peamine puudus on nende suur toksilisus loomade, inimeste ja kasulike putukate, näiteks mesilaste suhtes. Lisaks võivad organokloorilised insektitsiidid koguneda mulda, vette ja taimedesse, põhjustades pikaajalisi keskkonnamõjusid.

• Milliseid näiteid põllumajanduses kasutatakse organoklooriliste insektitsiidide kohta?

Näited hõlmavad DDT, Aldrin ja Chlordane. Neid aineid kasutati laialdaselt kahjurite vastu võitlemiseks, kuid nende kasutamine on enamikus riikides piiratud või keelatud nende looduse ja toksilisuse lagunemisele.

• Milline on putukaresistentsuse küsimus insektitsiididele?

Putukatel võib pikaajalise või korduva kasutamise tõttu tekkida resistentsus insektitsiididele. See juhtub siis, kui populatsioonis tekivad mutatsioonid, mis võimaldavad kahjuritel pärast kemikaaliga ravi ellu jääda. See vähendab insektitsiidide tõhusust ja nõuab toodete pidevat lülitamist.

• Kuidas saab putukate vastupanu ära hoida?

Resistentsuse vältimiseks on soovitatav pöörata erinevaid insektitsiide erinevate toimeviisidega, kasutada kombineeritud tooteid ja rakendada bioloogilisi kahjurite tõrjemeetodeid, näiteks entomofaage ja muid looduslikke vaenlasi.

• Milliseid ettevaatusabinõusid tuleks võtta organoklooriliste insektitsiidide kasutamisel?

Orgaaniliste klooride insektitsiididega töötades tuleks kemikaalidega kontakti vältimiseks kasutada kaitseseadmeid nagu kindad, prillid ja maskid. Samuti on oluline järgida pakendi juhiseid, mis käsitlevad annuseid ja rakendusaegu ning jälgida ooteajaid enne koristamist.

• Milline on organoklooride insektitsiidide oht ökosüsteemidele?

Organokloorilised insektitsiidid võivad hävitada ökosüsteemid, tappes mitte ainult kahjurid, vaid ka kasulikud putukad, näiteks mesilased, samuti sellel on toksiline mõju veeökosüsteemidele. Need ained võivad koguneda pinnasesse ja bioloogilistesse ahelatesse, põhjustades pikaajalisi ökoloogilisi tagajärgi.

• Kas on olemas alternatiive organoklooridele insektitsiididele?

Jah, on mitmeid alternatiivseid kahjuritõrjemeetodeid, sealhulgas bioloogilised insektitsiidid (näiteks entomofaagide kasutamine), looduslikud insektitsiidid (näiteks neemiõli ja küüslaugu infusioonid) ning mehaanilised meetodid nagu feromoonipüünised. Need meetodid on keskkonnale ja inimeste tervisele vähem mürgised, kuid võivad mõnes olukorras olla vähem tõhusad.