Organo-hlorni insekticidi

Органохлорни инсектициди су група хемијских једињења која садрже атоме хлора у својим молекулима, а која се активно користе за заштиту биљака од разних штеточина. Ове супстанце су веома токсичне за инсекте, блокирајући кључне физиолошке процесе, што доводи до њихове смрти. Примери органохлорних инсектицида укључују супстанце као што су ддт (дихлордифенилтрихлоретана), алдрина и хлордана. Док су органохлорни инсектициди некада били широко коришћени, њихова примена је сада ограничена или забрањена у већини земаља због њихове токсичности и дугорочног утицаја на екосистем.

Циљеви и значај употребе у пољопривреди и хортикултури

Циљ употребе органохлорних инсектицида је ефикасна контрола популација штеточина које могу проузроковати значајне губитке у пољопривреди и хортикултури. Ови инсектициди су посебно ефикасни против широког спектра инсеката штеточина, као што су муве, комарци, бубе и гриње. Они пружају високу ефикасност током дужег периода, што их чини атрактивним за сузбијање штеточина у пољопривредним усевима као што су житарице, поврће и воће. У хортикултури, органохлорни инсектициди се користе за заштиту украсних биљака и дрвећа од штеточина.

Релевантност теме (зашто је важно проучавати и правилно примењивати инсектициде)

Проучавање и правилна примена органохлорних инсектицида су кључни за одржавање еколошке равнотеже и здравља биљака. Неправилна употреба инсектицида може довести до развоја отпорности код штеточина, као и до уништавања екосистема, укључујући корисне инсекте, па чак и животиње. Разумевање њихових механизама деловања, правилних метода примене и потенцијалних ризика помаже у минимизирању негативних последица по природу и људско здравље, што ову тему чини релевантном за агрономе, баштоване и стручњаке за заштиту животне средине.

Историја органохлорних инсектицида

Органохлорни инсектициди (оцис) играли су важну улогу у историји сузбијања штеточина и пољопривреде, значајно доприносећи повећању приноса усева и јавног здравља током средине 20. века. Ови инсектициди се заснивају на хемијским једињењима која садрже хлор, угљеник и водоник, а првобитно су развијени почетком 20. века. Међутим, њихова широка употреба повезана је са еколошким проблемима и токсиколошким ризицима, што је довело до ограничења и забрана употребе многих од ових супстанци у разним земљама широм света.

1. Рана открића и развој

Историја органохлорних инсектицида почиње крајем 19. и почетком 20. века, када су научници почели да истражују потенцијалну употребу хлорисаних угљоводоника за сузбијање штеточина. Године 1939, швајцарски хемичар Паул Милер открио је инсектицидна својства ДДТ-а (дихлордифенилтрихлоретана), што је било револуционарно откриће које је обликовало будућност сузбијања штеточина. ДДТ је постао први широко коришћени органохлорни инсектицид, показујући високу ефикасност против широког спектра инсеката, укључујући комарце, вашке и пољопривредне штеточине. Добио је широку употребу током Другог светског рата, где је коришћен за борбу против инсеката који преносе болести и заштиту војника од маларије.

2. Широко распрострањена употреба у пољопривреди

Након Другог светског рата, употреба ДДТ-а се брзо проширила у пољопривреди широм света. Након његовог успеха, развијени су и други органохлорни инсектициди, као што су алдрин, диелдрин, хептахлор и хлордан. Ови инсектициди су били веома ефикасни у сузбијању штеточина и пружали су дугорочну заштиту, што их је учинило популарним у пољопривреди. Коришћени су за сузбијање штеточина на разним усевима, укључујући памук, дуван, поврће и воће. Органохлорни инсектициди су такође нашли примену у сузбијању кућних штеточина, као што су термити, мрави и бубашвабе.

3. Безбедносна и еколошка питања

Упркос њиховој ефикасности, употреба органохлорних инсектицида довела је до нових еколошких и токсиколошких проблема. Ове супстанце су биле веома токсичне не само за инсекте већ и за друге организме, укључујући корисне инсекте попут пчела и животиња. Трајност и способност органохлорних инсектицида да се акумулирају у екосистемима, загађујући земљиште и воду, постали су озбиљни проблеми. Такође се десила биомагнификација - акумулација токсина у ланцима исхране - што је довело до значајних еколошких последица. Због ових проблема, многи од ових инсектицида су били подвргнути ограничењима или забранама у неколико земаља почев од краја 1970-их.

4. Савремени приступи и проблеми

Данас се органохлорни инсектициди и даље користе, али је њихова примена ограничена због строгих еколошких стандарда и безбедносних проблема. Развој отпорности код инсеката на ове инсектициде и њихова смањена ефикасност постали су главни проблеми у савременој хемијској заштити биљака. Као одговор на ове изазове, научници и агрономи активно развијају нове стратегије и формулације, комбинујући органохлорне инсектициде са другим методама сузбијања, као што су биолошка контрола и механичке методе.

Дакле, историја органохлорних инсектицида је путовање од револуционарних открића и широке употребе до препознавања еколошких и токсиколошких ризика, што је довело до потраге за безбеднијим и одрживијим методама заштите биљака.

Органохлорни инсектициди: класификација

1. По хемијској структури

Органохлорни инсектициди могу се класификовати према својој хемијској структури, која одређује њихова физичко-хемијска својства и активност против различитих штеточина:

• Ароматична органохлорна једињења: ове хемикалије садрже бензенски прстен са атомима хлора. Пример је ддт (дихлордифенилтрихлоретан), једно од најпознатијих и широко коришћених органохлорних једињења, иако је његова употреба веома ограничена због последица по животну средину.
• Ациклична органохлорна једињења: ова једињења не садрже ароматични прстен и имају линеарну или разгранату структуру. Пример је хексахлорциклохексан (hch), који се користио за заштиту пољопривредних усева од разних штеточина.
• Хлорисани угљоводоници: то укључује хемикалије које садрже угљеничне ланце везане за атоме хлора. Пример је хлоробензен.

2. По механизму деловања

Органохлорни инсектициди могу се класификовати на основу врсте утицаја који имају на тело инсекта. Њихов примарни механизам деловања укључује блокирање нервног система инсекта:

• Инсектициди који утичу на натријумове канале: ове супстанце ремете нормалну функцију натријумових канала у нервном систему инсеката, што доводи до парализе и смрти. Пример је ДДТ.
• Инсектициди који блокирају ацетилхолинестеразу: ове хемикалије блокирају ензим ацетилхолинестеразу, који игра важну улогу у преносу нервних импулса, што доводи до поремећеног преноса нервних импулса и смрти инсеката. Пример је хлорпирифос.

3. По области примене

Органохлорни инсектициди могу се класификовати према подручју примене:

• Пољопривредни инсектициди: органохлорна једињења се широко користе у пољопривреди за заштиту усева од штеточина као што су лисне уши, муве, бубе и други инсекти. Примери: ddt, хексахлороциклохексан (hch).
• Кућни инсектициди: органохлорни инсектициди се такође широко користе за сузбијање кућних штеточина као што су бубашвабе, муве и комарци. Пример: циперметрин.

4. По токсичности

Токсичност органохлорних инсектицида може варирати у зависности од њихове хемијске структуре и начина примене:

• Веома токсични производи: ови инсектициди су веома токсични и користе се против штеточина које узрокују значајну штету. На пример, ДДТ има високу токсичност, што ограничава његову употребу у пољопривреди и домаћинствима.
• Умерено токсични производи: органохлорни инсектициди средње токсичности укључују хлорпирифос, који се широко користи за заштиту усева.
• Производи ниске токсичности: неки органохлорни инсектициди имају релативно ниску токсичност и користе се када је потребна безбеднија опција. Пример: перметрин.

5. По трајању дејства

Органохлорни инсектициди могу се поделити на производе са различитим трајањем деловања:

• Дуготрајни инсектициди: ове супстанце настављају да делују на штеточине дуго времена након примене. Пример је ХЦХ, који може да опстане у окружењу дуже време.
• Краткотрајни инсектициди: ови производи делују брзо, али њихови ефекти брзо престају. Пример: пиретроиди, који делују брзо, али не остају дуго у окружењу.

6. Стабилношћу животне средине

Органохлорни инсектициди могу се класификовати на основу њихове стабилности и разградње у животној средини:

• Фотостабилни производи: ове супстанце одржавају своју активност на сунчевој светлости. Пример: ддт.
• Фотонестабилни производи: ове супстанце се брзо разграђују када су изложене сунчевој светлости, што ограничава њихову употребу на отвореним просторима. Пример: хексахлорциклохексан (hch).

Механизам деловања

Како инсектициди утичу на нервни систем инсеката

• Органохлорни инсектициди утичу на нервни систем инсеката тако што ометају нормалан пренос нервних импулса. То се постиже блокирањем ацетилхолинестеразе, ензима који нормално разграђује неуротрансмитер ацетилхолин након његовог деловања на нервне ћелије. Као резултат тога, ацетилхолин наставља да делује на нервне завршетке, што доводи до хиперстимулације нервног система, парализе и на крају, смрти инсекта.

Утицај на метаболизам инсеката

• Органохлорни инсектициди такође утичу на метаболизам инсеката, спречавајући нормалну регулацију њихових животних процеса. Ово ремети равнотежу супстанци у ћелијама, смањује размену енергије и нарушава способност инсеката да се размножавају и преживљавају.

Примери молекуларних механизама деловања

1. Утицај на ацетилхолинестеразу: органохлорни инсектициди инхибирају ацетилхолинестеразу, што доводи до акумулације ацетилхолина у синаптичким пукотинама и изазивања парализе.
2. Утицај на натријумове канале: такође ометају функционисање натријумових канала у нервним ћелијама, узрокујући њихово стално отварање, што резултира неконтролисаним протоком јона и стимулацијом нервних ћелија.

Примери производа у овој групи

Пример органохлорних инсектицида укључује:

• ДДТ (дихлордифенилтрихлоретан): овај инсектицид се у прошлости широко користио за борбу против маларије и других болести које преносе инсекти, као и у пољопривреди за сузбијање штеточина. Његове предности укључују дуготрајну ефикасност и високу ефикасност против разних штеточина. Међутим, његово накупљање у животној средини и потенцијални утицај на екосистеме довели су до његове забране у већини земаља.
• Алдрин: користи се за сузбијање штеточина у земљишту као што су кртице и друге. Алдрин је веома токсичан, посебно за водене организме, што ограничава његову примену.

Предности и мане

Предности органохлорних инсектицида укључују њихову високу ефикасност и дуготрајно дејство. Међутим, њихова употреба је ограничена због отпорности, токсичности за животиње и људе и дугорочног утицаја на животну средину.

Утицај на животну средину

• Утицај на корисне инсекте (пчеле, предаторске инсекте)

Органохлорни инсектициди су токсични за корисне инсекте као што су пчеле, бубамаре и други предаторски инсекти. Ово може смањити популацију опрашивача, пореметити равнотежу екосистема и погоршати квалитет усева.

• Преостали нивои инсектицида у земљишту, води и биљкама

Органохлорни инсектициди имају дуго време полураспада и могу да се задрже у земљишту и води током дужег временског периода, што доводи до њиховог накупљања у екосистемима. То може довести до контаминације водних ресурса и земљишта, као и утицати на биљке и животиње које конзумирају контаминиране биљке.

• Фотостабилност и разградња инсектицида у природи

Органохлорни инсектициди су фотостабилни, што значи да се споро разграђују под сунчевом светлошћу, настављајући да делују и штете екосистему.

• Биомагнификација и акумулација у ланцима исхране

Дуго постојање инсектицида у животној средини и њихова способност акумулације у организмима може довести до биомагнификације — акумулације токсичних супстанци на сваком нивоу ланца исхране. Ово представља претњу по здравље и животиња и људи.

Проблем отпорности инсеката на инсектициде

• Узроци отпора

Инсекти развијају отпорност на инсектициде захваљујући природној селекцији, где јединке са мутацијама које им омогућавају да преживе излагање инсектицидима преносе ове особине на своје потомство. Временом, такви инсекти постају отпорни на хемикалије, смањујући ефикасност њихове употребе.

• Примери отпорних штеточина

Штеточине попут колорадске кромпирове златице, лисних уши и других инсеката често постају отпорне на органохлорне инсектициде након дуже употребе ових производа.

• Методе за спречавање отпорности

Да би се спречила отпорност, препоручује се ротација инсектицида са различитим начинима деловања, коришћење безбеднијих метода сузбијања као што је биолошка контрола и комбиновање хемијских и органских метода заштите биљака.

Правила за безбедну употребу инсектицида

• Припрема раствора и дозирање

Кључно је пратити упутства за припрему инсектицидних раствора како би се избегла прекомерна токсичност која би могла да наштети биљкама и животној средини. Препоручену дозу треба пажљиво пратити како би се спречило предозирање.

• Употреба заштитне опреме приликом руковања инсектицидима

Приликом примене органохлорних инсектицида, треба користити заштитну опрему као што су рукавице, наочаре, маске и друга лична заштитна опрема како би се избегао контакт са хемикалијама.

• Препоруке за третман биљака (доба дана, временски услови)

Примену треба обавити ујутру или увече када температура није превисока, и у условима без кише или јаког ветра. Ово помаже у побољшању ефикасности производа и минимизирању његовог ширења у ваздуху.

• Поштовање периода чекања пре жетве

Важно је поштовати периоде чекања наведене на етикети производа како би се спречило да хемијски остаци уђу у храну.

Алтернативе хемијским инсектицидима

• Биолошки инсектициди

Коришћење ентомофага, као што су паразитске осе и предаторске гриње, пружа еколошки безбедну алтернативу хемијским инсектицидима. Бактеријски производи као што је bacillus thuringiensis такође ефикасно убијају штетне инсекте.

• Природни инсектициди

Употреба природних инсектицида, као што су уље нимa, инфузије дувана и раствори белог лука, смањује потребу за хемијским супстанцама без штете по екосистем.

• Феромонске замке и друге механичке методе

Феромонске замке и механички уређаји попут лепљивих замки користе се за контролу популација штеточина без употребе хемикалија.

Примери популарних инсектицида у овој групи

Назив производа	Активни састојак	Начин деловања	Област примене
ДДТ	Дихлородифенилтрихлоретан	Поремећава пренос нервних сигнала	Пољопривреда, хортикултура
Хлордан	Хлордан	Блокира пренос нервних сигнала	Заштита од штеточина у земљишту

Ризици и мере предострожности

Утицај на здравље људи и животиња

Органохлорни инсектициди могу бити токсични за људе и животиње, посебно када се погрешно примењују. Треба бити опрезан да би се избегло тровање.

Симптоми тровања инсектицидима

Симптоми тровања укључују главобољу, мучнину, повраћање и вртоглавицу. У случају тровања неопходна је хитна медицинска помоћ.

Прва помоћ код тровања

У случају тровања инсектицидима, испрати уста и очи, узети активни угаљ и што пре потражити медицинску помоћ.

Закључак

Рационална употреба органохлорних инсектицида помаже у ефикасној борби против штеточина, али је важно бити опрезан како би се избегле негативне последице по здравље и екосистеме. Стално праћење стања биљака и употреба хемијских средстава уз разматрање безбедних метода заштите животне средине и људског здравља су неопходни.

Често постављана питања (FAQ)

• Шта су органохлорни инсектициди?

Органохлорни инсектициди су група хемикалија које садрже атоме хлора и користе се за сузбијање штетних инсеката. Они утичу на нервни систем инсеката тако што ометају пренос нервних импулса, што доводи до њихове смрти. Најпознатији представник ове групе је ДДТ.

• Како делује органохлорни инсектицид?

Органохлорни инсектициди ремете пренос нервних импулса код инсеката блокирајући дејство ацетилхолинестеразе, ензима који нормално разграђује неуротрансмитер ацетилхолин. Ово узрокује акумулацију ацетилхолина, што доводи до хиперстимулације нервног система и смрти инсекта.

• Које су предности органохлорних инсектицида?

Органохлорни инсектициди имају високу токсичност за инсекте, пружају дугорочну заштиту и веома су ефикасни у сузбијању штеточина. Могу да контролишу широк спектар инсеката и ефикасни су чак и у ниским дозама.

• Који су главни недостаци органохлорних инсектицида?

Главни недостатак је њихова висока токсичност за животиње, људе и корисне инсекте попут пчела. Поред тога, органохлорни инсектициди могу се акумулирати у земљишту, води и биљкама, што доводи до дугорочних утицаја на животну средину.

• Који примери органохлорних инсектицида се користе у пољопривреди?

Примери укључују ДДТ, алдрин и хлордан. Ове супстанце су се широко користиле за борбу против штеточина, али је њихова употреба ограничена или забрањена у већини земаља због њихове отпорности на разградњу у природи и токсичности.

• У чему је проблем отпорности инсеката на инсектициде?

Инсекти могу развити отпорност на инсектициде услед продужене или поновљене употребе. То се дешава када се у популацији појаве мутације које омогућавају штеточинама да преживе након третмана хемикалијом. Ово смањује ефикасност инсектицида и захтева сталну промену производа.

• Како се може спречити отпорност код инсеката?

Да би се спречила отпорност, препоручује се ротација различитих инсектицида са различитим механизмима деловања, употреба комбинованих производа и примена биолошких метода сузбијања штеточина као што су ентомофаги и други природни непријатељи.

• Које мере предострожности треба предузети при употреби органохлорних инсектицида?

Приликом рада са органохлорним инсектицидима, треба користити заштитну опрему као што су рукавице, заштитне наочаре и маске како би се избегао контакт са хемикалијама. Такође је важно пратити упутства на паковању у вези са дозирањем и временом примене и поштовати периоде чекања пре жетве.

• Која је опасност органохлорних инсектицида за екосистеме?

Органохлорни инсектициди могу уништити екосистеме убијајући не само штеточине већ и корисне инсекте попут пчела, као и имати токсичне ефекте на водене екосистеме. Ове супстанце се могу акумулирати у земљишту и биолошким ланцима, што доводи до дугорочних еколошких последица.

• Постоје ли алтернативе органохлорним инсектицидима?

Да, постоји неколико алтернативних метода сузбијања штеточина, укључујући биолошке инсектициде (као што је употреба ентомофага), природне инсектициде (као што су уље ним и инфузије белог лука) и механичке методе попут феромонских замки. Ове методе су мање токсичне за животну средину и људско здравље, али могу бити мање ефикасне у неким ситуацијама.