Organo-kloriinse toimega insektitsiidid

Orgaanilised kloorinsektitsiidid on rühm keemilisi ühendeid, mille molekulides on kloori aatomid ja mida kasutatakse aktiivselt taimede kaitsmiseks erinevate kahjurite eest. Need ained on putukatele väga mürgised, blokeerides olulisi füsioloogilisi protsesse, mis viib nende surmani. Orgaaniliste kloorinsektitsiidide näideteks on sellised ained nagu ddt (diklorodifenüültrikloroetaan), aldriin ja klordaan. Kuigi orgaanilisi kloorinsektitsiide kasutati kunagi laialdaselt, on nende kasutamine nüüd enamikus riikides piiratud või keelatud nende toksilisuse ja pikaajalise mõju tõttu ökosüsteemile.

Põllumajanduses ja aianduses kasutamise eesmärgid ja tähtsus

Orgaaniliste kloorsete insektitsiidide eesmärk on tõhusalt tõrjuda kahjurite populatsioone, mis võivad põllumajanduses ja aianduses märkimisväärset kahju põhjustada. Need insektitsiidid on eriti tõhusad paljude putukakahjurite, näiteks kärbeste, sääskede, mardikate ja lestade vastu. Need pakuvad pikka aega suurt efektiivsust, mistõttu on need atraktiivsed kahjurite tõrjeks sellistes põllumajanduskultuurides nagu teraviljad, köögiviljad ja puuviljad. Aianduses kasutatakse orgaanilisi kloorseid insektitsiide ilutaimede ja puude kaitsmiseks kahjurite eest.

Teema asjakohasus (miks on oluline putukamürke õigesti uurida ja kasutada)

Orgaaniliste kloor-insektitsiidide uurimine ja õige kasutamine on ökoloogilise tasakaalu ja taimetervise säilitamiseks ülioluline. Insektitsiidide ebaõige kasutamine võib põhjustada kahjurite resistentsuse teket ning ökosüsteemide, sealhulgas kasulike putukate ja isegi loomade hävimist. Nende toimemehhanismide, õigete kasutusmeetodite ja võimalike riskide mõistmine aitab minimeerida negatiivseid tagajärgi loodusele ja inimeste tervisele, muutes selle teema asjakohaseks agronoomidele, aednikele ja keskkonnaspetsialistidele.

Orgaaniliste klooritud insektitsiidide ajalugu

Orgaanilised klooritud insektitsiidid (ocis) on mänginud olulist rolli kahjuritõrje ja põllumajanduse ajaloos, aidates 20. sajandi keskel oluliselt kaasa saagikuse suurenemisele ja rahvatervise paranemisele. Need insektitsiidid põhinevad kloori, süsiniku ja vesiniku sisaldavatel keemilistel ühenditel ning need töötati algselt välja 20. sajandi alguses. Nende laialdast kasutamist on aga seostatud keskkonnaprobleemide ja toksikoloogiliste riskidega, mis on viinud paljude nende ainete kasutamise piiramiseni ja keelustamiseni erinevates riikides üle maailma.

1. Varased avastused ja arengud

Orgaaniliste kloorinsektitsiidide 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 (diklorodifenüültrikloroetaan) insektitsiidsed omadused, mis oli murranguline avastus, mis kujundas kahjuritõrje tulevikku. DDT-st sai esimene laialdaselt kasutatav orgaaniline kloorinsektitsiid, mis näitas suurt efektiivsust paljude putukate, sealhulgas sääskede, täide ja põllumajanduslike kahjurite vastu. See sai laialdase kasutuse Teise maailmasõja ajal, kus seda kasutati haigustekitajate putukate vastu võitlemiseks ja sõdurite kaitsmiseks malaaria eest.

2. Laialdane kasutamine põllumajanduses

Pärast Teist maailmasõda laienes DDT kasutamine põllumajanduses kiiresti kogu maailmas. Pärast selle edu töötati välja ka teisi kloororgaanilisi insektitsiide, näiteks aldriin, dieldriin, heptaklor ja klordaan. Need insektitsiidid olid kahjuritõrjes väga tõhusad ja pakkusid pikaajalist kaitset, muutes need põllumajanduses populaarseks. Neid kasutati kahjurite tõrjeks erinevatel põllukultuuridel, sealhulgas puuvillal, tubakal, köögiviljadel ja puuviljadel. Klooriorgaanilisi insektitsiide kasutati ka kodukahjurite, näiteks termiitide, sipelgate ja prussakate tõrjeks.

3. Ohutus- ja keskkonnaküsimused

Vaatamata oma tõhususele tekitas orgaaniliste kloorinsektitsiidide kasutamine uusi ökoloogilisi ja toksikoloogilisi probleeme. Need ained olid väga mürgised mitte ainult putukatele, vaid ka teistele organismidele, sealhulgas kasulikele putukatele, nagu mesilased ja loomad. Orgaaniliste kloorinsektitsiidide vastupidavus ja võime akumuleeruda ökosüsteemides, saastades pinnast ja vett, muutus tõsiseks probleemiks. Esines ka biomagnifikatsioon – toksiinide kogunemine toiduahelatesse –, millel olid märkimisväärsed ökoloogilised tagajärjed. Nende probleemide tõttu piirati või keelustati paljud neist insektitsiididest mitmes riigis alates 1970. aastate lõpust.

4. Kaasaegsed lähenemisviisid ja probleemid

Tänapäeval kasutatakse orgaanilisi kloorseid insektitsiide endiselt, kuid nende kasutamine on piiratud rangete keskkonnastandardite ja ohutusprobleemide tõttu. Putukate resistentsuse teke nende insektitsiidide suhtes ja nende vähenenud efektiivsus on muutunud tänapäeva keemilise taimekaitse peamiseks probleemiks. Nendele väljakutsetele reageerides töötavad teadlased ja agronoomid aktiivselt välja uusi strateegiaid ja koostisi, kombineerides orgaanilisi kloorseid insektitsiide teiste tõrjemeetoditega, näiteks bioloogilise tõrje ja mehaaniliste meetoditega.

Seega on orgaaniliste kloorinsektitsiidide ajalugu teekond revolutsioonilistest avastustest ja laialdasest kasutamisest keskkonna- ja toksikoloogiliste riskide äratundmiseni, mis on viinud ohutumate ja säästvamate taimekaitsemeetodite otsimiseni.

Orgaanilised klooritud insektitsiidid: klassifikatsioon

1. Keemilise struktuuri järgi

Orgaanilisi klooritud insektitsiide saab liigitada nende keemilise struktuuri järgi, mis määrab nende füüsikalis-keemilised omadused ja aktiivsuse erinevate kahjurite vastu:

• Aromaatsed orgaanilised kloorühendid: need kemikaalid sisaldavad kloori aatomitega benseenitsüklit. Näiteks ddt (diklorodifenüültrikloroetaan), mis on üks tuntumaid ja laialdasemalt kasutatavaid orgaanilisi kloorühendeid, kuigi selle kasutamine on keskkonnamõjude tõttu väga piiratud.
• Atsüklilised kloororgaanilised ühendid: need ühendid ei sisalda aromaatset tsüklit ja neil on lineaarne või hargnenud struktuur. Näiteks heksaklorotsükloheksaan (hch), mida kasutati põllumajanduskultuuride kaitsmiseks mitmesuguste kahjurite eest.
• Klooritud süsivesinikud: nende hulka kuuluvad kemikaalid, mis sisaldavad kloori aatomitega seotud süsinikahelaid. Näiteks klorobenseen.

2. Toimemehhanismi järgi

Orgaanilisi klooritud insektitsiide saab liigitada putuka kehale avaldatava mõju järgi. Nende peamine toimemehhanism hõlmab putuka närvisüsteemi blokeerimist:

• Naatriumikanaleid mõjutavad insektitsiidid: need ained häirivad putuka närvisüsteemi naatriumikanalite normaalset talitlust, põhjustades halvatust ja surma. Näiteks ddt.
• Atsetüülkoliinesteraasi blokeerivad putukamürgid: need kemikaalid blokeerivad ensüümi atsetüülkoliinesteraasi, millel on oluline roll närviimpulsside ülekandes, mis viib närviülekande häireni ja putukate surmani. Näiteks klorpürifoss.

3. Rakendusala järgi

Klooriorgaanilisi insektitsiide saab liigitada vastavalt nende kasutusvaldkonnale:

• Põllumajanduslikud insektitsiidid: kloororgaanilisi ühendeid kasutatakse põllumajanduses laialdaselt põllukultuuride kaitsmiseks kahjurite, näiteks lehetäide, kärbeste, mardikate ja muude putukate eest. Näited: ddt, heksaklorotsükloheksaan (hch).
• Kodumajapidamises kasutatavad insektitsiidid: orgaanilisi kloorinsektitsiide kasutatakse laialdaselt ka kodukahjurite, näiteks prussakate, kärbeste ja sääskede tõrjeks. Näide: tsüpermetriin.

4. Toksilisuse tõttu

Orgaaniliste klooritud insektitsiidide toksilisus võib varieeruda sõltuvalt nende keemilisest struktuurist ja manustamisviisist:

• Väga mürgised tooted: need insektitsiidid on väga mürgised ja neid kasutatakse kahjurite tõrjeks, mis põhjustavad märkimisväärset kahju. Näiteks on DDT-l kõrge toksilisus, mis piirab selle kasutamist põllumajanduses ja kodumajapidamistes.
• Mõõdukalt mürgised tooted: keskmise toksilisusega orgaaniliste kloorinsektitsiidide hulka kuulub klorpürifoss, mida kasutatakse laialdaselt põllukultuuride kaitsmiseks.
• Madala toksilisusega tooted: mõnedel kloororgaanilistel insektitsiididel on suhteliselt madal toksilisus ja neid kasutatakse siis, kui on vaja ohutumat alternatiivi. Näide: permetriin.

5. Toime kestuse järgi

Orgaanilised klooritud insektitsiidid võib jagada erineva toimeajaga toodeteks:

• Pikaajalised insektitsiidid: need ained mõjutavad kahjureid veel pikka aega pärast kasutamist. Näiteks hch, mis võib keskkonnas püsida pikka aega.
• Lühiajalised insektitsiidid: need tooted toimivad kiiresti, kuid nende mõju kaob kiiresti. Näiteks: püretroidid, mis toimivad kiiresti, kuid ei püsi keskkonnas kaua.

6. Keskkonna stabiilsuse järgi

Orgaanilisi klooritud insektitsiide saab liigitada nende stabiilsuse ja keskkonnas lagunemise järgi:

• Fotostabiilsed tooted: need ained säilitavad oma aktiivsuse päikesevalguses. Näide: ddt.
• Fotostabiilsed tooted: need ained lagunevad päikesevalguse käes kiiresti, mis piirab nende kasutamist avatud ruumides. Näide: heksaklorotsükloheksaan (hch).

Toimemehhanism

Kuidas insektitsiidid mõjutavad putukate närvisüsteemi

• Orgaanilised klooritud putukamürgid mõjutavad putukate närvisüsteemi, häirides närviimpulsside normaalset ülekannet. See saavutatakse atsetüülkoliinesteraasi, ensüümi, mis tavaliselt lagundab neurotransmitteri atsetüülkoliini pärast selle toimet närvirakkudele, blokeerimise teel. Selle tulemusena jätkab atsetüülkoliin närvilõpmetele toimet, mis viib närvisüsteemi hüperstimulatsioonini, halvatuseni ja lõpuks putuka surmani.

Mõju putukate ainevahetusele

• Orgaanilised klooritud putukamürgid mõjutavad ka putukate ainevahetust, takistades nende eluprotsesside normaalset regulatsiooni. See häirib rakkude ainete tasakaalu, vähendab energiavahetust ning kahjustab putukate paljunemis- ja ellujäämisvõimet.

Molekulaarsete toimemehhanismide näited

1. Mõju atsetüülkoliinesteraasile: kloororgaanilised insektitsiidid inhibeerivad atsetüülkoliinesteraasi, mis viib atsetüülkoliini kogunemiseni sünapsipiludesse ja põhjustab paralüüsi.
2. Mõju naatriumikanalitele: need häirivad ka närvirakkude naatriumikanalite tööd, põhjustades nende pidevat avanemist, mille tulemuseks on ioonide kontrollimatu voog ja närvirakkude stimuleerimine.

Selle grupi toodete näited

Orgaaniliste klooritud insektitsiidide näideteks on:

• Ddt (diklorodifenüültrikloroetaan): seda putukamürki kasutati varem laialdaselt malaaria ja teiste putukate levitatavate haiguste vastu võitlemiseks, samuti põllumajanduses kahjuritõrjeks. Selle eeliste hulka kuuluvad pikaajaline efektiivsus ja kõrge efektiivsus erinevate kahjurite vastu. Kuid selle akumuleerumine keskkonnas ja võimalik mõju ökosüsteemidele viisid selle keelustamiseni enamikus riikides.
• Aldriin: kasutatakse mullakahjurite, näiteks muttritsikate ja teiste tõrjeks. Aldriin on väga mürgine, eriti veeorganismidele, mis piirab selle kasutamist.

Eelised ja puudused

Orgaaniliste kloorinsektitsiidide eeliste hulka kuuluvad nende kõrge efektiivsus ja pikaajaline toime. Nende kasutamine on aga piiratud resistentsuse, loomadele ja inimestele toksilisuse ning pikaajalise keskkonnamõju tõttu.

Keskkonnamõju

• Mõju kasulikele putukatele (mesilased, röövtoidulised putukad)

Orgaanilised klooritud putukamürgid on mürgised kasulikele putukatele, nagu mesilased, lepatriinud ja teised röövtoidulised putukad. See võib vähendada tolmeldajate populatsiooni, häirida ökosüsteemide tasakaalu ja halvendada saagi kvaliteeti.

• Jäänud insektitsiidide tase pinnases, vees ja taimedes

Orgaanilistel klooritud insektitsiididel on pikk poolestusaeg ning need võivad pinnases ja vees pikka aega püsida, mis viib nende akumuleerumiseni ökosüsteemides. See võib põhjustada veevarude ja pinnase saastumist ning mõjutada saastunud taimi söövaid taimi ja loomi.

• Insektitsiidide fotostabiilsus ja lagunemine looduses

Orgaanilised klooritud insektitsiidid on fotostabiilsed, mis tähendab, et nad lagunevad päikesevalguse käes aeglaselt, jätkates toimimist ja ökosüsteemi kahjustamist.

• Biomagnifikatsioon ja akumuleerumine toiduahelates

Insektitsiidide pikaajaline olemasolu keskkonnas ja nende võime organismides akumuleeruda võib viia biomagnifikatsioonini – mürgiste ainete kogunemiseni toiduahela igal tasandil. See kujutab endast ohtu nii loomade kui ka inimeste tervisele.

Putukate resistentsuse probleem insektitsiidide suhtes

• Resistentsuse põhjused

Putukad arendavad loodusliku valiku tõttu välja resistentsuse insektitsiidide suhtes, kus mutatsioonidega isendid, kes võimaldavad neil insektitsiididega kokkupuutel ellu jääda, annavad need tunnused edasi oma järglastele. Aja jooksul muutuvad sellised putukad kemikaalide suhtes resistentseks, vähendades nende kasutamise efektiivsust.

• Resistentsete kahjurite näited

Kahjurid, nagu näiteks kolorado kartulimardikas, lehetäid ja muud putukad, muutuvad pärast nende toodete pikaajalist kasutamist sageli resistentseks orgaaniliste kloor-insektitsiidide suhtes.

• Resistentsuse ennetamise meetodid

Resistentsuse vältimiseks on soovitatav vahetada erineva toimemehhanismiga putukamürke, kasutada ohutumaid tõrjemeetodeid, näiteks bioloogilist tõrjet, ning kombineerida keemilisi ja orgaanilisi taimekaitsemeetodeid.

Insektitsiidide ohutu kasutamise reeglid

• Lahuste ja annuste valmistamine

Insektitsiidilahuste valmistamise juhiste järgimine on ülioluline, et vältida liigset toksilisust, mis võib kahjustada taimi ja keskkonda. Soovitatavat annust tuleb hoolikalt järgida, et vältida üleannustamist.

• Kaitsevahendite kasutamine insektitsiididega töötamisel

Orgaaniliste klooritud insektitsiidide kasutamisel tuleks kemikaalidega kokkupuute vältimiseks kasutada kaitsevahendeid, nagu kindad, kaitseprillid, maskid ja muud isikukaitsevahendid.

• Soovitused taimede töötlemiseks (kellaaeg, ilmastikutingimused)

Pealekandmine peaks toimuma hommikul või õhtul, kui temperatuur pole liiga kõrge ning ilma vihma ja tugeva tuuleta. See aitab parandada toote efektiivsust ja minimeerida selle levikut õhus.

• Ooteaegade järgimine enne koristamist

Toote etiketil näidatud ooteaegade järgimine on oluline, et vältida kemikaalijääkide sattumist toiduvarudesse.

Keemiliste insektitsiidide alternatiivid

• Bioloogilised insektitsiidid

Entomofaagide, näiteks parasiitsete herilaste ja röövlestade kasutamine pakub keskkonnasõbralikku alternatiivi keemilistele putukatõrjevahenditele. Bakteriaalsed tooted, näiteks bacillus thuringiensis, hävitavad tõhusalt ka kahjurputukaid.

• Looduslikud insektitsiidid

Looduslike putukamürkide, näiteks neemiõli, tubakatoidu ja küüslaugulahuste kasutamine vähendab keemiliste ainete vajadust, kahjustamata ökosüsteemi.

• Feromoonilõksud ja muud mehaanilised meetodid

Kahjurite populatsioonide tõrjeks ilma kemikaalideta kasutatakse feromoonlõkse ja mehaanilisi seadmeid, näiteks kleeplõkse.

Selle rühma populaarsete insektitsiidide näited

Toote nimi	Toimeaine	Toimemehhanism	Rakendusala
Ddt	Diklorodifenüültrikloroetaan	Häirib närvisignaali ülekannet	Põllumajandus, aiandus
Klordaan	Klordaan	Blokeerib närvisignaali ülekannet	Kaitse mullakahjurite eest

Riskid ja ettevaatusabinõud

Mõju inimeste ja loomade tervisele

Orgaanilised klooritud putukamürgid võivad olla inimestele ja loomadele mürgised, eriti valesti kasutamisel. Mürgistuse vältimiseks tuleb olla ettevaatlik.

Insektitsiidimürgistuse sümptomid

Mürgistusnähtude hulka kuuluvad peavalud, iiveldus, oksendamine ja pearinglus. Mürgistuse korral on vaja viivitamatut arstiabi.

Esmaabi mürgistuse korral

Insektitsiididega mürgistuse korral loputage suud ja silmi, võtke aktiivsütt ning pöörduge võimalikult kiiresti arsti poole.

Kokkuvõte

Orgaaniliste klooritud putukamürkide ratsionaalne kasutamine aitab kahjuritega tõhusalt võidelda, kuid oluline on olla ettevaatlik, et vältida negatiivseid tagajärgi tervisele ja ökosüsteemidele. Oluline on pidev taimede seisundi jälgimine ja keemiliste ainete kasutamine, võttes arvesse keskkonna ja inimeste tervise ohutuid kaitsemeetodeid.

Korduma kippuvad küsimused (KKK)

• Mis on kloororgaanilised insektitsiidid?

Orgaanilised klooritud insektitsiidid on rühm kemikaale, mis sisaldavad kloori aatomeid ja mida kasutatakse putukakahjurite tõrjeks. Need mõjutavad putukate närvisüsteemi, häirides närviimpulsside ülekannet, mis viib nende surmani. Selle rühma tuntuim esindaja on ddt.

• Kuidas orgaaniline klooritud insektitsiid toimib?

Orgaanilised klooritud putukamürgid häirivad putukate närviimpulsside ülekannet, blokeerides atsetüülkoliinesteraasi, ensüümi, mis tavaliselt lagundab neurotransmitterit atsetüülkoliini, toimet. See põhjustab atsetüülkoliini kogunemist, mis viib närvisüsteemi hüperstimulatsioonini ja putuka surmani.

• Millised on kloororgaaniliste insektitsiidide eelised?

Orgaanilised klooritud insektitsiidid on putukatele väga toksilisusega, pakuvad pikaajalist kaitset ja on kahjuritõrjes väga tõhusad. Need suudavad tõrjuda laia valikut putukaid ja on tõhusad isegi väikeste annuste korral.

• Millised on kloororgaaniliste insektitsiidide peamised puudused?

Peamine puudus on nende kõrge toksilisus loomadele, inimestele ja kasulikele putukatele, näiteks mesilastele. Lisaks võivad kloororgaanilised insektitsiidid koguneda pinnasesse, vette ja taimedesse, põhjustades pikaajalist keskkonnamõju.

• Milliseid orgaaniliste klooritud insektitsiidide näiteid põllumajanduses kasutatakse?

Näideteks on ddt, aldriin ja klordaan. Neid aineid kasutati laialdaselt kahjurite tõrjeks, kuid nende kasutamine on enamikus riikides piiratud või keelatud nende lagunemiskindluse ja toksilisuse tõttu.

• Mis on putukate resistentsuse probleem insektitsiidide suhtes?

Putukad võivad pikaajalise või korduva kasutamise tõttu insektitsiidide suhtes resistentsuse tekitada. See juhtub siis, kui populatsioonis tekivad mutatsioonid, mis võimaldavad kahjuritel pärast kemikaaliga töötlemist ellu jääda. See vähendab insektitsiidide tõhusust ja nõuab toodete pidevat vahetamist.

• Kuidas saab putukate resistentsust ennetada?

Resistentsuse vältimiseks on soovitatav vahetada erinevate toimemehhanismidega insektitsiide, kasutada kombineeritud tooteid ja bioloogilisi kahjuritõrje meetodeid, näiteks entomofaage ja teisi looduslikke vaenlasi.

• Milliseid ettevaatusabinõusid tuleks orgaaniliste klooritud insektitsiidide kasutamisel järgida?

Orgaaniliste klooritud insektitsiididega töötamisel tuleks kemikaalidega kokkupuute vältimiseks kasutada kaitsevahendeid, näiteks kindaid, kaitseprille ja maske. Samuti on oluline järgida pakendil olevaid juhiseid annuse ja kasutusaegade kohta ning enne koristamist ooteaegu kinni pidada.

• Milline on orgaaniliste klooritud insektitsiidide oht ökosüsteemidele?

Orgaanilised klooritud putukamürgid võivad hävitada ökosüsteeme, tappes lisaks kahjuritele ka kasulikke putukaid, näiteks mesilasi, ning avaldades toksilist mõju veeökosüsteemidele. Need ained võivad koguneda pinnasesse ja bioloogilistesse ahelatesse, põhjustades pikaajalisi ökoloogilisi tagajärgi.

• Kas orgaanilistele kloor-insektitsiididele on alternatiive?

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