Angepasst aus der 3. Auflage, Enzyklopädie der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes. Die Überarbeitung enthält Informationen von A. Bainova, JF Copplestone, LA Dobrobolskij,
F. Kaloyanova-Simeonova, YI Kundiev und AM Shenker.
Das Wort Schädlingsbekämpfungsmittel bezeichnet im Allgemeinen einen chemischen Stoff (der mit anderen Stoffen gemischt werden kann), der zur Zerstörung eines Organismus verwendet wird, der als schädlich für den Menschen angesehen wird. Das Wort hat eindeutig eine sehr weite Bedeutung und umfasst eine Reihe anderer Begriffe, wie z Insektizide, Fungizide, Herbizide, Rodentizide, Bakterizide, Mitizide, Nematozide und Molluskizide, die einzeln die Organismen oder Schädlinge angeben, die die Chemikalie oder Chemikalienklasse töten soll. Da für diese allgemeinen Klassen unterschiedliche Arten chemischer Arbeitsstoffe verwendet werden, ist es normalerweise ratsam, die jeweilige Pestizidkategorie anzugeben.
Allgemeine Grundsätze
Akute Toxizität wird durch die LD gemessen50 Wert; dies ist eine statistische Schätzung der Anzahl mg der Chemikalie pro kg Körpergewicht, die erforderlich ist, um 50 % einer großen Population von Versuchstieren zu töten. Die Dosis kann auf mehreren Wegen verabreicht werden, üblicherweise oral oder dermal, und die Ratte ist das Standardtesttier. Orale oder dermale LD50 Werte werden danach verwendet, welcher Weg den niedrigeren Wert für eine bestimmte Chemikalie hat. Andere Wirkungen, entweder als Folge einer Kurzzeitexposition (wie Neurotoxizität oder Mutagenität) oder einer Langzeitexposition (wie Karzinogenität), müssen berücksichtigt werden, aber Pestizide mit solchen bekannten Eigenschaften sind nicht zur Verwendung zugelassen. Das Von der WHO empfohlene Klassifizierung von Pestiziden nach Gefahren und Richtlinien zur Klassifizierung 1996-1997 herausgegeben von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) stuft technische Produkte nach dem akuten Risiko für die menschliche Gesundheit wie folgt ein:
- Klasse IA – extrem gefährlich
- Klasse IB – hochgefährlich
- Klasse II – mäßig gefährlich
- Klasse III – leicht gefährlich.
Die auf der WHO-Klassifikation basierenden Richtlinien listen Pestizide nach Toxizität und physikalischem Zustand auf; diese werden in einem separaten Artikel in diesem Kapitel vorgestellt.
Gifte gelangen über den Mund (Ingestion), die Lunge (Inhalation), die intakte Haut (perkutane Aufnahme) oder Hautwunden (Inokulation) in den Körper. Die Inhalationsgefahr wird durch die physikalische Form und Löslichkeit der Chemikalie bestimmt. Die Möglichkeit und der Grad der perkutanen Absorption variieren mit der Chemikalie. Einige Chemikalien üben auch eine direkte Wirkung auf die Haut aus und verursachen Dermatitis. Pestizide werden in vielen verschiedenen Formen ausgebracht – als Feststoffe, durch Versprühen in verdünnter oder konzentrierter Form, als Stäube (fein oder granuliert) sowie als Nebel und Gase. Die Art der Anwendung hat einen Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit der Absorption.
Die Chemikalie kann mit Feststoffen (häufig mit als Köder verwendeten Lebensmitteln), Wasser, Kerosin, Ölen oder organischen Lösungsmitteln vermischt werden. Einige dieser Verdünnungsmittel haben einen gewissen eigenen Toxizitätsgrad und können die Absorptionsrate der Pestizidchemikalie beeinflussen. Viele Formulierungen enthalten andere Chemikalien, die selbst keine Pestizide sind, aber die Wirksamkeit des Pestizids verstärken. Zugesetzte oberflächenaktive Mittel sind ein typisches Beispiel. Wenn zwei oder mehr Pestizide in derselben Formulierung gemischt werden, kann die Wirkung von einem oder beiden durch die Anwesenheit des anderen verstärkt werden. In vielen Fällen sind die kombinierten Wirkungen von Gemischen noch nicht vollständig ausgearbeitet worden, und es ist eine gute Regel, dass Gemische immer als giftiger als jeder einzelne ihrer Bestandteile behandelt werden sollten.
Aufgrund ihrer Natur und ihres Zwecks haben Pestizide nachteilige biologische Auswirkungen auf zumindest einige Arten, einschließlich Menschen. Die folgende Diskussion bietet einen breiten Überblick über die Mechanismen, durch die Pestizide wirken können, und einige ihrer toxischen Wirkungen. Karzinogenität, biologisches Monitoring und Sicherheitsvorkehrungen bei der Verwendung von Pestiziden werden an anderer Stelle in diesem Dokument ausführlicher erörtert Enzyklopädie.
Organochlor-Pestizide
Die chlororganischen Pestizide (OCPs) haben nach Hautkontakt, Verschlucken oder Einatmen Vergiftungen verursacht. Beispiele sind Endrin, Aldrin und Dieldrin. Resorptionsgeschwindigkeit und Toxizität unterscheiden sich in Abhängigkeit von der chemischen Struktur und den in der Formulierung verwendeten Lösungsmitteln, Tensiden und Emulgatoren.
Die Ausscheidung von OCPs aus dem Körper erfolgt langsam über die Nieren. Der Stoffwechsel in den Zellen umfasst verschiedene Mechanismen – Oxidation, Hydrolyse und andere. OCPs haben eine starke Tendenz, Zellmembranen zu durchdringen und im Körperfett gespeichert zu werden. Aufgrund ihrer Anziehungskraft auf Fettgewebe (lipotrope Eigenschaften) neigen OCPs dazu, im Zentralnervensystem (ZNS), Leber, Nieren und Myokard gespeichert zu werden. In diesen Organen schädigen sie die Funktion wichtiger Enzymsysteme und stören die biochemische Aktivität der Zellen.
OCPs sind stark lipophil und neigen dazu, sich im Fettgewebe anzureichern, solange die Exposition andauert. Wenn die Exposition aufhört, werden sie langsam in den Blutkreislauf freigesetzt, oft über einen Zeitraum von vielen Jahren, von wo aus sie zu anderen Organen transportiert werden können, wo genotoxische Wirkungen, einschließlich Krebs, ausgelöst werden können. Die große Mehrheit der US-Bürger hat beispielsweise nachweisbare Konzentrationen von chlororganischen Pestiziden, einschließlich Abbauprodukten von DDT, in ihrem Fettgewebe, und die Konzentrationen steigen mit dem Alter an, was eine lebenslange Ansammlung widerspiegelt.
Eine Reihe von OCPs, die weltweit als Insektizide und Herbizide verwendet werden, sind ebenfalls nachgewiesene oder vermutete Karzinogene für den Menschen. Diese werden in der ausführlicher besprochen Toxikologie und Krebs Kapitel davon Enzyklopädie.
Akute Vergiftungen
Aldrin, Endrin, Dieldrin und Toxaphen sind am häufigsten an akuten Vergiftungen beteiligt. Die Verzögerung des Auftretens der Symptome bei schweren akuten Vergiftungen beträgt etwa 30 Minuten. Bei OCPs mit geringerer Toxizität sind es mehrere Stunden, aber nicht mehr als zwölf.
Eine Vergiftung zeigt sich durch gastrointestinale Symptome: Übelkeit, Erbrechen, Durchfall und Bauchschmerzen. Das Grundsyndrom ist zerebral: Kopfschmerzen, Schwindel, Ataxie und Parästhesien. Allmählich setzte ein Zittern ein, das von den Augenlidern und den Gesichtsmuskeln ausging und sich zum ganzen Körper und zu den Gliedmaßen hinabzog; in schweren Fällen führt dies zu tonisch-klonischen Krampfanfällen, die sich allmählich auf die verschiedenen Muskelgruppen ausdehnen. Krämpfe können mit erhöhter Körpertemperatur und Bewusstlosigkeit verbunden sein und zum Tod führen. Akute Intoxikationen können zusätzlich zu den zerebralen Zeichen zu einer bulbären Lähmung der Atemwege und/oder vasomotorischen Zentren führen, was zu einer akuten Ateminsuffizienz oder Apnoe und zu einem schweren Kollaps führt.
Viele Patienten entwickeln Anzeichen einer toxischen Hepatitis und einer toxischen Nephropathie. Nachdem diese Symptome verschwunden sind, entwickeln einige Patienten Anzeichen einer verlängerten toxischen Polyneuritis, Anämie und hämorrhagischer Diathese, die mit der beeinträchtigten Thrombozytopoese in Verbindung stehen. Typisch für Toxaphen ist eine allergische Bronchopneumonie.
Akute Intoxikationen mit OCPs dauern bis zu 72 Stunden. Wenn die Organfunktion ernsthaft beeinträchtigt ist, kann die Krankheit bis zu mehreren Wochen andauern. Komplikationen bei Leber- und Nierenschäden können langwierig sein.
Chronische Vergiftung
Während der Anwendung von OCPs in der Landwirtschaft sowie bei ihrer Herstellung ist die Vergiftung am häufigsten chronisch – das heißt, niedrige Expositionsdosen im Laufe der Zeit. Akute Vergiftungen (oder hochgradige Expositionen zu einem bestimmten Zeitpunkt) sind weniger häufig und sind normalerweise das Ergebnis von Missbrauch oder Unfällen, sowohl zu Hause als auch in der Industrie. Chronische Intoxikationen sind durch Schädigungen des Nerven-, Verdauungs- und Herz-Kreislauf-Systems sowie des Blutbildungsprozesses gekennzeichnet. Alle OCPs sind ZNS-Stimulanzien und können Krämpfe hervorrufen, die häufig einen epileptischen Charakter zu haben scheinen. Es wurden anormale elektroenzephalographische (EEG) Daten aufgezeichnet, wie z. B. unregelmäßige Alpha-Rhythmen und andere Anomalien. In einigen Fällen wurden bitemporale Wellen mit scharfer Spitze und wechselnder Lokalisation, niedriger Spannung und diffuser Theta-Aktivität beobachtet. In anderen Fällen wurden paroxysmale Emissionen registriert, die aus langsamen Wellen mit scharfer Spitze, Komplexen mit scharfer Spitze und rhythmischen Spitzen mit niedriger Spannung bestehen.
Polyneuritis, Enzephalopolyneuritis und andere Auswirkungen auf das Nervensystem wurden nach beruflicher Exposition gegenüber OCPs beschrieben. Auch Tremor der Gliedmaßen und Veränderungen der Elektromyogramme (EMG) wurden bei Arbeitern beobachtet. Bei Arbeitern, die mit OCPs wie BHC, Polychloropinen, Hexachlorbutadien und Dichlorethan umgehen, wurden unspezifische Symptome (z. B. dienzephale Symptome) beobachtet, die sich sehr oft zusammen mit anderen Anzeichen einer chronischen Vergiftung entwickeln. Die häufigsten Vergiftungserscheinungen sind Kopfschmerzen, Schwindel, Taubheit und Kribbeln in den Gliedern, schnelle Blutdruckschwankungen und andere Anzeichen von Durchblutungsstörungen. Seltener werden Koliken unterhalb der rechten Rippen und in der Nabelgegend sowie Dyskinesien der Gallenwege beobachtet. Verhaltensänderungen, wie Störungen der Sinnes- und Gleichgewichtsfunktionen, werden gefunden. Diese Symptome sind oft nach Beendigung der Exposition reversibel.
OCPs verursachen Leber- und Nierenschäden. Eine mikrosomale Enzyminduktion wurde beobachtet, und es wurde auch über eine erhöhte ALF- und Aldolase-Aktivität berichtet. Proteinsynthese, Lipoidsynthese, Entgiftung, Ausscheidung und Leberfunktionen sind alle betroffen. Bei Arbeitern, die beispielsweise gegenüber Pentachlorphenol exponiert waren, wurde über eine Verringerung der Kreatinin-Clearance und der Phosphor-Reabsorption berichtet. Pentachlorphenol wird zusammen mit der Familie der Chlorphenole auch als mögliche Humankarzinogene angesehen (Gruppe 2B, wie von der International Agency for Research on Cancer (IARC) klassifiziert). Toxaphen gilt auch als Karzinogen der Gruppe 2B.
Bei exponierten Personen wurden kardiovaskuläre Störungen beobachtet, die sich am häufigsten als Dyspnoe, hohe Herzfrequenz, Schweregefühl und Schmerzen in der Herzgegend, erhöhtes Herzvolumen und hohle Herztöne zeigten.
Blut- und Kapillarstörungen wurden auch nach Kontakt mit OCPs berichtet. Thrombopenie, Anämie, Panzytopenie, Agranulozytose, Hämolyse und Kapillarstörungen wurden alle berichtet. Medullaraplasie kann vollständig sein. Der Kapillarschaden (Purpura) kann sich nach lang- oder kurzzeitiger, aber intensiver Exposition entwickeln. Bei Arbeitern, die einer längeren Exposition ausgesetzt waren, wurden Eosinopenie, Neutropenie mit Lymphozytose und hypochrome Anämie beobachtet.
Es wird berichtet, dass der Hautkontakt mit einigen OCPs, insbesondere chlorierten Terpenen, zu Hautreizungen führt. Häufig zeigen sich chronische Intoxikationen klinisch durch Zeichen allergischer Schädigungen.
Organophosphat-Pestizide
Die Organophosphor-Pestizide sind chemisch verwandte Ester der Phosphorsäure oder bestimmter ihrer Derivate. Die organischen Phosphate werden auch durch eine gemeinsame pharmakologische Eigenschaft identifiziert – die Fähigkeit, die Wirkung der Cholinesterase-Enzyme zu hemmen.
Parathion gehört zu den gefährlichsten Organophosphaten und wird hier ausführlich besprochen. Zusätzlich zu den pharmakologischen Wirkungen von Parathion ist kein Insekt gegen seine tödliche Wirkung immun. Seine physikalischen und chemischen Eigenschaften haben es als Insektizid und Akarizid für landwirtschaftliche Zwecke nützlich gemacht. Die Beschreibung der Toxizität von Parathion gilt auch für andere Organophosphate, obwohl ihre Wirkungen weniger schnell und umfassend sein können.
Die toxische Wirkung aller organischen Phosphate erfolgt auf das ZNS durch Hemmung der Cholinesterase-Enzyme. Die Hemmung dieser Cholinesterasen führt zu einer übermäßigen und kontinuierlichen Stimulation jener Muskel- und Drüsenstrukturen, die durch Acetylcholin aktiviert werden, bis zu einem Punkt, an dem das Leben nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Parathion ist ein indirekter Inhibitor, da es in der Umwelt umgesetzt werden muss bzw in vivo bevor es die Cholinesterase wirksam hemmen kann.
Organophosphate können im Allgemeinen auf jedem Weg in den Körper gelangen. Schwere und sogar tödliche Vergiftungen können beispielsweise durch die Einnahme einer kleinen Menge Parathion beim Essen oder Rauchen auftreten. Bereits beim kurzzeitigen Umgang mit Stäuben oder flüchtigen Verbindungen können Organophosphate eingeatmet werden. Parathion wird leicht über die Haut oder das Auge aufgenommen. Die Fähigkeit, in tödlichen Mengen ohne Warnung vor Reizungen in die Haut einzudringen, macht die Handhabung von Parathion besonders schwierig.
Anzeichen und Symptome einer Organophosphatvergiftung lassen sich anhand der Cholinesterasehemmung erklären. Eine frühe oder leichte Vergiftung kann aufgrund einer Reihe anderer Erkrankungen schwer zu unterscheiden sein; Hitzeerschöpfung, Lebensmittelvergiftung, Enzephalitis, Asthma und Infektionen der Atemwege teilen einige der Manifestationen und verwirren die Diagnose. Die Symptome können sich um mehrere Stunden nach der letzten Exposition verzögern, jedoch selten länger als 12 Stunden. Die Symptome treten am häufigsten in dieser Reihenfolge auf: Kopfschmerzen, Müdigkeit, Schwindel, Übelkeit, Schwitzen, verschwommenes Sehen, Engegefühl in der Brust, Bauchkrämpfe, Erbrechen und Durchfall. Bei fortgeschrittener Vergiftung folgen Atembeschwerden, Zittern, Krämpfe, Kollaps, Koma, Lungenödem und Atemversagen. Je weiter fortgeschritten die Vergiftung ist, desto deutlicher werden die typischen Anzeichen einer Cholinesterasehemmung, nämlich: punktgenaue Pupillen; schnelles, asthmatisches Atmen; ausgeprägte Schwäche; starkes Schwitzen; übermäßiger Speichelfluss; und Lungenödem.
Bei einer sehr schweren Parathionvergiftung, bei der das Opfer einige Zeit bewusstlos war, kann es zu Hirnschäden durch Anoxie kommen. Es wurde berichtet, dass Müdigkeit, Augensymptome, Anomalien des Elektroenzephalogramms, Magen-Darm-Beschwerden, übermäßige Träume und eine Intoleranz gegenüber Parathion über Tage bis Monate nach einer akuten Vergiftung anhalten. Es gibt keine Hinweise darauf, dass eine dauerhafte Beeinträchtigung eintritt.
Eine chronische Exposition gegenüber Parathion kann in dem Sinne kumulativ sein, dass wiederholte Expositionen, die eng aufeinander folgen, die Cholinesterase schneller reduzieren können, als sie regeneriert werden kann, bis zu dem Punkt, an dem eine sehr geringe Exposition eine akute Vergiftung auslösen kann. Wenn die Person von der Exposition entfernt wird, ist die klinische Genesung normalerweise schnell und innerhalb weniger Tage vollständig. Bei Verdacht auf eine Phosphatestervergiftung sollten die roten Blutkörperchen und das Plasma auf Cholinesterasehemmung getestet werden. Die Aktivität der Cholinesterase der roten Blutkörperchen ist bei schweren Vergiftungen meistens reduziert und nahe Null. Die Plasmacholinesterase ist ebenfalls stark reduziert und ein empfindlicherer und schnellerer Indikator für eine Exposition. Die chemische Bestimmung von Parathion im Blut bringt keinen Vorteil, da der Metabolismus des Pestizids zu schnell ist. Jedoch, p-Nitrophenol, ein Endprodukt des Parathionstoffwechsels, im Urin nachweisbar. An kontaminierter Kleidung oder anderem Material, bei dem ein Kontakt vermutet wird, kann eine chemische Untersuchung zur Identifizierung des Pestizids durchgeführt werden.
Carbamate und Thiocarbamate
Die biologische Aktivität von Carbamaten wurde 1923 entdeckt, als die Struktur des Alkaloids Eserin (oder Physostigmin), das in den Samen von Kalabarbohnen enthalten ist, erstmals beschrieben wurde. 1929 wurden Physostigmin-Analoga synthetisiert, und bald waren Derivate der Dithiocarbaminsäure wie Thiram und Ziram verfügbar. Die Untersuchung von Carbaminsäureverbindungen begann im selben Jahr, und inzwischen sind mehr als 1,000 Carbaminsäurederivate bekannt. Mehr als 50 davon werden als Pestizide, Herbizide, Fungizide und Nematozide eingesetzt. 1947 wurden die ersten Carbaminsäurederivate mit insektiziden Eigenschaften synthetisiert. Einige Thiocarbamate haben sich als Vulkanisationsbeschleuniger als wirksam erwiesen, und Derivate der Dithiocarbaminsäure wurden zur Behandlung von bösartigen Tumoren, Hypoxie, Neuropathien, Strahlenschäden und anderen Krankheiten erhalten. Als Schädlingsbekämpfungsmittel werden auch Arylester der Alkylcarbaminsäure und Alkylester der Arylcarbaminsäure eingesetzt.
Einige Carbamate können bei exponierten Personen eine Sensibilisierung hervorrufen, und bei Mitgliedern dieser Familie wurden auch verschiedene fetotoxische, embryotoxische und mutagene Wirkungen beobachtet.
Chronische Effekte
Die spezifischen Wirkungen einer akuten Vergiftung wurden für jede aufgeführte Substanz beschrieben. Eine Übersicht über die spezifischen Wirkungen, die aus einer Analyse veröffentlichter Daten gewonnen wurden, ermöglicht es, ähnliche Merkmale in der chronischen Wirkung der verschiedenen Carbamate zu unterscheiden. Einige Autoren glauben, dass die hauptsächliche toxische Wirkung von Carbaminsäureestern die Beteiligung des endokrinen Systems ist. Eine der Besonderheiten der Carbamatvergiftung ist die mögliche allergische Reaktion exponierter Personen. Die toxischen Wirkungen von Carbamaten treten möglicherweise nicht sofort auf, was aufgrund fehlender Warnung eine potenzielle Gefahr darstellen kann. Ergebnisse aus Tierversuchen weisen auf embryotoxische, teratogene, mutagene und kanzerogene Wirkungen einiger Carbamate hin.
Baygon (Isopropoxyphenyl-N-methylcarbamat) wird durch Umsetzung von Alkylisocyanat mit Phenolen hergestellt und als Insektizid verwendet. Baygon ist ein systemisches Gift. Es bewirkt nach oraler Gabe von 60 bis 0.75 mg/kg eine Hemmung der Serum-Cholinesterase-Aktivität um bis zu 1 %. Diese hochgiftige Substanz übt eine schwache Wirkung auf die Haut aus.
Carbaryl ist ein systemisches Gift, das mittelschwere akute Wirkungen hervorruft, wenn es eingenommen, eingeatmet oder durch die Haut aufgenommen wird. Es kann lokale Hautreizungen verursachen. Als Cholinesterasehemmer ist es bei Insekten viel aktiver als bei Säugetieren. Ärztliche Untersuchungen von Arbeitern, die gegenüber Konzentrationen von 0.2 bis 0.3 mg/m exponiert waren3 zeigen selten einen Abfall der Cholinesterase-Aktivität.
Betanal (3-(Methoxycarbonyl)aminophenyl-N-(3-methylphenyl)carbamat; N-Methylcarbanilat) gehört zu den Arylcarbaminsäurealkylestern und wird als Herbizid eingesetzt. Betanal ist leicht toxisch für den Magen-Darm-Trakt und die Atemwege. Seine dermale Toxizität und lokale Reizung sind unbedeutend.
Isoplan ist ein hochtoxisches Mitglied der Gruppe, dessen Wirkung, wie die von Sevin und anderen, durch die Hemmung der Acetylcholinesterase-Aktivität gekennzeichnet ist. Isoplan wird als Insektizid verwendet. Pyrimor (5,6-Dimethyl-2-dimethylamino-4-pyrimidinylmethylcarbamat) ist ein Derivat von Arylcarbaminsäurealkylestern. Es ist hochgiftig für den Magen-Darm-Trakt. Seine allgemeine Resorption und lokale Reizwirkung sind nicht sehr ausgeprägt.
Thiocarbaminsäureester
Ronit (sym-Ethylcyclohexylethylthiocarbamat; Eurex); Eptam (sym-Ethyl-N,N-dipropylthiocarbamat); und Tillam (sym-Propyl-N-ethyl-N-butylthiocarbamat) sind Ester, die durch Umsetzung von Alkylthiocarbamaten mit Aminen und von alkalischen Mercaptiden mit Carbamoylchloriden synthetisiert werden. Sie sind wirksame Herbizide mit selektiver Wirkung.
Die Verbindungen dieser Gruppe sind leicht bis mäßig toxisch, und die Toxizität wird verringert, wenn sie durch die Haut aufgenommen werden. Sie können die oxidativen Prozesse sowie das Nerven- und Hormonsystem beeinflussen.
Dithiocarbamate und Bisdithiocarbamate umfassen die folgenden Produkte, die in Bezug auf ihre Verwendung und ihre biologischen Wirkungen viele Gemeinsamkeiten aufweisen. Ziram wird als Vulkanisationsbeschleuniger für Synthesekautschuke und in der Landwirtschaft als Fungizid und Saatgutbegasungsmittel eingesetzt. Diese Verbindung ist sehr reizend für die Bindehaut und die Schleimhäute der oberen Atemwege. Es kann extreme Augenschmerzen, Hautreizungen und Leberfunktionsstörungen verursachen. Es hat embryotoxische und teratogene Wirkungen. TTD wird als Saatbegasungsmittel verwendet, reizt die Haut, verursacht Dermatitis und greift die Bindehaut an. Es erhöht die Empfindlichkeit gegenüber Alkohol. Nabam ist ein Pflanzenfungizid und dient als Zwischenprodukt bei der Herstellung anderer Pestizide. Es reizt Haut und Schleimhäute und wirkt in hohen Konzentrationen narkotisch. In Gegenwart von Alkohol kann es zu heftigem Erbrechen kommen. Ferbam ist ein Fungizid mit relativ geringer Toxizität, kann aber Nierenfunktionsstörungen verursachen. Es reizt die Bindehaut, die Schleimhäute der Nase und der oberen Atemwege sowie die Haut.
Zineb ist ein Insektizid und Fungizid, das Augen, Nase und Kehlkopf reizen kann und beim Einatmen oder Verschlucken gesundheitsschädlich ist. Maneb ist ein Fungizid, das Augen, Nase und Kehlkopf reizen kann und beim Einatmen oder Verschlucken gesundheitsschädlich ist. Vapam (Natriummethyldithiocarbamat; Carbation) ist ein weißes kristallines Pulver mit einem unangenehmen Geruch ähnlich dem von Schwefelkohlenstoff. Es ist ein wirksames Bodenbegasungsmittel, das Unkrautsamen, Pilze und Insekten zerstört. Es reizt Haut und Schleimhäute.
Rodentizide
Rodentizide sind giftige Chemikalien, die zur Bekämpfung von Ratten, Mäusen und anderen Schädlingsarten von Nagetieren verwendet werden. Ein wirksames Rodentizid muss strenge Kriterien erfüllen, was durch die geringe Anzahl von Verbindungen bestätigt wird, die derzeit zufriedenstellend verwendet werden.
Giftköder sind die allgemein wirksamsten und am weitesten verbreiteten Mittel zur Formulierung von Rodentiziden, aber einige werden als „Kontakt“-Gifte (dh Stäube, Schäume und Gele) verwendet, bei denen der Giftstoff am Fell des Tieres haftet und während der anschließenden Fellpflege aufgenommen wird , während einige wenige als Begasungsmittel auf Höhlen oder befallene Räumlichkeiten angewendet werden. Rodentizide können zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von ihrer Wirkungsweise in zwei Kategorien eingeteilt werden: akute (Einzeldosis) Gifte und chronische (Mehrfachdosis) Gifte.
Akute Gifte, sowie Zinkphosphid, Norbormid, Fluoracetamid, Alpha-Chloralose, sind hochgiftige Verbindungen, mit LD50s, die normalerweise weniger als 100 mg/kg betragen und nach einer Einzeldosis, die über einen Zeitraum von nicht mehr als ein paar Stunden eingenommen wird, zum Tod führen können.
Die meisten akuten Rodentizide haben den Nachteil, dass sie ziemlich schnell Vergiftungssymptome hervorrufen, im Allgemeinen ziemlich unspezifisch sind und zufriedenstellende Gegenmittel fehlen. Sie werden in Ködern in relativ hohen Konzentrationen (0.1 bis 10 %) verwendet.
Chronische Gifte, die zum Beispiel als Antikoagulantien (z. B. Calciferol) wirken können, sind Verbindungen, die aufgrund ihrer kumulativen Wirkungsweise möglicherweise über eine Reihe von Tagen von der Beute gefressen werden müssen, um den Tod zu verursachen. Antikoagulantien haben den Vorteil, dass sie sehr spät Vergiftungssymptome hervorrufen, normalerweise lange nachdem die Zielart eine tödliche Dosis gefressen hat. Für versehentlich exponierte Personen steht ein wirksames Antidot gegen Antikoagulanzien zur Verfügung. Chronische Gifte werden in relativ geringen Konzentrationen (0.002 bis 0.1 %) eingesetzt.
Anwendung
Zur Verwendung in Ködern vorgesehene Rodentizide sind in einer oder mehreren der folgenden Formen erhältlich: technisches Material, Konzentrat („Master-Mix“) oder gebrauchsfertiger Köder. Akute Gifte werden in der Regel als technisches Material erworben und erst kurz vor der Anwendung mit der Köderbasis vermischt. Da chronische Gifte in geringen Konzentrationen verwendet werden, werden sie normalerweise als Konzentrate verkauft, bei denen der Wirkstoff in eine fein gepulverte Mehl- (oder Talk-) Basis eingearbeitet ist.
Wenn der endgültige Köder zubereitet ist, wird das Konzentrat der Köderbasis in der entsprechenden Menge zugesetzt. Wenn die Köderbasis eine grobe Konsistenz hat, kann es notwendig sein, ein Pflanzen- oder Mineralöl in einer vorgeschriebenen Menge hinzuzufügen, um als „Kleber“ zu wirken und so sicherzustellen, dass das Gift an der Köderbasis haftet. Es ist allgemein vorgeschrieben, Konzentraten oder gebrauchsfertigen Ködern einen Warnfarbstoff zuzusetzen.
Bei Kontrollbehandlungen gegen Ratten und Mäuse werden vergiftete Köder in regelmäßigen Abständen über das gesamte befallene Gebiet gelegt. Beim Einsatz von akuten Rodentiziden werden bessere Ergebnisse erzielt, wenn einige Tage lang unvergiftete Köder („Prebait“) ausgelegt werden, bevor das Gift verabreicht wird. Bei „akuten“ Behandlungen werden vergiftete Köder nur für wenige Tage dargeboten. Wenn Antikoagulanzien verwendet werden, ist eine Vorköderung nicht erforderlich, aber das Gift sollte 3 bis 6 Wochen in Position bleiben, um eine vollständige Kontrolle zu erreichen.
Kontaktformulierungen von Rodentiziden sind besonders nützlich in Situationen, in denen das Ködern aus irgendeinem Grund schwierig ist oder in denen die Nagetiere nicht zufriedenstellend von ihrer normalen Nahrung abgezogen werden. Das Gift wird normalerweise in ein fein verteiltes Pulver (z. B. Talkum) eingearbeitet, das auf Landebahnen oder um Köderpunkte gelegt oder in Höhlen, Wandhohlräume usw. geblasen wird. Die Verbindung kann auch in Gelen oder Schäumen formuliert werden, die in Höhlen eingeführt werden.
Die Verwendung von Kontaktrodentiziden beruht darauf, dass das Zieltier das Gift aufnimmt, während es sich selbst pflegt. Da die Menge an Staub (oder Schaum usw.), die am Fell haften kann, gering sein kann, ist die Konzentration des Wirkstoffs in der Formulierung normalerweise relativ hoch, was es sicher macht, sie nur dort zu verwenden, wo keine Kontamination von Lebensmitteln usw. auftreten kann . Andere spezialisierte Formulierungen von Rodentiziden umfassen Wasserköder und mit Wachs imprägnierte Blöcke. Erstere, bei denen es sich um wässrige Lösungen löslicher Verbindungen handelt, sind besonders in trockenen Umgebungen nützlich. Letztere werden durch Imprägnieren des Giftstoffs und der Köderbasis in geschmolzenem Paraffinwachs (mit niedrigem Schmelzpunkt) und Gießen der Mischung in Blöcke hergestellt. Mit Wachs imprägnierte Köder sind so konzipiert, dass sie nassem Klima und Insektenangriffen standhalten.
Gefahren durch Rodentizide
Obwohl die Toxizitätsgrade von Rodentiziden zwischen Ziel- und Nichtzielarten variieren können, muss davon ausgegangen werden, dass alle Gifte für Menschen potenziell tödlich sind. Akute Gifte sind potenziell gefährlicher als chronische, da sie schnell wirken, unspezifisch sind und im Allgemeinen keine wirksamen Gegenmittel enthalten. Antikoagulantien hingegen wirken langsam und kumulativ, sodass ausreichend Zeit für die Verabreichung eines zuverlässigen Gegenmittels wie Vitamin K bleibt.
Wie oben erwähnt, sind die Wirkstoffkonzentrationen in Kontaktformulierungen eines gegebenen Giftes höher als die in Köderzubereitungen, wodurch die Gefährdung des Bedieners erheblich größer wird. Begasungsmittel stellen eine besondere Gefahr dar, wenn sie zur Behandlung von befallenen Räumlichkeiten, Laderäumen von Schiffen usw. verwendet werden, und sollten nur von geschulten Technikern verwendet werden. Die Vergasung von Nagetierhöhlen ist zwar weniger gefährlich, muss aber ebenfalls mit äußerster Vorsicht durchgeführt werden.
Herbizide
Gras- und breitblättrige Unkräuter konkurrieren mit Nutzpflanzen um Licht, Platz, Wasser und Nährstoffe. Sie beherbergen Bakterien, Pilze und Viren und erschweren die maschinelle Ernte. Ernteverluste infolge von Unkrautbefall können sehr hoch sein und im Allgemeinen 20 bis 40 % erreichen. Unkrautbekämpfungsmaßnahmen wie Handjäten und Hacken sind in der Intensivlandwirtschaft wirkungslos. Chemische Unkrautvernichtungsmittel oder Herbizide haben mechanische Methoden der Unkrautbekämpfung erfolgreich ersetzt.
Neben dem Einsatz in der Landwirtschaft in Getreide, Wiesen, Freiland, Weiden, Obstbau, Gewächshäusern und Forstwirtschaft werden Herbizide auch auf Industriegeländen, Gleisanlagen und Stromleitungen zur Entfernung von Vegetation eingesetzt. Sie werden zur Vernichtung von Unkraut in Kanälen, Entwässerungskanälen und natürlichen oder künstlichen Becken verwendet.
Herbizide werden auf Unkräuter oder den von ihnen befallenen Boden gesprüht oder gestäubt. Sie verbleiben auf den Blättern (Kontaktherbizide) oder dringen in die Pflanze ein und stören so deren Physiologie (systemische Herbizide). Sie werden als nicht selektiv (vollständig – wird verwendet, um die gesamte Vegetation abzutöten) und selektiv (verwendet, um das Wachstum von Unkräutern zu unterdrücken oder abzutöten, ohne die Ernte zu schädigen) klassifiziert. Sowohl nicht-selektiv als auch selektiv können kontakt- oder systemisch sein.
Selektivität ist gegeben, wenn das Herbizid in der richtigen Dosis und zum richtigen Zeitpunkt nur gegen bestimmte Unkrautarten wirksam ist. Ein Beispiel für echte selektive Herbizide sind die Chlorphenoxyverbindungen, die breitblättrige, aber nicht grasbewachsene Pflanzen angreifen. Selektivität kann auch durch Ausbringung erreicht werden (dh indem das Herbizid so verwendet wird, dass es nur mit den Unkräutern in Kontakt kommt). Beispielsweise wird Paraquat auf Obstplantagen angewendet, wo es leicht ist, das Laub zu vermeiden. Es werden drei Arten von Selektivität unterschieden:
1. physiologische Selektivität, die auf der Fähigkeit der Pflanze beruht, das Herbizid in nicht-phytotoxische Komponenten abzubauen
2. physikalische Selektivität, die den besonderen Wuchs der Kulturpflanze (z. B. aufrecht in Getreide) und/oder eine speziell gestaltete Oberfläche (z. B. Wachsüberzug, widerstandsfähige Kutikula) ausnutzt, die die Pflanze vor dem Eindringen von Herbiziden schützt
3. Positionsselektivität, bei der das Herbizid an kolloidalen Bodenpartikeln adsorbiert in den oberen Bodenschichten fixiert bleibt und die Wurzelzone der Kulturpflanze nicht oder zumindest nicht in schädlichen Mengen erreicht. Die Positionsselektivität hängt von Boden, Niederschlag und Temperatur sowie der Wasserlöslichkeit und Bodenadsorption des Herbizids ab.
Einige häufig verwendete Herbizide
Es folgen kurze Beschreibungen der akuten und chronischen Wirkungen einiger häufig verwendeter Herbizide.
Atrazin führt bei Ratten zu vermindertem Körpergewicht, Blutarmut, gestörtem Eiweiß- und Glukosestoffwechsel. Es verursacht durch Hautsensibilisierung berufliche Kontaktdermatitis. Es gilt als mögliches Humankarzinogen (IARC-Gruppe 2B).
Barban, bei wiederholtem Kontakt mit 5% Wasseremulsion, verursacht bei Kaninchen schwere Hautreizungen. Es führt sowohl bei Versuchstieren als auch bei Landarbeitern zu Hautsensibilisierungen und verursacht Anämie, Methämoglobinämie und Veränderungen im Lipid- und Proteinstoffwechsel. Bei Versuchstieren werden Ataxie, Tremor, Krämpfe, Bradykardie und EKG-Abweichungen gefunden.
Chlorpropharm kann leichte Hautreizungen und Penetrationen hervorrufen. Bei Ratten verursacht die Exposition gegenüber Atrazin Anämie, Methämoglobinämie und Retikulozytose. Chronische Applikation verursacht bei Ratten Hautkrebs.
Cycloat verursacht bei Versuchstieren Polyneuropathien und Leberschäden. Nach beruflicher Exposition von Arbeitern an drei aufeinanderfolgenden Tagen wurden keine klinischen Symptome beschrieben.
2,4-D birgt für exponierte Personen ein mäßiges Hauttoxizitäts- und Hautreizungsrisiko. Es ist stark reizend für die Augen. Akute Expositionen bei Arbeitern rufen Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit, Erbrechen, erhöhte Temperatur, niedrigen Blutdruck, Leukozytose und Herz- und Leberschäden hervor. Chronische berufliche Exposition ohne Schutz kann Übelkeit, Leberfunktionsveränderungen, kontakttoxische Dermatitis, Reizung der Atemwege und Augen sowie neurologische Veränderungen verursachen. Einige der Derivate von 2,4-D sind für Versuchstiere nur in hohen Dosen embryotoxisch und teratogen.
2,4-D und das verwandte Phenoxy-Herbizid 2,4,5-T werden von der IARC als Karzinogene der Gruppe 2B (mögliche Karzinogene für den Menschen) eingestuft. Lymphatische Krebsarten, insbesondere das Non-Hodgkin-Lymphom (NHL), wurden bei schwedischen Landarbeitern mit der Exposition gegenüber einer kommerziellen Mischung aus 2,4-D und 2,4,5-T (ähnlich dem von den USA verwendeten Herbizid Agent Orange) in Verbindung gebracht Militär in Vietnam in den Jahren 1965 bis 1971). Mögliche Karzinogenität wird häufig einer Kontamination von 2,4,5-T mit 2,3,7,8-Tetrachlor-dibenzo-p-dioxin. Eine Forschungsgruppe des US National Cancer Institute berichtete jedoch von einem Risiko von 2.6 für NHL bei Erwachsenen bei Einwohnern von Kansas, die 2,4-D allein ausgesetzt waren, von dem angenommen wird, dass es nicht mit Dioxin verseucht ist.
Dalapon-Na kann Depressionen, einen unausgeglichenen Gang, vermindertes Körpergewicht, Nieren- und Leberveränderungen, Schilddrüsen- und Hypophysenfunktionsstörungen und Kontaktdermatitis bei exponierten Arbeitern verursachen. Wählen ist dermal toxisch und reizt Haut, Augen und Schleimhäute. Diquat reizt die Haut, die Augen und die oberen Atemwege. Es kann zu einer verzögerten Heilung von Schnitten und Wunden, zu Magen-Darm- und Atemstörungen, beidseitigem grauem Star und zu funktionellen Leber- und Nierenveränderungen kommen.
Dinoseb birgt aufgrund seiner Toxizität bei Hautkontakt Gefahren. Es kann mäßige Haut- und ausgeprägte Augenreizungen verursachen. Die tödliche Dosis für den Menschen beträgt etwa 1 bis 3 g. Nach einer akuten Exposition verursacht Dinoseb Störungen des Zentralnervensystems, Erbrechen, Rötung (Erythem) der Haut, Schwitzen und erhöhte Temperatur. Chronische Exposition ohne Schutz führt zu Gewichtsverlust, Kontaktdermatitis (toxisch oder allergisch) und gastrointestinalen, Leber- und Nierenstörungen. Dinoseb wird in vielen Ländern wegen seiner schwerwiegenden Nebenwirkungen nicht verwendet.
Fluometuron ist ein mäßiger Hautsensibilisator bei Meerschweinchen und Menschen. Es wurde beobachtet, dass es vermindertes Körpergewicht, Anämie und Leber-, Milz- und Schilddrüsenstörungen verursacht. Die biologische Wirkung von Diuron ist ähnlich.
Linuron verursacht leichte Reizungen an Haut und Augen und hat eine geringe kumulative Toxizität (Grenzwert nach einmaliger Inhalation 29 mg/m3). Es verursacht ZNS-, Leber-, Lungen- und Nierenveränderungen bei Versuchstieren sowie Schilddrüsenfunktionsstörungen.
MCPA ist stark haut- und schleimhautreizend, hat eine geringe kumulative Toxizität und ist in hohen Dosen bei Kaninchen und Ratten embryotoxisch und teratogen. Eine akute Vergiftung beim Menschen (geschätzte Dosis von 300 mg/kg) führt zu Erbrechen, Durchfall, Zyanose, Schleimverbrennungen, klonischen Krämpfen sowie Myokard- und Leberschäden. Es löst bei Arbeitern eine schwere kontakttoxische Dermatitis aus. Chronische Exposition ohne Schutz führt zu Schwindel, Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen, Hypotonie, vergrößerter Leber, Myokardfunktionsstörungen und Kontaktdermatitis.
Molinate kann nach einmaliger Inhalation eine toxische Konzentration von 200 mg/m erreichen3 bei Ratten. Es verursacht Leber-, Nieren- und Schilddrüsenstörungen und ist bei Ratten gonadotoxisch und teratogen. Es ist ein mäßiger Hautsensibilisator beim Menschen.
Monuron in hohen Dosen kann es zu Leber-, Myokard- und Nierenstörungen kommen. Es verursacht Hautreizungen und Sensibilisierungen. Ähnliche Effekte werden durch gezeigt Monolinuron, Chloroxuron, Chlortoluron und Dodine.
Nitrofen ist ein starkes Haut- und Augenreizmittel. Chronische berufliche Exposition ohne Schutz führt zu ZNS-Störungen, Anämie, erhöhter Temperatur, vermindertem Körpergewicht, Müdigkeit und Kontaktdermatitis. Es wird von der IARC als mögliches Karzinogen für den Menschen (Gruppe 2B) eingestuft.
Paraquat hat dermale Toxizität und reizende Wirkungen auf Haut oder Schleimhäute. Unter Arbeitsbedingungen ohne Schutz verursacht es Nagelschäden und Nasenbluten. Eine versehentliche orale Vergiftung mit Paraquat ist aufgetreten, wenn es in Reichweite von Kindern gelassen oder aus dem Originalbehälter in eine für ein Getränk verwendete Flasche umgefüllt wurde. Frühe Manifestationen einer solchen Intoxikation sind ätzende Wirkungen im Magen-Darm-Trakt, Schäden an den Nierentubuli und Leberfunktionsstörungen. Der Tod erfolgt durch Kreislaufkollaps und fortschreitende Lungenschädigung (Lungenödem und Blutung, intraalveoläre und interstitielle Fibrose mit Alveolitis und hyalinen Membranen), die sich klinisch durch Dyspnoe, Hypoxämie, basale Rasseln und röntgenographische Hinweise auf Infiltration und Athelektase zeigen. Dem Nierenversagen folgt eine Lungenschädigung, die in manchen Fällen von Leber- oder Myokardstörungen begleitet wird. Die Sterblichkeit ist höher bei Vergiftungen durch flüssige Konzentratformulierungen (87.8 %) und niedriger bei granulierten Formen (18.5 %). Die tödliche Dosis beträgt 6 g Paraquat-Ion (entsprechend 30 ml Gramoxon oder 4 Pakete von Weedol), und es wurden keine Überlebenden bei höheren Dosen gemeldet, unabhängig von der Zeit oder Intensität der Behandlung. Die meisten Überlebenden hatten weniger als 1 g Paraquat-Ion aufgenommen.
Kaliumcyanat ist mit einer hohen inhalativen und dermalen Toxizität bei Versuchstieren und Menschen aufgrund der metabolischen Umwandlung in Cyanid verbunden, die an anderer Stelle in diesem Dokument diskutiert wird Enzyklopädie.
Prometryn zeigt mäßige dermale Toxizität und Haut- und Augenreizung. Es ruft bei Tieren eine verringerte Gerinnung und Enzymanomalien hervor und hat sich bei Ratten als embryotoxisch erwiesen. Exponierte Arbeiter können über Übelkeit und Halsschmerzen klagen. Analoge Effekte werden durch gezeigt Propazin und Desmetrie.
PropachlorDie Toxizität von wird bei hohen Umgebungstemperaturen verdoppelt. Haut- und Schleimhautreizungen und leichte Hautallergien sind mit der Exposition verbunden. Die toxische Konzentration nach einmaliger Inhalation beträgt 18 mg/m3 bei Ratten, und es wird angenommen, dass es eine mäßige kumulative Toxizität aufweist. Propachlor verursacht Polyneuropathien; Leber-, Myokard- und Nierenstörungen; Anämie; und Schäden an Hoden bei Ratten. Beim Sprühen aus der Luft wurde eine Konzentration in der Sprühkabine von ca. 0.2 bis 0.6 mg/m gefunden3. Ähnliche toxische Eigenschaften werden durch gezeigt Propanil.
Propham weist eine mäßige kumulative Toxizität auf. Es verursacht hämodynamische Störungen, bei Versuchstieren werden Leber-, Lungen- und Nierenveränderungen festgestellt.
Simazine verursacht leichte Haut- und Schleimhautreizungen. Es ist ein mäßiger Hautsensibilisator bei Meerschweinchen. Es verursacht auch ZNS-, Leber- und Nierenstörungen und hat mutagene Wirkung bei Versuchstieren. Arbeiter können nach Anwendung ohne Schutzausrüstung über Müdigkeit, Schwindel, Übelkeit und Geruchsabweichungen klagen.
2,4,5-T verursacht bei Tieren starke Reizungen und embryotoxische, teratogene und krebserzeugende Wirkungen; es liegen auch Daten über seine gonadotoxische Wirkung bei Frauen vor. Denn die extrem giftige Chemikalie Dioxin eine Verunreinigung der Trichlorphenoxysäuren sein kann, ist die Verwendung von 2,4,5-T in vielen Ländern verboten. Bei Land-, Forst- und Industriearbeitern, die Mischungen aus 2,4-D und 2,4,5-T ausgesetzt waren, wurde über ein erhöhtes Risiko sowohl für Weichteilsarkome als auch für Non-Hodgkin-Lymphome berichtet.
Trifluralin verursacht leichte Haut- und Schleimhautreizungen. Bei weiblichen Hybridmäusen wurde eine erhöhte Inzidenz von Leberkarzinomen festgestellt, wahrscheinlich aufgrund einer Kontamination mit N-Nitroso-Verbindungen. Trifluralin verursacht bei Versuchstieren Anämie und Leber-, Myokard- und Nierenveränderungen. Extensiv exponierte Arbeiter haben Kontaktdermatitis und Photodermatitis entwickelt.
Fungizide
Einige Pilze wie Rost, Mehltau, Schimmel, Brand, Lagerfäule und Sämlingsfäule können Pflanzen, Tiere und Menschen infizieren und Krankheiten verursachen. Andere können unbelebte Materialien wie Holz und Faserprodukte angreifen und zerstören. Fungizide werden verwendet, um diese Krankheiten zu verhindern, und werden durch Sprühen, Bestäuben, Saatbeizung, Sämlings- und Bodensterilisation und Begasung von Lagerhäusern und Gewächshäusern aufgebracht.
Pilze, die Pflanzenkrankheiten verursachen, können in vier Untergruppen eingeteilt werden, die sich durch die mikroskopischen Merkmale des Myzels, der Sporen und der Organe, auf denen sich die Sporen entwickelt haben, unterscheiden:
1. Phycomyceten – bodenbürtige Organismen, die Keulenfäule von Brassicae, Warzenkrankheiten von Kartoffeln und so weiter verursachen
2. Ascomyceten – Perithezien bildende Echte Mehltaupilze und Pilze, die Apfelschorf, schwarze Johannisbeerblattflecken und schwarze Rosenflecken verursachen
3. Basidiomyceten, einschließlich Flugbrand von Weizen und Gerste, und mehrere Rostarten
4. Fungi imperfecti, zu denen die Gattungen gehören Aspergillus, Fusarium, Penicillium usw., die von großer wirtschaftlicher Bedeutung sind, da sie während des Pflanzenwachstums, bei der Ernte und nach der Ernte erhebliche Verluste verursachen. (z.B, Fusarium Arten infizieren Gerste, Hafer und Weizen; Penicillium Arten verursachen Braunfäule an Kernobst).
Fungizide werden seit Jahrhunderten eingesetzt. Kupfer- und Schwefelverbindungen waren die ersten, die verwendet wurden, und die Bordeaux-Mischung wurde 1885 auf Weinberge aufgetragen. In vielen Ländern wird eine Vielzahl verschiedenster chemischer Verbindungen mit fungizider Wirkung eingesetzt.
Fungizide können nach ihrer Wirkungsweise in zwei Gruppen eingeteilt werden: Schutzfungizide (ausgebracht vor dem Eintreffen der Pilzsporen – z. B. Schwefel- und Kupferverbindungen) oder ausrottende Fungizide (ausgebracht, nachdem die Pflanze infiziert wurde – z , Quecksilberverbindungen und Nitroderivate der Phenole). Die Fungizide wirken entweder auf der Oberfläche der Blätter und Samen oder dringen in die Pflanze ein und üben ihre toxische Wirkung direkt auf die Pilze aus (systemische Fungizide). Sie können auch die physiologischen und biochemischen Prozesse in der Pflanze verändern und so eine künstliche chemische Immunisierung bewirken. Beispiele dieser Gruppe sind die Antibiotika und die Rodananilide.
Fungizide, die auf Saatgut aufgetragen werden, wirken hauptsächlich gegen oberflächenbürtige Sporen. In einigen Fällen müssen sie jedoch lange genug auf der Samenschale verbleiben, um gegen das im Samen enthaltene ruhende Myzel wirksam zu sein. Bei der Anwendung auf das Saatgut vor der Aussaat wird das Fungizid genannt Saatgut Desinfektionsmittel or Samenbeizung, obwohl der letztere Begriff eine Behandlung umfassen kann, die nicht dazu bestimmt ist, durch Samen übertragene Pilze oder Bodenschädlinge zu bekämpfen. Zum Schutz von Holz, Papier, Leder und anderen Materialien werden Fungizide durch Imprägnieren oder Beizen eingesetzt. Spezielle Arzneimittel mit fungizider Wirkung werden auch zur Bekämpfung von Pilzkrankheiten bei Mensch und Tier eingesetzt.
Zu den spezifischen Feldanwendungen gehören:
- Saatgutbehandlung. Dies ist eine einfache und wirtschaftlich effiziente Methode zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten. Die Schädlinge werden während der Entwicklung des Samens auf den Samen und im Boden abgetötet. Trotz der Verfügbarkeit wirksamer alternativer Verbindungen werden die Quecksilber-Fungizide immer noch in erheblichem Umfang für diesen Zweck verwendet. Dithiocarbamate und insbesondere Thiuram werden weit verbreitet verwendet. Auch Chloranil und Dichlon aus der Gruppe der Chinone, Hexachlorbenzol, Formaldehyd und einige Antibiotika werden zur Saatgutbeizung verwendet. Die Saat kann entweder trocken oder nass behandelt werden.
- Bodendesinfektion. Dies ist eine allgemeinere Aktion, bei der Fungizide als feste oder flüssige Formulierungen in den Boden eingearbeitet werden, die flüchtige oder leicht lösliche Komponenten freisetzen (z. B. Chlorpikrin, Methylbromid, Dibrommethan, Formaldehyd, Vapam, Dazomet, Allylalkohol, Pentachlornitrobenzol und Chlorneb). Diese Fungizide werden am intensivsten auf Gewächshausböden eingesetzt. Einige von ihnen sind bekannte oder vermutete Karzinogene.
- Anwendung auf Pflanzen. Zur Bekämpfung von durch die Luft übertragenen Krankheiten werden Fungizide bei einjährigen Feldfrüchten, Obstbäumen und Beerenkulturen eingesetzt. Dabei werden fast alle Fungizidgruppen eingesetzt. Am häufigsten werden Kupferverbindungen, Dithiocarbamate, aromatische Nitroderivate, Chinone, Phthalamide, Guanidine und chlorierte Kohlenwasserstoffe verwendet; einige Heterocyclen, Nickelverbindungen und einige Antibiotika werden ebenfalls verwendet.
Gefahren von Fungiziden
Die Fungizide umfassen eine Vielzahl chemischer Verbindungen, die sich in ihrer Toxizität stark unterscheiden. Hochgiftige Verbindungen werden als Begasungsmittel von Lebensmitteln und Lagern, zur Saatgutbeizung und zur Bodendesinfektion eingesetzt, und mit Organoquecksilbern, Hexachlorbenzol und Pentachlorbenzol sowie mit den schwach giftigen Dithiocarbamaten sind Vergiftungsfälle beschrieben worden. Diese und mehrere andere Chemikalien werden an anderer Stelle in diesem Artikel, Kapitel und ausführlicher besprochen Enzyklopädie. Einige werden hier kurz rezensiert.
Chinomethionat hat eine hohe kumulative Toxizität und hemmt Thiolgruppen und einige diese enthaltende Enzyme; es senkt die phagozytische Aktivität und hat antispermatogene Wirkungen. Es reizt die Haut und die Atemwege. Es kann das ZNS, die Leber und den Magen-Darm-Trakt schädigen. Glutathion und Cystein bieten Schutz vor den akuten Wirkungen von Chinomethionat.
Chloranil reizt die Haut und die oberen Atemwege; es kann auch eine Depression des ZNS und dystrophische Veränderungen in Leber und Niere verursachen. Die biologische Überwachung exponierter Personen hat einen erhöhten Gehalt an freien und gebundenen Phenolen im Urin gezeigt.
Dazomet wird auch als Nematozid und Schleimbekämpfungsmittel verwendet. Diese Verbindung und ihre Zersetzungsprodukte sind Sensibilisatoren und leichte Reizstoffe für Augen, Nase, Mund und Haut. Eine Vergiftung ist durch eine Vielzahl von Symptomen gekennzeichnet, darunter Angstzustände, Tachykardie und schnelles Atmen, Hypersalivation, klonische Krämpfe, beeinträchtigte Bewegungskoordination, manchmal Hyperglykämie und Cholinesterasehemmung. Die wichtigsten pathomorphologischen Befunde sind eine Vergrößerung der Leber und degenerative Veränderungen der Niere und anderer innerer Organe.
Dichlofluanid hemmt Thiolgruppen. Bei Versuchstieren verursachte es histologische Veränderungen in der Leber, den proximalen Tubuli der Niere und der Nebennierenrinde mit einer Verringerung des lymphatischen Gewebes in der Milz. Es ist ein mäßiges Reizmittel für Haut und Schleimhäute.
Diclon, Zusätzlich zu den reizenden und blutstillenden Eigenschaften, die Chinonen gemeinsam sind, ist es ein Karzinogen für Versuchstiere.
Dinobuton, wie dinitro-o-Kresol (DNOC), stört den Zellstoffwechsel durch Hemmung der oxidativen Phosphorylierung, wobei energiereiche Verbindungen wie Adenosintriphosphorsäure (ATP) verloren gehen. Es kann schwere Leberdystrophie und Nekrose der gewundenen Tubuli der Nieren verursachen. Die klinischen Manifestationen der Intoxikation sind Fieber, Methämoglobinämie und Hämolyse, nervöse Störungen und Reizungen der Haut und Schleimhäute.
Dinocap kann den Blutspiegel der alkalischen Phosphatase erhöhen und ist ein mäßiges Reizmittel für Haut und Schleimhäute. Es verursacht distrophische Veränderungen in Leber und Niere und Hypertrophie des Myokards. Bei akuten Vergiftungen wurden Störungen der Thermoregulation, klonische Krämpfe und Atembeschwerden beobachtet.
Hexachlorbenzol (HCB) wird im Körperfett gespeichert. Es greift in den Porphyrinstoffwechsel ein und erhöht die Ausscheidung von Koproporphyrinen und Uroporphyrinen im Urin; es erhöht auch die Spiegel von Transaminasen und Dehydrogenasen im Blut. Es kann zu Leberschäden (Hepatomegalie und Zirrhose), Photosensibilisierung der Haut, Porphyrie ähnlich Porphyria cutanea tarda, Arthritis und Hirsutismus (Affenkrankheit) führen. Es ist ein Hautreizmittel. Chronische Vergiftungen erfordern eine Langzeitbehandlung, hauptsächlich symptomatisch, und sind nach Beendigung der Exposition nicht immer reversibel. Es wird von der IARC als mögliches Humankarzinogen (Gruppe 2B) eingestuft.
Milneb kann Magen-Darm-Störungen, Schwäche, Abfall der Körpertemperatur und Leukopenie verursachen.
Nirit hat hämotoxische Eigenschaften und verursacht Anämie und Leukozytose mit toxischer Granulation der Leukozyten, zusätzlich zu degenerativen Veränderungen in Leber, Milz und Nieren.
Quinones, verursachen im Allgemeinen Blutstörungen (Methämoglobinämie, Anämie), beeinträchtigen die Leber, stören den Vitaminstoffwechsel, insbesondere den der Ascorbinsäure, und reizen die Atemwege und das Auge. Chloranil und dichlon sind die Chinonderivate, die am häufigsten als Fungizide verwendet werden.
Thiabendazol hat eine Thymusrückbildung, eine Kolloiddepletion in der Schilddrüse und eine Zunahme der Leber- und Nierengröße verursacht. Es wird auch als Anthelminthikum bei Rindern verwendet.
Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen
Etikettierung und Lagerung
Sowohl für importierte als auch für lokal produzierte Chemikalien sollten die Anforderungen der nationalen und internationalen Gesetzgebung zur Kennzeichnung von Pestiziden strikt angewendet werden. Das Etikett sollte die folgenden wesentlichen Informationen enthalten: sowohl den zugelassenen Namen als auch den Handelsnamen der Chemikalie; Name des Herstellers, Verpackers oder Lieferanten; die Gebrauchsanweisung; die während des Gebrauchs zu treffenden Vorsichtsmaßnahmen, einschließlich Angaben zur zu tragenden Schutzausrüstung; die Symptome einer Vergiftung; und die Erste-Hilfe-Behandlung bei Verdacht auf Vergiftung.
Je größer der Toxizitäts- oder Gefährlichkeitsgrad der Chemikalie ist, desto präziser sollte der Wortlaut auf dem Etikett sein. Es ist bewährte Praxis, die verschiedenen Klassen durch Hintergrundfarben auf dem Etikett deutlich zu unterscheiden und im Fall von Verbindungen mit hohem oder extremem Risiko das entsprechende Gefahrensymbol aufzunehmen. Es kommt häufig vor, dass eine ausreichend gekennzeichnete Menge Pestizid in loser Schüttung vor Ort in kleinere Behälter umgepackt wird. Jede dieser kleinen Verpackungen sollte ein ähnliches Etikett tragen, und das Umpacken in Behältnisse, die Lebensmittelbehältnisse enthielten oder leicht erkennbar sind, sollte absolut verboten sein. Wenn kleine Pakete transportiert werden sollen, gelten die gleichen Regeln wie für die Beförderung größerer Pakete. (Siehe Kapitel Verwendung, Lagerung und Transport von Chemikalien.)
Pestizide mit mittlerem oder höherem Risiko sollten so gelagert werden, dass nur befugte Personen Zugang zu ihnen haben. Besonders wichtig ist, dass Kinder von jeglichem Kontakt mit Pflanzenschutzmittelkonzentraten oder -rückständen ausgeschlossen werden. In Lager- und Umpackräumen kommt es häufig zu Verschüttungen, die sorgfältig beseitigt werden müssen. Räume, die nur der Lagerung dienen, sollten solide gebaut und mit sicheren Schlössern ausgestattet sein. Fußböden sollten freigehalten und die Pestizide eindeutig gekennzeichnet werden. Wenn das Umpacken in Lagerräumen durchgeführt wird, sollten ausreichende Belüftung und Licht vorhanden sein; Fußböden sollten undurchlässig und tragfähig sein; Waschgelegenheiten sollten vorhanden sein; und Essen, Trinken und Rauchen sollten in der Umgebung verboten sein.
Einige Verbindungen reagieren mit anderen Chemikalien oder mit Luft, was bei der Planung von Lagern berücksichtigt werden muss. Beispiele sind Cyanidsalze (die mit Säure reagieren, um Cyanwasserstoffgas zu erzeugen) und Dichlorvos (das bei Kontakt mit Luft verdampft). (Dichlorvos wird von der IARC als mögliches Humankarzinogen der Gruppe 2B eingestuft).
Mischen und Auftragen
Das Mischen und Ausbringen kann die gefährlichste Phase der Verwendung von Pestiziden darstellen, da der Arbeiter dem Konzentrat ausgesetzt ist. In einer bestimmten Situation sollten nur ausgewählte Personen für das Mischen verantwortlich sein; Sie sollten mit den Gefahren gründlich vertraut sein und mit den geeigneten Einrichtungen für den Umgang mit versehentlicher Kontamination ausgestattet sein. Selbst wenn die gemischte Formulierung von einer solchen Toxizität ist, dass sie mit einem Minimum an persönlicher Schutzausrüstung (PSA) verwendet werden kann, muss möglicherweise eine aufwändigere Ausrüstung für den Mischer bereitgestellt und verwendet werden.
Für Pestizide mit mittlerem oder höherem Risiko ist fast immer eine Art PSA erforderlich. Die Wahl bestimmter Ausrüstungsgegenstände hängt von der Gefährlichkeit des Pestizids und der physikalischen Form ab, in der es gehandhabt wird. Jede Betrachtung von PSA muss auch nicht nur die Bereitstellung, sondern auch eine angemessene Reinigung, Wartung und Ersatz beinhalten.
Wenn die klimatischen Bedingungen die Verwendung einiger Arten von PSA ausschließen, können drei weitere Schutzprinzipien angewendet werden – Schutz durch Distanz, Schutz durch Zeit und Schutz durch Änderung der Arbeitsweise. Beim Schutz durch Distanz geht es darum, die für die Anwendung verwendete Ausrüstung so zu verändern, dass die Person so weit wie möglich vom Pestizid selbst entfernt ist, wobei die wahrscheinlichen Aufnahmewege einer bestimmten Verbindung zu berücksichtigen sind.
Der zeitliche Schutz beinhaltet die Begrenzung der Arbeitszeit. Die Eignung dieser Methode hängt davon ab, ob das Pestizid leicht ausgeschieden wird oder ob es kumulativ ist. Die Akkumulation einiger Verbindungen erfolgt im Körper, wenn die Ausscheidungsrate langsamer ist als die Absorptionsrate. Bei einigen anderen Verbindungen kann eine kumulative Wirkung auftreten, wenn die Person wiederholt kleinen Dosen ausgesetzt wird, die, wenn sie einzeln eingenommen werden, möglicherweise keine Symptome hervorrufen.
Der Schutz durch Änderung der Arbeitsweise erfordert eine Neubewertung des gesamten Vorgangs. Pestizide unterscheiden sich von anderen industriellen Verfahren dadurch, dass sie vom Boden oder aus der Luft ausgebracht werden können. Methodenänderungen vor Ort hängen weitgehend von der Wahl der Ausrüstung und der physikalischen Beschaffenheit des anzuwendenden Pestizids ab.
Pestizide, die aus der Luft ausgebracht werden, können in Form von Flüssigkeiten, Stäuben oder Granulaten vorliegen. Flüssigkeiten können aus sehr geringen Höhen versprüht werden, häufig als feine Tröpfchen konzentrierter Formulierungen, bekannt als Ultra-Low-Volume (ULV)-Anwendungen. Drift ist insbesondere bei Flüssigkeiten und Stäuben ein Problem. Die Anwendung aus der Luft ist eine wirtschaftliche Methode zur Behandlung großer Landstriche, bringt jedoch besondere Gefahren für Piloten und Arbeiter am Boden mit sich. Piloten können durch Leckagen aus Trichtern, durch Pestizide, die auf Kleidung und Stiefeln in das Cockpit getragen werden, und durch das Zurückfliegen durch die gerade freigegebene Schwade oder durch die Drift aus der Schwade beeinträchtigt werden. Bereits geringe Absorptionen einiger Pestizide oder deren lokale Wirkungen (wie sie beispielsweise durch eine phosphororganische Verbindung im Auge verursacht werden können) können einen Piloten so stark beeinträchtigen, dass er oder sie die erforderliche hohe Wachsamkeit nicht aufrechterhalten kann niedrig fliegen. Piloten sollte es nicht gestattet sein, an Pestizideinsätzen teilzunehmen, es sei denn, sie wurden in den oben aufgeführten Punkten zusätzlich zu besonderen betrieblichen Anforderungen in der Luftfahrt und Landwirtschaft speziell geschult.
Am Boden können Lader und Flagger betroffen sein. Für Verlader gelten die gleichen Grundsätze wie für andere, die mit Pestiziden in loser Schüttung handeln. Fahnen markieren die zu überfliegende Schneise und können stark kontaminiert werden, wenn der Pilot den Zeitpunkt der Auslösung falsch einschätzt. Ballons oder Flaggen können vor oder vor dem Einsatz in Position gebracht werden, und Arbeiter sollten niemals als Flaggen innerhalb des Flugmusters verwendet werden.
Andere Einschränkungen
Die mit Pestiziden verbundenen Gefahren enden nicht mit ihrer Anwendung; Bei den giftigeren Verbindungen hat sich gezeigt, dass die Gefahr für Arbeiter besteht, zu früh nach der Anwendung in eine gespritzte Kultur einzudringen. Es ist daher wichtig, dass alle Arbeitnehmer und Mitglieder der allgemeinen Öffentlichkeit über die Bereiche informiert werden, in denen ein giftiges Pestizid ausgebracht wurde, und über das früheste Datum, an dem es sicher ist, diese Bereiche zu betreten und dort zu arbeiten. Wenn eine Nahrungspflanze besprüht wurde, ist es auch wichtig, dass die Ernte nicht geerntet wird, bis eine ausreichende Zeitspanne verstrichen ist, damit das Pestizid abgebaut werden kann, um übermäßige Rückstände auf Lebensmitteln zu vermeiden.
Entsorgung von Pestiziden und Behältern. Das Verschütten von Pestiziden in jeder Phase ihrer Lagerung oder Handhabung sollte mit großer Sorgfalt behandelt werden. Flüssige Formulierungen können durch Verdampfen in eine feste Phase reduziert werden. Das Trockenkehren von Feststoffen ist immer gefährlich; in der Fabrikumgebung sollten diese durch Staubsaugen oder durch Auflösen in Wasser oder anderen Lösungsmitteln entfernt werden. Auf dem Feld können sie mit Wasser in ein geeignetes Sickerloch weggespült werden. Kontaminierter Mutterboden sollte entfernt und vergraben werden, wenn sich Haustiere oder Geflügel in der Nähe aufhalten. Sickerlöcher sollten zur Entsorgung von Waschwasser aus der Reinigung von Anwendungsgeräten, Kleidung oder Händen verwendet werden. Diese sollten mindestens 30 cm tief sein und weit entfernt von Brunnen oder Wasserläufen liegen.
Leere Pestizidbehälter sollten sorgfältig gesammelt oder sicher entsorgt werden. Kunststoffauskleidungen und Papier- oder Kartonbehälter sollten zerkleinert und tief unter der Muttererde vergraben oder verbrannt werden, vorzugsweise in einer Verbrennungsanlage. Metallbehälter einiger Pestizide können gemäß den Anweisungen der Pestizidhersteller dekontaminiert werden. Solche Fässer sollten deutlich gekennzeichnet sein mit „Nicht für Lebensmittel oder Wasser für Trink- oder Haushaltszwecke verwenden“. Andere Metallbehälter sollten durchstochen, zerdrückt oder vergraben werden.
Hygiene und Erste Hilfe
Wenn ein Pestizid ein mittleres oder höheres Risiko darstellt und leicht über die Haut aufgenommen werden kann, sind besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich. In einigen Situationen, in denen Arbeiter versehentlich mit großen Mengen Konzentrat kontaminiert werden können, wie beispielsweise in Fabriken und beim Mischen, ist es notwendig, zusätzlich zu den üblichen Waschgelegenheiten ein Duschbad bereitzustellen. Besondere Vorkehrungen für die Reinigung von Kleidung und Overalls können erforderlich sein; auf keinen Fall sollten diese dem Arbeiter zu Hause zum Waschen überlassen werden.
Da Pestizide häufig außerhalb der Fabrikumgebung angewendet werden, muss je nach verwendeter Chemikalie möglicherweise besonders darauf geachtet werden, Waschmöglichkeiten am Arbeitsplatz bereitzustellen, auch wenn sich diese in abgelegenen Gebieten befinden. Arbeiter dürfen niemals in Kanälen und Flüssen baden, deren Wasser anschließend für andere Zwecke verwendet werden kann; Das bereitgestellte Waschwasser sollte wie oben beschrieben sorgfältig entsorgt werden. Rauchen, Essen und Trinken vor dem Waschen sollte absolut verboten werden, wenn Pestizide mit mäßiger oder höherer Toxizität gehandhabt oder verwendet werden.
Wenn es ein Gegenmittel gibt, das ohne Weiteres als Erste-Hilfe-Maßnahme für ein bestimmtes Pestizid verwendet werden kann (z. B. Atropin bei Organophosphorvergiftungen), sollte es den Arbeitnehmern leicht zugänglich sein, die in der Methode seiner Verwendung unterwiesen werden sollten. Wenn ein Pestizid in erheblichem Umfang verwendet wird, sollte das medizinische Personal in der Umgebung von den für die Verteilung verantwortlichen Personen informiert werden. Die Art der verwendeten Chemikalie sollte genau definiert sein, damit medizinische Einrichtungen ausgestattet werden können und die spezifischen Gegenmittel kennen, wo diese anwendbar sind und wie Vergiftungsfälle zu erkennen sind. Es sollten auch Einrichtungen zur Verfügung stehen, um eine angemessene Differentialdiagnose zu stellen, selbst wenn es sich um einfachste Art handelt, wie z. B. Testpapiere zur Bestimmung des Cholinesterasespiegels. Strenge routinemäßige medizinische Überwachung von Arbeitern, die Konzentraten stark ausgesetzt sind, wie bei der Herstellung und Verpackung von Pestiziden, ist von wesentlicher Bedeutung und sollte Labortests und routinemäßige Überwachung und Aufzeichnungen umfassen.
Ausbildung
Während alle Arbeiter, die Pestizidformulierungen mit mittlerem oder höherem Risiko verwenden, gründlich in ihrer Verwendung geschult werden sollten, ist eine solche Schulung besonders wichtig, wenn das Pestizid extrem giftig ist. Die Schulungsprogramme müssen Folgendes abdecken: Toxizität der verwendeten Verbindungen und Absorptionswege; Handhabung von Konzentraten und Formulierungen; Methoden der Verwendung; Reinigung von Geräten; zu treffende Vorsichtsmaßnahmen und zu tragende PSA; Wartung von PSA; Vermeidung der Kontamination anderer Feldfrüchte, Nahrungsmittel und Wasservorräte; frühe Vergiftungssymptome; und Erste-Hilfe-Maßnahmen zu treffen. Alle Schulungen sollten sich streng auf das tatsächlich verwendete Pestizid beziehen, und im Falle extrem gefährlicher Verbindungen ist es ratsam, die Betreiber nach einer Prüfung zu lizenzieren, um zu zeigen, dass sie tatsächlich ein gutes Verständnis der Gefahren und der Verfahren haben zu befolgen.
Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit
Wenn Pestizide verwendet werden, müssen alle Anstrengungen unternommen werden, um eine Kontamination der Wasserversorgung zu vermeiden, unabhängig davon, ob es sich um eine offiziell anerkannte Versorgung handelt oder nicht. Dies betrifft nicht nur die eigentliche Anwendung (wenn eine unmittelbare Kontamination vorliegt), sondern muss auch die Fernkontamination durch Abfluss durch Regen auf kürzlich behandelten Flächen berücksichtigen. Während Pestizide in natürlichen Wasserläufen so stark verdünnt werden dürfen, dass das kontaminierte Wasser an sich nicht gefährlich ist, darf dies keine Auswirkungen auf Fische, auf Wassergemüse, das als Nahrung verwendet wird und in den Wasserläufen angebaut wird, und auf wild lebende Tiere insgesamt sein übersehen. Solche Gefahren können eher wirtschaftlicher als direkt gesundheitlicher Natur sein, sind aber nicht weniger wichtig.