農薬は通常、農薬、肥料、健康製品と定義されています。 米国環境保護庁 (EPA) は次のように定義しています。 農薬 害虫を殺すために製造または調合された材料として。 これは、除草剤、殺菌剤、殺虫剤、殺ダニ剤が殺虫剤であることを意味します。 肥料 植物の成長を促進する栄養化学物質です。 肥料の重要な要素は、窒素、リン、カリウムです。 窒素は通常、アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、またはこれらの物質の溶液の形をしています。 他の窒素含有化学物質は、いくつかの特別な栄養ニーズに使用されます. リン酸アンモニウムは通常のリン源です。 カリ（酸化カリウム）はカリウムの栄養素です。 アニマルヘルス製品 動物の健康や成長を促進するために使用される化学物質です。 これには、浸したり注いだりして局所的に使用される製品、錠剤やジェルとして経口的に使用される製品、および注射剤が含まれます。
農薬
農薬製造業界における最も重要な発展は、環境に優しい農薬の導入です。 除草剤のイミダゾリノンファミリーは、大豆やその他の畑作作物に利益をもたらしてきました。 人間、動物、魚に対する毒性が低い。 土壌中の持続性が低い。 古い世代の芳香族ニトロ化合物と比較して、可燃性溶媒の代わりに水を使用して配合されています。 これらの革新と並行して、雑草の成長から保護できるイミダゾリノン耐性種子の開発が行われています。 とうもろこしはこの地域の最前線にあり、イミダゾリノンによって保護されて栽培に成功しています。 これはまた、多くの地域で大豆とトウモロコシが輪作されているため、除草剤の年々のキャリーオーバーを取るに足らない問題にします.
新しい開発は、広範囲の農薬である合成ピレスロイドの生産です。 これらの製品は効果的な殺虫剤であり、古い有機リン酸塩やカルバメートよりも動物や人への毒性が低くなります。 それらは昆虫の生物学的システムによって活性化されるため、脊椎動物にとって危険ではありません. また、生分解性であるため、環境への残留性も低くなります。
古い世代の殺虫剤や除草剤の使用にも進展がありました。 揮発性溶媒の使用を排除する水分散技術を利用する除草剤製剤が開発されました。 これにより、大気中に放出される揮発性有機化学物質の量が削減されるだけでなく、取り扱い、保管、調合、輸送がより安全になります。 殺虫剤の分野では、有毒な殺虫剤を処理する優れた方法が開発されました。これは、「Lock-N-Load」と呼ばれる、パッケージから散布機への材料の密閉容器移動を使用するものです。 これにより、これらの有毒物質にさらされる可能性が減少します。 有機リン酸塩は、マラリアや河川盲目症などの健康問題を根絶するために、今でもうまく使用されています。 毒性の低い有機リン酸塩のいくつかは、ポアオンまたはエアロゾル製剤を使用して皮膚に直接塗布することにより、動物の昆虫、虫、およびダニの治療に効果的です.
殺虫剤産業は多くの国で規制されており、ラベル表示、植物や土壌への散布、殺虫剤使用のトレーニング、輸送が管理されています。 多くの殺虫剤は、認可された散布者のみが散布できます。 殺虫剤散布中の注意事項については、この記事の他の場所で説明しています 百科事典. バルク輸送車両は、資格のあるドライバーのみが操作できます。 農薬の生産者には、安全な取り扱いと散布方法を提供する法的義務があります。 これは通常、包括的なラベリング、トレーニング、製品安全データシート (MSDS) を提供することによって達成されます (次の章を参照)。 化学物質の使用、保管、輸送).
もう一つの問題は、空き容器の処分です。 殺虫剤の容器を再利用することはお勧めできませんし、多くの場所では違法です。 この問題を軽減するために、多くの進歩がなされてきました。 プラスチック製容器は販売店で回収され、プラスチックパイプに再加工されています。 大量の詰め替え可能な容器が使用されています。 水和剤と水ベースの分散液の出現により、コンテナを溶液タンクに XNUMX 回リンスすることで、アプリケーターは、埋め立てまたはリサイクルの前にコンテナを除染する方法を得ることができます。 容器を貫通できるスプレーノズルを備えたハンドランスを使用して、適切な洗浄と容器の破壊を確実にし、容器を再使用できないようにします。
殺虫剤は殺すために作られています。 したがって、安全に取り扱うには注意が必要です。 一部の問題は、製品の進歩によって軽減されています。 ほとんどの場合、大量の水が、皮膚や目の表面への露出に対する最善の応急処置です。 摂取する場合は、特定の解毒剤を用意しておくのが最善です。 最寄りの医療施設が使用されているものを把握し、適切な解毒剤を手元に用意しておくことが重要です。 たとえば、有機リン酸塩とカルバメートはコリンエステラーゼ阻害を引き起こします。 この反応の治療のための特定の解毒剤であるアトロピンは、これらの農薬が使用される場所ならどこでも利用できるはずです.
殺虫剤の詳細については、この章の同名の記事を参照してください。
肥料
アンモニアは最も重要な肥料のベースです。 主な肥料は、アンモニアそのもの、硝酸アンモニウム、尿素、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウムです。 多くの農業地域の地下水は硝酸塩で汚染されており、水が飲料水として消費されると健康上の問題を引き起こすため、窒素の使用に関連する環境問題があるようです. 農家には、肥料の使用を減らし、大豆やライグラスなどの窒素を使用するマメ科植物の輪作を求める圧力があります。 酸化剤である硝酸アンモニウムは、加熱すると爆発します。 爆破剤としての硝酸アンモニウムの危険性は、1995 年にオクラホマ州オクラホマシティにある米国連邦政府の建物が破壊されたことによって実証されました。不活性成分を追加して、肥料グレードの硝酸アンモニウムを耐爆発性にする動きがあります。 もう 85 つの例は、硝酸アンモニウムが XNUMX% 溶液として扱われていたため、爆発の危険がないと考えられていた硝酸アンモニウム溶液プラントで発生した複数の死者を出した産業爆発です。 調査の結果、温度と汚染の複雑な条件が事故の原因であることが示されました。 これらの条件は、小売業や農業部門には存在しません。 無水アンモニアは、室温では中程度の有毒ガスであり、保管および使用中は加圧または冷蔵する必要があります。 皮膚、目、呼吸器への刺激物であり、火傷を引き起こす可能性があり、可燃性です。 土壌に直接散布するか、水溶液として使用します。 多くの農業地域には、かなりの量の無水アンモニアが貯蔵されています。 ストレージが正しく管理されていないと、危険な状態が発生します。 これには、漏れの監視と緊急時の漏れ手順を含める必要があります。
アニマルヘルス製品
ウシ成長ホルモン (BST) の開発とマーケティングは、論争を引き起こしています。 発酵産物である BST は、乳牛の生産性を 10 ～ 20% 高めます。 多くの人々は、牛乳の生産に化学物質を導入するため、この製品に反対しています. ただし、BST は乳牛によって自然に生成されるため、BST 牛乳は通常の牛乳と見分けがつきません。 問題は、牛の乳房の感染症の増加にあるようです。 これらの感染症に対する抗生物質が利用可能ですが、これらの抗生物質の使用についても議論の余地があります。 BST の重要な利点は、牛乳の生産量が増加し、食物消費が減少することと、多くの地域で固形廃棄物の問題となっている牛糞が同様に減少することです。 同様の製品である豚ソマトトロピン (PST) は、まだ試験段階にあります。 より少ない飼料を使用して、より大きな豚をすばやく生産し、脂肪の少ない豚肉になります.
養牛業界での抗生物質の使用も論争を引き起こしています. 大量の牛肉を消費すると、人間のホルモンの問題が発生する恐れがあります. 確認された問題はほとんどありませんが、懸念は続いています。 動物の寄生虫を制御する動物用健康製品が開発されています。 前世代は合成化学製品でしたが、新世代製品は生物発酵技術の結果です。 これらの製品は、非常に低い使用レベルで多くの種類の動物に効果的であり、保護領域に飼いならされたペットが含まれます. これらの製品は水生生物にとって非常に有毒ですが、小川や小川の汚染を避けるために細心の注意を払う必要があります. これらの物質は生分解するので、長期的または残存する水生問題はないようです。
農薬の製造
農薬の製造には多くの工程と原材料があります。 一部の農薬は、発熱反応を伴うバッチ式の化学合成であり、温度制御と緊急時の救済サイジングが問題になります。 ハザード評価は、すべてのハザードが発見され、対処されていることを確認するために必要です。 レビューの実施には、ハザードおよび操作性調査 (HAZOP) が推奨されます。 リリーフのサイジングは、Design Institute for Emergency Relief Systems (DIERS) の技術と熱量測定機器からのデータを使用して実施する必要があります。 通常、分子の複雑さのために、農薬の生産には多くのステップが含まれます。 かなりの量の水性および有機液体廃棄物が存在する場合があります。 有機物の中にはリサイクルできるものもありますが、ほとんどの水性廃棄物は生物学的に処理するか、焼却する必要があります。 どちらの方法も、有機塩と無機塩が存在するため困難です。 前世代の除草剤は、ニトロ化を伴うため、反応温度でのニトロ化物質の量を最小限に抑えるために、連続反応器を使用して製造されていました。 ニトロ化有機物のバッチ反応器が温度変動または汚染にさらされた場合、物的損害および傷害をもたらす深刻な暴走反応が発生しました。
現代の農薬製品の多くは乾燥粉末です。 濃度、粒子サイズ、酸素濃度、および着火源が同時に存在すると、粉塵爆発が発生する可能性があります。 不活性化の使用、酸素の排除、および窒素または二酸化炭素の利用により、酸素源が最小限に抑えられ、プロセスがより安全になります。 これらの粉塵は、産業衛生上の問題となる場合もあります。 一般的および局所的な換気は、これらの問題に対する解決策です。
主要な肥料は、バッチ プロセスではなく、連続的に作られます。 アンモニアは、特定の触媒を利用して高温でメタンを改質することによって作られます。 二酸化炭素と水素も生成され、アンモニアから分離する必要があります。 硝酸アンモニウムは、連続反応器でアンモニアと硝酸から作られます。 硝酸は、触媒表面でのアンモニアの連続酸化によって形成されます。 リン酸アンモニウムは、アンモニアとリン酸の反応です。 リン酸は、リン酸を含む鉱石に硫酸を反応させて作られます。 硫酸は、硫黄を二酸化硫黄に燃焼させ、二酸化硫黄を連続的に三酸化硫黄に触媒的に変換し、次に水を加えて硫酸を形成することによって形成されます。 尿素は、二酸化炭素とアンモニアの連続的な高圧反応であり、二酸化炭素は通常、アンモニアの連続反応副産物に由来します。
これらの原材料の多くは有毒で揮発性です。 原材料や完成品の放出は、機器の故障やオペレーターのミスによって、従業員や地域の人々を危険にさらす可能性があります。 詳細な緊急対応計画は、放出の影響を最小限に抑えるために必要なツールです。 この計画は、ハザード評価を通じて信頼できる最悪のケースのイベントを決定し、分散モデリングを使用して結果を予測することによって作成する必要があります。 この計画には、従業員とコミュニティに通知する方法、避難計画、緊急サービス、復旧計画を含める必要があります。
農薬の輸送は徹底的に調査して、事故が発生した場合の暴露を最小限に抑える最も安全なルートを選択する必要があります。 輸送事故に対処するために、輸送緊急対応計画を実施する必要があります。 この計画には、公開されている緊急対応の電話番号、電話に対応する会社の担当者、および場合によっては事故現場の緊急対応チームを含める必要があります。
発酵は、動物用健康製品の一部を製造する方法です。 発酵は、ラード油、ブドウ糖、デンプンなどの栄養培地を使用して培養物を成長させることを含むため、通常は危険なプロセスではありません. 無水アンモニアは、pH (酸性度) の制御や栄養素として使用されることがあるため、このプロセスには危険が伴う可能性があります。 溶媒を使用して活性細胞を抽出することもできますが、量と方法論は安全に行うことができるものです。 これらの溶剤のリサイクルは、多くの場合、プロセスの一部です。