Pestisitlerin Çevreye Zehirliliği ve Etiket Üzerindeki Uyarılar
Kazalar, Hatalar ve Sonuçları Daha Detaylı Araştırmalar
Kazalar, pestisitlerin hem insanlara hem de çevre üzerinde ciddi tehlikelere neden olabileceğini göstermiştir. Pestisitlerin %95’inden fazlası hedefe gitmiyor. Pestisitler çevrede önemli kirleticilerdir. 1950’li yıllarda ruhsat için arı, kuş ve balıklar için laboratuar denemeleri isteniyordu. 1980’li yıllarda kısa ve uzun süreli toksikolojik çalışmalar yanında çok sayıda arazi çalışmaları isteniyordu. İlerleyen dönemlerde ise belirlenmesi ve ölçülmesi son derece güç ve karmaşık olan ekotoksikolojik çalışmalar istenilmiştir.
Pestisitlerin Çevreye Etkisi
EPPO 1993 - çevresel risk değerlendirme
cansız çevrenin bulaşması - canlı organizmalara etkisi
Organizma üzerindeki etkili ve etkisiz dozlar (LC ve NOEC)
Bulaşma potansiyeli (toprak su ve havadaki davranışları)
Doza bağlı riskler (risk analizleri)
Sucul risk indikatörleri (Aquatic Risk Indicators = ARI)
Karasal risk indikatörleri (Terrestrial Risk Indicators = TERI)
Pestisitlerin Çevredeki Davranışı
Pestisitler, Karasal (terrestrial) ve sucul (aquatic) ekosistemlere bulaşabilir.
Çeşitli koşullarında bazı fizikokimyasal özellikleri,
Toprakta, yeraltı ve yüzey sularındaki davranışı
Pestisitlerin Topraktaki Davranışı
Pestisitler doğrudan toprağa uygulanabilir veya bir şekilde toprağa bulaşabilir.
Bitki üzerine püskürtülenlerin %50’si toprağa ulaşıyor.
Toprak yüzeyinde hidroliz veya fotoliz sonucu ayrışıyor.
Topraktaki partiküller tarafından tutulabiliyor.
Toprak içinde parçalanarak metobolitlerine ayrışabiliyor.
Yağmur sularıyla sürüklenip alt katmanlara sızabiliyor.
Toprak mikroflorası ve toprak solucanı gibi toprakta yaşayan organizmalara ulaşabiliyor.
Bu nedenle toprağa atılan veya toprağa bulaşan pestisitlerin topraktaki davranışını bilmek çok önemlidir.
Toprakta yarılanma ömrü (DT50)
DT50, topraktaki aktif madde miktarının %50’sinin degredasyona uğraması için geçmesi gereken süre olarak tarif edilir.
Bir pestisitin topraktaki yarılanma ömrü ne kadar uzun olursa, o oranda toprakta yaşayan canlılara olumsuz etkisi devam edecek ve o oranda yeraltı sularına bulaşma riski yüksek olacaktır.
Toprakta çok kalıcı (DT50>365 gün), kalıcı (DT50: 100-365 gün), orta derecede kalıcı (DT50: 30-100 gün) ve kalıcı olmayan (DT50<30 gün) olarak dört gruba ayrılmaktadır.
Pek çok Avrupa ülkesinde bir pestisite, DT90 (toprakta aktif maddenin %90’nının parçalanması için germesi gereken süre) süresinin en fazla 100 gün olması durumunda kullanım izni verildiği bilinmektedir.
Toprakta tutunma katsayısı (Koc)
Pestisitlerin topraktaki tutulma katsayıları (Kd), organik madde içeriği ve pH’sı birbirinden farklı 3-4 değişik toprakta, tutunan miktarın salınan miktara oranlanmasıyla tespit edilmektedir.
Bu değer ve toprakta bulunan organik madde miktarı (OC) dikkate alınarak pestisitlerin toprakta tutunma katsayıları (Koc) aşağıdaki formül yardımıyla hesaplanır.
Pestisit topraktaki organik partiküllere sıkıca tutunuyorsa yeraltı sularına bulaşma riski düşük olacaktır.
Koc değeri küçüldükçe pestisitin topraktaki hareketliliği yüksek olmaktadır.
Pestisitler Koc değerleri dikkate alınarak toprakta hareketsiz (>4000 ml/g), az hareketli (500-4000 ml/g), orta hareketli (75-500 ml/g) hareketli (15-75 ml/g) ve çok hareketli (<15 ml/g) olarak beşe ayrılmaktadır.
Pestisitlerin Sudaki Davranışı
Yeraltı ve yüzey sularına bulaşan pestisitler hem sucul ortamda yaşayan organizmaları etkilemekte hem de pestisitlerin hiç uygulanmadıkları alanlara sürüklenerek risk teşkil etmelerine neden olmaktadır.
Bu nedenle pestisitlerin sudaki davranışlarıyla ilgili detaylı denemeler de onların ruhsatlandırılmasında istenmektedir.
Bu denemelerden bir kısmı laboratuarda yapılmakta bir kısmı ise arazi koşullarında gerçekleştirilmektedir.
Yeraltı suyuna bulaşma skoru (GUS index)
Pestisitlerin yeraltı sularına bulaşmaları, onların toprakta yarılanma ömürlerine ve tutunma katsayılarına bağlı olarak değişmektedir.
Pestisitlerin topraktan yıkanıp yeraltı suyuna bulaşma potansiyelleri GUS (Grunwater Ubiquity Score) indeksi adı verilen basit bir formülle belirlenebilmektedir.
GUS=log 10 (DT50) x (4-log 10 [Koc]).
Pestisitler GUS skorlarına göre yeraltı sularına bulaşma potansiyeli açısından; yüksek (>2,8), orta (2,8-1,8) ve düşük (<1,8) olarak üç gruba ayrılmaktadır.
Yüzey sularına bulaşma riski (PEC)
Pestisitlerin yüzey sularına bulaşması ya sürüklenme ya da doğrudan dökülmeleri yoluyla olmaktadır. Pestisitlerin kanalizasyon, akarsu veya göllere dökülmesi son derece ard niyetli bir yaklaşımdır. Ancak drift (sürüklenme) her zaman karşımıza çıkmaktadır. Pestisitlerin sürüklenme miktarı ve uzaklığı, ilacın özelliğine, uygulanma şekline ve hava koşullarına göre değişir.
Pestisitlerin sürüklenerek yüzey sularına bulaşma riskleri (PECsw) ve drenaj gibi durumlar sonunda sedimentlere bulaşması riskleri (PECsed) değişik modellere hesaplanmaktadır. (Predicted Environmental Cocentrations=PEC). AB’de yapılan risk analizleri sonucunda bir pestisitin yer altı sularındaki konsantrasyonunun 0,1 µg/l’nin altında olması gerektiği ortaya konmuştur. Yüzey sularına bulaşan pestisitler sucul ortamda yaşayan organizmalara etkili olacağı için, o pestisitin ilgili organizma üzerindeki LC50 değeri PECsw değerine bölünerek TER (Toksisite/Maruz Kalma Oranı) değeri elde edilir.
Pestisitlerin Havadaki Davranışı
Pestisitlerin bir kısmı uygulama sırasında bir kısmı da buharlaşarak havaya karışmakta, hava hareketleri ile sürüklenmekte ve genelde yağışlar yoluyla toprağa veya yüzey sularına bulaşmaktadır. Bu nedenle pestisitlerin havadaki davranışıyla ilgili denemelerde buharlaşma, havada hidroliz ve fotoliz gibi parametreler incelenmektedir.
Pestisitlerin Çevrede Yaşayan Organizmalara Etkisi
Toprağa, suya ve havaya bulaşan pestisitlerin çevrede yaşayan organizmalara etkilerini belirlemek amacıyla hem karasal, hem de sucul ortamlarda yaşayan organizmalara etkileri değerlendirilmektedir. Pestisitlerin karasal ortamda yaşayan organizmalara etkisi, hem toprak içinde yaşayan çeşitli organizmaları hem de agroekosistemde bulunan faydalı organizmalar ile doğal düşmanları temsil edecek şekilde seçilen canlılar üzerinde gerçekleştirilmektedir.
Toprak solucanlarına etkisi
Solucanlar agroekosistemlerin çok önemli bir parçasıdır. Eisenia foetida veya Tubifex tubifex üzerinde öncelikle laboratuvar denemeleri ile LC50 çalışmaları yürütülür. Değişik konsantrasyonlardaki pestisit karıştırılmış kuru toprağa bırakılan toprak solucanları 14 gün süreyle gözlenir ve LC50 (mg/kg kuru toprak) değeri belirlenir. Riski değerlendirmek için maruz kalabilecekleri miktar önemlidir. Bu nedenle uygulama dozundan PEC değeri hesaplanır. Pestisitlerin LC50 değeri, PEC değerine bölünerek toprak solucanlarına ne derecede riskli oldukları hesaplanabilir.
Hesaplamadan elde edilen değer >100 ise pestisitin toprak solucanlarına riski düşük kabul edilir. Değer <10 ise AB’de pestisite ruhsat verilmez. Ancak değer >10-100 ise ikinci aşama çalışmaları istenir. Pestisitler, toprak solucanları üzerindeki akut LC50 değerleri dikkate alınarak düşük zehirli (>1000 mg/kg), orta derecede zehirli (10-1000 mg/kg) ve yüksek derecede zehirli (<10 mg/kg) olmak üzere üç gruba ayrılmaktadır.
Toprak fauna ve florasına etkisi
Toprakta yaşayan çeşitli bakteriler, actinomycetler, funguslar, algler ve virüsler toprak mikroflorasını oluşturmaktadır. Tekhücreliler, nematodlar, salyangoz ve sümüklü böcekler, örümcekler ve böcekler gibi çeşitli canlılar da toprak faunasını oluşturmaktadır. Toprak fauna ve florasında bulunan canlılar üzerinde de pestisitlerin etkilerini ortaya koyacak çalışmalar şimdilik ruhsatlandırmada zorunlu olmasa da arzu edilen çalışmalar arasındadır.
Kuşlara etkisi
Pestisitlerin kuşlara etkisi Bıldırcın, Coturnix japanica veya Colinus virginianus; ve Yabanördeği, Anas platyrhynchos üzerinde yürütülen akut LD50 çalışmalarıyla ortaya konmaktadır. Akut LD50 değerleri dikkate alınarak pestisitler kuşlara düşük zehirli (>2000 mg/kg), orta derecede zehirli (100-2000 mg/kg) ve çok zehirli (<100 mg/kg) olmak üzere üç gruba ayrılmaktadır.
Doğal düşmanlara etkisi
Pestisitlerin doğal düşmanlara etkilerinin belirlenmesi için standart metotlar kullanılarak laboratuar ve arazi çalışmaları gerçekleştirilmektedir. Agroekosistemdeki doğal düşmanlar, zararlıları baskı altında tutan en önemli unsurlar arasında yer almaktadır. Zararlıları kontrol edebilmek amacıyla kullanılan pestisitler, doğal düşmanları da dolaylı ve doğrudan etkilemektedirler. Bu nedenle özellikle Entegre Zararlı Yönetiminde pestisit seçimi açısından pestisitlerin doğal düşmanlara etkisinin olmaması veya çok düşük olması istenmektedir.
Doğal düşmanlar çok çeşitli olduğundan biyolojik savaş açısından önemli olan doğal düşmanlar baz alınır. “Uluslararası Biyolojik Mücadele Organizasyonu (IOBC)”nun “Pestisitler ve Faydalı Organizmalar Çalışma Grubu” Bir çok ilacın bir çok doğal düşmana etkisini araştırmış ve standart deneme yöntemleri geliştirmişlerdir. Genellikle bir parazitoid (Aphidius rhopalosiphi) ve bir predatör (Typhlodromus pyri) üzerinde önce laboratuvar denemeleri yürütülür. Bazı durumlarda Orius, Chrysoperla ve Coccinella spp. üzerinde de ilave denemeler istenir. Bu çalışmalardan risk oluşturmayan pestisitler için başka çalışma istenmez ancak orta ve yüksek riskli ilaçlar için doğal koşullarda çalışmalar yürütülmesi istenir.
Balarılarına etkisi
Bitkilerin özellikle çiçeklenme döneminde yapılan ilaçlamalar, ilaçların arıların yaşadığı alanlara sürüklenmesi veya ilaçla bulaşık polen ve nektarların kovana taşınması nedeniyle arılar için ciddi tehdit oluşturmaktadır. Pestisitlerin Balarısı ve tozlayıcı böceklere etkisi doğadaki bitki çeşitliliğin devamı açısından da çok önemli bir konudur. Bu nedenle özellikle Balarısına zehirli pestisitlerin kullanımına sınırlamalar getirilmiş ve genel olarak insektisitlerin çiçeklenme döneminde kullanılmaması için pestisit etiketlerinde gerekli ibarelerin eklenilmesi zorunlu hale getirilmiştir.
Pestisitlerin Balarısı (Apis mellifera)’na etkisi LD50 çalışmaları ile belirlenmektedir. Laboratuvar denemelerinden elde edilen LD50 değerleri dikkate alınarak pestisitler arılara düşük zehirli (>1000 mg/kg), orta derecede zehirli (10-1000 mg/kg) ve çok zehirli (<10 mg/kg) olmak üzere üç gruba ayrılmaktadır. Pestisitlerin uygulama dozları (g/ha) LD50 değerine (µg/arı) bölünerek risk indekslerinin bulunmasıyla balarılarına ne derecede riskli oldukları hesaplanabilir. Bu hesaplamadan elde edilen değer <50 ise pestisitin Balarısına riski düşük kabul edilir. Başka deneme istenmez.
Pestisitlerin Sucul Ortamda Yaşayan Organizmalara Etkisi
Pestisitlerin yüzey sularında yaşayan organizmalara etkilerini belirlemek için hem durgun hem de akarsuları simule eden kontrollü ortamlarda sucul otlar ile alglerden çeşitli balık türlerine ve balık besini olan organizmalara kadar çeşitli canlılara zehirlilikleri araştırılmaktadır. Burada amaç olası riskleri belirlemek ve varsa bunu azaltmak için alınması gerekli önlemleri ortaya koymaktır. Örneğin suda yaşayan canlılara zehirli olan bir aktif maddenin su kaynaklarına bulaştırılmaması gerektiğinin ilaç etiketinde belirtilmesi zorunludur.
Balıklara etkisi
Pestisitlerin balıklara etkisi Lepomis macrochrius ve Oncorhynchus mykiss gibi türler üzerinde yürütülen akut LC50 çalışmalarıyla ortaya konmaktadır. Akut LC50 değerleri dikkate alınarak pestisitler balıklara düşük zehirli (>100 mg/l), orta derecede zehirli (0,1-100 mg/l) ve çok zehirli (<0,1 mg/l) olmak üzere üç gruba ayrılmaktadır. Akut zehirliliği düşük olanlar dışındakiler için 21 günlük kronik toksisite testleri istenir. Bu aşamada, balıklara her hangi bir olumsuz etkinin görülmediği doz yani NOEC (No Observed Effect Consentration) değerleri araştırılır. NOEC değeri >10 mg/l olanlar balıklar için düşük riskli, 0,01-10 mg/l olanlar orta derecede riskli ve <0,01 olanlar ise yüksek riskli kabul edilir.
Su pirelerine etkisi
Sucul ortamlarda pestisitlerin sadece balıklara değil aynı zamanda onların besinleri olan canlılara da etkisinin bilinmesi gerekmektedir. Bu amaçla pestisitlerin su pirelerine etkisi Daphnia manga üzerinde yürütülen akut EC50 çalışmalarıyla ortaya konmaktadır. Akut EC50 değerleri dikkate alınarak pestisitler su pirelerine düşük zehirli (>100 mg/l), orta derecede zehirli (0,1-100 mg/l) ve çok zehirli (<0,1 mg/l) olmak üzere üç gruba ayrılmaktadır.
Alglere etkisi
Sucul ortamlarda bulunan bir diğer canlı alglerdir. Bu nedenle pestisitlerin alglere etkisi Selenastrum cinsine bağlı türler üzerinde yürütülen akut EC50 çalışmalarıyla ortaya konmaktadır. Akut EC50 değerleri dikkate alınarak pestisitler alglere düşük zehirli (>10 mg/l), orta derecede zehirli (0,01-10 mg/l) ve çok zehirli (<0,01 mg/l) olmak üzere üç gruba ayrılmaktadır.
Pestisitlerin Biyoakümülasyonu
Pestisitlerin sedimentlerde ve o ortamda yaşayan organizmalarda birikimi onların uzun süreli riskleri ve besin halkasına dahil olarak sıcakkanlılara kadar ulaşması açısından önemlidir.Bu nedenle pestisitlerin biokonsantrasyon faktörleri (Bioconcentration Factor = BCF) ve bioakümülasyon potansiyelleri baz alınarak değerlendirmeler yapılmaktadır. BCF değeri <100 olan pestisitler bioakümülasyon potansiyeli düşük, 5000-100 olanlar endişe verici ve >5000 olanlar ise potansiyeli yüksek olanlar olarak gruplandırılmaktadır.
Bioakümülasyon potansiyeli ise Log P (Oktanol-su partisyon katsayısı) ve/veya BCF değerine göre belirlenmektedir. Buna göre Log P değeri <3 ve/veya BCF değeri <100 ise pestisitin bioakümülasyon potansiyeli düşük olarak; Log P değeri >3 ve/veya BCF değeri 100-1000 ise pestisitin bioakümülasyon potansiyeli orta olarak; BCF değeri >1000 ise pestisitin bioakümülasyon potansiyeli yüksek olarak sınıflandırılır.
Doç. Dr. Enver Durmuşoğlu
Ege Üniversitesi
Ziraat Fakültesi
Bitki Koruma Bölümü
35100 Bornova-İzmir
Facebook'ta Yayınla>