Środki ochrony roślin są to związki chemiczne (substancje lub mieszaniny substancji) oraz żywe organizmy, przeznaczone do ochrony roślin uprawnych przed organizmami szkodliwymi, niszczenia niepożądanych roślin, regulowania wzrostu, rozwoju i innych procesów biologicznych w roślinach uprawnych oraz do poprawy właściwości lub skuteczności tych substancji. (1).

Pestycydy (łac. pestis – szkodnik, cedeo – niszczyć) – według Amerykańskiej Agencji ds. Ochrony Środowiska są to substancje lub mieszaniny substancji wykazujące zdolność niszczenia, odstraszania lub hamowania rozwoju szkodników. W rozwinięciu tej definicji pestycydem może być czynnik fizyczny, chemiczny lub biologiczny niszczący niepożądane formy roślinne, zwierzęce oraz mikroorganizmy. Zastosowanie znajdują głównie do ochrony roślin uprawnych, lasów, zbiorników wodnych, ale również zwierząt, ludzi, produktów żywnościowych, a także do niszczenia żywych organizmów, uznanych za szkodliwe, w budynkach inwentarskich, mieszkalnych, szpitalnych i magazynach. (1, 2).

W nazewnictwie międzynarodowym dla wszystkich środków ochrony roślin przyjęła się ogólna nazwa pestycydy. Termin środki ochrony roślin jest pojęciem węższym ponieważ dotyczy tylko produkcji roślinnej. (1, 2, 3).

W ochronie roślin używa się ponadto substancji nie posiadających właściwości zabijania niepożądanych organizmów, ale powodujących, że organizmy te nie stanowią zagrożenia dla roślin uprawnych. Do tej nowej generacji środków ochrony roślin zalicza się repelenty, atraktanty, antyfidanty, różnego rodzaju feromony itp. (2).

Wprowadzenie środków ochrony roślin stało się czynnikiem przyczyniającym się w dużej mierze do poprawy światowej sytuacji ekonomiczno-socjalnej. Podniosło znacznie wydajność upraw, tym samym zmniejszając zjawisko głodu oraz obniżając koszty produkcji roślinnej.

W roku 2008 w Polsce do użytku dopuszczono 809 preparatów środków ochrony roślin. (4). W związku z tak dużą różnorodnością i dostępnością pestycydy mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia, a niekiedy życia człowieka. Najczęściej zdarzają się zatrucia niecelowe spowodowane przypadkowym narażeniem na pestycyd, w wyniku wdychania przez nadmiernie długi czas lub też złego zabezpieczenia pracowników opryskujących pola uprawne. Spotykane są też przypadki doustnego przyjęcia pestycydów (przechowywanie w opakowaniach po środkach spożywczych, przygotowywanie bezpośrednio przed opryskiwaniem w naczyniach użytkowych gospodarstwa domowego). Zdarzają się również przypadki wykorzystania pestycydów w celach samobójczych i zbrodniczych. Masowe zatrucia pestycydami są wynikiem braku stosowania odpowiednich środków ostrożności lub nieprzestrzegania zaleceń i ostrzeżeń producentów. Przykładem jest zatrucie motylkiem rtęci w Iraku w 1972 roku. Zatruciu uległo wówczas kilka tysięcy ludzi na skutek spożycia ziarna zaprawionego fungicydem. Zmarło ok. 500 osób (5). Już ok 200 lat wstecz stosowano napary z tytoniu do niszczenia mszyc. Pod koniec XIX wieku jako pierwszy pestycyd syntetyczny do użycia wprowadzono dinitroortokrezolan, a w czasie II wojny światowej DDT (2).

Najczęściej ostre zatrucia wywoływane są przez pestycydy z grupy organofosforanów i fungicydów rtęcioorganicznych (2, 4). W Stanach Zjednoczonych w wybranych stanach z powodu przypadkowych, ostrych zatruć pestycydami hospitalizowano 401 chorych. Większość zatruć (85%) charakteryzowała się łagodnym przebiegiem, w 2 przypadkach obserwowano ciężkie zatrucie, zaś 1 zakończyło się zgonem. Najczęstszymi objawami zatruć wziewnych było podrażnienie skóry i spojówek pod postacią zaczerwienienia i pieczenia oraz bóle gardła z zaczerwienieniem błony śluzowej. (6).

Zatrucia przewlekłe dotyczą osób przewlekle narażonych na kontakt ze środkami ochrony roślin. Zgromadzone w organizmie pestycydy wywierają wpływ na procesy rakotwórcze (mogą je zapoczątkowywać lub nasilać), są neurotoksyczne, zaburzają regulację hormonalną i enzymatyczną. Zapobieganiu bezpośrednim zatruciom, czy też gromadzeniu się pestycydów w organizmie ludzi i zwierząt pomaga przestrzeganie okresów karencji i prewencji. (2, 4).

Współcześnie stosowane pestycydy powinny wykazywać się wybiórczą toksycznością (niską dla ludzi), małą trwałością, dużą siłą działania niszczącego szkodniki, nie kumulować się w środowisku, niską ceną oraz łatwością przechowywania. Działanie kancerogenne lub teratogenne wyklucza możliwość stosowania środka chemicznego w ochronie roślin (2).

Wszystkie środki ochrony roślin zarejestrowane i dopuszczone do stosowania w rolnictwie są corocznie drukowane w Dzienniku Urzędowym Ministerstwa Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej. W 1991 r. na liście zarejestrowanych pestycydów było 441, w 1992 r. – 449, w 1993 r. – 465, w 1994 r. – 523, a w 1995 r. – 564 pozycji a w roku 2008 r. – 809 (4).

Przykłady substancji biologicznie czynnych, których stosowanie w Polsce jest zabronione (2):

– insektycydy chloroorganiczne: aldryna, chlordan, chlorodekon, DDT, dieldryna, heptachlor, lindan, mireks, heksachlorobenzen, terpeny polichlorowane (np. toksafen);

– insektycydy fosforoorganiczne: paration;

– insektycydy pyretroidy: fenwalerat, permetryna;

– fungicydy: kaptafol, zineb;

– herbicydy: 2,4,5-T, monolinuron, dinitroortokrezol (DNOK);

– fumiganty: disiarczek węgla, 1,2-dibromoetan, 1,2-dichloroetan, czterochlorek węgla;

– rodentycydy: kwas fluorooctowy i jego pochodne;

– metale i ich pochodne: arsen, kadm, ołów i rtęć.

Pestycydy można dzielić ze względu na toksyczność, budowę chemiczną, kierunek zastosowania, sposób działania bójczego oraz na ich trwałość w środowisku. Z medycznego punktu widzenia najbardziej interesujący jest podział w oparciu o toksyczność. Każdy preparat zawiera związek stanowiący substancję czynną. Zależnie od jego właściwości podłożem rozcieńczalnikowym są rozpuszczalniki organiczne lub woda, ale również inne związki spełniające rolę pomocniczą w ich działaniu. Pod względem toksykologicznym najbardziej istotne znaczenie ma substancja czynna danego preparatu.

Obecnie ze względu na toksyczność obowiązuje podział pestycydów na trzy grupy (4):

T+ – bardzo toksyczne – LD₅₀<25 mg/kg m.c.

T – toksyczne – 25 50<200 mg/kg m.c.

Xn – szkodliwe – 200 LD₅₀<2 000 mg/kg m.c.

Podział ze względu na kierunek zastosowania (2):

1. Zoocydy – środki do zwalczania szkodników zwierzęcych (np. insektycydy, akarycydy, rodentycydy, atraktanty, repelenty).

2. Bakteriocydy – środki do zwalczania bakterii.

3. Herbicydy – środki do zwalczania chwastów.

4. Fungicydy – środki do zwalczania grzybów.

Insektycydy – środki ochrony roślin oraz preparaty używane przeciw niszczącym działaniom owadów; zabezpieczają również nasze domostwa przed szkodnikami. Różni je zawartość (stężenie) substancji czynnej. Część preparatów stosowanych w rolnictwie oraz sadownictwie do ochrony roślin jest stężona i służy do przygotowania roztworów użytkowych. Pozostałe są już gotowe do wykorzystania. Insektycydy przeznaczone do gospodarstw domowych są w znacznie niższych stężeniach, ale wystarczających do zlikwidowania szkodników. Herbicydy – środki ochrony roślin służące do zwalczania chwastów w rolnictwie i uprawach. Występuje w nich kilka rodzajów związków chemicznych o nieco odmiennym działaniu i różnej toksyczności dla człowieka. Fungicydy – preparaty do zwalczania chorób grzybowych. Rodentycydy – środki do zwalczania gryzoni. środki ochrony roślin mogą mieć różne formy użytkowe, zależnie od przeznaczenia, najczęściej są w postaci płynnej lub stałej. Wśród płynnych (ciekłych) znajdują się koncentraty do sporządzania roztworów oraz gotowe preparaty (m.in. w aerozolu). Forma stała to przeważnie proszek przeznaczony do przygotowania roztworu, najczęściej wodnego. (4, 9).

Do zatruć środkami ochrony roślin dochodzi najczęściej wśród ludzi zajmujących się uprawą roślin (rolnicy, sadownicy). Sporadycznie występują u dzieci i zwykle są wynikiem niewłaściwej opieki. Zależnie od rodzaju preparatu do zatrucia może dojść przez oczy i skórę, drogą oddechową (zatrucie wziewne) i doustną.Skóra i oczy są najbardziej narażone na ekspozycję w czasie stosowania środków ochrony roślin.

Takie czynności jak przesypywanie, rozlanie czy rozsypanie proszku, stwarzają zagrożenie dla skóry i oczu. W czasie oprysków i rozpyleń istnieje możliwość kontaktu przezskómego i przezspojówkowego, szczególnie kiedy prace te niewłaściwie wykonywane. Są pod wiatr i użytkownik nie ma odpowiednich okularów, rękawic czy ubrania; jeżeli walczymy z domowymi szkodnikami, takie zabezpieczenia nie są konieczne, chociaż posługiwanie się np. preparatem aerozolowym wymaga pewnej ostrożności. poważne zatrucia tego typu zdarzają się rzadko; jeżeli jednak dotyczą dużej powierzchni skóry lub bardzo uszkodzonej, a preparat miał wysokie stężenie – możliwość przeniknięcia substancji czynnej jest większa, podobnie jak ryzyko wystąpienia objawów ogólnoustrojowych (jak w przypadku dzieci, którym matka posmarowała skórę głowy środkiem fosforoorganicznym w celu zwalczenia wszy głowowych). Kontakt z drogami oddechowymi grozi również pewnym niebezpieczeństwem. Mogą to być objawy miejscowe, tzn. obejmujące bezpośredni obszar zetknięcia błony śluzowej z trucizną, rzadziej ogólne, dotyczące całego organizmu. Stosowanie środków ochrony roślin, np. w postaci aerozolów, proszków, pyłów, bez zachowania odpowiedniej ostrożności, może spowodować wystąpienie pełnych objawów zatrucia (7). Zatrucia drogą doustną są najbardziej groźne, a wynikają z nieprzestrzegania zasad stosowania preparatów ochrony roślin oraz lekceważenia elementarnych zasad bezpieczeństwa pracy z tymi substancjami. Dość częstą – na szczęście nie są to przypadki poważne – przyczyną może być spożywanie posiłków lub palenie papierosów bezpośrednio po kontakcie z tymi środkami. Do zatrucia może również dojść w czasie „zasysania” cieczy z dużego, oryginalnego pojemnika, w celu przelania go do mniejszych, nieoryginalnych opakowań (często potem nie oznakowanych!). W takiej sytuacji zagrożenie jest ogromne. Zdarzają się także zatrucia samobójcze oraz po nadużyciu alkoholu, wskutek pomyłkowego wypicia środków przechowywanych w nieoryginalnych lub nieodpowiednio oznakowanych opakowaniach. Niektóre substancje chemiczne bardzo dobrze rozpuszczają się w alkoholu, który niestety dodatkowo ułatwia wchłanianie się ich z przewodu pokarmowego. (9).

Interesujące jest opracowanie A. Przybylskiej, w którym autorka dokonuje szczegółowej analizy zatruć środkami ochrony roślin w 2000 roku. Poniżej zacytowano fragmenty pracy wskazujące na złożoność i istotność problemu. Według autorki zarejestrowano 107 przypadków zatruć pestycydami. Liczba ta była mniejsza od odnotowanej w latach 1999, 1998 r. i 1995-1997 r. (odpowiednio o 11,6, 9,3 i 31,4%) (8). W zależności od rodzaju narażenia nadal przeważająca była ilość zachorowań po doustnym przyjęciu trucizny (80 przypadków; 74,8% ogółu). Spożycie samobójcze było przyczyną 28,0%, spożycie przypadkowe – 43,0%, a z żywnością - 3,7%; przed upływem okresu karencji preparatu stosowanego do oprysku. Zgony wystąpiły tylko u osób, które spożyły preparat w celach samobójczych 7 zgonów, (100,0% zgonów z powodu zatrucia pestycydami).

85,7% zgonów dotyczyło mieszkańców wsi. W trakcie prac rolnych wykonywanych bez odzieży ochronnej, zatruło się 15,9% osób, z czego 14,0% na wsi. W innych sytuacjach doszło do zatrucia 8,4% osób (oblanie preparatem, spryskiwanie bielizny do prasowania, dezynfekcja kurnika itp. (8).

Spośród wszystkich pestycydów najwięcej zachorowań (64,5%) i zgonów (71,4%) spowodowały insektycydy.Z grupy pyretroidów było 37,4% zatruć, zgonów nie zanotowano; insektycydy fosforoorganiczne – 13,1% i 3 zgony (42,9%); insektycydy z grupy karbaminianów – 9,3% zatruć i 2 zgony, insektycydy chloroorganiczne – 2 zatrucia (1,9%) z powrotem do zdrowia, a insektycydy należące do innych grup – 3 zatrucia (2,8%), zgonów nie zanotowano. Herbicydy przyczyniły się do 18 zatruć (16,8%) i 1 zgonu (14,3%), a fungicydy – do 6 zatruć (5,6%), zgonów nie notowano. Inne i różne środki ochrony roślin spowodowały łącznie 15 zatruć (14,0%), zgony nie wystąpiły. Nie uzyskano informacji na temat grupy preparatu w odniesieniu do 3 zachorowań (2,8%), z których jedno zakończyło się zgonem. Na wsi doszło do 83,2% zatruć, a w miastach – 16,8%. Zapadalność mężczyzn była prawie dwukrotnie większa od zapadalności kobiet (odpowiednio 0,37 i 0,19). W 2000 r. największą zapadalność notowano wśród dziewcząt w wieku 0-14 lat na wsi (1,0). Miało na to wpływ częste narażenie na przypadkowe spożycie preparatu. Wysoką zapadalność notowano u mężczyzn na wsi w grupach wieku 50-69 lat (0,89), nieco mniejszą w wieku 15-19 lat (0,77) i 20-49 lat (0,72). Umieralność na wsi dziesięciokrotnie przewyższała umieralność w miastach (odpowiednio 0,04 i 0,004). Umieralność mężczyzn trzykrotnie przewyższała umieralność kobiet (odpowiednio 0,03 i 0,01). Największą umieralność notowano u mężczyzn w wieku od 20 do 49 lat na wsi (0,09). Wysoką śmiertelność (33,3%) zarejestrowano wśród kobiet w wieku od 50 do 69 lat na wsi, oraz u mężczyzn w wieku 50-69 lat w miastach (20,0%).

W 2000 r. – podobnie jak w roku poprzednim – nie wystąpiły ogniska zbiorowych zatruć chemicznymi środkami ochrony roślin (2 osoby i więcej). Rozkład sezonowy zatruć pestycydami przedstawia się następująco: najwięcej zachorowań (20,6%) wystąpiło w maju, w czerwcu notowano 17,8% ogółu zatruć, w lipcu 15,9%, a w kwietniu – 11,2%. W pozostałych miesiącach występowało od 1 (styczeń) do 8 (październik) zatruć, nie przekraczając 8% ogółu. Zgony nie wystąpiły w lutym, lipcu, październiku, listopadzie i grudniu. Dwa zgony (28,5% ogółu zgonów) wystąpiły w marcu i po jednym (14,3%) – w styczniu, kwietniu, czerwcu, sierpniu i wrześniu. Informacje na temat przebiegu zachorowań zamieszczono w 103 ankietach (96,3% ogółu). Najwięcej zatruć (46,7%) miało średni przebieg. Lekki przebieg miały zachorowania 21,5% chorych, ciężki – 15,0%, a jednej osoby (0,9%) – średnio-ciężki. Objawy nie wystąpiły u 12,1% osób (głównie małe dzieci). Brak informacji na temat przebiegu zachorowań w 4 ankietach (3,7%). Nie hospitalizowano 4,7% chorych (w tym 1 zgon). Najwięcej osób przebywało w szpitalu do 1 tygodnia (75,7%). U osób tych zanotowano najwięcej zgonów (57,1%). Od 1 do 2 tygodni przebywało w szpitalu 15,0% chorych, od 2 do 3 tygodni – 2,8%, a powyżej 3 tygodni – 1,9% chorych. Czas trwania objawów do 1 tygodnia notowano u największej liczby chorych (68,2%). Od 1 do 2 tygodni trwały objawy u 14,9% chorych, a powyżej 2 tygodni – u takiej samej liczby osób, jaka odnosi się do okresu hospitalizacji.

W obrazie klinicznym zatruć insektycydami fosforoorganicznymi (14 osób) na pierwszy plan wysuwały się wymioty (u 35,7%). Do utraty przytomności doszło u 28,6% chorych. Nudności, zawroty głowy i osłabienie notowano u 21,4% chorych. Drgawki, biegunka, bóle brzucha i nadmierne pocenie się wystąpiły u 14,3% chorych tej grupy. U pojedynczych osób występowały: pieczenie w jamie ustnej, bóle głowy, duszność, bezdech, wysokie ciśnienie, gorączka, utrata wzroku, zaburzenia widzenia, utrudniony kontakt słowny i złe samopoczucie. U 14,3% objawy nie wystąpiły. Insektycydy chloro organiczne (2 osoby) spowodowały wymioty w obu przypadkach i u pojedynczych osób: biegunkę, silne bóle głowy i bladość powłok skórnych. Insektycydy z grupy pyretroidów (40 osób) spowodowały: wymioty (50,0%), nudności (25,0%), bóle brzucha (22,5%), pieczenie w jamie ustnej i przełyku (20,0%), ślinotok (15,0%), duszność (10,0%), bóle i zawroty głowy oraz osłabienie (7,5%). Do utraty przytomności doszło u 7,5% chorych z tej grupy. Zaburzenia świadomości, bóle brzucha, zaburzenia równowagi, senność, zaburzenia widzenia, biegunkę, wysypkę skórną oraz zapach preparatu z ust notowano u 5,0%. W pojedynczych przypadkach występowały: niepokój, splątanie, odurzenie, apatyczność, złe samopoczucie, gorączka, zaczerwienienie gardła, bladość powłok skórnych, piana na ustach, zaczerwienienie oczu i skóry twarzy oraz łzawienie. U 10,0% objawy nie wystąpiły. Herbicydy (18 osób) powodowały wymioty (50,0%), bóle brzucha, zaburzenia oddychania (po 22,2%), nudności, bóle i zawroty głowy (po 16,7%). Do utraty przytomności doszło u 16,7% osób z tej grupy. Biegunkę, osłabienie siły mięśniowej notowano u 11,1%. W pojedynczych przypadkach występowały: obrzęk twarzy, pieczenie spojówek, alergia skórna, osłabienie, gorączka, pieczenie Nr 2 Zatrucia środkami ochrony roślin w 2000 r. 317 w przewodzie pokarmowym, zaburzenia widzenia, bezwład, utrata mowy i ślinotok. U 16,7% objawy nie wystąpiły. Inne środki ochrony roślin (9 osób) powodowały w pojedynczych przypadkach: pobudzenie, ślinotok, bóle brzucha, pieczenie w żołądku, gorączkę i biały nalot na błonie śluzowej języka. W 33,3% przypadków tej grupy objawy nie wystąpiły (w tym – w 2 przypadkach po kontakcie z trutkami na szczury). U dwóch osób różne środki ochrony roślin spowodowały nudności i bóle głowy, a u pojedynczych osób: bóle oczu, zawroty głowy, osłabienie i uczucie słodkiego smaku w ustach. Brak informacji na temat grupy pestycydu w odniesieniu do 3 osób. U dwóch z nich doszło do utraty przytomności (1 zgon), a u jednej objawy nie wystąpiły.

W 2000 roku najwięcej zatruć spowodowały następujące preparaty: KARATE (insektycyd z grupy pyretroidów, s.a.: lambdacyhalotryna) – 16 przypadków (15,0%) i insektycyd z tej samej grupy – DECIS (s.a.: deltametryna) – 14 przypadków (13,1%). Po 5 przypadków zatruć (4,7%) spowodowały ponadto: FASTAC (również insektycyd z grupy pyretroidów; s.a.: alfametryna); MARSHAL 250 EC (insektycyd z grupy karbaminianów; s.a.: karbosulfan) oraz CHWASTOX (herbicyd; s.a.: MCPA + dikamba).