Rezidua pesticidů v potravinách

K ochraně potravin před znehodnocením nebo zničením škůdci se na celém světě používá více než 1000 druhů pesticidů. Každý pesticid má své vlastní vlastnosti a toxikologické vlastnosti.

Mnoho starších a méně nákladných (patentově nechráněných) pesticidů, jako je dichlordifenyltrichlorethan (DDT) a lindan, může přetrvávat v půdě a vodě několik let. V zemích, které podepsaly Stockholmskou úmluvu z roku 2001, mezinárodní smlouvu zaměřenou na zákaz nebo omezení výroby a používání perzistentních organických polutantů, bylo používání těchto chemikálií zakázáno.

Toxicita pesticidů závisí na jejich zamýšleném použití a dalších faktorech. Například insekticidy jsou pro člověka obvykle toxičtější než herbicidy. V závislosti na dávce, tzn. množství látky působící na člověka, stejná chemická sloučenina může mít různé účinky. Toxicita může také záviset na cestě vstupu do lidského těla, jako je gastrointestinální nebo dýchací trakt nebo přímý kontakt s kůží.

V současné době není žádný z pesticidů schválených pro použití při ochraně potravin v mezinárodním obchodu genotoxický (tj. schopný poškodit DNA, což může způsobit mutace nebo rakovinu). Nežádoucí účinky z expozice těmto pesticidům nastávají pouze při překročení určité bezpečné dávky. Kontakt s velkým množstvím pesticidu může způsobit akutní otravu nebo dlouhodobé negativní účinky na zdraví, včetně rakoviny a poškození reprodukce.

Rozsah problému

Pesticidy jsou jednou z hlavních příčin úmrtí v důsledku otravy, zejména v zemích s nízkými a středními příjmy.

Vzhledem k tomu, že pesticidy jsou z definice toxické a do životního prostředí se uvolňují prostřednictvím záměrných akcí, musí výroba, prodej a používání pesticidů podléhat přísné regulaci a kontrole. Nezbytný je také pravidelný monitoring reziduí pesticidů v potravinách a životním prostředí.

WHO má dva cíle týkající se pesticidů:

• zákaz pesticidů, které jsou pro člověka nejtoxičtější, a také pesticidů, které mohou zůstat v životním prostředí nejdéle;
• ochrany veřejného zdraví stanovením maximálních přípustných hodnot zbytkových koncentrací pesticidů v potravinách a vodě.

Kdo je v ohrožení?

Nejvíce ohroženi jsou lidé, kteří jsou přímo vystaveni pesticidům. Do této kategorie patří pracovníci v zemědělství, kteří postřikují pole pesticidy, a lidé, kteří se během postřiku pesticidy a bezprostředně po něm nacházejí v okolí.

Obyvatelstvo jako celek, tzn. Lidé, kteří nežijí v oblastech, kde se používají pesticidy, jsou vystaveni pesticidům konzumací potravin a vody obsahující tyto chemikálie ve výrazně nižších zbytkových koncentracích.

Prevence a kontrola

Nikdo by neměl být vystaven nebezpečným úrovním pesticidů.

Lidé, kteří ošetřují plodiny pesticidy a aplikují je doma nebo na svých zahradách, by měli používat vhodné ochranné prostředky. Osoby, které nejsou osobně zapojeny do aplikace pesticidů, by se během aplikace a bezprostředně po ní neměly zdržovat v oblasti aplikace.

Potraviny prodávané komerčně nebo darované (např. prostřednictvím potravinové pomoci) musí rovněž splňovat předpisy o pesticidech, a zejména maximální limity reziduí pesticidů. Ti, kteří si pěstují vlastní potraviny, by se měli při používání pesticidů řídit pokyny a nosit ochranné prostředky, jako jsou rukavice a obličejové masky.

Spotřebitelé mohou dále omezit vystavení reziduím pesticidů v potravinách mytím a loupáním ovoce a zeleniny, což také pomáhá snížit expozici dalším potravinovým rizikům, jako jsou patogenní bakterie.

Globální implikace

Populační divize Organizace spojených národů odhaduje, že světová populace dosáhne do roku 2050 9,7 miliardy, což je o 30 % více než v roce 2017. Téměř celý tento demografický růst bude probíhat v rozvojových zemích.

Organizace Spojených národů pro výživu a zemědělství (FAO) odhaduje, že v rozvojových zemích bude 80 % nárůstu produkce potravin vyžadovaného tímto populačním růstem pocházet ze zvýšených výnosů a opětovné výsadby plodin na poli. Dodatečné produkce potravin bude dosaženo pouze o 20 % zvýšením osevních ploch.

Používání pesticidů zabraňuje rozsáhlým ztrátám na úrodě, a proto budou pesticidy i nadále hrát roli v zemědělství. Dopad pesticidů na lidské zdraví a životní prostředí však zůstává předmětem znepokojení.

Používání pesticidů při výrobě potravin, jak pro místní spotřebu, tak pro vývoz, by mělo probíhat v souladu se zásadami správné zemědělské praxe bez ohledu na ekonomickou situaci země. Zemědělci by měli omezit množství pesticidů, které používají, na minimum nezbytné k ochraně jejich plodin.

Za určitých okolností je také možné vyrábět potraviny bez použití pesticidů.

odpověď WHO

WHO je ve spolupráci s FAO odpovědná za posouzení rizika pro lidské zdraví z přímé expozice pesticidům a reziduí pesticidů v potravinách a za doporučení vhodných ochranných opatření proti těmto expozicím.

Hodnocení rizik expozice reziduím pesticidů v potravinách provádí nezávislá mezinárodní skupina vědeckých odborníků, Společné setkání FAO/WHO o reziduích pesticidů (JMPR). Toto hodnocení je založeno na všech údajích předložených k registraci pesticidů po celém světě a také na všech vědeckých studiích publikovaných v recenzovaných časopisech. Po posouzení úrovně rizika SSOP stanoví hodnoty přípustné denní dávky, to znamená ty hodnoty, při kterých množství pesticidů vstupujících do lidského těla potravou po celý život nevede k negativním zdravotním následkům.

Tyto přijatelné hodnoty denního příjmu používají státy a mezinárodní orgány pro řízení rizik, jako je Komise pro Codex Alimentarius (mezivládní orgán, který stanovuje normy pro potraviny) ke stanovení hodnot přijatelné koncentrace reziduí (ARC) pro pesticidy v potravinách. Normy Komise Codex Alimentarius se používají jako referenční normy pro mezinárodní obchod s potravinami, což znamená, že spotřebitelé na celém světě si mohou být jisti, že potraviny, které kupují, splňují uznávané normy bezpečnosti a kvality, bez ohledu na to, kde byly vyrobeny. V současné době byly přijaty normy Komise Codex Alimentarius pro více než 100 druhů pesticidů.

WHO a FAO společně vypracovaly Mezinárodní kodex chování pro nakládání s pesticidy. Tento dobrovolný kodex byl naposledy zveřejněn v roce 2014. Je určen pro vládní regulační orgány, soukromý sektor, občanskou společnost a další zúčastněné strany, aby poskytoval informace o osvědčených postupech pro nakládání s pesticidy ve všech fázích jejich životního cyklu, od výroby až po likvidaci.

• Komise pro Codex Alimentarius
• Mezinárodní kodex chování pro nakládání s pesticidy
• Stockholmská úmluva o perzistentních organických polutantech

Povětrnostní podmínky ovlivňují stav a fyziologii rostlin, a tím i účinnost ošetření. Nyní však budeme hovořit o jiném aspektu problému – jak samotný proces stříkání, a především chování kapky pracovního roztoku, závisí na počasí. Z tohoto pohledu je třeba vzít v úvahu teplotu a relativní vlhkost vzduchu, rychlost větru, přítomnost inverzních jevů v přízemní části, přítomnost rosy a dobu od okamžiku postřiku do případných srážek. A protože během procesu stříkání je proud kapaliny rozdělen na kapičky, začněme s nimi konverzaci.

Kapky roztoku

Velikost kapiček je dána povrchovým napětím a hustotou roztoku, typem trysek a charakteristikami procesu stříkání, především provozním tlakem. V každém případě kapičky nejsou stejné: mají určitý rozptyl vzhledem k průměrné (tzv. střední) velikosti. Na základě střední velikosti vytvořené kapky jsou trysky rozděleny do několika kategorií. Na základě velikosti vytvořené kapky se nejčastěji používají standardy tří organizací – BBCH (Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt and Chemical Industry), BCPC (British Crop Production Council) a ISO (International Organization for Standardization). Jejich klasifikace jsou si velmi blízké, a proto uvedeme pouze jeden standard (tabulka 1).

Pro stejnou trysku bude střední průměr kapky záviset jak na vlastnostech pracovního roztoku (především viskozitě a povrchovém napětí), tak na provozním tlaku. Navíc se středním průměrem 400 μm trysky emitují nejen takové kapičky, ale i menší a větší kapky.

Teplota a vlhkost

Všechny kapky padají dolů primárně vlivem gravitace (a v menší míře kvůli počáteční rychlosti nastavené v postřikovači). Paralelně může docházet k procesu jejich vypařování a zmenšování velikosti, jehož intenzita závisí na teplotě a relativní vlhkosti vzduchu. Čím vyšší je teplota a nižší vlhkost, tím rychleji se kapky odpařují a za určitých podmínek (zejména malé) mohou zcela vyschnout. Účinnost léku, který dopadá na rostlinu ve formě takové „sušené“ kapky, lze samozřejmě výrazně snížit.

Na druhou stranu vysoká vlhkost vzduchu při nízkých teplotách vede k tomu, že se proces odpařování kapiček prudce zpomaluje. V tomto případě velmi malé kapičky (výrazně menší, než je střední velikost pro daný postřikovač a režim, ale vždy se najdou) nevysychají, ale vzhledem k vysokému specifickému povrchu neklesají a s vzdušné proudy (zejména v podmínkách teplotní inverze) se mohou přenášet na značné vzdálenosti. Díky tomu se roztok v aktivní, nikoli „zaschlé“ formě může usazovat na rostlinách desítky, stovky i tisíce metrů od místa aplikace. Při použití herbicidů to může vést k inhibici nebo dokonce úhynu citlivých plodin na sousedních polích.

Pro stanovení přípustných mezí teploty/vlhkosti z hlediska chování kapky pracovního roztoku na cestě od rozprašovací trysky k cílovému objektu je obvyklé používat indikátor jako Δ T° – tzv. rozdíl teplot suchého a vlhkého teploměru, kdy první nastává vždy, když je relativní vlhkost vzduchu menší než 100 %. Hodnoty teploty suchého teploměru a Δ T° umožňují určit vlhkost: to je základem principu fungování psychrometru.

Čím menší je kapka pracovního roztoku, tím užší hranice vlhkosti při dané teplotě je možný kvalitní nástřik. Má se za to, že při rozprašování jemných kapek by hodnota A T° měla ležet v rozmezí od 2 °C do 8 °C. Pokud používáte trysky pro rozprašování velkých kapek, hranice mohou být poněkud posunuty. Horní mez přípustné hodnoty Δ T° lze zvýšit na 10 °C.

Čím teplejší a sušší počasí, tím bezpečnější a efektivnější je použití postřiku velkými kapkami (na základě toho se vyplatí volit trysky a režimy), pokud je to možné z hlediska mechanismu působení příslušného lék. Tedy např. u floemových systémových herbicidů (patří sem např. glyfosátové a auxinu podobné herbicidy – 2,4-D, dicamba, MCPA, clopyralid, picloram), u kterých není vysoká hustota kapiček na jednotku povrchu tak důležité a není potřeba pracovní kapalina na spodní vrstvu plevele, je výhodné postřikovat velkými kapkami; Zejména při použití vstřikovacích trysek, kde se tvoří velká kapka, ale její struktura (s bublinkami) brání jejímu odvalování z povrchu plechu. Ale u kontaktních a lokálně-systémových léků není velkokapkový postřik vždy vhodnou metodou.

Pro výběr trysek pro různé druhy léků bych doporučil obrátit se na materiály od Lechler – mají širokou škálu trysek (včetně výše zmíněných injekčních trysek) pro různé úkoly a podmínky zpracování. Katalog „Zemědělské trysky a příslušenství“ naleznete na www.lechler.com.

V tabulkách 2 – 3 uvádíme přípustné hodnoty relativní vlhkosti na základě přípustných hodnot Δ T° pro malokapkový a velkokapkový postřik. Přestože pokrývají teplotní rozsah 10-35 °C, jsou přípustné limity uvažovány pouze z hlediska dvou nebezpečí. Prvním je možné zasychání kapek pracovního roztoku na cestě z trysky k cíli a druhým je příliš dlouhá „životnost“ velmi malých kapek v přízemní vrstvě vzduchu, což může vést k výraznému driftu.

Velmi důležité jsou přípustné hodnoty teploty a vlhkosti z hlediska fyziologie plodiny a škodlivých předmětů (podrobněji o nich budeme hovořit v následujících materiálech). V tomto ohledu byste například neměli považovat tabulku 3 za doporučení stříkat při 35 °C, i když je vaše relativní vlhkost 70 % – příliš vysoké (nebo příliš nízké) teploty totiž ovlivňují fyziologii, kondici a biochemické procesy v rostlinách, které sníží účinnost používání pesticidů nebo povedou k fytotoxicitě.

A i když se pracovní řešení dostane na správné místo ve správné formě a požadovanou rychlostí, očekávaného efektu se nemusí dostavit.

Pokud však okolnosti – zatížení postřikovače, vývojová fáze plodiny, plevel, škůdce nebo choroba – vyžadují ošetření a podmínky se neshodují s podmínkami doporučenými výrobcem pro použití a bezpečných 15-25 °C, pak stále má smysl zaměřit se na údaje uvedené v tabulce 2-3. Pomohou vám pochopit, kdy je ještě možné vstoupit s ošetřeními do terénu a kdy se to rozhodně nevyplatí.

Řekněme, že pokud máte 35 °C a relativní vlhkost 30 % a vaše trysky jsou standardní štěrbinové trysky s jemnými kapičkami, pak budete určitě za hranicí dobra a zla. Ale při stejné teplotě a vlhkosti 80% bude volba ve prospěch zpracování oprávněnější. Minimálně bude možné počítat s tím, že vlhkost nedovolí na cestě z trysky do rostliny zaschnout kapce pracovního roztoku a droga se objeví na povrchu ve formě kapaliny a ne písek.

Rychlost větru

Je zřejmé, že čím vyšší je rychlost větru, čím menší je spád pracovního roztoku a čím výše je umístěno postřikovací rameno, tím silnější bude úlet kapek. Což vede k nerovnoměrnému pokrytí a nebezpečí, že se pesticidy dostanou do sousedních polí nebo necílových objektů. Dovolte mi zde také odkazovat na referenční materiály od Lechlera. Při práci s tryskami pro malé kapky byste neměli pracovat při rychlosti větru nad 3 m/s a se středními tryskami – 4 m/s. a velké kapky – 5 m/sec. Stojí za to mít na paměti, že i velké kapkové trysky vždy poskytují určitou odchylku ve velikosti vzhledem ke střední hodnotě a přítomnost i malého podílu malých kapiček herbicidu v silném větru může vést k extrémně nepříjemným následkům. Stranou ponecháváme různé speciální modely postřikovačů (s nuceným nanášením nebo vzduchovou hadicí), které umožňují práci při vysokých rychlostech větru. Výrobci uvádějí, že je možné použít takové zařízení při rychlosti větru až 8-10 m/s.

Kapesní anemometry/vlhkoměry s horkým drátem lze použít k současnému stanovení teploty, vlhkosti a rychlosti větru na místě. Taková zařízení stojí asi 70 – 200 $ v závislosti na modelu a jsou považovány za velmi užitečné akvizice.

Mluvili jsme o horní hranici doporučených limitů rychlosti větru. Mohou však nastat povětrnostní podmínky, kdy se demolice stane nebezpečnou i při naprostém klidu. Poměrně často, aby se člověk vyhnul práci ve větru, horku a nízké vlhkosti vzduchu, musí pracovat večer nebo v noci. To navíc umožňují moderní navigační systémy.

Ale za polojasného večera nebo jasné, bezvětrné noci se mohou vytvořit podmínky pro inverzi povrchové teploty, kdy se teplota na povrchu Země ukáže být nižší než v povrchové vrstvě vzduchu. V tomto případě při vysoké vlhkosti vzduchu tvoří velmi malé kapky pracovního roztoku mlhu, která se může hromadit ve významných koncentracích v místech s nízkým reliéfem, migrovat pod vlivem slabého větru na velmi významné vzdálenosti (stovky a dokonce i tisíce metrů) a usadit se a vůbec zachovat svou aktivitu tam, kde jsme ji očekávali. S odpovídajícími, často velmi nepříjemnými (zejména pokud jde o herbicidy) důsledky.

Pravděpodobnost inverze povrchové teploty je vyšší ve večerních a nočních hodinách při polojasném nebo jasném počasí s větrem do 1,5 m/sec. Jeho příznaky mohou zahrnovat mlhu nebo opar, stejně jako silnou rosu. Inverze se obvykle začínají tvořit několik hodin před západem slunce a přetrvávají až dvě hodiny po východu slunce. Někdy se doporučuje zapálit kouřovou bombu pro kontrolu: pokud se kouř šíří nad zemí a pomalu migruje, je to známka inverze.

Pro zachycení tohoto efektu je ještě jednodušší měřit teplotu vzduchu 10-15 cm a 2-3 m nad zemí (teploměr by měl být ve stínu). Pokud je teplota blíže k zemi nižší než ve výšce, je patrná teplotní inverze. Proto za jasných večerů a nocí s nízkým větrem musíte být extrémně opatrní, zvláště při použití trysek s jemnými kapkami.

Rosa, déšť a slunce

Silné rosení může přispívat jak k stékání pesticidního roztoku po jeho dopadu na rostliny, tak k nadměrnému ředění pracovního roztoku, což u řady léčiv může také snižovat jejich účinnost.

Schopnost pesticidů zůstat účinnými, když po ošetření nastanou deště, se nazývá odolnost proti dešti. Jeho kvantitativním ukazatelem je časový interval, který je považován za přijatelný od okamžiku ošetření do vysrážení bez ztráty účinnosti léčiva. Zde se samozřejmě vyplatí zaměřit se jednak na doporučení výrobců. Na druhou stranu byste si měli dávat větší pozor na prohlášení týkající se nových formulací, které mohou dramaticky zvýšit odolnost proti dešti. Například absorpce glyfosátu je mnohem více ovlivněna nikoli složením, ale povětrnostními podmínkami doprovázejícími aplikaci. Jak naše vlastní modelové experimenty, tak nezávislý výzkum nám umožňují spolehlivě konstatovat, že vynikající odolnost proti dešti u nových formulací glyfosátu ve srovnání s obecně uznávanými normami často nelze zjistit. Vliv srážek nebo sucha na produkty s půdní aktivitou je samostatné téma, kterému se budeme věnovat příště.

Pokud jde o slunce, stojí za zvážení, že řada léků (patří sem například insekticidy ze třídy pyretroidů) je velmi náchylná k fotolýze – rozkladu pod vlivem slunečního záření. Proto bude doba působení takových pesticidů za slunečného počasí kratší než v zatažených podmínkách. Na druhou stranu, aby byly některé herbicidy aktivní, sluneční záření je prostě nezbytné, kvůli jejich mechanismu účinku. O tom si také povíme podrobněji v dalších číslech.

Materiál z novin „Pole Augusta“ č. 6, 2020