المبيدات و أثرها على الزراعة 2

الحالات الفيزيائية للمبيدات ومجموعاتها الكيميائية

لو دخلت أيَّ مخزن أو متجر للمبيدات الكيميائية، لوجدت بين يديك أنواعاً عديدة من المبيدات تختلف في حالتها الفيزيائية من صلبة إلى سائلة إلى غازية وغيرها، وتختلف في تركيبها الكيميائي اختلافاً كبيراً من حيث المواد الفعالة أو الخاملة الداخلة في تركيبها، فهل تساءلت عن الغرض من ذلك، وعن درجة فعالية كل منها على الآفات المستهدفة ودرجة سميتها على الإنسان، وسنحاول فيما يلي الإجابة عن تلك التساؤلات، وتوضيح الأشكال الفيزيائية للمبيدات ومجموعاتها الكيميائية، لفهم ومعرفة خصائص هذه المواد الخطرة التي نتعامل معها بشكل شبه يومي.

الأشكال الفيزيائية للمبيدات

غالباً لا يمكن استخدام المواد الفعالة بشكل مستقل و بصورة مباشرة في الحقل أو في أي مكان آخر للقضاء على الآفات المنتشرة فيه، لذلك تتم عبر مراحل تصنيع المبيد إضافة مواد أخرى إلى هذه المادة الفعالة والتي غالباً ما تكون خاملة وعديمة كيميائياً، كما أسلفنا، وذلك للحصول على شكل فيزيائي مبسط يسهل تداوله في التطبيق العملي والاستخدام المباشر، حيث يطلق على هذه الحالة الفيزيائية التي يظهر بها المبيد اصطلاحاً "صيغة المبيد Pesticide Formulation”.

علماً بأن صيغة المبيد أو حالته الفيزيائية التي يظهر و ينبغي تصنيعه بها، تعتمد على سمية المادة الفعالة Active Ingredient  ودرجة تأثيرها، و التي بناءً عليها تتم إضافة الوسط الحامل – الخامل كيميائياً-  للمادة الفعالة، وكذلك بعض المذيبات العضوية لضمان ذوبان المادة الفعالة والحصول على قوام متجانس للمبيد، وقد تضاف عوامل أخرى تساعد في رفع درجة فعالية المبيد، والمحافظة على ثبات شكله الفيزيائي لأطول مدة زمنية ممكنة.

وفيما يلي سرد بشيء من التفصيل لأشكال المبيد الفيزيائية:

الصيغة الصلبة Solid Formulation

يكون المبيد في هذه الصيغة على هيئة مسحوق (بودرة) أو حبيبات معدة للاستخدام وفق طرق تعتمد على طبيعة تركيب المبيد، بناءاً على حالة المادة الفعالة كما يلي:

المادة الفعالة الصلبة.

في هذه الحالة تخلط المادة الفعالة الصلبة مع المواد الأخرى الخاملة كيميائياً، والتي تمثل الوسط الحامل لها لإنتاج الصيغة النهائية للمبيد.

المادة الفعالة السائلة.

في هذه الحالة يمرر رذاذ المادة الفعالة السائلة وفق تقنية خاصة على المواد الخاملة حتى درجة الإشباع، والتي تكون على هيئة حبيبات صلبة لتشكل الوسط الحامل للمادة الفعالة، للحصول على صيغة صلبة نهائية متنوعة للمبيد،كما يلي:

المسحوق القابل للبلل Wetable Powder Formulation

الناقل في هذه الحالة هو الماء بحيث تشكل المبيدات محلولاً معلقاً في الوسط المائي.

الحبيبية Granulated Formulation

المادة الفعالة في هذه الحالة تكون محمولة على حبيبات صغيرة تتراوح أقطارها بين       ( 0.3 – 1.5ملم) شريطة أن تكون بطيئة الذوبان في الماء، على أن تستعمل دون تخفيف خاصة أثناء مكافحة الآفات المتواجدة في أماكن الوصول إليها بسهولة مثل آباط الأوراق، و الأوراق الملتفة على بعضها (مثل الذرة والقصب)، كما تستخدم لمكافحة حشرات التربة، بإضافتها للتربة حول النباتات حيث لتمتص عبر جذور النبات وتسري مع العصارة النباتية لتقضي على الآفات المستهدفة الموجودة على النبات.

الطعوم الجافة Dry Baits

تنتج بعض المبيدات على هذه الصيغة بحيث تكون المادة الفعالة على هيئة حبيبات كبيرة الحجم نسبياً أو على هيئة أقراص جافة محتوية على مادة جاذبة للآفات، خاصة تلك المستخدمة للقضاء على الديدان القارضة والجراد والجنادب والجرذان والقوارض بشكل عام دون تخفيف.

التدخين الجاف Dry Fumigants

تنتج المبيدات بهذه الصيغة بحيث تُضْغَطْ المادة الفعالة وأوساطها الحاملة على هيئة أقراص صغيرة أو كبيرة الحجم نسبياً مع كربونات الأمونيوم، لتطلق غازات سامة فور تعرضها لتيار هواء رطب، و تستعمل المبيدات بهذه الصيغة لمكافحة آفات الحبوب المخزونة في مستودعات وصوامع الغلال.

مساحيق التعفير  Dusts

تنتج المبيدات على هيئة مسحوق (بودرة) يحتوي نسبة منخفضة من المادة الفعالة صلبة أو سائلة القوام تتراوح بين (1-5٪).

الصيغة السائلة Liquid Formulation

في هذه الحالة السائلة، تكون المادة الفعالة منحلة في وسط سائل مثل الماء أو المذيبات العضوية أو الزيوت، وتأخذ المذيبات واحداً من الأشكال التالية:

المحلول المركز القابل للاستحلاب Emulsifiable Concentrate (EC)

تعتبر هذه الصيغة من أهم صيغ المبيدات السائلة، حيث تكون المادة الفعالة بها منحلة في مذيب عضوي مثل (الزايلين Xylene، الهكسانون الحلقي Cyclohexanone) أثناء الرش، غير قابلة للانحلال  أو التخفيف بالماء.

المحلول المركز القابل للذوبان في الماء Water Soluble (WS)

في هذه الصيغة تكون المادة الفعالة للمبيد منتشرة في وسط مائي، بمعنى أن المبيد في هذه الحالة قابل للتخفيف بالماء.

المحلول المركز القابل للانحلال في المحاليل الزيتية Oil Soluble Concentrate (OSC)

تنتشر المادة الفعالة في هذه الصيغة في وسط زيتي أو مذيب عضوي، و لا تقبل الانتشار في وسط مائي.

المحلول ذي الحجم متناهي الصغر Ultra Low Volume (ULV)

تنتشر المادة الفعالة في هذه الصيغة في وسط زيتي، وتستخدم المبيدات بهذه الصيغة للرش الجوي أو الأرضي مباشرة نظراً لتناهي صغر جسيماتها، وتمتاز هذه الصيغة بأن المبيدات عبارة عن محاليل قليلة التطاير، مما يعني إمكانية تغطية المساحات المستهدفة بالرش بأقل حجم ممكن من المبيد.

المبيدات المتحكم فيها Controlled Release (CR)

في هذه الصيغة تكون المادة الفعالة مغلفة بأغلفة بوليمرية لا يتجاوز قطرها 3ميكرون، بحيث تتحلل المادة ببطء تدريجي، كما تحافظ هذه الأغلفة على المادة الفعالة لمدة طويلة وتساعد على حماية النباتات المعاملة بها من أي تأثير جانبي للمبيد غير مرغوب فيه، علماً بأن المبيدات بهذه الصيغة يمكن أن تستخدم بمعدلات منخفضة بفعالية عالية.

تنوع المبيدات حسب تركيبها ومجموعاتها الكيميائية

تتنوع المبيدات حسب تركيبها ومجموعاتها الكيميائية كما يلي:

مركبات غير عضوية Inorganic Compounds

و تشمل أملاح الزرنيخ، الفلور، الزئبق، الفوسفور، والسيانيد وغيرها، وهي سموم عامة معديَّة شديدة التأثير، إلا أنها أصبحت محدودة الاستعمال، حيث تم حظر استعمالها في العديد من دول العالم لخطورتها الشديدة على الإنسان، كما تضم أيضاً المبيدات الغازية المستعملة بطريقة التدخين.

مركبات عضوية نباتية Botanical Organic Compounds

وهي عبارة عن مركبات مستخرجة من أصول نباتية، تؤثر معدياً وبالملامسة ومنها مركبات النيكوتين والأنابسين والروتينون، وهي سموم شديدة، إلا أنها غير ثابتة تحت الظروف الحقلية، لذا انتشر استخدامها ضد الحشرات الضارة بالصحة العامة وحشرات الحبوب والغلال المخزونة في المستودعات والصوامع.

مركبات عضوية صناعية Synthetic Organic Compounds

تشمل العديد من المبيدات،مثل الهيدروكربونات الكلورية، ومركبات السيكلوديين، والمركبات الفوسفورية العضوية، ومركبات الكاربامات، والتي تؤثر بالملامسة أو عن طريق الجهاز الهضمي، و بعضها قد يخترق النسيج النباتي فيدعى نفاذاً Penetrating، يجول في العصارة النباتية صعوداً وهبوطاً بين المجموع الخضري والجذري للنبات فيسمى جهازياً Systemic .

سمية المبيدات

تختلف الحساسية تجاه المواد السامة من فرد لآخر في أي مجتمع، فعند التعرض لمبيد ما فإن نسبة من الأفراد الأكثر حساسية لهذا المبيد تموت، و مع زيادة نسبة المبيد يموت عدد أكبر من الأفراد حتى تصل إلى كمية من المادة السامة (المبيد)، تقتل معظم أفراد المجتمع، علماً بأن الفرق ما بين الجرعة التي يبدأ عندها ظهور الموت بنسبة أعلى من المعدل الطبيعي، وتلك التي تعرض لها معظم أفراد المجتمع يعرف بمجال الجرعة السامة Dosage-mortality range.

ويعبر عن السمية بما يسمى "الجرعة القاتلة الوسطى، أو النصفية” ويرمز لها بـ (LD₅₀) اختصاراً للتعبير الإنجليزي (Lethal Dose 50)، وهي كمية المبيد (الجرعة) اللازمة لقتل 50٪ من أفراد المجتمع المتعرض له.

المواد السامة

وهي تلك المواد التي ينتج عنها ضرراً بليغاً نظراً لتفاعلها الكيميائي مع مكونات الجسم نتيجة لنفاذها عبر الجلد ومن ثم دخولها مجرى الدم عبر الجهاز التنفسي استنشاقاً أو الهضمي ابتلاعا أو الجلد امتصاصاً، مما ينتج عنه إعاقة خلايا الجسم عن استقبال الأكسجين اللازم لعملها وبالتالي تعطلها، ويرمز لها تحذيرياً بالرموز التالية:

تعاريف:

المبيد : هو أية مادة كيميائية منفردة أو أي خليط من مجموعة مواد تكون الغاية منها الوقاية من أية آفة أو القضاء عليها أو تخفيض نسبة تواجدها، بما في ذلك ناقلات الأمراض للإنسان ، أو للحيوان، أو للنبات ، أو تلك التي تؤدي إلى إلحاق الضرر أثناء إنتاج الأغذية والمنتجات الزراعية والأعلاف، أو أثناء تصنيعها ونقلها وخزنها وتسويقها، كما يقصد بالمبيد أي مادة كيميائية تستخدم لتنظيم نمو النبات أو لإسقاط أوراقه أو لتجفيفه أو لخف الحمل الغزير لأشجار الفاكهة، أو لوقاية الثمار من التساقط قبل تمام النضج.

الأثر السمي التراكمي: وهو الأثر الضار الذي يحدثه المبيد في الكائن الحي نتيجة تراكم نسب – ولو ضئيلة – منه في أنسجة الجسم لتبلغ مع الزمن قدراً مساوياً للجرعة السامة المفضية إلى الوفاة.

السموم : هي المواد التي يؤدي امتصاص كمية بسيطة منها إلى اضطراب في التكوين أو في أداء الوظائف لدى الإنسان أو النبات أو الحيوان مما يؤدي إلى إلحاق الضرر بالكائن الحي وربما إلى موته.

الآفة: هي كل كائن حي نباتي أو حيواني، يلحق ضرراً مباشراً أو غير مباشر بالإنسان، مثل : الفيروسات- البكتيريا- الفطريات- النباتات الطفيلية العشبية- الديدان الثعبانية – العناكب- القراديات – الحشرات – الفقاريات.

السمية: هي خاصية وظيفة أو حيوية، تحدد قدرة المركب الكيميائي على إلحاق الضرر أو التلف بالكائن الحي.

المادة الفعالة: هي الجزء ذو الفعالية الحيوية من تركيب المبيد المسئول عن قتل أو الحد من الآفات المستهدفة بالمبيد،  في حين أن باقي المواد التي تدخل في تركيبة تكون حاملة أو مذيبة لهذا الجزء الفعال، وتعد مواد خاملة.

طريقة الاستعمال: هي كل الجوانب المتعلقة باستعمال المبيد، مثل تركيز المادة الفعالة في التركيب المستعمل، ومعدل الاستعمال وتوقيته وعدد مراته وإضافة مواد أخرى إليه وطرق الاستعمال وأماكنه، مع بيان الكمية اللازمة ووقت استعمالها والفترة الواجب انقضائها قبل حصاد أو جمع المحصول، وغير ذلك .

فترة التحريم:هي الفترة الزمنية الواجب انقضائها بدءاً من آخر استعمال للمبيد على أي محصول زراعي، وحتى بدء القطاف أو الحصاد والتي تعتبر كافية لتفكك المبيد وزوال آثاره من المحصول النباتي إلى درجة أدنى من الحد الأقصى المسموح به حسب التنظيمات والمحلية والدولية.

أنواع السمية

ينقسم التسمم إلى :

أ- التسمم الموضعي والبدني

تصنف حوادث التسمم في الغالب إلى إصابات موضعية وبدنية حسب طبيعة الأعضاء والأنسجة المصابة،  فالإصابات الموضعية تقتصر على تلك المساحة من الجسم التي لامستها المادة السامة مباشرة كالجلد و العيون ( الأجزاء  المكشوفة من الجسم غالباً)، علماً بأنه يمكن أن تحدث إصابات موضعية في الأنف والحنجرة والرئتين عند استنشاق تلك المواد السامة،  أو في الفم والحنجرة والمعدة والأمعاء عند ابتلاع تلك المسممات أو ما ملوثته من طعام و شراب.

أما الإصابات البدنية فهي تلك التي تظهر على أحد أعضاء الجسم نتيجة لامتصاص الأنسجة   للمادة السامة و من ثم  دخولها مجرى الدم عن طريق الجهاز التنفسي أو الهضمي أو الجلد. مما يؤدي إلى إصابات قد تؤثر على الكبد والكليتين أو القلب والدماغ وبالتالي تؤثر على الفعاليات الحيوية للجسم بكامله، بل قد تنتهي بموت المصاب.

ب- التسمم الحاد والمزمن

تتباين المبيدات في درجة سميتها اعتماداً على طريقة التسمم إلى مايلي:

التسمم الحاد: هو ذلك التسمم الذي يظهر تأثيره بسرعة والناتج عن التعرض للمادة السامة لفترة قصيرة كابتلاعها أو ما لوثته من طعام أو شراب، أو ملامستها للجلد والعيون أو استنشاق الهواء الملوث بها.

التسمم المزمن: هو التسمم الناتج عن التعرض لتراكيز قليلة من المادة السامة لفترة طويلة من الزمن. علماً بأن التراكيز  والفترات الزمنية المسممة تختلف حسب سمية المواد الكيميائية الفعالة في المبيد وقد تتعاضد السمية بين المادة الفعالة وتلك المضافات الكيميائية (مكونات المبيد الخاملة) المستخدمة لتسهيل عمليات رش المبيد السائل خاصة أو الغازي

طرق التعرض للمواد السامة

تتعدد طرق التعرض للمواد الكيميائية السامة كما يلي:

ملامسة الجلد والعيون

ملامسة المواد السامة للجلد يأخذ الأولوية أهميةً،  وذلك لتكرار حدوثها نظراً لأن معظم الحوادث الشائعة المسببة للإصابات الموضعية تتم بملامسة الجلد إضافة إلى أن عدداً لا بأس به من هذه المواد يتم امتصاصها عبر الجلد بسرعة كافية تؤدي إلى التسمم البدني.

وأهم مناطق الجلد التي يمكن للمواد الكيميائية السامة  النفوذ من خلالها هي:

تجاويف الشعر والغدد العرقية الدهنية إضافة إلى الجروح والخدوش الصغيرة في البشرة.

تلوث الملابس والأحذية يشكل خطراً جسيماً نظراً لتركز ( تجمع ) المواد الملوثة السامة عليها مما يزيد من شدة الإصابة.

ملامسة المواد الكيميائية للعيون من أشد الأمور خطورة نظراً لشدة حساسية العين.

الاستنشاق

يعتبر الجهاز التنفسي من أهم منافذ دخول المواد الضارة إلى الجسم، حيث أن معظم حالات التسمم الحادثة أثناء العمل والتي تؤثر على الأعضاء الداخلية للجسم تنتج عن استنشاق الأبخرة والغازات والدقائق العالقة في الهواء.

الابتلاع

هذا الطريق هو أقل شيوعا بكثير من التسمم بالاستنشاق نظراً لأن ابتلاع المواد السامة لا يتم إلا من خلال تناول الأطعمة أو المشروبات وغيرها الملوثة بالمواد السامة أو  تلوث اليدين وقضم الأظافر.

خطورة السمية

إن خطورة السمية لا تأتي من مدى سمية المادة الكيميائية فقط وإنما من كمية المادة السامة التي تم التعرض لها إضافة إلى طبيعة المادة ومدة التعرض الزمنية، حيث أن المادة السامة المخزونة لا تشكل خطراً ما دام الإناء محكم الغلق ولكن وجود مادة أخرى أقل سمية في إناء مفتوح في غرفة رديئة التهوية يؤدي إلى إصابات تسمم قد تكون خطرة عند التعرض لها لدرجة الموت ، بمعنى أن الخواص الفيزيائية لهذه المواد تلعب دوراً هاماً في تحديد الكمية التي يتم التعرض لها. أي أنه ليست فقط سمية المادة بل أيضاً خواصها الكيميائية والفيزيائية وطبيعة وظروف التعامل معها و تداولها وتخزينها هي التي تتحكم في حدوث الإصابة أو التسمم.

علماً بأن المبيدات العضوية وخاصة الفوسفورية Organic Phosphorus insecticides منها تعد من عوامل تسمم الأعصاب Neurotoxin Agents حيث تؤدي هذه المواد إلى تلف الجهاز العصبي وتعطيله لدى المصاب نظراً لحساسيته تجاه المركبات العضو معدنية [ يتكون الجهاز العصبي من الدماغ والحبل الشوكي والأعصاب، (يحيط بالدماغ والحبل الشوكي عظام صلبة لحمايتها من الضربات)، إذ تخرج الأعصاب من الدماغ والحبل الشوكي وتتوزع في جميع أنحاء الجسم لنقل إحساسه بالأشياء وتنظيم حركات، علماً بأن الأعصاب تنقسم:

أعصاب حسية: تنقل الإحساس من أعضاء الجسم إلى الدماغ عبر الحبل الشوكي.

أعصاب حركية: تنقل الأوامر من الدماغ عبر الحبل الشوكي إلى أعضاء الجسم.]

والجدول التالي يوضح الجرعة القاتلة (LD₅₀) لبعض المبيدات شائعة الاستخدام:

المبيد	الجرعة القاتلة (LD50) ملجم/كجم	المبيد	الجرعة القاتلة (LD50) ملجم/كجم
الدرين	38	ميثيل باراثيون	9
اندرين	10	دايازينون	108
هبتاكور	130	دايمثويت	215
ثيودان	43	ليبا سيد	190
سيفين	500	بينوميل	10.000
فوسفاميدون	23.5	دلتا مثرين	139
بايجون	95	سايبر ميثرين	4000
تيميك	0.95	مالاثيون	2800
مبيدات شديدة الخطورة
كاراثين	980	بروبوكسور	104
توكسافين	90	بروموكسنيل	190
فوسدرين	6.8	تترامثرين	5000
باراثيون	3	دايكلوروفوس	56

الوقاية من مخاطر المبيدات

إن الحريق أو الاشتعال والانفجار من المخاطر شائعة الحدوث في مواقع العمل خاصة عندما يتداول في بيئة العمل مواد قابله للاشتعال في عمليات التصنيع، مواقع التخزين أو أي مكان في موقع العمل. وعلى سبيل المثال في مصانع المبيدات يمكن أن يظهر خطر الاشتعال والحريق في المكاتب الاداريه، مناطق التحميل، التعبئة والتغليف فضلاً عن خطوط الإنتاج داخل المصانع أو في محطات توليد الطاقة وغيرها وذلك قد ينجم عن حوادث عرضيه في المصنع أثناء نقل أو تحميل أو تفريغ الوقود أو نتيجة لارتفاع مفاجئ في الضغط أو الحرارة داخل المصنع أو بفعلٍ تخريبي و غيرها من الأسباب الطبيعية  لأخرى.