باقی مانده سموم شیمیایی

با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و نیاز بشر به غذا و تلاش برای حفظ محصولات کشاورزی در برابر آفات و بیماری ها و دیگر آلودگی ها از سموم و آفت کش های شیمیایی در سراسر جهان استفاده می شود.

آفت کش ها ترکیبات ساخته شده یا طبیعی اند که در کشاورزی برای کنترل آفات، علف های هرز و بیماری های گیاهی به کار می روند که علاوه بر آلودگی زیست محیطی و کاهش تنوع زیستی (از بین بردن حشرات مفید مانند زنبور عسل و ...)، در محصولات کشاورزی باقی مانده و چنانچه میزان آن بالاتر از حد مجاز (MRL) باشد خطرات زیانباری برای سلامت انسان در پی خواهند داشت که منظور از MRL حداکثر غلظت مجاز باقی مانده سموم شیمیایی در محصولات کشاورزی است که به طور معمول برحسب میلی گرم بر کیلوگرم (ppm) است به عنوان استانداردی برای تجارت بین المللی و سلامت مواد غذایی شناخته شده است.

سازمان بهداشت جهانی (WHO) تخمین می زند که سالانه نزدیک به 250000 مرگ و میر در سراسر جهان بر اثر مسمومیت اتفاق می افتد که آفت کش ها به تنهایی باعث مرگ 150000 نفر می شوند. طبق گزارش شبکه فعال در زمینه آفتکش ها (PAN) سالانه 385 میلیون نفر در سراسر دنیا دچار مسمومیت شدید با سموم شیمیایی می شوند که این میزان در سال حدود 1990، 25 میلیون بوده است.

به طور کلی اغلب محصولات كشاورزي كه در معرض آفت كش ها قرار گرفته و مدت زمان كوتاهي بعد از سمپاشي به بازار مصرف ارائه مي شوند و اصطلاحاً دوره کارنس در آن ها لحاظ نمی شوند، حاوي مقاديري بالایی از باقيمانده سموم هستند بخصوص محصولات گلخانه ای. دوره کارنس، حداقل زمان بین آخرین سمپاشی تا برداشت محصول است که باید رعایت شود تا بقایای سم در محصول تجزیه شده و مقدار آن در سطح محصولات میوه و سبزیجات کاهش یابد. 

رعایت این زمان به خصوص برای محصولات کشاورزی که به طور تازه مصرف می شوند، اهمیت بالایی دارد. متأسفانه اغلب اوقات این محصولات قبل از اینکه دوره کارنس سم به پایان برسد وارد بازار شده و به فروش می رسند. البته لازم به ذکر است که چنانچه میزان سم مصرفی بالاتر از میزان توصیه شده شرکت تولید کننده سم باشد حتی با رعایت کردن دوره کارنس، باقی مانده سموم بالاتر از حد مجاز خواهد بود و نکته دیگر، پاشش صحیح سم مطابق با دستورالعمل های تولید کنندگان است که اگر سمپاش کالیبره نشود، مقدار سم مطابق با دستورالعمل ها پاشیده نخواهد شد و ممکن است حتی بعد از گذراندن دروه کارنس مقادیر بالایی از سم در محصولات کشاورزی باقی بماند و یا بالعکس دارای عملکرد مناسب نباشد.

 
علاوه براین در کنار تمام موارد، برخی از سموم توسط برخی از کشورها و سازمان ها ممنوع اعلام شده است که متأسفانه هنوز در ایران مصرف می شود به طور مثال سم کلرپیریفوس که هم توسط اتحادیه اروپا تأیید نشده و هم در ایران در لیست سموم حذف شده سازمان حفظ نباتات ممنوع شده و یا با وجود ممنوعیت سم دیازینون توسط اتحادیه اروپا  و ایران (در لیست سموم حذف شده سازمان حفظ نباتات) همچنان در ایران استفاده می شود.

 
سمیت آفت کش ها
 

درجه سمیت آفت کش ها با شاخص LD50 مشخص می شود که LD50  عبارت است از مقدار معینی از سم که به طور متوسط باعث مرگ و میر حدود 50 درصد از جمعیت حیوانات آزمایشگاهی می شود که راه ورود سم (گوارشی و پوستی) نیز باید مشخص شود و هر چه میزان  LD50  بزرگتر، میزان سمیت ماده کمتر است. برای مثال مقادیر LD50 برای سموم مایع به شرح زیر می باشد.

سمومی که LD50 آنها کمتر از200 میلی گرم در کیلوگرم باشد، سموم فوق العاده سمی هستند.

سمومی که LD50 آنها بین 200 تا 2000 میلی گرم در کیلوگرم باشد، سموم با سمیت متوسط هستند.

سمومی که LD50 آنها بین 2000 تا 3000 میلی گرم در کیلوگرم باشد، سموم با سمیت ضعیف هستند.

سمومی که LD50 آنها بیش از 3000 میلی گرم در کیلوگرم باشد، سموم فاقد سمیت حاد می باشند.

طبقه بندی آفت کش ها

طبقه بندی سموم بر اساس نحوه حرکت در گیاه:

آفت کش های غیر سیستمیک: این سموم چربی دوست هستند و در لایه مومی گیاهان جذب شده و فقط در قسمت های بیرونی گیاه باقی مانده و در داخل گیاه حرکت نمی کنند.

سم کلرپیریفوس یک حشره کش غیر سیستمیک است و این سم آفات ساقه خوار را از بین می برد و اثر بخشی مناسبی ایجاد می کند. سم سایپرمترین از دیگر انواع سموم حشره کش محسوب می شود در گروه غیر سیستمیک قرار دارد و برای از بین بردن آفات جونده و مکنده استفاده و خاصیت ابقایی بالایی دارد.

آفت کش های سیستمیک: آفت كش های سیستمیک از طریق یک بخش از گیاه جذب مي شوند، سپس در تمامی بخش های گیاه پخش و سبب کنترل آفات مي شوند. به همین دلیل آفت کش های سیستمیک نسبت به غیرسیستمیک را نمی توان به راحتی از گیاه حذف کرد. سموم استامی پراید (Acetamiprid) و ایمیداکلوپراید (Imidacloprid) مثالهایی از سموم سیستمیک هستند.

طبقه بندی بر اساس نحوه نفوذ

سموم گوارشی: ترکیباتی هستند که از طریق دستگاه گوارش وارد بدن آفات شده و با ایجاد اختلال در بافت و اندام ها باعث مرگ می شوند (مانند آبامکتین، پرمترین).
سموم تماسی: ترکیباتی هستند که از طریق پوست وارد بدن آفت شده و باعث مسمومیت و مرگ حشره می شوند (مانند مالاتیون، گوزاتیون).
سموم تدخینی: ترکیباتی هستند که در شرایط عادی به شکل گاز در آمده و از طریق روزنه های تنفسی وارد سیستم تنفسی آفت شده و با جایگزین شدن به جای اکسیژن باعث خفگی آفات می شود (مانند فسفید آلومینیوم، هیدروژن سیانید).

طبقه بندی آفت کش ها براساس ساختار و  نوع ترکیب شیمیایی

علاوه بر این، سموم بر اساس ساختار شیمیایی به دو دسته معدنی (فاقد کربن) و آلی (حاوی کربن) تقسیم بندی می شوند که سموم معدنی شامل دو دسته طبیعی (مانند گوگرد) و ساخته شده (مانند سموم آرسنیکی) هستند. سموم آلی نیز شامل دو دسته طبیعی (مانند آزادیراختین) و ساخته شده (مانند ترکیبات فسفره، کلره، کاربامات، تریازین، فنوکسی، پیرتروئید، نئونیکوتینوئید) تقسیم بندی می شوند.

سموم فسفره: به کلیه سمومی گفته می شوند که در ترکیب خود دارای فسفر هستند و منشا اصلی این سموم اسید فسفریک است. بيشتر آفت كش های ارگانوفسفره، حشره كش هستند، که علت مصرف زیاد این حشره کش ها، حساسیت زیاد حشرات، بـه این سموم است. در این گروه آفت کش هایی با مکانیسم عمل تماسی، گوارشی، تدخینی و سیستمیك وجود دارند. آفت كش های ارگانوفسفره، می توانند باعث کاهش تولید انسولین شوند و توانایی آسیب به DNA را دارند. حساسیت مادر به ارگانوفسفره ‌ها می تواند باعث کاهش زمان بارداری و اختلالات رشدی در نوزاد شود. مشهورترين آفت كش های این دسته، مالاتيون، ديازينون، و دی متوآت هستند.

سموم کلره: این سموم در زمینه های مختلف در مقابل انواع بسیاری از حشرات استفاده می شده اند اما در حال حاضر آفت كش های ارگانوكلره به دلیل پايداری بالا در محيط زيست كمتر استفاده مي شوند. این سموم در آب نامحلول می باشند اما در چربی ها حل می شوند به همین دلیل می توانند به راحتی در بافت های چربی انسان و حيوانات ذخیره شوند مثلا گاوي که قبلا در معرض آلودگی قرار گرفته است، این آلودگی در چربی شیر آن نیز وجود دارد و انسان با مصرف این شیر، می تواند آلوده شود.

ددت (DDT) یک نوع رایج از آفت کش های ارگانو کلره است، که استفاده کنترل نشده از آن مشکلات زیست محیطی و بهداشتی متعددی را ایجاد کرده است و می تواند باعث ایجاد انواع مختلفی از سرطان شود. استفاده از DDT به دلیل اثرات طولانی مدت و ماندگاری در زنجیره غذایی، تقریبا در سراسر جهان ممنوع است، اما با این حال، هنوز در بسیاری از کشورها، به ویژه در کشورهای در حال توسعه، به طور غیرقانونی استفاده می شود. آفت کش های اندوسولفان، دیل درین، هپتاکلر، متوکسی کلراید و دیکوفول ها از دیگر آفت کش های ارگانو کلره هستند. از عوارض آفت‌کش‌ های ارگانو کلره می توان به ناهنجاری‌های غدد درون ریز، تأثیر بر رشد جنین اشاره کرد.

سموم کاربامات: کربوفوران و آلدیکارب گروهی از کاربامات ها، با کاربرد گسترده هستند و دیرتر از دو گروه ارگانو کلره و ارگانو فسفره مورد استفاده قرار گرفته اند. كاربامات ها شامل حشره كش ها، قارچ كش ها و علف كش ها مي شوند و اكثر آنها دارای پايداری كمی در محيط زيست هستند. از لحاظ سميت، اين گروه دارای آفت كش هايی با سميت اندک تا بسيار سمی هستند. این نوع از آفت کش ها نیز می توانند از طریق ایجاد اختلال در غدد درون ریز، ایجاد بیماری های عصبی-رفتاری و افزایش احتمال زوال عقل، بر سلامتی انسان ها تاثیرگذار باشند.

آفت کش های تریازین: آفت كش های اين گروه، مانند آترازین، همگی علف كش هستند و اکثر توسط ريشه جذب و از طریق مکانیسم سیستمیک اثر میکنند. تريازين جزو آفت کش های پايداری است که می تواند برای زمان طولانی درون خاک باقی بماند. علف کش های تریازین نیز می توانند در ایجاد بیماری هایی مانند بروز سرطان سینه دخیل باشند.

آفت کش های فنوكسی: آفت کش های فنوكسی برای كنترل علف های هرز پهن برگ، در مزارع گیاهان زارعی مثل گندم و ... بسيار استفاده می شوند. این دسته از آفت کش ها هم می توانند در ایجاد سرطان دخیل باشند و می توانند باعث ایجاد نقایص مادرزادی در کودکان شوند.

سموم پيرتروئيد: پیرتروئیدها دسته ای از حشره کش های آلی سنتزی هستند که می توانند از پیرتروم ها (عصاره گیاهی از گل داوودی) به دست آیند. پیرتروئیدها از دهه 1980 در سراسر جهان به دلیل اثربخشی بالا و سمیت کم آنها در مقایسه با سایر حشره کش ها استفاده شده اند. سایپرمترین و دلتامترین در این دسته آفت کش ها قرار دارند. تعداد زیادی از حشره کش های خانگی حاوی بعضی از پیرتروئیدها هستند و در کنترل بیماری هایی که از حشرات منتقل می شوند مانند مالاریا مؤثر هستند. در مقایسه با آفت کش های سنتی، آفت کش های پیرتروئید قابلیت کمتری در آلوده کردن محیط زیست دارند اما می توانند از طریق زنجیره غذایی وارد بدن موجودات زنده شوند. به دلیل چربی دوستی پیرتروئیدها، حذف آنها پس از ورود به بدن موجودات زنده دشوار است. قرار گرفتن طولانی مدت با پیرتروئیدها می تواند باعث بیماری های مزمن شود و اثرات سمی بر سیستم عصبی، ایمنی، قلبی عروقی و ژنتیکی موجودات زنده داشته باشد و می تواند باعث سرطان زایی هم بشود.

آفت کش های نئونیکوتینوئید: این آفت کش ها دسته ای از مواد شیمیایی هستند که با ایجاد اثرات منفی بر سیستم عصبی حشرات، به عنوان حشره کش استفاده می شوند و این نگرانی وجود دارد که ممکن است نئونیکوتینوئیدها، جانداران دیگر از جمله انسان را نیز تحت تأثیر قرار دهند.

آفت کش های استامی پراید، ایمیداکلوپراید، تیامتوکسام نمونه هایی از این آفت کش ها هستند و مسمومیت های حاد با نئونیکوتینوئیدها در انسان، منجر به ایجاد علائم تنفسی، قلبی عروقی و عصبی، می شود.

طبقه بندی سموم شیمیایی بر اساس نسل

با توجه به خطرات سموم شیمیایی برای کاهش اثرات منفی آن روی انسان و محیط زیست نسل هایی مختلف سموم ظهور یافتند.

• نسل اول حشره کش ها شامل ترکیبات معدنی مانند آرسنیک هستند.
• در نسل دوم ترکیبات کلره، فسفره، کاربامات ها و پیرتروئیدهای ساخته شده گسترش پیدا کردند. در این نسل آفت کش DDT ظهور پیدا کرد.
• نسل سوم آفت‌کش‌ها به زیست پایه (Biorational) یا دارای منشأ زیستی موسوم بوده که در واقع مواد بیولوژیکی هستند که برای کنترل آفت خاصی به‌کار می‌روند و تاثیری روی موجودات زنده غیرهدف ندارند و شامل هورمون‌ها، آنزیم‌ها، فرمون‌ها، تنظیم‌ کننده‌های رشد حشرات (IGR)، ویروس‌ها، باکتری‌ها، قارچ‌ها و نماتدهای بیماری‌زای حشرات هستند.
• معرفی نسل چهارم آفتکش ها موسوم به آفتکش های بیولوژیک بر پایه دانش زیست فناوری، شاید از زمانی آغاز شد که طراحی و ساخت گیاهان مقاوم به آفات با استفاده از انتقال ژن و بحث تراریختگی مطرح گردید. در سال های اخیر نسل چهارم که فن آوری انتقال ژن می باشد توسعه یافته است و ژن های تولید کننده سم (توکسین) از باکتری باسیلوس تورنجینسیس  (Bt) به گیاهان منتقل شده در نتیجه گیاه توانایی تولید این نوع پروتئین را برای از بین بردن حشرات پیدا می کند ولی از آن جایی که تعداد زیادی از حشرات توانستند در مقابل این باکتری مقاومت کنند، دانشمندان در کنار این ترکیب روی سایر ترکیبات نیز سرمایه گذاری علمی کردند.

بحث کنترل باقیمانده سموم در محصولات غذایی علاوه بر اثرات مخرب روی انسان، خسارت های اقتصادی هنگفتی به خصوص به صادر کنندگان می زند و باعث بازگشت محموله های صادراتی می شود و علاوه بر این باعث خدشه دار شدن نام کشور در بحث صادرات می شود.

حد مجاز باقیمانده سموم
 

برای اطلاع از مقدار حد مجاز باقیمانده سموم یا MRL محصولات در ایران لینک‌ زیر را ببینید:

موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور 

برای اطلاع از مقدار حد مجاز باقیمانده سموم یا MRL محصولات در اتحادیه اروپا لینک‌ زیر را ببینید:

وب سایت رسمی اتحادیه اروپا را از اینجا ببینید.

همچنین لیست سموم ممنوع شده در ایران را از اینجا ببینید.

و لیست سموم ممنوع شده در اتحادیه اروپا را از اینجا ببینید.

علاوه بر این لازم است صادر کنندگان قبل از ارسال محموله صادراتی، قوانین و الزامات کشور مقصد را در نظر گرفته و برای اطمینان از حد مجاز و اندازه گیری باقیمانده سموم، آنها را در آزمایشگاه معتبر صنایع غذایی با حد تشخیص بالا در حد استانداردهای اروپا بررسی کرده و سپس صادر کنند تا در کشور مقصد دچار مشکل نشوند. برای اطلاع از مقدار حد مجاز باقیمانده سموم به وب‌سایت آزمایشگاه مرجعان خاتم مراجعه کنید.