Глифосат является пестицидом широкого спектра действия, активно применяемым для уничтожения нежелательных растений, как в сельском хозяйстве, так и в несельскохозяйственных ландшафтах. По оценкам, в США ежегодно используют от 38 до 48 млн. фунтов (17,2 …21,7 млн. кг). Большинство продуктов, содержащих глифосат, либо изготовляется, либо используется вместе с поверхностно-активным веществом, помогающим глифосату проникнуть в клетки растений.
Продукты, содержащие глифосат, обладают острой токсичностью для животных, включая человека. Симптомы: раздражение глаз и кожи, головная боль, тошнота, оцепенение, повышенное кровяное давление и учащенное сердцебиение. Поверхностно-активное вещество, используемое в распространенном продукте на базе глифосата (известном под названием "Раундап"), более токсично, чем сам глифосат, а комбинация этих двух веществ ещё более токсична.
Гербициды на базе глифосата продаются как безвредные, но данные лабораторных исследований поражают: совершенно противоположный эффект показывают все стандартные категории токсикологических тестов. Обнаружены: среднесрочная токсичность (поражение слюнных желез), долгосрочная токсичность (воспаление стенок желудка), генетические повреждения (в клетках крови человека), влияние на репродуктивность (снижение выработки спермы у крыс, увеличение частоты появления анормальной спермы у кроликов), канцерогенность (увеличение частоты появления опухолей печени у самцов и рака щитовидной железы у самок крыс).
Наблюдения за людьми (в основном фермерами), имеющими контакт с глифосатом, показали, что такой контакт ассоциируется с увеличением риска выкидышей, преждевременными родами и раковой лимфомой (не-Ходжкина).
Агентство защиты окружающей среды США назвало глифосат "исключительно долгоживущим", а полевые исследования в штатах Айова и Нью-Йорк обнаружили, что период полураспада гербицида превышает 100 дней. Глифосат был найден в водных источниках после его применения в сельском, городском и лесном хозяйстве.
Обработка глифосатом снижает популяции полезных насекомых, птиц и мелких млекопитающих вследствие уничтожения растительности, которая используется ими в качестве пищи или укрытия.
Лабораторные исследования показали, что глифосат увеличивает восприимчивость растений к болезням и ухудшает рост азотфиксирующих бактерий.
Гербициды на базе глифосата, предлагаемые производителями как "низко токсичные и дружественные к окружающей среде", могут казаться панацеей при борьбе с нежелательными растениями. Между тем глифосат опасен для здоровья людей и окружающей среды. Настоящая статья содержит обзор негативных последствий его применения.
Глифосат, N-(фосфонометил)глицин (рис. 1), является неизбирательным гербицидом, действующим на весь организм, который используется для уничтожения широколиственных, травянистых и осоковых видов растений. Он зарегистрирован в США с 1974 года и применяется для борьбы с сорняками в широком спектре сельскохозяйственных, городских, садово-парковых, водных и лесных ситуаций. Большинство гербицидов содержит изопропиламиновую соль глифосата.
Рис. 1
Продукты из глифосата производятся в разных странах мира компанией Monsanto Company. Они продаются под разными торговыми марками: в США наиболее распространены названия "Раундап", "Родео" и "Аккорд" (Roundup, Rodeo и Accord).
В отличие от других гербицидов, химические вещества, близкие по своей природе к глифосату, не являются гербицидами.
Глифосат занимает в США седьмое место среди наиболее распространенных пестицидов в сельском хозяйстве, третье место среди пестицидов, применяемых на промышленных и коммерческих землях и второе место - в домашних хозяйствах и садах. Годовое применение по оценке Агентства защиты окружающей среды США (US Environmental Protection Agency, EPA) составляет от 38 до 48 млн. фунтов (17,2 … 21,7 млн. кг). В сельском хозяйстве наибольшее использование отмечено при производстве соевых бобов, кукурузы, сена, на пастбищах и на землях под паром. Применение глифосата в настоящее время (1998 г.) увеличивается примерно на 20% в год, в основном вследствие недавней разработки с помощью генной инженерии и интродукции растений, толерантных к гербициду (рис. 2).
В США ежегодно отмечается 25 миллионов случаев использования (глифосата) на газонах и лужайках.
Механизм действия глифосата по данным EPA "в настоящее время не известен".Тем не менее, исследованиями установлено, что глифосат ингибирует ферментный путь с участием шихимовой кислоты, не позволяя растениям синтезировать три ароматических аминокислоты. Эти аминокислоты жизненно важны для роста и выживания большинства растений. Ключевой фермент, ингибируемый глифосатом, называется EPSP синтаза. Глифосат также может ингибировать или подавлять два других фермента, участвующих в синтезе тех же аминокислот. Эти ферменты имеются у высших растений и микроорганизмов, но отсутствуют у животных.
Две из этих трех ароматических аминокислот являются незаменимыми для человека, поскольку у человека, как и у всех высших животных, отсутствует механизм синтеза этих аминокислот с участием шихимовой кислоты, и он может получать их только из пищи. Одна из трех аминокислот синтезируется животными через другой путь.
Глифосат может оказывать воздействие на ферменты растения, не связанные с участием шихимовой кислоты. У сахарного тростника он снижает активность одного фермента, участвующего в метаболизме сахара. Он также ингибирует главный детоксифицирующий фермент растений.
"Раундап" воздействует на ферменты у млекопитающих. У крыс "Раундап" снижает активность двух детоксифицирующих ферментов в печени и пищеварительного фермента.
"Инертные" ингредиенты глифосат-содержащих продуктов
Фактически каждый пестицид, кроме так называемого "активного" вещества, предназначенного для уничтожения растений, содержит также другие ингредиенты. Эти ингредиенты неточно называют "инертными". "Инертные" составляющие предназначены для облегчения использования продукта и увеличения его эффективности. Как правило, эти составляющие не указываются на этикетках пестицидных продуктов.
Для продуктов из глифосата многие "инертные" ингредиенты были идентифицированы. Основная информация об этих "инертных" составляющих приведена в таблице "Токсичность "инертных" ингредиентов глифосат-содержащих продуктов".
Многие рассмотренные в настоящем обзоре токсикологические исследования были проведены с одним глифосатом, активным веществом пестицидов. Другие исследования выполнены с коммерческими продуктами, содержащими как глифосат, так и "инертные" составляющие. Невозможно точно оценить опасность применения продукта, который фактически используется, но не прошел тестирования.
Мы обсудим оба вида исследований, отметив, где это возможно, какой продукт исследовался в каждом конкретном случае.
Медианная летальная доза для глифосата при оральном приеме (доза, вызывающая гибель 50% исследуемых животных, LD50), для крыс находится выше 4320 миллиграмм на килограмм (мг/кг) веса тела. Это позволяет отнести гербицид к категории токсичности III (осторожное применение). Его острая токсичность при воздействии на кожу (дермальная LD50) для кроликов находится выше 2000 мг/кг веса тела, что также соответствует III категории токсичности.
Коммерческие гербициды с глифосатом более остро токсичны, чем сам глифосат. Количество "Раундапа" (содержащего глифосат и поверхностно-активное вещество POEA), приводящее к гибели крыс, составляет только около 1/3 количества одного глифосата. "Раундап" также более остро токсичен, чем POEA.
Глифосат-содержащие продукты более токсичны при вдыхании, чем при оральном приеме. При вдыхании "Раундапа" крысами обнаружены "признаки токсичности во всех тестированных группах", даже при самых низких исследованных концентрациях. Эти признаки включают удушье, покраснение глаз, снижение активности, уменьшение веса тела..Отмечались прилив крови к легким и их покраснение. Доза, приводящая к повреждению легких и смертельному исходу при введении в дыхательный тракт двух продуктов "Раундап" и POEA (вводившихся принудительно в трахею) составила только 1/10 дозы, приводящей к таким же последствиям при оральном приёме.
Влияние на систему кровообращения. При введении собакам внутривенно глифосата, POEA и "Раундапа" в таких количествах, чтобы их концентрация в крови приблизительно соответствовала концентрации в крови человека при попадании глифосата в его пищеварительный тракт, обнаружено, что глифосат увеличивал способность сердечной мышцы сокращаться. POEA уменьшало производительность сердца и снижало артериальное давление. "Раундап" приводил к сердечной депрессии.
Раздражение глаз. Северо-западная ассоциация альтернативы пестицидам (NCAP) составила обзор опасных для глаз последствий применения для 25 глифосат-содержащих продуктов, проанализировав листки компаний-производителей, содержащие данные о безопасности материалов. Один из продуктов "вызывает сильное раздражение", четыре - "существенное, но временное повреждение глаз", восемь "вызывают раздражение глаз", пять "могут вызвать раздражение глаз", один "является умеренным раздражителем" и три "вызывают легкое раздражение". Еще три продукта требуют добавления перед использованием поверхностно-активного вещества (смачивающего агента) и это вещество, продаваемое производителем глифосата, "вызывает жжение глаз".
Раздражение кожи. Глифосат классифицируется как слабый раздражитель кожи. "Раундап" является "умеренным раздражителем для кожи" и выздоровление может занять более двух недель.
Симптомы, вызываемые непреднамеренным контактом с глифосат-содержащими гербицидами
Раздражение глаз
Болезненные ощущения в глазах
Жжение в глазах
Затуманенное зрение
Распухшие глаза, лицо, суставы
Онемение лица
Жжение кожи
Зуд кожи
Покалывание кожи
Повторяющаяся экзема
Волдыри
Сыпь на коже
Учащенное сердцебиение
Неравномерное сердцебиение
Повышенное кровяное давление
Боли в груди
Избыточное поступление крови к органам
Кашель
Головная боль
Тошнота
Данные об острой токсичности продуктов с глифосатом для человека были впервые опубликованы медиками из Японии, изучившими 56 попыток самоубийства, девять из которых оказались фатальными. Симптомы включали боли в кишечнике, рвоту, избыточную жидкость в легких, пневмонию, затемнение сознания и разрушение красных кровяных тел. Врачи определили, что в фатальных случаях прием составил в среднем около 200 миллилитров (3/4 чашки). Они считали, что источником токсичности "Раундапа" было поверхностно-активное вещество POEA. Более поздние описания случаев отравления обнаружили те же симптомы, а также дисфункцию легких, желудочно-кишечного тракта, анормальные электрокардиограммы, низкое кровяное давление, повреждение почек и гортани.
Меньшие количества "Раундапа" производили неблагоприятный эффект, обычно раздражение кожи и глаз, а также вызывали некоторые из симптомов, перечисленных выше (см. табл.1). В частности при втирании "Раундапа" в глаза происходило воспаление глаз и век, сопровождаемое ускоренным сердцебиением и повышенным кровяным давлением. Вытирание лица после соприкосновения с загрязненным распылительным оборудованием приводило к распуханию лица. Нечаянное опрыскивание "Раундапом", применяемым в садоводстве, приводило к экземе ладоней и рук, продолжавшейся два месяца. Проливание гербицида вызывало головокружение, лихорадку, тошноту, болезненное сердцебиение и боли в горле.
Глифосат часто описывается как токсикологически безвредный: "интенсивные исследования приводят к твердому выводу, что глифосат имеет очень низкий уровень токсичности". Обзор токсикологии глифосата, осуществленный LD50, заставляет сделать другие выводы. Вредные эффекты были обнаружены в каждой стандартной категории тестирования (субхроническая и хроническая токсичность, канцерогенность, мутагенность и влияние на репродуктивность). Эти выводы NCAP оспариваются (производителем продукта) утверждением, что стандартные методики всегда обнаруживают вредные эффекты при максимальных дозировках. Между тем, следующие пять разделов настоящего обзора свидетельствуют, что вредные эффекты обнаруживались не по этой причине: все они были зафиксированы при дозах меньших, чем максимальные (редкие исключения четко идентифицированы).
В субхронических (среднесрочных) исследованиях на крысах и мышах, выполненных Национальной токсикологической программой (NTP), микроскопические раны слюнной железы были обнаружены при всех тестированных дозах у крыс (200 - 3400 мг/кг в день) и при всех дозах, кроме самых низких, у мышей (1000 - 12000 мг/кг в день) (см. рис. 3). Дальнейшие исследования, проведенные NTP, обнаружили, что механизм образования этих ран под воздействием глифосата включает гормон адреналин.
Исследования NTP показали также, что при всех дозировках, кроме двух самых низких, наблюдалось увеличение количества двух ферментов печени. Другие эффекты, обнаруженные, по крайней мере, при двух дозировках, выражались в снижении прироста веса у крыс и мышей, диарее у крыс, изменении веса печени и почек у самцов крыс и мышей.
В другом субхроническом лабораторном исследовании найдено, что содержание калия и фосфора в крови крыс увеличилось при всех тестированных дозировках (60 -1600 мг/кг в день).
В субхронических тестах глифосат-содержащие продукты более токсичны, чем глифосат. В семидневном тесте на телятах доза в 790 мг/кг в день "Раундапа" вызвала пневмонию и смерть 1/3 животных. При более низких дозировках снижалось потребление пищи, наблюдалась диарея.
Глифосат также токсичен в долгосрочных исследованиях. При всех проверенных дозировках, кроме самых низких, наблюдалось избыточное деление клеток в мочевом пузыре у самцов мышей и воспаление стенок желудка у самцов и самок крыс.
Недавнее шведское исследование лейкемии HCL, разновидности раковой лимфомы (не-Ходжкина), показало, что для людей, профессионально контактирующих с глифосат-содержащими гербицидами, риск заболевания HCL увеличивается в три раза. Аналогичные исследования больных лимфомой (не-Ходжкина) показали, что контакт с глифосат-содержащими гербицидами ассоциируется с увеличением риска заболевания примерно в тех же размерах.
Все доступные общественности лабораторные исследования способности глифосата вызывать раковые заболевания были выполнены производителем продукта или по его заказу. Первые исследования канцерогенности, выполненные под эгидой EPA (1981 г.), обнаружили увеличение частоты появления опухолей яичек у самцов и рака щитовидной железы у самок крыс. Оба результата получены при максимальных тестированных дозах (30 мг/кг веса тела в день). Второе исследование (1983 г.) обнаружило тенденцию к увеличению частоты редкой опухоли почек у самцов мышей 77. Самое последнее исследование (1990 г.) нашло увеличение числа опухолей поджелудочной железы и печени у самцов крыс и подтвердило увеличение частоты появления рака щитовидной железы у самок крыс, обнаруженное в исследованиях 1983 г.
Однако EPA не считает, что в перечисленных случаях глифосат является причиной возникновения опухолей или увеличивает частоту их появления. Для опухолей яичек EPA приняло интерпретацию промышленного патолога, заявившего, что частота опухолей в тестированных группах (12%) была аналогична данным (4,5%) для другой группы крыс, в пище которых глифосат отсутствовал. Для рака щитовидной железы EPA заявило, что невозможно выявить различия между раковыми и обычными опухолями этого типа, поэтому оба вида опухолей должны рассматриваться совместно. Объединенные данные статистически недостоверны. Для случаев опухолей почек производитель продукта провел дополнительный анализ тканей и обнаружил случай опухоли в группе мышей, не подвергавшихся воздействию продукта, что привело к потере статистической значимости результатов. Это противоречило мнению патолога из EPA, считавшего, что обнаруженный случай не является на самом деле опухолью. Для опухолей поджелудочной железы EPA отрицало наличие зависимости, связанной с дозой. Для опухолей печени и щитовидной железы EPA посчитало, что парные сравнения обработанных и необработанных (пестицидом) животных статистически недостоверны.
EPA сделало заключение, что глифосат следует отнести к группе Е классификации, "свидетельство об отсутствии канцерогенности для человека". Они добавили, что эта классификация "не должна рассматриваться как окончательное заключение". Исследование канцерогенности оставляет без ответа много вопросов. Рассматривая одно из исследований на канцерогенность, статистик из EPA написал, что "точка зрения является ключевым моментом. Наша точка зрения заключается в защите общественного здоровья, когда мы видим сомнительные данные". К сожалению EPA не приняло эту точку зрения при оценке канцерогенного потенциала глифосата.
Доступные общественности данные о лабораторных исследованиях "Раундапа" или других глифосат-содержащих продуктов отсутствуют.
Хотя производители глифосата описывают "большое количество анализов", показывающих, что глифосат не приводит к генетическим повреждениям, другие исследования показали, что как глифосат, так и глифосат-содержащие продукты являются мутагенными. Глифосат-содержащие продукты являются более сильнодействующими мутагенами, чем глифосат. Исследования показали следующее.
У фруктовых мух "Раундап" и "Пондмастер" (Pondmaster -гербицид для водоемов, содержащий глифосат и неизвестное поверхностно-активное вещество) увеличивали частоту цепленных с полом рецессивных летальных мутаций у самцов). Исследования проводились только для одной концентрации.
Исследования лимфоцитов (белых кровяных тел) человека показало увеличение частоты кроссинговера, последовавшее после контакта с минимальными тестированными дозами "Раундапа". (Кроссинговер - это обмен генетического материала в процессе деления клеток между членами хромосомной пары, являющийся результатом точечных мутаций). Проведенные в 1997 году исследования лимфоцитов человека (см. рис. 4) обнаружили сходные результаты при тестировании "Раундапа" (для двух исследованных дозировок) и глифосата (для всех дозировок, кроме самых низких).
"Раундап" обнаружил слабую мутагенность для бактерий Salmonella при двух концентрациях. "Раундап" вызывал также увеличение хромосомных аберраций в клетках корней лука, также при двух концентрациях.
При впрыскивании мышам "Раундапа" частота образования хиазм у ДНК (adducts - связывании генетического материала с реактивными молекулами, ведущем к мутациям) в печени и почках увеличилась при всех трех исследованных дозировках (см. рис. 4).
В другом исследовании на мышах, которым впрыскивались глифосат и "Раундап", увеличилась частота повреждения хромосом и ДНК в костном мозге, печени и почках (при одной тестированной концентрации).
Контакт с глифосатом связывается с появлением репродуктивных проблем у человека. Исследования в Онтарио (Канада) показали, что использование отцом глифосата ассоциируется с увеличением выкидышей и преждевременных родов в фермерских семьях (см. рис. 5). В дополнение к этому имеется сообщение из Калифорнийского университета о ненормально частых менструациях у студентки-спортсменки, выступавшей в соревнованиях на дорожке, обработанной глифосатом.
Лабораторные исследования также продемонстрировали влияние глифосата на репродуктивность.
Глифосат приводил к снижению количества спермы у крыс при двух наибольших исследованных дозировках (см. рис. 5). У самцов кроликов глифосат при дозировках от 0,01 до 0,1 от LD 50 увеличивал частоту появления анормальной или мертвой спермы.
Рис. 5
Используя клетки Лейдига (Leydig cell), взятые из опухолей яичек мышей, исследователи из Техасского университета показали, что контакт с "Раундапом" (но не с одним глифосатом) вызывал снижение выработки половых гормонов. Точнее, у самцов "Раундап" ингибировал транспорт (expression) белка, переносящего холестерин (молекулы которого используются для построения половых гормонов) к месту, где эти гормоны синтезируются. При отсутствии достаточного количества холестерина клетки половых желез снижали выработку половых гормонов на 90 %.
Исследования на самках кроликов показали, что глифосат приводит к снижению веса эмбриона во всех исследованных группах.
Исследования распада глифосата обнаружили только один метаболит - аминометилфосфоновую кислоту (AMPA). Хотя AMPA имеет низкую острую токсичность (ее LD50 составляет 8300 мг/кг веса тела для крыс), она вызывает ряд токсигологических проблем. В субхронических исследованиях на крысах AMPA привела к увеличению активности фермента (молочной дегидрогеназы) у самцов и самок, уменьшению веса печени у самцов при всех исследованных дозировках и избыточному делению клеток мочевого пузыря у самцов и самок. AMPA является более долгоживущим веществом, чем глифосат; исследования в восьми штатах нашли, что его период полураспада в почве (время, необходимое для разрушения или рассеяния половины исходного вещества) составил от 119 до 958 суток. AMPA находили в салате-латуке и ячмене, выращиваемых через год после обработки почвы глифосатом.
Тестирование глифосата на соответствие требованиям его регистрации ассоциировалась с практикой мошенничества. Первые шумные заголовки о лабораторных подтасовках появились в 1983 году, когда EPA публично заявило, что аудиторская проверка 1976 года обнаружила "серьезные недостатки и несоответствия" в исследованиях, выполненных Промышленной лабораторией биотестирования (Industrial Biotest Laboratories, IBT). Проблемы включали "бесчисленные случаи гибели крыс и мышей" и "рутинную фальсификацию полученных данных".
IBT была одной из крупнейших лабораторий, проводившей тесты в поддержку регистрации пестицидов. IBT провела около 30 тестов глифосата и глифосат-содержащих продуктов, включая 11 из 19 тестов на хроническую токсичность. Пример низкого качества данных, полученных IBT, приводит токсиколог из EPA, написавший: "трудно не усомниться в научной ценности исследований, когда IBT утверждает, что оно брало пробы для гистопатологических исследований из матки у самцов кроликов" (курсив автора обзора).
В 1991 году EPA утверждало, что компания Craven Laboratories, выполнявшая исследования для 262 компаний, производивших пестициды, включая компанию Monsanto Со, фальсифицировала результаты тестов. "Трюки", используемые этой компанией включали "фальсификацию журналов лабораторных исследований" и "ручную регулировку научного оборудования для получения фальшивых данных". Это утверждение касается, в частности, тестов на остаточное содержание "Раундапа" в сливах, картофеле, винограде и сахарном тростнике.
В следующем году владелец и три сотрудника компании Craven Laboratories были обвинены в 20 случаях преступных подделок данных. Владелец был приговорен к пяти годам тюрьмы и штрафу в 50000 долларов США; компания была оштрафована на 15,5 млн. долларов и была обязана выплатить 3,5 млн. долларов в счет возмещения ущерба.
Хотя результаты тестирования глифосата, признанные мошенническими, были заменены, этот обман бросает тень на весь процесс регистрации пестицидов.
В 1996 году компания Monsanto Co. заключила мировое соглашение с генеральным прокурором штата Нью-Йорк, по которому компания обязывалась прекратить делать некоторые утверждения о безопасности продуктов с глифосатом для здоровья людей и окружающей среды и должна была выплатить прокурору 50000 долларов судебных издержек. Утверждение, что продукты с глифосатом "безопаснее поваренной соли", безопасны для людей, домашних животных и окружающей среды и распадаются "вскоре после их применения" были оспорены прокурором, поскольку они противоречат Федеральному акту об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах (Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act, FIFRA) и национальному закону о пестицидах. Прокурор обвинил компанию Monsanto Co. в "фальшивой и вводящей в заблуждение" рекламе.
В 1998 году компания Monsanto Co. заключила еще одно мировое соглашение с генеральным прокурором Нью-Йорка по еще одной рекламе. Прокурор нашёл, что реклама, показывающая садовода из зоопарка в Сан-Диего, также была "фальшивой и вводящей в заблуждение", так как она уверяла потребителя, что "Раундап" может применяться (вопреки инструкциям на его этикетке) внутри и вблизи водоемов. Monsanto Co. заплатила 75000 долларов судебных издержек.
EPA дало сходное определение рекламы "Раупдапа", найдя, что она содержит "фальшивые и вводящие в заблуждения" утверждения и противоречит FIFRA. EPA, однако, не предприняло никаких акций и даже не известило компанию Monsanto Co. о своем определении, так как оно было сделано через два года после того, как реклама стала доступной для EPA.
Глифосат действует на человека происходит на рабочем месте (при использовании продуктов из глифосата на производстве), при приеме зараженной пищи, при дрейфе пестицида в процессе его применения за пределы обрабатываемой площади (цели), при контакте с зараженной почвой, при питье или купании в зараженной воде. В следующих пяти разделах суммируется информация об этих пяти путях воздействия. Третий раздел, рассматривающий дрейф пестицида, кроме воздействия на человека, определяет ущерб, наносимый растениям.
Анализ остатков глифосата (в продуктах) "является трудоемким, сложным и дорогостоящим". По этой причине он не включен в правительственный мониторинг остатков пестицидов в пище. Единственным доступным источником информации о загрязнении пищи являются результаты исследовательских работ.
Исследования Monsanto Co. остатков пестицида в культурных растениях обнаружили глифосат в салате-латуке через пять месяцев после обработки (латук был посажен через четыре месяца после обработки) и в ячмене - через четыре месяца после обработки (ячмень был посажен через месяц после обработки).
По данным Всемирной организации здравоохранения "значительные остатки" глифосата были найдены при обработке пшеницы перед жатвой (для подсушки зерна). Отруби содержали в 2 - 4 раза больше пестицида, чем целое зерно. Остатки не исчезают при выпечке.
В Калифорнии, штате, имеющем наиболее четкую программу отчетности о болезнях, вызванных пестицидами, глифосат-содержащие гербициды были на третьем месте среди наиболее часто называемых причин возникновения таких болезней у сельскохозяйственных рабочих. Для парковых рабочих глифосат-содержащие гербициды были наиболее часто называемой причиной заболеваний. (Оба эти результата получены из отчетов о заболеваемости за 1984 -1990 годы). Даже с учетом экстенсивного применения глифосата в Калифорнии и представлении статистических данных о заболеваемости в виде количества зарегистрированных случаев острых заболеваний, приходящихся на миллион фунтов использованного в Калифорнии пестицида, глифосат занял двенадцатое место.
Многие отчеты из Калифорнии сообщают о "раздражающих эффектах", в основном глаз и кожи. Однако обзор примерно 100 отчетов за 1993, 1994 и 1995 годы, выполненный NCAP, показал, что более половины из них говорят о более серьезных последствиях, таких как жжение глаз и кожи, тошноту, головную боль, рвоту, диарею, боль в груди, оцепенение, жжение в гениталиях и затрудненное дыхание.
Другой случай производственного воздействия наблюдался в Англии на операции помола льна. Проводилось сравнительное исследование процесса вдыхания воздуха, содержащего пыль льна, обработанного "Раундапом" и необработанного. Пыль обработанного пестицидом льна ухудшала функционирование легких, увеличивала кашель и вызывала затрудненное дыхание.
Как правило, рассеяние пестицида вследствие нежелательного дрейфа (сноса ветром) является "неизбежным". Дрейф глифосата не является исключением. Однако для глифосата он особенно важен, так как, похоже, что "ущерб от дрейфа значительно более обширен и стоек, чем для других гербицидов". Это объясняется тем, что глифосат легко перемещается внутри растений, вызывая повреждения даже тех органов, которые не имели внешнего контакта с гербицидом. Ущерб многолетним растениям (при воздействии на них недостаточного для их гибели количества глифосата) является долгосрочным, с некоторыми симптомами, наблюдаемыми в течение нескольких лет.Кроме того, чувствительность растений различается в широких пределах. Некоторые дикие растения в 100 раз более чувствительны, чем другие; при рассеянии в результате дрейфа концентрация, составляющая только 1/1000 от концентрации типичного применения, нанесет им ущерб.
Нет простого ответа на вопрос, на какое расстояние в сторону от цели может рассеяться глифосат, так как дрейф "исключительно разнообразен". Тем не менее, обширный дрейф глифосата наблюдался в 1970-е годы, когда исследования в Калифорнии обнаружили глифосат в 800 метрах от места его воздушного и наземного применения. Аналогичные расстояния дрейфа были определены для восьми различных распылительных систем, проверенных в ходе этого исследования.
Более поздние исследования определили следующие расстояния дрейфа для главных способов применения гербицида.
Наземное применение. Изучение 15 несельскохозяйственных растений обнаружило гибель сеянцев (около 10% от общего количества) для большинства исследованных видов на расстоянии 20 метров с подветренной стороны при использовании распылителя, смонтированного на тракторе. Сеянцы некоторых чувствительных видов погибали на расстоянии 40 метров. Моделирование дрейфа позволило предсказать, что некоторым местным видам растений ущерб будет нанесен и на расстоянии 80 метров. Производитель глифосата сообщил, что за счет дрейфа при наземном применении в Миннесоте было повреждено 25 акров (около 10 га.) кукурузы, а Департамент сельского хозяйства Вашингтона сообщил о повреждении 30 акров (12 га.) лука при наземном применении гербицида с глифосатом.
Применение с вертолетов. Исследования в Канаде обнаружили следы глифосата в 200 метрах от целевых площадей после применения гербицида с вертолета на лесном участке. В этом исследовании 200 метров были наибольшим расстоянием, на котором брались пробы, поэтому наибольшее расстояние распространения гербицида не определено.
Применение с самолетов. При применении самолетов для распыления глифосата наблюдаются большие расстояния дрейфа. Два исследования на лесных участках, проведенные Министерством сельского хозяйства Канады, показали, что глифосат был обнаружен на самых дальних расстояниях от цели, на которых брались пробы (300 и 400 метров). В одном из этих исследований определено, что для защиты не целевых растений потребуются буферные зоны от 75 до 1200 метров. По данным Monsanto Co. дрейф от единичного применения глифосата с самолета был достаточным для повреждения 1000 деревьев в одном случае, 250 акров (100 га.) кукурузы в другом случае и 155 акров (62,6 га) помидоров в третьем случае.
Стойкость глифосата в почве изменяется в широких пределах, и нет однозначного ответа на вопрос, сколько времени глифосат остается в почве. Периоды полураспада (время, необходимое для распада или уноса половины исходного количества глифосата), определенные производителем глифосата, составили от трех дней (в Техасе) до 141 дня (в Айове) (см. рис. 6).
Рис. 6
Первоначальный распад происходит быстрее, чем последующая деградация продуктов распада. Длительное время распада было обнаружено в следующих исследованиях: 55 дней на лесном участке в Орегоне, 249 дней на сельскохозяйственных почвах в Финляндии, от 259 до 296 дней на восьми лесных участках в Финляндии, 335 дней на лесном участке в Онтарио (Канада), 360 дней на трех лесных участках в Британской Колумбии и от одного до трех лет на одиннадцати лесных участках в Швеции. Отделение экологических эффектов EPA отметило, что "этот гербицид является исключительно долгоживущим при типичных условиях его применения".
Считается, что глифосат образует прочные комплексы с большинством почв и поэтому "в большинстве почв глифосат исключительно иммобилен". Это означает, что маловероятно заражение глифосатом воды и почвы вне участка его применения. Однако эта связь с почвой является "обратимой". Например, одно из исследований показало, что глифосат легко связывается с четырьмя видами почв. Однако десорбция, когда глифосат отсоединяется от частиц почвы, происходит также легко. Для одного из видов почвы 80% добавленного глифосата десорбировалось в течение двух часов. Исследование сделало вывод, что "этот гербицид может быть исключительно мобильным в почве".
Когда глифосат легко связывается с частицами почвы, по своим химическим характеристикам он не похож на пестицид, склонный к загрязнению воды. (Когда он легко десорбируется, как указано выше, положение меняется). Тем не менее, глифосат может попасть в поверхностные воды вместе с частицами почвы, когда они смываются в ручьи и реки. Насколько часто это случается неизвестно, так как систематический контроль содержания глифосата в воде производится редко.
Глифосат был обнаружен как в поверхностных, так и в грунтовых водах. Примеры включают загрязнение прудов на ферме в Онтарио (Канада) стоками после сельскохозяйственного применения и утечки пестицида, загрязнение стоками после обработки "Раундапом" на водоразделах полей кукурузы и овсяницы овечьей без их культивации, загрязнение поверхностных вод в Нидерландах, загрязнение глифосатом семи колодцев в США (одного в Техасе, шести в Вирджинии), загрязнение лесных ручьев в Орегоне и Вашингтоне, загрязнение ручьев в Пьюджет-Саунд (Вашингтон) и загрязнение колодцев под электрическими подстанциями, обработанными глифосатом.
Стойкость глифосата в воде ниже, чем в почве. В двух исследованиях стойкость глифосата в прудовой воде оценивалась от 12 до 60 дней. Глифосат дольше сохраняется в прудовом иле. Например, период полураспада в прудовом иле в Миссури составил 120 дней, стойкость в иле выше года наблюдалась в Мичигане и Орегоне.
Глифосат может нанести ущерб многим организмам, не являющимся мишенью для пестицида. В следующих двух разделах рассматривается как непосредственная смертность, так и косвенные эффекты на организмы через уничтожение их пищи или укрытий.
Полезные насекомые. Полезные насекомые убивают других насекомых - сельскохозяйственных вредителей. Международная организация биологического контроля нашла, что контакт со свежевысохшим "Раундапом" убивал более 50% трех видов полезных насекомых: паразитирующую осу, златоглазку и божью коровку. Погибало более 80% четвертого вида - хищного жука.
Нанесение ущерба полезным насекомым, вероятно вследствие разрушения среды их обитания, было показано при полевых исследованиях. В северной Калифорнии на пшеничных полях после их обработки пестицидом с глифосатом сократилась численность больших жужелиц и не восстанавливалась в течение 28 дней. При обработке живых изгородей в Англии также было обнаружено снижение численности этих жуков.
Другие насекомые. Обработка "Раундапом" лесосеки со сплошной вырубкой в штате Мен привела к снижению на 89% числа растительноядных насекомых, ввиду гибели растений, являющихся для них пищей и местом обитания (см. рис. 7). Эти насекомые являются источником пищи для птиц и мелких насекомоядных млекопитающих.
Рис. 7
Служба охраны рыбы и дикой природы США определила, что применение гербицидов с глифосатом нанесет ущерб одному из редких видов насекомых - жуку-носорогу.
Другие членистоногие. Глифосат и глифосат-содержащие продукты приводят к гибели некоторых других членистоногих. Например, более 50% от тестированного количества полезного хищного клеща погибло при воздействии "Раундапа". В другом лабораторном исследовании контакт с "Раундапом" привёл к снижению выживаемости и уменьшению веса мокриц. Эти членистоногие играют важную роль в производстве гумуса и аэрации почвы. Обработка "Раундапом" зеленых изгородей сократила количество пауков, может быть вследствие гибели растений, на которых они предпочитают плести паутину. Дафния (Daphnia pulex) погибает при концентрации "Раундапа" от 3 до 25 частей на миллион. Молодые Daphnia более чувствительны, чем взрослые экземпляры. Красный болотный рак, добываемый в промышленных масштабах, погибал при концентрациях "Раундапа" в 47 частей на миллион.
Почвенные черви. Изучение наиболее распространенных почвенных червей, встречающихся в Новой Зеландии, показало, что повторяющееся использование глифосата существенно влияет на их рост и выживание. Еженедельное применение низких доз глифосата (1/20 типичной дозировки) снижало рост, увеличивало время взросления и увеличивало смертность (см. рис. 8).
Рис. 8
Рыба. Как глифосат, так и содержащие его коммерческие продукты остро токсичны для рыбы. Как правило, сам глифосат менее токсичен, чем "Раундап", а другие глифосат-содержащие продукты имеют промежуточную токсичность. Частично это различие может быть объяснено токсичностью поверхностно-активного вещества, содержащегося в "Раундапе". Оно в 20 - 70 раз токсичнее для рыбы, чем сам глифосат.
Острая токсичность глифосата изменяется в широких пределах: медианные летальные концентрации (LC50, концентрации, убивающие 50% животных) составляли от 10 до 200 частей на миллион в зависимости от вида рыбы и условий тестирования.
Острая токсичность (LC50) "Раундапа" изменяется от 2 до 55 частей на миллион. Отчасти эти различия объясняются возрастом рыбы: молодые рыбы более чувствительны к "Раундапу", чем старые (см. рис. 9). Острая токсичность "Родео" (использовавшегося совместно с поверхностно-активным веществом Х-77 в соответствие с рекомендацией на этикетке продукта) изменялась от 120 до 290 частей на миллион.
В мягкой воде различие в токсичности глифосата и "Раундапа" невелико. Токсичность глифосата аналогична токсичности "Раундапа" (LC50 = 2,9 частей на миллион), если рыба незадолго до их применения не ела.
Токсичность "Раундапа" увеличивается при повышении температуры воды. Как для радужной форели, так и для голубого тунца, токсичность примерно удваивалась при повышении температуры от 7 до 17 С. Обработка прибрежных районов глифосатом приводит к повышению температуры воды в течение нескольких лет после обработки, так как гербицид убивает затеняющую воду растительность. Это означает, что применение глифосата может увеличить его токсичность для рыбы. В дополнение к этому, увеличение температуры воды может оказаться критическим для рыб, хорошо развивающихся в холодной воде, например для молоди семги.
Сублетальные эффекты глифосата сказываются при низких концентрациях. Для радужной форели и тиляпии (Tilapia) концентрации, составляющие соответственно около 1/2 и 1/3 от LC50, вызывали неустойчивое плавание. У форели наблюдалось также учащенное дыхание. Эти эффекты увеличивают для рыбы риск стать добычей хищника, а также ухудшают условия питания, миграции и репродукции. При концентрациях, меньших 1% от LC50, наблюдалось повреждение жабр у карпа, а при концентрациях, меньших 2% - изменение структуры печени.
Птицы. Глифосат наносит косвенный ущерб птицам. Поскольку он уничтожает растения, его применение может привести к драматическому изменению структуры растительности. Это оказывает влияние на численность птиц, так как они зависят от растений, являющихся для них источником пищи, укрытием и опорой для гнезд.
Так, исследование четырех обработанных глифосатом лесосек со сплошной вырубкой и контрольного необработанного участка в Новой Скотии показало, что количество двух самых распространенных видов птиц (белогорлого и желтогорлого воробьев) уменьшилось в течение двух лет после обработки. К четвёртому году после обработки их количество для этих двух видов вернулось к норме. К этому времени необработанный участок был заселен новыми видами птиц (певчими и колибри), которые отсутствовали на обработанных участках.
Более раннее трехлетнее исследование количества певчих птиц на вырубках в лесах штата Мен дало аналогичные результаты. Общее количество птиц и количество птиц трех наиболее распространенных видов сократилось. Это уменьшение связывалось с уменьшением разнообразия среды их обитания.
Тетерева избегали обработанные глифосатом вырубки в Норвегии в течение нескольких лет после обработки. Исследователи рекомендовали исключить применение этого гербицида вблизи тетеревиных токов.
Мелкие млекопитающие. В полевых условиях мелким млекопитающим наносился косвенный ущерб, когда глифосат приводил к гибели растений, используемых в качестве пищи или укрытия либо самими млекопитающими, либо их добычей. Количество насекомоядных землероек на лесных вырубках в штате Мен уменьшалось в течение трех лет после обработки, количество растительноядных полевок уменьшалось в течение двух лет (см. рис. 7). Второе исследование в штате Мен обнаружило аналогичные результаты для полевок после обработки "Раундапом". В Британской Колумбии популяция белоногой мыши сократилась на 83% после обработки глифосатом. В другом исследовании в Британской Колумбии обнаружено снижение популяции бурундуков после применения "Раундапа". В Норвегии наблюдалось "значительное уменьшение" количества горных зайцев на лесных вырубках после их обработки.
В других исследованиях не был обнаружен ущерб мелким млекопитающим, предполагалось, что конкретные характеристики участков и условия применения гербицида имели большое значение.
Дикие животные. Канадское исследование показало, что растения, служащие важным источником пищи для диких животных, существенно повреждаются глифосатом. "Сильный" или "весьма сильный ущерб" был зафиксирован для 46% видов растений, являющихся кормом для американского лося, от 34 до 40% видов растений - для обычного лося и 36% видов растений - для mule deer.
Как гербицид широкого спектра действия глифосат является остро токсичным для большинства видов растений. Имеются также и другие серьезные эффекты, такие, как влияние на редкие виды растений, ухудшение качества семян, снижение способности фиксировать азот, увеличение подверженности растений болезням и уменьшение активности микоризных грибов.
Редкие виды растений. Поскольку многие редкие растения чувствительны к глифосату, он может нанести им серьезный ущерб. Служба охраны рыбы и дикой природы США идентифицировала 74 вида редких растений, которые по ее мнению могут пострадать от глифосата. Этот список основывается на результатах применения глифосата для обработки девяти сельскохозяйственных культур и не включает более 50 других случаев его использования.
Качество семян. Cублетальная обработка хлопка "Раундапом" "сильно ухудшает всхожесть семян и развитие рассады в полевых условиях". При наименьших проверенных концентрациях глифосата всхожесть семян уменьшилась в пределах от 24 до 85%, а вес рассады уменьшился на 19 - 83 %.
Фиксация азота. Большинство живых существ не способно усваивать азот в чистом виде и получает его в виде аммиака и нитратов, значительно более редких веществ. Аммиак и нитраты образуются в результате процессов, которые называются фиксацией азота и нитрификацией. Эти процессы осуществляются бактериями, живущими в почве и в клубеньках на корнях бобовых и некоторых других растений.
Имеются следующие исследования, показывающие влияние глифосата на процесс фиксации азота. При концентрациях, соответствующих типичным дозировкам применения, глифосат снизил на 70% число азотфиксирующих клубеньков у клевера, посаженного через 120 дней после обработки ; аналогичная концентрация гербицида с глифосатом снизила на 27% число клубеньков у клевера, выращиваемого на гидропонике. Сходная концентрация глифосата уменьшила на 20% процесс фиксации азота бактериями в почве. Концентрация глифосата, приблизительно соответствующая ожидаемой в корнях сои после ее обработки гербицидом, ингибировала рост соевых азотфиксирующих бактерий на 10 - 40%. Обработка гербицидом с глифосатом при самой низкой проверенной концентрации (в 10 раз меньшей, чем при типичной дозировке его применения) уменьшила число клубеньков у клевера на 68 - 95 %.
Все рассмотренные выше исследования проведены в лабораторных условиях. В полевых условиях эти эффекты трудно зафиксировать. Тем не менее, использование генетически измененных, толерантных к глифосату сельскохозяйственных культур, означает, что азотфиксирующим бактериям "может быть нанесен ущерб при повторяющемся применении глифосата".
Глифосат также затрагивает другие элементы круговорота азота. Канадское исследование обнаружило, что обработка поля с травой "Раундапом" увеличила потери нитратов в период до 7 недель после обработки. Это увеличение, возможно, объясняется поступлением в почву питательных веществ после гибели растений.
Микоризные грибы. Микоризные грибы - это полезные грибы, живущие на корнях и вокруг корней растений. Они помогают растениям усваивать питательные вещества и влагу из почвы и могут защитить их от холода и засухи. В лабораторных исследованиях обнаружена токсичность "Раундапа" по отношению к микоризным грибам, ассоциированным с хвойными деревьями, при концентрациях от 1 части на миллион, что ниже концентраций в почве при типичных дозировках применения. У орхидных обработка глифосатом меняла полезное взаимодействие между орхидными и их микоризой на паразитическое взаимодействие (не приносящее пользы растениям).
Болезни растений. Обработка глифосатом увеличивает подверженность культурных сельскохозяйственных растений ряду болезней. Например, глифосат увеличил заболевание корней и стеблей помидоров ; снизил способность бобовых растений защищать себя от антракоза ; увеличил распространение неспецифических гнилей в почве пшеничного поля и снизил пропорцию почвенных грибов - антогонистов гнилевых грибов; увеличил содержание в почве двух возбудителей болезней корней гороха. Кроме того, обработка соснового питомника ослабила защитную способность саженцев противостоять голубой гнили.
Как ослабление микоризы, так и увеличенная подверженность растений заболеваниям наблюдались в лабораторных условиях. Учитывая серьезные последствия этих воздействий, очень важно продолжить исследования в этом направлении.
Растения, не восприимчивые к глифосату, способны переносить обработку, не показывая признаков отравления. Хотя многие ученые - специалисты по сорнякам заявляют, что "почти невозможно, чтобы сопротивляемость к глифосату эволюционировала в сорняках", другие полагают, что "имеется мало ограничений для такого процесса". Похоже, что вторая группа ученых права. В 1996 году австралийский исследователь сообщил, что популяция однолетней травы райграсса (Arrhenatherum sp.) выработала иммунитет и выносила дозы, в пять раз превышающие рекомендованные для применения пестицида в полевых условиях.
Токсикология "инертных" ингредиентов глифосат-содержащих продуктов
Три продукта с глифосатом содержат сульфат аммония. Он вызывает раздражение глаз, тошноту и диарею, а также может вызвать аллергическую реакцию дыхательных путей. Длительное воздействие может привести к постоянному повреждению глаз.
Один продукт содержит бензиcотиазолон (benzisothiazolone). Он вызывает экзему и легко возникающую аллергическую реакцию у чувствительных людей.
Три продукта содержат 3-иодо-2-пропинил бутилкарбамат (3-iodo-2-propynyl butylcarbamate, IPBC). Он вызывает сильное раздражение глаз и увеличивает количество выкидышей у лабораторных животных. Он также может вызвать аллергические реакции кожи.
Один продукт содержит изобутан. Он вызывает тошноту, депрессию нервной системы и затрудненное дыхание, а также является исключительно пожароопасным.
Один продукт содержит метил пирролидинон (methyl pyrrolidinone). Он вызывает сильное раздражение глаз и приводит к снижению веса и гибели эмбрионов у лабораторных животных.
Три продукта содержат пеларгоновую кислоту. Она вызывает жжение в глазах, покраснение и опухание кожи и может вызвать раздражение дыхательных путей.
Девять продуктов содержат полиэтоксилат таллоамин (polyethoxylated tallowamine POEA). Он вызывает жжение в глазах, покраснение и опухание кожи, образование на ней волдырей, тошноту и диарею.
Три продукта имеют в своем составе гидроокись калия. Она вызывает необратимые повреждения глаз, глубокие язвы кожи, сильные ожоги пищеварительного тракта и сильное раздражение дыхательных путей.
Один продукт содержит сульфат натрия. Он может вызвать раздражение глаз и кожи, сопровождаемое тошнотой и диареей. А также может вызвать сильные аллергические реакции.
Три продукта содержат сорбиновую кислоту. Она может вызвать сильное раздражение кожи, тошноту, рвоту, химическую пневмонию и боли в горле. Она также вызывает аллергические реакции.
Изопропиламин используется в некоторых гербицидах "Раундап". Он оказывает "исключительно разрушительное воздействие на ткани слизистых оболочек и верхних дыхательных путей". Симптомы - затрудненное дыхание, ларингиты, головная боль и тошнота.
