Referaat "Toksiliste ainete kuhjumine toiduahelas" (0)

Eesti Maaülikool
Põllumajandus- ja keskkonnainstituut
Kadi Mõttus
Toksiliste ainete kuhjumine toiduahelas ehk toiduahela kontsentreerumine
Referaat
Juhendaja : lek. Merle Ööpik
Tartu 2010
Sissejuhatus
Juba neoliitikumi ajal (umbes 5000-2000 aastat eKr) pani inimene aluse tänapäeva põllumajandusele, minnes anastavalt majanduselt üle viljelusmajandusele. Seda sündmust peetakse inimkonna arengus murranguliseks, sest muututi eluviisilt paikseks, sõltuvus loodusest vähenes (hakati ise endale toiduaineid kasvatama), vähenesid ka näljahädad ja selle mõjul pikenes eluiga ning vähenes suremus . Koos rahvaarvu kasvuga tekkis aga vajadus rakendada produktiivsemaid põlluharimisvõtteid, et tagada suurem saagikus. Põllumaa tootlikuse suurendamise olulisus oli seda suurem, et juba varajaste tsivlisatsioonide tekkimisel kujunes välja ühiskondlik tööjaotus, mis on põhiolemuselt sarnane tänapäevasele, kus vaid üks osa ühiskonna liikmestest on vastutav kogu ühiskonnale vajaliku toidu hankimise eest. Kuna kahjurite tõrje on üks võimalik viis saada põllumaalt rohkem saaki, siis muutusid pestitsiidid peale II maailmasõda kaasaegse põllumajanduse võtmesõnaks.
Alates 1950. aastates hakkas järsult suurenema rahvastiku arv ja ressursitarve, mis tõi endaga kaasa ka pestitsiidide kasutamise plahvatusliku kasvu. Oletatakse, et pestisiidide läbimüük on iga kümne aasta jooksul neljakoristunud. Pestitsiidide laialdane kasutuselevõtt ei olnud aga vaid positiivne, vaid tõi endaga kaasa ka mitmed probleeme, eeskätt otsese keskkonnasaaste, kuna pestitsiidid on üsna püsivad, kanduvad toiduaheldas edasi ning põhjustavad organismidesse kuhjudes süvenevat mürgitatust. Toksiliste ainete kuhjumine organismis võib kahjustada elukvaliteeti (erinevad haigused, probleemid järglaste saamisel) või lõppeda isegi surmaga. Seega on antud teema väga oluline nii liikide säilitamisel kui ka ökosüsteemi kui terviku stabiilsuse tagamisel .
Pestitsiidid ja nende mõju
Pestitsiidid on keemilised ained, mida kasutatakse peamiselt kahjurite tõrjeks, kuid lisaks takistavad nad toidu või muude materjalide riknemist ja ka haiguste levikut. Keemiliselt jagunevad pestitsiidid anorgaanilisteks ja orgaanilisteks, oma toimevaldkonna järgi jagunevad nad aga neljaks : herbitsiidid ehk taimemürgid, fungitsiidid ehk seenemürgid, insektitsiidid ehk putukamürgid ja rodentitsiidid ehk näriliste tõrjevahendid ( Miller & Spoolman 2008).
Sageli pihustatakse kahjurite tõrjeks pestitsiide vajalikust kogusest rohkem teadmata, et kasutatava tõrjeaine mõju ei piirdu ainult talle suunatud liigi mõjutamise või hävitamisega. Kuna kasutatud tõrjeained on keemiliselt väga püsivad ning spetsiifiliste füüsikaliste omadustega, kanduvad nad tuule ja vee mõjul kergesti edasi (Varneckiene et al. 2004). Selle tõttu võib loodusesse pääsenud pestitsiidide mõju ilmneda alles aastaid hiljem. Seega ähvardavad kunagi heakskiidetud ja laialdaselt kasutatud tõrjevahendid veel tänapäevalgi väga palju looduslikku mitmekesisust. Loomadesse jõuavad nad enamasti vee ja toiduga, tekitades olukorra, mida nimetatakse toiduahela kontsentreerumiseks (Miller & Spoolman 2008). See tähendab, et toiduahela viimastesse lülidesse kogunevad toksilised ained, mis kahjustavad loomade populatsiooni, näiteks nõrgestades nende immuunsüsteemi või takistades paljunemist. Kuna inimene kuulub samuti viimase astme tarbijate hulka, siis kogunevad mürkained ka meie kehadesse, põhjustades näiteks vähki, viljatust või maksahaigusi (Kislenko et al. 2009).
Toiduahela kontsentreerumise süsteem on iseenesest väga lihtne: pestitsiidid pritsitakse kahjurite tõrjeks põllumaale, kus nad satuvad maapinnale ning pääsevad mulda. Koos vee ja mineraalsooladega imenduvad pestitsiidid taimedesse ( Introduction to ecological pyramids : biomagnification. Accumulation of harmful chemicals in food chains. 2010). Sellega on pestitsiidid toiduahela esimesse troofilisse tasemesse sisenenud ja pannud aluse biomagnifikatsioonile ehk bioloogilisele kuhjumisele (Miller & Spoolman 2008). Antud taimi tarbivad taimtoidulised organismid, mida tarbivad järgmise troofilise taseme organismid ja nii jätkub süsteem toiduahela viimase lülini. Igas troofilises tasemes on kogunenud organismi järjest rohkem mürkaineid, mis kanduvad järgmisesse tasemesse edasi ning seetõttu on kõige suurem mürkainete kontsentratsioon tippkiskjates (Introduction to ecological pyramids: biomagnification. Accumulation of harmful chemicals in food chains. 2010).
Biomagnifikatsiooniga koos toimub sageli ka bioakumulatsioon , mis kujutab endast bioakumuleeruvate ainete ladestumist organismi rasvkoes , mistõttu satuvad mürgid ka rinnapiima ja mõjutavad sellega ka järglaseid (Varneckiene et al. 2004). Üks tuntumaid rasvkoes akumuleeruvaid pestitsiide on dikolorodifenüültrikloroetaan ehk DDT, mis oli varem laialdaselt kasutatud, kuid on nüüdseks keelustatud peaaegu kõikjal maailma riikides. DDT keelustamiseni viis keskkonnaliikumine, mille ajendiks sai 1962. aastal ilumunud Rachel Carsoni raamat „Hääletu kevad“, kus pöörati erilist tähelepanu DDT keskkonnakahjulikule mõjule ja näidati, et antud pestitsiid on ülimalt ohtlik ka inimesele, mitte ainult loodusele . DDT võeti kasutusele 1939. aastal, aine leiutaja Paul Müller sai 1948. aastal oma leiutise eest ka Nobeli preemia. DDT on üks parimaid näiteid inimese leiutatud pestitsiidist, mis tõi nii kasu kui ka kahju, viimast suuresti oma bioakumuleeruva iseloomu tõttu (Miller & Spoolman 2008).
II maailmasõja ajal kasutati DDT-d, et piirata tüüfuse ja malaaria levikut ning sellega hoiti ära miljonite inimeste nakatumist surmavatesse tõvedesse (Kislenko et al. 2009). Peale II maailmasõda aga hakati DDT-d kasutama suurtes kogustes kahjuritõrjeks, kuna see oli odav ja tõhus, mõjudes putukatele tapvalt juba väga väikestes kogustes. DDT ei kujutanud endast aga keskkonnasõbralikku putukatõrjevahendit – paarikümneaastase kasutamise järel ilmnes , et veeringe ja õhuvoolud olid kandnud ainet üle terve maakera (Miller & Spoolman 2008). Ilmnes ka, et kuigi DDT toimis efektiivse kahjurihävitajana, siis ülekasutamise korral tekib osadel putukatel DDT vastu resistentsus. Lisaks resistentsuse tekkele avastati, et DDT on rasvlahustuv (akumuleerub rasvkoes) ja väga püsiv, mille tulemusena hakkas DDT toiduahelas viimastesse lülidesse kuhjuma, põhjustades loomade immuunsüsteemi nõrgenemist, häireid sigimisel ja isegi surma (Jüriado 2007).
Kõige paremini tuntakse aga DDT mõju lindudele, eriti kulliliste näitel ( valgepea -merikotkas) – nende pesitsused ebaõnnestusid, kuna munakoored muutusid liiga õhukeseks (DDT laguneb DDE-ks, mis pärsib lubikoore teket), purunedes hauduva emalinnu all, suurenes loodete ja poegade surevus ja vanalindude käitumine hälbis normaalsest (näiteks tekkis agressiivsus oma järglaste vastu), kuna pestitsiidid kahjustavad ka närvisüsteemi (Kislenko et al. 2009). Teine tuntud näide DDT äärmuslikust mõjust loodusele on USA-st, kus DDT-ga hävitati jalakate kahjureid . Toimus pestitsiidi kuhjumine toiduahelas, kus maha kukkunud jalakalehtedest sattus DDT vihmaussidesse ja putukatesse, millest toitusid rästad. DDT kuhjumise tulemusena hakkas rästaste arvukus järsult vähenema suure suremuse tõttu ( Benton 1951).
Kokkuvõtvalt võib öelda, et pestitsiidid, ennekõike DDT, on parimaks näiteks näitamaks toksiliste ainete kuhjumise süsteemi ja mõjusid organismidele, kuna need toksilised ained kanduvad looduses väga kergesti edasi nii tuule kui ka vee mõjul. Põldudele pihustatud pestitsiidid imenduvad mulda ja satuvad taimedesse, kus nad mööda toiduahela lülisid edasi liiguvad ja kuhjuvad tippkiskjatesse. Samuti on pestitsiidid bioakumuleeruvad ning seetõttu satuvad mürkained ka rinnapiima, mõjutades sellega imetatavaid järglaseid. Üks bioakumuleeruvamaid pestitsiide on dikolorodifenüültrikloroetaan ehk DDT, mille edasikandumisel ühelt toiduahela lülilt võib tekkida tippkiskjatena tuntud lindudel olukord, kus pesitsused nurjuvad, kuna toksiliste ainete suure kontsentratsiooni tõttu kehas on pärsitud lubikoore teke, mille tõttu munakoor on liiga nõrk, et kanda pesitsevat emalindu. Lisaks pesitsuste nurjumisele võib organismi kuhjunud toksiliste ainete suure kontsentratsiooni tõttu esineda veel immuunsüsteemi nõrgenemist või kahjustumist, vähki, enneaegset surma või maksahaiguseid. Just seetõttu on väga oluline piirata või lausa keelata pestitsiidide kasutamist.
Kasutatud materjalid

• Benton, A. H. 1951. Effects on wildlife of DDT used for control of Dutch elm disease . The Journal of Wildlife Management . 15/1. lk 20-27.
  
• Introduction to ecological pyramids: biomagnification. Accumulation of harmful chemicals in food chains. Kättesaadav: http://www.tutornext.com/introduction-ecological-pyramids/15183 (viimati külastatud: 16.10.2010)
  
• Jüriado, T. 2007. DDT – kas ainult vaenlane ? Loodusesõber nr 2. Kättesaadav: http://www.loodusajakiri.ee/loodusesober/artikkel1060_1031.html (viimati külastatud: 16.10.2010)
  
• Kislenko, K., Dudutyte, Z. & Ruut, J. 2009. Keskkonnale ohtlikud ained – mis need on? PDF kättesaadav: http://baltacthaz.bef.ee/files/c15/c55/EST_FINAL.pdf (viimati külastatud 16.10.2010)
  
• Känder, T. Maailm väsib elamast. 1999. Kättesaadav: http://www.arileht.ee/artikkel/52883?lk_id=1111&sisu=27 (viimati külastatud: 17.10.2010)
  
• Luts , H-M. 2004. Lühikonspekt: vana-, kesk- ja uusaeg. Kättesaadav: http://www.hot.ee/hellemailuts/vanakeskuus.ht m (viimati külastatud: 15.10.2010)
  
• Miller, G. T., Spoolman, S. 2008. Living in the environment: principles, connections, and solutions . CengageLearning. 832 lehekülge. Kättesaadav: http://books.google.ee/books?id=5gC9Dy1YWfkC&lpg=PP1&hl=en&pg=PP1#v=onepage&q&f=false (viimati külastatud: 17.10.2010)
  
• Rollins, D., Fuchs, T. W., Hanselka, C. W. & Winn, J. Reducing pesticide risks to wildlife. Kättesaadav: http://texnat.tamu.edu/publications/B-5095.ht m (viimati külastatud: 16.10.2010)
  
• Varneckiene, J., Babre, K., Reihlen, A. 2004. Kemikaaliriskidest ohustatud tarbija –üldsuse teavitamine ja teadlikkuse tõstmine. PDF kättesaadav: files.bef.ee/Kem_risk_handbook.pdf (viimati külastatud: 17.10.2010)
  

5