سنتز نانو ذرات سلولز کونژوگه با طلا و بررسی قابلیت جذب سم دیازینون توسط آن94

86360-59499500دانشگاه آزاد اسلامی
واحد یزد
پایاننامه جهت اخذ مدرک کارشناسی ارشد در رشته مهندسی کشاورزی (M.Sc )
گرایش : علوم و صنایع غذایی
عنوان:
سنتز نانو ذرات سلولز کونژوگه با طلا و بررسی قابلیت جذب سم دیازینون توسط آن
استاد راهنما:
دکتر سید علی یاسینی اردکانی
استاد مشاور:
دکتر سید حسین حکمتی مقدم
نگارنده:
فریده منتظر الحجه
سال تحصیلی 1394-1393
104140-39179500دانشگاه آزاد اسلامی
واحد یزد
پایان نامه کارشناسی ارشد ( M.A / M.SC )
رشته : علوم و صنایع غذایی
عنوان:
سنتز نانو ذرات سلولز کونژوگه با طلا و بررسی قابلیت جذب سم دیازینون توسط آن
نگارنده:
فریده منتظر الحجه
از این پایان‌نامه در تاریخ 10/11/1393 با حضور استاد راهنما، مشاور و هیات داوران در دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد با موفقیت به عمل آمد و مورد تایید قرار گرفت.
هیات داوران:
استاد راهنما: دکتر سید علی یاسینی اردکانی
استاد مشاور : دکتر سید حسین حکمتی مقدم
داور : دکتر معصومه طباطبایی
مدیر گروه کارشناسی ارشد : دکتر سید علی یاسینی اردکانی
2574925-33782000
تعهدنامه اصالت رساله یا پایان نامه
اینجانب فریده منتظر الحجه دانش آموخته مقطع کارشناسی ارشد ناپیوسته رشته مهندسی کشاورزی که در تاریخ 10/11/1393ازپایان نامه خود تحت عنوان: سنتز نانو ذرات سلولز کونژوگه با طلا و بررسی قابلیت جذب سم دیازینون توسط آن با کسب نمره و درجه دفاع نموده ام بدینوسیله متعهد می شوم:
این پایان‌نامه/ رساله حاصل تحقیق و پژوهش انجام شده توسط اینجانب بوده و در مواردی که از دستاوردهای علمی و پژوهشی دیگران (اعم از پایان‌نامه، کتاب، مقاله و …) استفاده نموده‌ام، مطابق ضوابط و رویه موجود، نام منبع مورد استفاده و سایر مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج کرده‌ام.
این پایان‌نامه/ رساله قبلاً برای دریافت هیچ مدرک تحصیلی (هم سطح، پایین‌تر یا بالاتر) در سایر دانشگاه‌ها و موسسات عالی ارائه نشده است.
چنانچه بعد از فراغت تحصیل، قصد استفاده و هر گونه بهره‌برداری اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و … از این پایان‌نامه داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهشی واحد مجوزهای مربوطه را اخذ نمایم.
چنانچه در هر مقطعی زمانی خلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشی از آن را می‌پذیرم و واحد دانشگاهی مجاز است با اینجانب مطابق ضوابط و مقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصیلی‌ام هیچگونه ادعایی نخواهم داشت.
نام و نام خانوادگی
تاریخ و امضاء
سپاسگزاری:
سپاس خدای را که سخنوران، در ستودن او بمانند و شمارندگان، شمردن نعمت های او ندانند و کوشندگان، حق او را گزاردن نتوانند. و سلام و دورد بر محمّد و خاندان پاک او، طاهران معصوم، هم آنان که وجودمان وامدار وجودشان است؛ و نفرین پیوسته بر دشمنان ایشان تا روز رستاخیز…
بدون شک جایگاه و منزلت معلم، اجّل از آن است که در مقام قدردانی از زحمات بی‌شائبه ی او، با زبان قاصر و دست ناتوان، چیزی بنگاریم.
اما از آنجایی که تجلیل از معلم، سپاس از انسانی است که هدف و غایت آفرینش را تأمین می کند و سلامت امانت هایی را که به دستش سپرده اند، تضمین؛ بر حسب وظیفه و از باب ” من لم یشکر المنعم من المخلوقین لم یشکر اللَّه عزّ و جلّ” :از استاد با کمالات و شایسته؛ جناب آقای دکترسید علی یاسینی اردکانی که در کمال سعه صدر، با حسن خلق و فروتنی، از هیچ کمکی در این عرصه بر من دریغ ننمودند و زحمت راهنمایی این رساله را بر عهده گرفتند.
از استاد صبور و با تقوا ، جناب آقای دکترسید حسین حکمتی مقدم، که زحمت مشاوره این رساله را در حالی متقبل شدند که بدون مساعدت ایشان، این پروژه به نتیجه مطلوب نمی رسیدو از استاد فرزانه و دلسوز؛ سرکار خانم دکتر معصومه طباطبایی، که زحمت داوری این رساله را متقبل شدند؛ کمال تشکر و قدردانی را دارمی باشد که این خردترین، بخشی از زحمات آنان را سپاس گویدواز استاد ارجمند آقای دکتر علی جبالی که یکی از ذخایر ارزشمند علمی کشورمان هستند وافتخار شاگردی ایشان یکی از بزرگترین افتخارات زندگیم است تشکر وقدر دانی میکنم
وهمچنین از پرسنل آزمایشگاه پژوهش، که قسمت اعظم آزمایشات در این مکان صورت گرفت نیز تقدیر و تشکر کنم .
تقدیم به
تقدیم به پدر و مادر عزیزم خدای را بسی شاکرم که از روی کرم پدر و مادری فداکار نصیبم ساخته تا در سایه درخت پر بار وجودشان بیاسایم و از ریشه آنها شاخ و برگ گیرم و از سایه وجودشان در راه کسب علم ودانش تلاش نمایم والدینی که بودنشان تاج افتخاری است بر سرم و نامشان دلیلی است بر بودنم چراکه این دو وجود پس از پروردگار مایه هستی ام بوده اند دستم را گرفتند و راه رفتن را در این وادی زندگی پر از فراز و نشیب آموختند.آموزگارانی که برایم زندگی؛ بودن و انسان بودن را معنا کردندحال این برگ سبزی است تحفه درویش تقدیم آنان….
به پاس تعبیر عظیم و انسانی شان از کلمه ایثار و از خودگذشتگی به پاس عاطفه سرشار و گرمای امیدبخش وجودشان که در این سردترین روزگاران بهترین پشتیبان است به پاس قلب های بزرگشان که فریاد رس است و سرگردانی و ترس در پناهشان به شجاعت می گرایدو به پاس محبت های بی دریغشان که هرگز فروکش نمی کند.
تقدیم با بوسه بر دستان پدرم:
به او که نمی دانم از بزرگی اش بگویم یا مردانگی سخاوت، سکوت، مهربانی و …..
پدرم راه تمام زندگیست
پدرم دلخوشی همیشگیست
تقدیم به مادر عزیزتر از جانم:
مادرم هستی من ز هستی توست تا هستم و هستی دارمت دوست.
غمگسار جاودانی مادر است.
چشم سار مهربانی مادر است.
تقدیم به همسرم به پاس قدر دانی از قلبی آکنده از عشق و معرفت که محیطی سرشار از سلامت و امنیت و آرامش و آسایش برای من فراهم آورده است به خودم تبریک می گویم که تو را دارم و دنیا با همه بزرگیش مثل تو را ندارد. تقدیم برادر و خواهرم همراهان همیشگی و پشتوانه های زندگیم
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده………………………………………………………………………………………………………………………….. 1
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1- مقدمه3
1-2- آفت کش ها4
1-3- تاریخچه استفاده از سموم5
1-4- اهمیت آفت کش ها6
1-5- تقسیم بندی آفت کش‌ها8
1-5-1- طبقه بندی آفت کش‌ها از از لحاظ نوع موجودات زنده تحت اثر9
1-5-2- طبقه بندی بر اساس سمیت دهانی10
1-5-3- تقسیم بندی آفت کش‌ها بر اساس ساختمان شیمیایی آنها11
1-5-4- تقسیم بندی سموم بر اساس نحوه ورود به داخل بدن11
1-5-5- تقسیم بندی آفت کش‌ها بر اساس طرز تأثیر12
1-5-6- رده بندی سموم بر اساس نوع مسمومیت14
1-5-7- طبقه بندی سموم بر اساس نحوه حرکت در گیاه15
1-5-8- طبقه بندی سموم بر اساس میزان دوام و پایداری16
1-5-9- طبقه بندی بر اساس ساختمان شیمیایی17
1-6- آفت کش‌های ارگانوفسفره(آلی فسفره)17
1-7- چگونگی ایجاد مسمومیت به وسیله سموم فسفره20
1-8- راه‌های ورود ارگانوفسفره‌ها به بدن21
1-9- تقسیم بندی ارگانوفسفره‌ها21
1-10- مکانیزم مسمومیت و پدیده ی پیر شدن22
1-11- ترشح استیل کولین به وسیله پایانه‌های عصبی23
1-12- عملکرد استیل کولین24
1-13- آنزیم استیل کولین استراز24
1-14- آنزیم پسودوکولین استراز سرم24
عنوان صفحه
1-15- دیازینون25
1-16- متابولسیم دیازینون در بدن26
1-17- مکانیزم عمل27
1-18- مخاطرات مواجهه با دیازینون27
1-19- مقدمه‌ای بر فناوری نانو29
1-20- تعاریفی از فناوری نانو29
1-21- ویژگی‌های نانو30
1-22- دسته بندی نانو مواد31
1-23- ضرورت به کار گیری فناوری نانو در علوم کشاورزی وصنایع غذایی 31
1-24- نانوسلولز31
1-25- ابعاد سلولز32
1-26- تجزیه سلولز32
1-27- فرمهای سلولز و شناسایی آنها33
1-28- کاربرد سلولز35
1-29- اهمیت نانو سلولز37
1-30- ساختار و خواص نانو سلولز39
1-31- تولید نانوذرات سلولزی39
1-32- خواص نانوسلولز و سوسپانسیون آن42
1-33- اصلاح سطحی(شیمیایی) نانوسلولز43
فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده
فصل سوم: مواد و روش ها
3-1- مواد، تجهیزات و نرم افزار های مورد استفاده48
3-1-1- مواد شیمیایی مورد استفاده48
3-1-2- دستگاههای مورد استفاده48
3-1-3- نرم افزار49
3-2- سنتز نانوسلولز و کونژوگاسیون آن با طلا49
عنوان صفحه
3-3- مشخصه یابی نانو ذرات کونژوگه شده 49
3-4- بررسی جذب دیازینون توسط نانوذرات کونژوگه شده با طلا در شرایط آزمایشگاهی50
3-5- بررسی جذب دیازینون توسط نانوذرات کونژوگه شده با طلا در شرایط واقعی50
3-6- بررسی جذب دیازینون توسط نانوذرات کونژوگه با نرم افزار شبیه ساز51
3-7- روشهای آماری51
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل و بیان نتایج حاصل از تحقیق
4-1- نتایج مشخصه یابی نانوذرات کونژوگه شده با طلا53
4-2- نتیجه جذب دیازینون توسط نانوذرات کونژوگه شده با طلا در شرایط آزمایشگاهی57
4-3- نتایج شبیه سازی با نرم افزار64
فصل پنجم: بحث و تفسیر و نتیجه گیری و جمع بندی
5-1- بحث68
5-2- نتیجه گیری70
5-3- پیشنهادها72
منابع 73
چکیده انگلیسی 74
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول 3-1- مواد شیمیایی مورد استفاده48
جدول 3-2- دستگاههای مورد استفاده48
جدول 4-1 میزان جذب دیازینون توسط نانو ذرات کونژوگه شده در غلظت ها و زمان های مختلف.61
جدول 4-2 میزان جذب دیازینون توسط نانو ذرات کونژوگه شده در غلظت ها و دما های مختلف.62
جدول 4-3 میزان جذب دیازینون توسط نانو ذرات کونژوگه شده در غلظت ها و pH های مختلف.63
جدول 4-4 مقدار سم دیازینون قبل و بعد از مواجهه با نانوذرات و درصد جذب هر لوله.64
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 1-4 انواع نانوسلولز38
شکل 4-1. تصویر نانوذرات کونژوگه شده که توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گرفته شده است.54
شکل 4-2. تصویر نانوذرات کونژوگه شده، تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی. 55
شکل 4-3 ساختار اولیه دیازینون65
شکل 4-4 ساختار اولیه نانوسلولز65
شکل 4-5- ساختار اولیه نانوذره سلولز کونژوگه شده با طلا66
شکل 4-6 جذب دیازینون نانوذره سلولز کونژوگه شده با طلادر انتهای شبیه سازی66
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار 4-1 پیک های جذبی بدست آمده از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه 56
نمودار 4-2 میزان جذب دیازینون توسط نانو ذرات کونژوگه شده با طلا در غلظت ها و زمان های مختلف. 58
نمودار 4-3 میزان جذب دیازینون توسط نانو ذرات کونژوگه شده در غلظت ها و دما های مختلف.
59
نمودار 4-4 میزان جذب دیازینون توسط نانو ذرات کونژوگه شده در غلظت ها و pH های مختلف.60
چکیده
دیازینون یک حشره کش ارگانوفسفره بوده و به مقدار زیاد توسط کشاورزان استفاده می‌گردد. این سم می‌تواند به راحتی به موادغذایی نیز راه پیدا کند و اثرات سمی خود را روی انسان اعمال نماید. سم دیازینون همانند سایر سموم ارگانوفسفره موجب مهار شدن بعضی از آنزیم‌ها به ویژه استیل کولین استراز می‌گردد.به دلیل مخاطرات انسانی وزیست محیطی بالا، این آفت کش یکی از ریسک‌های شغلی بسیار مهم در بین کشاورزان در کشورهای در حال توسعه می‌باشد. هدف از این مطالعه سنتز نانو سلولز کونژوگه شده با طلا و بررسی امکان جذب سطحی سم دیازینون توسط آن بود. بعد از سنتز نانو ذرات سلولز با روش هیدرولیز اسیدی و کونژوگاسیون آن با کمک کراس لینکر، غلظت‌های مختلف آن در معرض سم دیازینون قرار داده شد و در زمان‌ها و pH‌ های مختلف میزان جذب سم مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین توانایی نانوذرات کونژوگه برای حذف دیازینون در میوه‌ی خیارسبز که قبلاً با غلظت‌های مختلف دیازینون آلوده شده بود نیز مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق نشان داد که نانوسلولز کونژوگه با طلا جاذب خوبی برای سم دیازینون در مواد غذایی است. بررسی میزان جذب در میوه‌ی خیارسبز نشان داد که این نانوذره تا%75 می‌تواند دیازینون درون میوه‌را جذب کند.زمان‌های انکوباسیون بیش از یک ساعت بر روی فرایند جذب چندان تأثیرگذار نیست. نانوذرات سلولز کونژوگه در شرایط بازی بهترین کارآیی جذب دیازینون را دارند.
کلمات کلیدی:دیازینون؛ سلولز؛ طلا؛ جذب سطحی؛ نانو ذره؛ کنژوگه
فصل اول:
کلیات تحقیق
1-1- مقدمه
امروزه افزایش جمعیت و به دنبال آن افزایش مصرف مواد غذایی به ویژه محصولات کشاورزی، کشاورزان را بر آن داشته است که میزان محصولات خود را افزایش دهند. آفت کش‌ها مواد یا مخلوطی از مواد هستند که به منظور پیشگیری، نابودی، دفع و یا کاهش آفات به کار می روند. اما این نکته را می‌بایست مد نظر داشت که مواجهه با آفت کش‌ها یکی از ریسک‌های شغلی بسیار مهم در بین کشاورزان کشور‌های در حال توسعه می‌باشد. دیازینون یک حشره کش طیف وسیع بوده و علیه حشرات خانگی،آفات باغ، گیاهان زینتی،حیوانات دست آموز وحتی پشه مورد استفاده قرار می‌گیرد. دیازینون به سرعت قابلیت تجزیه پذیری دارد اما در شرایط محیطی با دمای پایین، رطوبت کم و نبود فعالیت‌های تجزیه‌ی میکروبی مناسب، قادر است بیش از 6 ماه در خاک به صورت فعال باقی بماند. به دلیل توزیع سریع این سم در صورت ورود به منابع آبی و همچنین تأثیر عمومی آن به موجودات غیر هدفی نظیر بی‌مهرگان، پستانداران، پرندگان و ماهیان (و به خصوص گونه‌های آبزی)، از دسته سمومی است که خطرات زیست محیطی فوق العاده زیادی را به دنبال دارد. این سم از طریق گوارش، پوست و نیز استنشاق جذب می‌شود و از راه روده به آسانی و در طی چند ساعت جذب و به سرعت و در زمان کوتاهی در کبد به دیازوکسون متابولیزه می‌شود. دیازینون توسط آنزیم‌های میکروزومی به متابولیت‌های خود مانند دیازوکسون،هیدروکسی دیازوکسون و هیدروکسی دیازینون اکسید می‌شود که همگی مهار کنندگی آنزیم کولین استراز می‌باشند. مهار این آنزیم بر روی اعصاب مرکزی و یا محیطی، اثر تخریبی داشته و حتی این سم بر روی آستانه‌ی تحریک الکتریکی تأثیر و در بعضی موارد صرع، تشنج و تحریک سیستم عصبی مرکزی را منجر می‌شود. علاوه بر آن دیازینون ممکن است سبب جهش درژن‌ها، تخریب کرموزوم، اثر منفی بر تمایز سلولی والقای مرگ سلولی،توقف تقسیم میتوزی در جنین و کاهش سنتزDNA شود. برای حذف سم دیازینون موارد متعددی پیشنهاد شده که از آن جمله می‌توان به نانوکاتالیست‌های اکسید تیتانیوم-اکسید سیلیسیوم، آلومینا و نانوذرات اکسید روی اشاره نمود. البته باید توجه داشت که این مواد که به عنوان جاذب معرفی گردیده اند، هیچ یک جاذب تخصصی نبوده و احتمالاً بتوانند به سایر مواد نیز جذب شود. همچنین این جاذب‌ها خود برای سلول‌های بدن انسان و حیوانات سمی بوده و عوارض گوارشی و عصبی ایجاد می‌کنند. ما فکر می کنیم که ضرورت ارائه یک جاذب تخصصی که علاوه بر قدرت جذب، حداقل سمیت را برای انسان و حیوان داشته باشند احساس می‌گردد تا بتوان در آینده از آن داخل یا روی مواد غذایی که آلوده به سم دیازینون هستند، استفاده نمود. بر اساس مطالعات تئوریک به عمل آمده حدس ما این است که نانو ذرات سلولز کونژوگه شده با طلا بتواند جاذب مناسبی برای دیازینون باشد. این فرضیه نخست در نرم افزار شبیه ساز مورد مطالعه قرار خواهد گرفت و سپس تحت شرایط مختلف دمایی،pH و زمان، میزان جذب مورد بررسی دقیق قرار می‌گیرد. هم چنین نهایتاً میزان جذب در شرایط واقعی یعنی در حضور مواد غذایی (نظیر گندم و خیار) که حاوی دیازینون نیز باشند، مورد بررسی قرار می گیرند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Fu</Author><Year>2001</Year><RecNum>24</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Fu et al., 2001)</style></DisplayText><record><rec-number>24</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>24</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Fu, Shan</author><author>Chu, Shaogang</author><author>Xu, Xiaobai</author></authors></contributors><titles><title>Organochlorine pesticide residue in soils from Tibet, China</title><secondary-title>Bulletin of environmental contamination and toxicology</secondary-title></titles><periodical><full-title>Bulletin of environmental contamination and toxicology</full-title></periodical><pages>171-177</pages><volume>66</volume><number>2</number><dates><year>2001</year></dates><publisher>Springer</publisher><isbn>0007-4861</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Fu et al., 2001).
1-2- آفت کش‌ها
رشد روزافزون جمعیت و افزایش تقاضا برای تولیدات کشاورزی و مواد غذایی باعث توسعه فعالیت‌های کشاورزی گردیده است.زراعت مدرن، اصلاح نباتات، سموم، دفع آفات و کود و پیشرفت‌های تکنولوژی به شدت باعث افزایش محصول گردیده ولی این محاسن در کنار آسیب‌های گسترده زیست محیطی از جمله آبیاری بیشتر، مصرف بیشتر آفت‌کش‌ها و کودها و آلودگی لایه‌‌های مختلف خاک و آب‌‌های زیرزمینی و اثرات منفی بر سلامت انسان بوده است. تعریفی که آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا(ای پی آ) از آفت‌کش ارائه داده است بدین صورت است که آفت‌کش ماده یا مخلوطی از مواد است که به منظور پیشگیری، نابودی، دفع یا کاهش هرگونه آفت به کار می‌رود. استفاده از سموم مختلف در مبارزه با آفات بهداشتی و ناقلین بیماری‌‌ها دارای تاریخچه بسیار طولانی است، به طوری که چینی‌ها و رومیان باستان از ترکیبات شیمیایی در مبارزه با آفات مختلف استفاده می‌کردند. هر چند کنترل عامل بیماری‌زا (با استفاده از آفت‌کش‌‌ها) در بخش کشاورزی سودمند است ولی آفت‌کش‌‌ها باعث ایجاد بیماری و مرگ در انسان‌‌ها می‌گردند، این مشکلات ناشی از شرایط مختلف تماس مستقیم و غیر‌مستقیم انسان با آفت‌ کش‌ها می‌باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که تنها در ایالات متحده سالیانه بیش از دو میلیارد پوند آفت‌ کش در بخش‌های مختلف از جمله کشاورزی، جنگل داری و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل مصرف بالا، مواجهه افراد با این سموم افزایش یافته و در نتیجه عوارض و اثرات سوء آن بر سلامت افراد نیز افزایش یافته است. به عنوان مثال انجمن سلامت عمومی آمریکا تخمین زده استکه قریب به1275000 کشاورز آمریکایی با آفت کش‌های مختلف مواجهه دارند. نکته قابل توجه این‌که در کشورهای در حال توسعه در مقایسه با کشور‌های توسعه یافته به دلیل افزایش مصرف و در دسترس بودن انواع آفت کش‌ها،مسمومیت با این سموم نیز از میزان بروز بالایی برخوردار است. به عنوان مثال تنها در کشور چین مسمومیت با آفت کش‌ها که غالباً از نوع سموم ارگانوفسفره می‌باشند سبب مرگ حدود 175000 نفر در سال می‌شودADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Fu</Author><Year>2001</Year><RecNum>24</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Fu et al., 2001)</style></DisplayText><record><rec-number>24</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>24</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Fu, Shan</author><author>Chu, Shaogang</author><author>Xu, Xiaobai</author></authors></contributors><titles><title>Organochlorine pesticide residue in soils from Tibet, China</title><secondary-title>Bulletin of environmental contamination and toxicology</secondary-title></titles><periodical><full-title>Bulletin of environmental contamination and toxicology</full-title></periodical><pages>171-177</pages><volume>66</volume><number>2</number><dates><year>2001</year></dates><publisher>Springer</publisher><isbn>0007-4861</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Fu et al., 2001).در کشور ایران بر اساس اطلاعات مرکز آمار در سال 1375 جمع فروش سموم کشاورزی 8/15 هزار تن بوده و در سال 1380 مقدار فروش سموم کشاورزی 8/15 هزار تن بوده و در سال 1380 مقدار فروش سموم به 2/27 هزار تن رسیده است. طبق اطلاعات پروفایل ایمنی شیمیایی نزدیک به27000 تن آفت کش در کشور ایران مصرف می‌شود که شامل 101 نوع حشره کش، علف کش، قارچ کش، کنه کش، حلزون کش و نماتد کش می‌باشد.تعداد سموم ثبت شده در سال 1388 در کشور 252 قلم بوده است که شامل %26 حشره کش، %33 علف کش، %21 قارچ کش، %7 موش کش و %5 کنه کش می‌باشد.از نظر طبقه بندی گروه خطر نیز، این 252 قلم در دسته‌های ذیل بوده‌اند:
*گروه خطرI:%9
*گروه خطرII:%27
*گروه خطرIIIوIVوV:%64
از کل 14200000 هکتار وسعت اراضی کشاورزی جمهوری اسلامی ایران به ازای هر هکتار Kg780 ماده مؤثره انواع سموم دفع آفات نباتی مصرف می‌شود.
1-3- تاریخچه استفاده از سموم
قبل از سال 1800 میلادی، بیشتر موادی که در کنترل آفات مورد مصرف قرار می‌گرفتند ترکیبات معدنی ناخالصی بود که اثراتی روی کیتین بدن حشرات داشتند. موادی مثل خاکستر و دوده و حتی خاک نرم از جمله این ترکیبات بودند. بعد‌ها مواد دیگری مثل صابون، قطران، نفت، اسانس ترباتین، کافور، فلفل و برگ گردو استفاده شدند. نخستین حشره کش آلی شناخته شده نیکوتین بود که در سال 1763 به صورت برگ پودر شده گیاه توتون علیه شته مصرف می‌شد. روتنون یکی دیگر از ترکیبات طبیعی است که در اواسط سال‌های 1800 در اروپا مرسوم بود. روتنون که از ریشه چندین گیاه به دست می‌آید، ابتدا در آمریکای جنوبی به عنوان ماهی کش مورد استفاده قرار می‌گرفت. این ترکیب هنوز هم عرضه می‌شود و یک آفت کش مناسب برای کنترل آفات سبزی و میوه در منازل است. اولین ترکیبات گوارشی که علیه حشرات مورد استفاده قرار گرفت احتمالا” ترکیبات آرسنیک بوده‌اند که در اواسط قرن شانزدهم همراه با عسل به عنوان طعمه مسموم علیه مورچه مصرف می‌شده‌اند. در دهه 1860 سبز پاریس که ترکیبی از آرسنیک مس است برای مبارزه با سوسک کلرادو و کرم سیب و سایر برگ خواران استفاده می‌شد. در سال 1892 از آرسنات سرب به عنوان یک ترکیب مؤثر علیه ابریشم باف ناجور استفاده شد. یکی از معایب بزرگ مشتقات آرسنیک سمیت آن برای پستانداران و انسان است. ترکیبات دیگر مانند نمک‌های جیوه و قلع و مس نیز در این سال‌ها مصرف می‌شد. در اوایل سال 1900 فلوئور و سدیم و کریولیت جانشین بعضی از مشتقات آرسنیک شدند، زیرا خاصیت گیاه سوزی کمتری داشتند. این ترکیبات بیشتر به صورت طعمه مسموم و یا پودر به کار می‌رفتند. سنتز مواد آلی مؤثر روی آفات با ساخت پارادی‌کلروبنزن در سال 1912 و استفاده از آن علیه بید لباس آغاز شد. تیوسیانات در سال 1929 به عنوان حشره کش تماسی تولید شد و در سال 1932 در فرانسه به کار رفت. تحول عمده در صنعت شیمیایی کنترل حشرات در سال 1939 با کشف خاصیت حشره کشی د.د.ت و چند ترکیب کلره دیگر آغاز شد. در سال 1946 ترکیبات فسفره در آمریکا معرفی شدند و در سال 1951 اولین ترکیب کاربامات وارد بازار شد. در سال 1962 راشل کارسون کتاب بهار خاموش را درباره اثرات زیست محیطی آفت کش‌ها منتشر کرد. در همین سال کمیسیون کدکس(Codex) توسط سازمان ملل تأسیس شد تا به کشورهای عضو برای مصرف آفت کش‌ها و وجود باقی مانده آن رهنمود بدهد(farm chemical millennium 1999). به دنبال تحقیق برای یافتن ترکیبات کم خطر، اولین ترکیب پایروتیروئیدی سنتز که در مقابل نور پایدار بود، در سال 1973 معرفی شد. در سال 1975 اولین داروی مؤثر در رشد حشرات، در سال 1977 نخستین مهار کننده سنتز کیتین و در سال 1978 اولین فرومون برای کنترل کرم سرخ پنبه به ثبت رسیدند. اولین حشره کش از گروه آمیدها در سال 1990 معرفی گردیدو بالاخره نخستین محصول فن‌آوری زیستی با اهمیت، یعنی بذرتراریخته‌ای که گیاه حاصل از آن خاصیت حشره کشی داشت، در سال 1995 معرفی شد. اولین ترکیب از گروه متالیک اسیدهای آمینه نیز در سال 2007 عرضه گردید ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Hermanson</Author><Year>2005</Year><RecNum>25</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Hermanson et al., 2005)</style></DisplayText><record><rec-number>25</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>25</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Hermanson, Mark H.</author><author>Isaksson, Elisabeth</author><author>Teixeira, Camilla</author><author>Muir, Derek C. G.</author><author>Compher, Kevin M.</author><author>Li, Y. F.</author><author>Igarashi, Makoto</author><author>Kamiyama, Kokichi</author></authors></contributors><titles><title>Current-use and legacy pesticide history in the Austfonna ice cap, Svalbard, Norway</title><secondary-title>Environmental science &amp; technology</secondary-title></titles><periodical><full-title>Environmental science &amp; technology</full-title></periodical><pages>8163-8169</pages><volume>39</volume><number>21</number><dates><year>2005</year></dates><publisher>ACS Publications</publisher><isbn>0013-936X</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Hermanson et al., 2005).
1-4- اهمیت آفت کش‌ها
در طی 50 سال گذشته آفت کش‌ها جزء ضروری دنیای کشاورزی بوده و مواجهه با آفت کش‌ها یکی از ریسک‌های شغلی بسیار مهم در بین کشاورزان در کشورهای در حال توسعه می‌باشد.سموم دفع آفات از اصول انکار ناپذیر تولید مؤثر مواد غذایی، خوراک دام و زراعت انرژی قابل تجدیدپذیر است. بر طبق بررسی سازمان بهداشت جهانی هر ساله 5-1 میلیون مورد مسمومیت ناشی از حشره کش‌ها در بین کارگران کشاورزی اتفاق می‌افتد و نیز در طی 10 سال گذشته در کشورهای در حال توسعه بروز مسمومیت در اثر حشره کش‌ها دو برابر شده است.
آفت کش‌های مورد استفاده از نظر مواد شیمیایی بسیار متفاوت هستند. این مواد از نظر نوع عملکرد، جذب شدن در بدن، متابولیسم، دفع از بدن و سمیت در بدن تفاوت‌های عمده‌ای دارند. خطر عمده آفت کش‌هایی که سمیت حاد بالایی دارند ولی به آسانی متابولیزه و یا از بدن دفع می‌شوند، در تماس کوتاه مدت با غلظت‌های بسیار زیاد آن‌ها است. در مورد آفت کش‌هایی که سمیت حاد آن‌ها کمتر است ولی برای تجمع در بدن تمایل شدیدی دارند خطر عمده، تماس بلند مدت با آن‌ها است، حتی اگر دوز تماس نسبتاً کم باشد. تماس بلند مدت با دزهای کم آفت کش‌هایی که سریع‌تر از بدن دفع می‌شوند ولی آثار بیولوژیکی دائمی به جا می‌گذارند نیز مخاطره آمیز است. اثرات مضر نه تنها از طریق ماده مؤثر و ناخالصی‌های همراه آن‌ها بلکه از طریق حلال‌ها، حامل‌ها، امولسیون کننده‌ها و اجزای دیگر آفت کش‌ها نیز ایجاد می‌شوند. اثرات مسمومیت حاد نسبتاً به سادگی قابل تشخیص بوده در حالی که تشخیص اثرات ناشی از تماس‌های بلند مدت با دزهای کم آفت کش‌ها مشکل است.شدت اثرات مضر ناشی از تماس با آفت‌ کش‌ها به عواملی چون: دز آفت کش، راه تماس، راه جذب، نوع اثرات متابولیت‌های آن، تجمع و پایداری آفت کش در بدن بستگی دارد. البته عوامل دیگری چون سلامتی افراد، سوء تغذیه و کم شدن آب بدن احتمالاً میزان حساسیت به آفت کش‌ها را افزایش می‌دهد.آفت کش‌ها عمدتاً از طریق پوست، تنفس، چشم و یا خوردن وارد بدن می‌شوند. آفت کش‌های محلول در چربی و تا حدی آفت کش‌های محلول در آب از طریق تماس با پوست جذب می‌شوند. زخم و خراش، جذب آفت کش‌ها را از طریق پوست تسهیل می‌کند. در کشورهای در حال توسعه جذب از طریق پوست اهمیت ویژه‌ای دارد چون اغلب، لباس‌های حفاظتی مناسب وجود نداشته و یا استفاده نمی‌شود.
آفت کش‌های وارد شده به بدن ممکن است متابولیزه شده، در چربی ذخیره گردند و یا بدون تغییر دفع شوند. متابولیسم احتمالا” حلالیت آفت کش‌ها را در آب افزایش می‌دهد و بنابراین دفع آن‌ها تسهیل می‌شود. مثلأ حشره کش‌های پیرتیروئیدی محلول در چربی در بدن هیدرولیز شده و به مواد محلول در آب تبدیل می‌گردند و سپس از بدن دفع می‌شوند. گاهی اوقات متابولیزه شدن آفت کش‌ها سمیت آن‌ها را افزایش می‌دهد، مثلا” از هیدرولیز کاربوسولفان، کاربوفوران تولید می‌شود که سمی‌تر و حلالیت آن در چربی بیشتر است. درجه خطر استفاده از حشره کش‌ها به سمیت حشره کش و مقدار مواجهه با حشره کش بستگی دارد.
سمیت یک حشره کش مقدار ظرفیت یا توانایی آن برای ایجاد آسیب یا بیماری است. سمیت یک حشره کش به وسیله تست‌های انجام شده روی حیوانات با دوزهای متفاوت از سم فعال خالص و هر محصول ساخته شده تعیین می‌شود. با دانستن تفاوت مقدار سمیت حشره کش‌ها، یک مصرف کننده می‌تواند با انتخاب یک حشره کش با سمیت کمتر که برای کنترل حشره به کار می‌رود خطر بالقوه را به حداقل برساند. مصرف کنندگان می‌توانند با توجه به برچسب راهنما، استفاده از وسایل و تجهیزات حفاظت فردی و حمل مناسب حشره کش‌ها مواجهه‌ی خود را به حداقل رسانده و یا حتی حذف نمایندو بدین وسیله خطر کاهش می‌یابد. برای مثال %95 از کل مواجهه، از تماس پوستی و عمدتا” دست‌ها و بازوها است. با پوشیدن یک جفت دستکش ندوخته و مقاوم به مواد شیمیایی، این نوع مواجهه می‌تواتد تقریبا”حذف شود. حشره کش‌هایی که با سمیت بالا طبقه بندی شده‌اند( سمیت طبقه 1) چه بر اساس سمیت خوراکی، چه پوستی و یا تنفسی باید تنها کلمه خطر (Danger) یا سمی (Poison) با رنگ قرمز یا علامت برجسته‌ی یک سر و استخوان در بالای برچسب نسته نوشته شود. دوز کشنده(50LD) حاد خوراکی (تک دوز) برای حشره کش تولید شده در این گروه برابرmg/kg50 می‌باشد. بعضی از حشره کش‌های تولید شده فقط کلمه‌ی Dangerرا دارند که بیان‌گر آن است که در خصوص سمیت حاد توجه نمایید، آن‌ها می‌توانند سبب آسیب چشمی یا تحریک پوستی شدید شوند. حشره کش‌های تولیدی که سمیت متوسطی دارند( سمیت طبقه 2) باید تنها کلمه هشدار(warning) روی بر چسب محصول نوشته شود. در این رنج50LD خوراکی از 50 تاmg/kg500می‌باشد. حشره کش‌های طبقه سمیت I و VIاگر چه با عنوان کم سمی یا نسبتا” غیر سمی طبقه بندی می‌شوند، نیاز است کلمه Caution روی بر چسب آن‌ها نوشته شود. مقدار50LD حاد خوراکی در این گروه بزرگتر از mg/kg50 می‌باشد. اثرات یا علائم مسمومیت حشره کش می‌تواند موضعی یا عمومی باشد. اثرات موضعی عموما” در محل تماس حشره کش بوده و در اثر خاصیت تحریک حشره کش‌ها(هم فرم فعال و هم بی‌اثر آن) یا یک پاسخ آلرژی توسط فرد می‌باشد. درماتیت یا التهاب پوست بیشتر مواقع به عنوان اثر موضعی در مواجهه با حشره کش گزارش می‌شود. علائم درماتیت‌ها در رنجی از قرمزی پوست تا جوش‌ها یا تاول‌ها است. بعضی از افراد هنگام تماس با کشره کش اسیدی شده سرفه، خس خس سینه یا عطسه را بروز می‌دهند. علائم یک واکنش آلرژیک واقعی رنجی از قرمزی و خارش چشم‌ها و پوست تا ناراحتی تنفسی اغلب مشابه شرایط آسمی می‌باشد.
اثرات عمومی از اثرات موضعی کاملا” متفاوت است و به علت جذب حشره کش و توزیع در کل بدن می‌باشد. اثرات عمومی اغلب شامل تهوع، استفراغ، خستگی، سردرد و ناراحتی‌های روده‌ای می‌باشد. در موارد مسمومیت پیشرفته در شخص ممکن است تغییرات در ضربان قلب، مشکل تنفسی، تشنج و کما را بروز دهد که می تواند منجر به مرگ شود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Jeyaratnam</Author><Year>1990</Year><RecNum>26</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Jeyaratnam, 1990)</style></DisplayText><record><rec-number>26</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>26</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Jeyaratnam, J.</author></authors></contributors><titles><title>Acute pesticide poisoning: a major global health problem</title><secondary-title>World Health Stat Q</secondary-title></titles><periodical><full-title>World Health Stat Q</full-title></periodical><pages>139-44</pages><volume>43</volume><number>3</number><dates><year>1990</year></dates><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Jeyaratnam, 1990).
1-5- تقسیم بندی آفت کش‌ها
آفت کش از کلمه انگلیسیPestبه معنای غارتگر و زیان رسان و Cideبه معنی کشنده درست شده است. سموم آفت کش طیف گسترده‌ای ازترکیبات شیمیایی هستند که اغلب از مواد آلی ساخته می‌شوند و از حدود 1944 تاکنون هزاران ترکیب مختلف، از آن‌ها به بازار عرضه شده است. بر طبق مطالعات و بررسی‌های به عمل آمده توسط محققین، می‌توان آفت کش‌ها را از جنبه‌های ذیل طبقه بندی نمود:
*بر اساس نحوه تأثیر
*بر اساس ساختمان شیمیایی
*بر اساس سمیت دهانی
*بر اساس نوع موجودات زنده تحت اثر ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Johansen</Author><Year>1990</Year><RecNum>27</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Johansen et al., 1990)</style></DisplayText><record><rec-number>27</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>27</key></foreign-keys><ref-type name=”Book”>6</ref-type><contributors><authors><author>Johansen, Carl A.</author><author>Mayer, Daniel F.</author></authors></contributors><titles><title>Pollinator protection: a bee &amp; pesticide handbook</title></titles><dates><year>1990</year></dates><publisher>Wicwas Press</publisher><isbn>1878075004</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Johansen et al., 1990)
1-5-1- طبقه بندی آفت کش‌هاازلحاظ نوع موجودات زنده تحت اثر
معمولا” به ندرت اتفاق می‌افتد که یک ترکیب سمی آفت کش به طور اختصاصی بر گروه خاصی از موجودات زنده اثر نماید. با این وجود هر یک از سموم با توجه به خواص شیمیایی و بیولوژیکی قادرند برخی از موجودات زنده را بیشتر از بقیه تحت تأثیر قرار دهند. از این رو می‌توان سموم شیمیایی متعلق به گروه‌های مختلف را بر اساس نوع موجودات زنده و یا مرحله‌ای از زندگی موجودات که سموم بیشترین تأثیر را بر آن‌ها دارند طبقه بندی نمود.
1- حشره کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کنترل حشرات به کار می‌روند.
2- لارو کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کنترل لاروها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
3- تخم کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کشتن تخم انگل‌ها به کار می‌روند.
4- کنه کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کنترل کنه‌ها به کار می‌روند.
5- حلزون کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کنترل حلزون‌ها به کار می‌روند.
6-جونده کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کنترل جوندگان مصرف می‌شوند.
7- باکتری کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کنترل باکتر‌ی‌ها به کار می‌روند.
8- علف کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کنترل علف‌های هرز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
9- قارچ کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کنترل قارچ‌ها به کار می‌روند.
10- جلبک کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای از بین بردن جلبک‌ها در محیط آبی مصرف می‌گردند.
11- نماتد کش‌ها: به سمومی گفته می شود که برای کنترل نماتدها به کار می‌روند.
یک ماده شیمیایی یا سم ممکن است دارای خواص مختلف می‌باشد، یعنی بتواند روی بیش از یک نوع آفت و یا روی مراحل مختلف یک آفت اثر کند، براین مبنا سموم زیر را به بازار عرضه کرده‌اند:
*حشره کش-کنه کش: دارای خاصیت حشره کشی و کنه کشی است، مانند دانیتول
*کنه کش-قارچ کش: ترکیباتی هستند که هم روی کنه‌ها و هم روی قارچ‌ها مؤثر می‌باشند نظیر گل گوگردADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Johansen</Author><Year>1990</Year><RecNum>27</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Johansen et al., 1990)</style></DisplayText><record><rec-number>27</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>27</key></foreign-keys><ref-type name=”Book”>6</ref-type><contributors><authors><author>Johansen, Carl A.</author><author>Mayer, Daniel F.</author></authors></contributors><titles><title>Pollinator protection: a bee &amp; pesticide handbook</title></titles><dates><year>1990</year></dates><publisher>Wicwas Press</publisher><isbn>1878075004</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Johansen et al., 1990)
1-5-2- طبقه بندی بر اساس سمیت دهانی
طبقه بندی سمیت دهانی یعنی سمیت یک ترکیب شیمیایی، هنگامی که از طریق دهانی وارد بدن موجود زنده گردد، سموم به شرح ذیل طبقه بندی گردیده‌اند:
سموم فوق‌العاده خطرناک:
این گروه شامل سموم بسیار قوی و خطرناک بوده و در مقدار بسیار جزئی باعث مسمومیت می‌شوند. در این سموم دوز کشنده %50mg/kg50 است. از این گروه می‌توان به سمومی نظیر آنتو، دیفاسینون، وارفارین، کلروپیکرین، متیل بروماید و برخی ترکیبات جیوه‌ای اشاره نمود.
سموم بسیار خطرناک:
این گروه شامل حشره کش‌ها و جانور کش‌هایی است که سمیت زیادی دارند. در این دسته دوز کشنده %50=mg /kg2500-50 می‌باشد. ترکیباتی مانند دیازینون، دیکلرووس، دیمتوآت، پاراتیون، متیل پاراتیون، سموم فنتوآت، فوزالون فوسمت و اندوسولفان در این کروه قرار می‌گیرند.
سموم نسبتا” کم خطر:
این گروه شامل حشره کش‌ها و کنه کش‌هایی با سمیت نسبا” کم می‌باشد. در این سموم دوز کشنده %50=mg/kg1000-200است. سموم مالاتیون، تریکلرفن، کارباریل، بیناپاکریل، دیکوفول، لیندین،فنیتیون، علف کش‌هایی نظیر دیکوآت و نیز برخی مواد شیمیایی ضدعفونی کننده نظیر فرمالدئید در این کروه قرار می‌گیرند ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Peeters</Author><Year>2014</Year><RecNum>28</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Peeters et al., 2014)</style></DisplayText><record><rec-number>28</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>28</key></foreign-keys><ref-type name=”Report”>27</ref-type><contributors><authors><author>Peeters, F. M.</author><author>Qu, M.</author><author>Piao, X.</author><author>van de Valk, H.</author><author>Tao, C.</author></authors></contributors><titles><title>Environmental risk assessment: handbook for pesticide registration in China</title></titles><dates><year>2014</year></dates><publisher>Alterra Wageningen UR</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Peeters et al., 2014).
سموم کم خطر:
در این گروه از سموم، اکثرا” قارچ کش‌هایی مانند بنومیل، کاپتان، دودین، فولپت و دینوکاپ و علف کش‌هایی نظیر آترازین، دالماپون، دیکامپا و نیز برخی حشره کش‌هایی با سمیت اندک مانند روغن‌های معدنی قرار می‌گیرند. در این سموم دوز کشنده %50>mg/kg1000دارا می‌باشد.
1-5-3- تقسیم بندی آفت کش‌ها براساس ساختمان شیمیایی آن ها
این ترکیبات را می‌توان بر مبنای ساختمان شیمیایی یه صورت زیر تقسیم بندی کرد:
*ترکیبات آلی: ترکیبات آلی کلره، ترکیبات آلی فسفره، کاربامات‌ها، آلی گوگرد‌ دار(فنوبتازین، آرامیت)
*ترکیبات گیاهی: سموم پیرتروئید، پیرتروم، روتنون، نیکوتین
*ترکیبات معدنی: سرب آرسینات، سبزپاریس (مس آرسینات)، باریوم کربنات، اسید بوریک……
*حشره کش‌های گازی
*سینرژیست‌ها
*جونده کش‌ها
*سایر موادی که به عنوان حشره کش مصرف می‌شوند
*سموم جدید ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Lainsbury</Author><Year>2014</Year><RecNum>29</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Lainsbury, 2014)</style></DisplayText><record><rec-number>29</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>29</key></foreign-keys><ref-type name=”Book”>6</ref-type><contributors><authors><author>Lainsbury, M. A.</author></authors></contributors><titles><title>The UK Pesticide Guide 2014</title></titles><dates><year>2014</year></dates><publisher>CABI</publisher><isbn>1780644108</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Lainsbury, 2014)
1-5-4- تقسیم بندی سموم بر اساس نحوه ورود به داخل بدن
سموم گوارشی: به سمومی گفته می شود که از راه گوارشی وارد بدن آفت شده و پس از جذب از طریق دیواره لوله گوارش، سبب از بین رفتن آن می‌شوند. نظیر سموم آرسنیکی، ترکیبات فلوره، تالیم وروی. این سموم معمولا” علیه حشرات با قطعات دهانی ساینده به کار می‌روند.
2-سموم تماسی: به سمومی گفته می شود که از طریق تماس جلد بدن، حشرات را تحت تأثیر قرار داده و سبب مرگ آن‌ها می‌شوند. نظیر سموم معدنی، سموم گیاهی، روغن‌های معدنی و گیاهی و ترکیبات مصنوعی کلره، فسفره، کارباماتی و غیره. تأثیر این سموم روی آفات با قطعات دهانی مکنده قابل توجه است، اما زمانی که آفت در داخل نسج گیاه باشد از تأثیر این سموم در امان خواهد بود.
3-سموم گازی(تدخینی): به سمومی گفته می شود که به صورت بخار یا گاز از طریق دستگاه تنفس وارد بدن حشرات شده و سبب از بین رفتن آن‌ها می‌شوند، نظیر گاز فسفین ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Lainsbury</Author><Year>2014</Year><RecNum>29</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Lainsbury, 2014)</style></DisplayText><record><rec-number>29</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>29</key></foreign-keys><ref-type name=”Book”>6</ref-type><contributors><authors><author>Lainsbury, M. A.</author></authors></contributors><titles><title>The UK Pesticide Guide 2014</title></titles><dates><year>2014</year></dates><publisher>CABI</publisher><isbn>1780644108</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Lainsbury, 2014).
1-5-5- تقسیم بندی آفت کش‌ها بر اساس طرز تأثیر
1- سموم فیزیکی: عملکرد این سموم به صورت فیزیکی بوده و باعث مرگ حشره می‌شوندنظیر روغن‌های سنگین معدنی که در اثر نفوذ به مجاری تنفسی و مسدود کردن آن‌ها، باعث خفگی حشرات به ویژه شپشک‌های نباتی می‌گردند. گردها نیز از جمله سمومی هستند که به طریق فیزیکی عمل می‌کنند. گردهای بی اثر به دو طریق باعث مرگ حشرات می‌شوند:
اول: برخی مانند اکسید آلومینیوم(Al2o3)باعث ایجاد شکاف و ترک‌هایی در جلد بدن حشره می‌گردد، در نتیجه، سبب بیرون رفتن آب از بدن و در نهایت مرگ حشرات می‌شوند.
دوم: برخی دیگر نظیر پودر تالک آب دوست بوده و از طریق جذب آب و چربی بدن، باعث مرگ حشره می‌شوند.
2-سموم پروتوپلاسمی: این ترکیبات باعث می شوند که پروتئین سلول‌های بدن حشرات رسوب کرده و درنتیجه زمینه مرگ آن‌ها را فراهم می‌کنند، نظیر سموم جیوه‌ای، مسی، املاح نیتروفنیل، نیترو کرزول، فلوسیلیکات، آرسنیت و آرسینات‌ها
3-سموم تنفسی: این سموم با مهار کردن آنزیم‌های اکسیداز که نقش اصلی را در تنفس سلول‌ها بر عهده دارند، تنفس سلول‌ها را متوقف نموده و باعث مرگ حشره می‌شوند و با عناصر فلزی موجود در آنزیم‌های تنفسی و یا به عبارت دیگر با اکسیدازهای سلولی که دارای آهن هستند ترکیب شده و اثر کاتالیزوری آن‌ها را خنثی می‌کنند، نظیر اسید سیانیدریک، هیدروژن سولفوره و گاز فسفین.
4-سموم عصبی: این سموم بر روی آکسون‌ها و یا انتقال دهنده‌های شیمیایی تحریکات عصبی که در محل سیناپس‌ها قرار گرفته اند اثر کرده و بدین صورت باعث مرگ حشره می‌شوند. این ترکیبات از لحاظ نوع و نقطه اثر به چند دسته تقسیم می‌شوند :
الف) ترکیبات گیج کننده: ترکیباتی هستند که باعث ایجاد حالت خوابآلودگی و گیجی در موجودات تحت اثر خصوصا” پرندگان و پستانداران می‌شوند. از این گروه می‌توان به ترکیباتی نظیر آنتراکینون(Anthraquinon)اشاره نمود که برای دور کردن پرندگان از مزارع به کار می‌رود. برخی ترکیبات هالوژنه نیز باعث ایجاد چنین حالتی می‌شوند.
ب)سموم آکسونی: این سموم بر آکسون سلول‌های عصبی تأثیر می‌گذارد. سموم کلره و نیز پایروتیروئیدها به این صورت روی موجودات زنده خصوصا” حشرات مؤثرند.
ج) سموم سیناپسی: نقطه اثر این ترکیبات محل اتصال آکسون یک سلول عصبی به دندریت سلول عصبی دیگر یا در محل سیناپس می‌باشند. در سیناپس‌های عصبی حشرات حداقل دو نوع انتقال دهنده شیمیایی به نام‌های استیل کولین و اکتوپامین وجود دارد. در حشرات استیل کولین واسطه شیمیایی در سیستم عصبی مرکزی است اما در پستانداران این ناقل در محل اتصال اعصاب به سلول‌های ماهیچه‌ای عمل می‌کند. برخی از سموم نظیر ترکیبات فسفره و کاربامات بازدارنده آنزیم استیل کولین استراز می‌باشند. برخی نظیر فرمامیدین‌ها بر سیناپس‌های با واسطه اکتوپامین اثر می‌گذارند و برخی دیگر از سموم نظیر نیکوتین جزء سموم پس سیناپس به شمار می آیند.
5-بازدارنده‌های متابولیکی:
5-1 مهار کننده‌های زنجیره تنفسی: زنجیره انتقال الکترون در سلول شامل تعدادی از سیتوکروم‌ها است که مانع تولید انرژی می‌شوند.از این گروه می‌توان به ترکیباتی نظیر روتنون، اسید سیانیدریک و مونواکسیدکربن اشاره نمود.
5-2 بازدارنده‌های سیستم آنزیمی Mfo: سیستم Mfoیک سیستم اکسید کننده پیچیده‌ای است که در میکروزوم‌های کبدی پستانداران و بعضی بافت‌های حشرات وجود دارد. بعضی ترکیبات شیمیایی از مشتقات متیلن دی اکسی فنیل مثل پی پرونیل بوتوکساید توانایی این را دارند که سیستم را در بدن حشره مهار کرده و از اکسیداسیون سم توسط این سیستم ممانعت به عمل آورند.
5-3 بازدارنده‌های چرخه اسید تری کربوکسیلیک(TCA) و گلیکولیز: تعدادی از سموم که غالبا” جزء ترکیبات معدنی می باشند با ممانعت از عمل آنزیم‌های مختلف در چرخه تری کربوکسیلیک اسید یا چرخه کربس اختلال ایجاد کرده و در نتیجه باعث توقف اعمال متابولیکی می شوند. از این گروه می‌توان به ترکیبات فلوئوره آلی از جمله فلوئورواستات سدیم و نیز برخی ترکیبات آرسنیکی اشاره نمود.
6- سموم ماهیچه‌ای: یون کلسیم در تحریک انقباضات عضلانی نقش مهمی دارد. برخی ترکیبات گیاهی مانند ریانودین و وراتریدین با تأثیر روی این یون و یا به صورت دیگر در بافت ماهیچه‌ای اثر گذاشته و از انقباض آن جلوگیری می‌کنند. این ترکیبات باعث افزایش مصرف اکسیژن در بافت می شوند.
7- ترکیبات آسکیله کننده: گروهی از ترکیبات شیمیایی از نظر بیولوژیکی فعال بوده و قادرند یک گروه آلکیل را جانشین اتم هیدروژن موجود در ترکیبات تحت اثر نمایند.این ترکیبات بر گروه‌های زیادی از ترکیبات شیمیایی مهم مانند پروتئین‌ها، آنزیم‌ها و اسیدهای نوکلئیک در بدن تأثیر گذاشته و ایجاد اختلال می‌نمایند. از این گروه می‌توان برمتیل بروماید و برخی ترکیبات عقیم کننده نظیر آمینوپترین اشاره نمود ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Engelen</Author><Year>1998</Year><RecNum>30</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(Engelen et al., 1998)</style></DisplayText><record><rec-number>30</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>30</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>Engelen, Bert</author><author>Meinken, Kristin</author><author>Von Wintzingerode, Friedrich</author><author>Heuer, Holger</author><author>Malkomes, Hans-Peter</author><author>Backhaus, Horst</author></authors></contributors><titles><title>Monitoring impact of a pesticide treatment on bacterial soil communities by metabolic and genetic fingerprinting in addition to conventional testing procedures</title><secondary-title>Applied and Environmental Microbiology</secondary-title></titles><periodical><full-title>Applied and Environmental Microbiology</full-title></periodical><pages>2814-2821</pages><volume>64</volume><number>8</number><dates><year>1998</year></dates><publisher>Am Soc Microbiol</publisher><isbn>0099-2240</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Engelen et al., 1998).
1-5-6- رده بندی سموم بر اساس نوع مسمومیت
1-رده بندی سموم بر اساس سمیت دهانی: گاهی سم از راه دهان وارد معده جانوران آزمایشگاهی یا موش‌های صحرایی شده و آن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. از این لحاظ سموم را می‌توان به صورت زیر تقسیم بندی نمود:
1-1 سموم پر قدرت:50LDآن‌ها mg/kg50 وزن بدن است. نظیر پاراتیون
1-2 مواد شدیدا” سمی: 50LDآن‌ها بین mg/kg200-50 وزن بدن است. نظیر دیازینون، دی کلرووس، دیمیتوات، دینوبوتون،هپتاکلر، متاسیستوکس و اندوسولفان
1-3 مواد با سمیت متوسط: 50LDآن‌ها بین mg/kg1000-200 وزن بدن است. نظیر کارباریل، دیکوفول، فنیتروتیون، فرمالین، مالاتیون، فوزامون، نیترافن، توکسافن، تری کلروفن و متالدهاید.
1-4 مواد با سمیت کم: 50LDآن‌ها بیشتر از mg/kg1000 وزن بدن است. نظیر بنومیل، محلول برموپروپیلات(نئورون)، میلبکس، تترادیفون و روغن‌های صنعتی
2-رده بندی سموم بر اساس سمیت پوستی:
در این نوع تقسیم بندی، سمیت سموم بر مبنای ورود آن‌ها از طریق پوست ارزیابی می‌شود.
2-1 سمیت حاد: 50LDآن‌ها کمتر از g/kg300 وزن بدن بوده و ضریب سمیت پوستی دهانی کمتر از یک است.
2-2 قطعی: 50LDآن‌ها mg/kg1000-300 وزن بدن و ضریب سمیت پوستی دهانی 3-1 است.
2-3 نسبتا” کم: 50LDآن‌ها بیشتر از mg/kg1000 وزن بدن و ضریب سمیت تماسی گوارشی بیشتر از 3 است.
ضریب پوستی دهانی عبارت است از نسبت 50LDپوستی به 50LDدهانی است. مثلا” اگر 50LDپوستی سمی mg/kg300 و 50LDدهانی آن mg/kg400 باشد، ضریب پوستی دهانی 75/0 می‌شود، یعنی این سم از طریق تماس 75/0 قابلیت مسمومیت دارد.
3- رده بندی سموم بر اساس سمیت مزمن: ضریب تجمع عبارت است از نسبت متوسط دوز کشنده یک ماده شیمیایی در آزمایشات زیست سنجی(سمیت مزمن) به متوسط دوز کشنده در یک بار مصرف.
سموم بر اساس میزان تجمع سم در بدن ارزیابی می‌شوند:
3-1 سموم با خاصیت تجمعی بسیار شدید: ضریب تجمعی کمتر از یک است.
3-2 سموم دارای خاصیت تجمعی قطعی: ضریب تجمعی 3-1 می‌باشد.
3-3 سموم با خاصیت تجمعی متوسط: ضریب تجمعی 5-3 می‌باشد.
4-3 سموم با خاصیت تجمعی بسیار کم: ضریب تجمعی بیشتر از 5 می‌باشدADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>DeWitt</Author><Year>1956</Year><RecNum>31</RecNum><DisplayText><style font=”Times New Roman” size=”12″>(DeWitt, 1956)</style></DisplayText><record><rec-number>31</rec-number><foreign-keys><key app=”EN” db-id=”srdfx9pst59d5jer2papdstsrx9wft0rwsdd”>31</key></foreign-keys><ref-type name=”Journal Article”>17</ref-type><contributors><authors><author>DeWitt, James B.</author></authors></contributors><titles><title>Pesticide Toxicity, Chronic Toxicity to Quail and Pheasantsof Some Chlorinated Insecticides</title><secondary-title>Journal of Agricultural and Food Chemistry</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journal of Agricultural and Food Chemistry</full-title></periodical><pages>863-866</pages><volume>4</volume><number>10</number><dates><year>1956</year></dates><publisher>ACS Publications</publisher><isbn>0021-8561</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>(DeWitt, 1956).
1-5-7- طبقه بندی سموم بر اساس نحوه حرکت در گیاه
1- سموم سیستمیک: این گروه بعد از پاشیده شدن روی سطح گیاه و یا خاک، به سرعت به داخل نسج گیاه نفوذ کرده و از طریق سیستم آوندی در کلیه اندام‌های آن پخش می‌شوند و بدین ترتیب آفاتی را که از داخل یا خارج گیاه تغذیه می‌کنند تحت تأثیر قرار داده و از بین می‌برند. ترکیبات این گروه هم دارای گروه چربی دوست و هم دارای باند آب دوست هستند و بدین ترتیب تا حد زیادی در آب حل می‌شوند. خاصیت چربی دوستی به آن‌ها اجازه می‌دهد که از قشر مومی سطح برگ عبور کنند و خاصیت آب دوستی نیز سبب می‌شود که این ترکیبات در شیره‌ی گیاهی به جریان دربیاید. اکثر سموم فسفره در آوندهای چوبی حرکت می‌کنند. برخی از این سموم عبارتند از: هپتئفوس، فسفامیدون، پریمور و دیمتوات و…..
2- سموم نفوذی یا نیمه سیستمیک: این ترکیبات در آب به مقدار کم قابل حل ولی در چربی‌ها نسبتا” محلول‌اند. خاصیت چربی دوستی آن‌ها سبب می‌شود که در لایه مومی سطح برگ نفوذ کنند اما در بافت گیاه به مقدار کمی پخش می‌شوند. به عبارت دیگر وقتی روی برگ سمپاشی می‌شود با نفوذ از ضخامت برگ، آفتی که در پشت برگ فعالیت می‌کند آن را تحت تأثیر قرار داده و



قیمت: 11200 تومان

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *