農薬の環境への影響

農薬の環境影響とは、農薬の使用によって生じる広範囲にわたる一連の結果を指します。農薬の予期せぬ影響は、現代の工業型農業が環境に与える悪影響の主な要因の1つです。農薬は害虫駆除を目的とした有毒化学物質であるため、植物、動物、人間などの標的以外の種にも影響を及ぼす可能性があります。散布された殺虫剤の98%以上と除草剤の95%以上は、農地全体に散布または拡散するため、標的種以外の場所に到達します。^[1]肥料などの他の農薬も環境に悪影響を及ぼす可能性があります。

農薬の悪影響は散布された場所だけにとどまりません。流出や農薬の飛散により、農薬は遠くの水域や他の畑、放牧地、人間の居住地、未開発地域にまで運ばれることがあります。その他の問題は、不適切な生産、輸送、保管、廃棄方法から生じます。^[2]農薬を繰り返し散布すると、時間の経過とともに害虫の耐性が高まり、他の種への影響により害虫の再発生が促進される可能性があります。^[3]総合的病害虫管理などの農薬の大量使用の代替手段や、ポリカルチャーなどの持続可能な農業技術は、有害な毒性化学物質を散布することなく、これらの影響を軽減します。

環境モデリングによると、世界の農地の60％以上（約2450万km²）が「1つ以上の有効成分による農薬汚染のリスクがある」とされ、30％以上が「高リスク」で、そのうち3分の1が生物多様性の高い地域にある。^{[4] [5]}農薬または農薬クラスごとに、特定の環境懸念が伴う。このような望ましくない影響により、多くの農薬が禁止され、規制により他の農薬の使用が制限または削減された。一部の管轄区域で禁止されている古い農薬や時代遅れの農薬の使用を含む、農薬使用の世界的な広がりは全体的に増加している。^{[6] [7]}

化学農薬は長年使用されてきましたが、これは農業ビジネスがすぐに利益を得るためです。費用対効果から病気の蔓延を減らし、作物の生産量を増やすことまで、これらの農薬は素晴らしい資源のように見えます。しかし、研究により、化学農薬はそれを消費する人々と周囲の環境に深刻な問題を引き起こす可能性があることがわかっています。^[8]それらは生態系を破壊し、それらを消費する人々と動物にあらゆる種類の毒素をもたらします。無毒であるとよく考えられている非活性成分でさえ、害を引き起こす非常に有毒な成分である可能性があります。おそらく、農薬で最もよく見られる問題は、花粉媒介者への影響です。^[8]害虫を殺すために設計されていますが、これらの化学物質は農業を維持する生き物を殺したり傷つけたりする傾向があります。確かに、一部の化学農薬は有益な昆虫に害を及ぼさないほど穏やかですが、無害なものを有害にするには、人間のミスが必要です。農薬を組み合わせると複雑で予測が難しいため、一部の影響は不明です。場合によっては、天然農薬が農家にとってより良い選択肢となることもあります。^[9]天然農薬は自然界に存在し、鉱物、植物、微生物から作られる農薬です。合成農薬ほど長持ちせず毒性も低いですが、環境に対してより安全です。（ただし、昆虫を殺すためのものであるため、人間にとって安全というわけではありません。）天然農薬の具体的な種類には、植物性農薬（植物や鉱物から直接抽出された天然化学物質）、生化学農薬（害虫の交尾やその他の行動を妨げる可能性のある植物ホルモンなどの物質を使用）、微生物農薬（真菌、ウイルス、細菌などの微生物を有効成分とする農薬）などがあります。ローズマリー、マリーゴールド、菊、ラベンダー、バジルなども、特定の害虫に対する天然の抑止力として機能します。^[10]

最初の合成除草剤は1930年代と1940年代に発見されました。これは合成抗生物質、プラスチック、その他多くの材料が利用可能になった時代でした。合成殺虫剤は第二次世界大戦後に急速に普及しました。2,4 -Dの発見により、作物の収穫量が大幅に増加しました。^{[11] [12] [13] [14]多くの昆虫の蔓延は}DDT によって対処され、世界中でチフスとマラリアの発生率が大幅に低下しました。1962年には、米国だけで推定85,000,000キログラムのDDTが製造されました。^[15]

化学物質の環境への望ましくない影響に対する国民の関心は、1960年代初頭、レイチェル・カーソンの著書『沈黙の春』の出版とともに高まりました。その後まもなく、もともとマラリア対策に使用されていたDDTとその代謝物が猛禽類の個体群レベルに影響を与えることが示されました。先進国における初期の研究は、主に鳥類や魚類の急性死亡率の影響に焦点を当てていました。^[16]

現在、世界の農業では35億キログラム以上の合成農薬が使用され、その産業規模は450億ドルを超えています。^[17]現在の主要農薬メーカーには、シンジェンタ（ケムチャイナ）、バイエルクロップサイエンス、BASF、ダウ アグロサイエンス、FMC、ADAMA、ニューファーム、コルテバ、住友化学、UPL、および華ポント ライフサイエンスなどがあります。バイエル クロップサイエンスはモンサント買収により、2019年に売上高100億ドルを超える記録的な利益を上げ、除草剤シェアは22％増加し、シンジェンタがそれに続きました。^[18]

2016年に米国はEUで禁止されている農薬を3億2200万ポンド（1億4605万6743キログラム）、ブラジルで禁止されている農薬を2600万ポンド（1179万3402キログラム）、中国で禁止されている農薬を4000万ポンド（1814万3695キログラム）消費したが、研究によると、米国で禁止されている農薬のほとんどは過去25年間で一定か増加している。^[19]

米国では、従来の農薬の使用は1979年にピークに達し、2007年までに1979年のピークレベルから25％削減されました^[20]。一方、米国の農業生産量は同期間に43％増加しました^{[21] 。}

残留性有機汚染物質（POP）は、分解されにくい化合物で、意図された期間を超えて環境中に残留します。アルドリン、クロルデン、DDT、ディルドリン、エンドリン、ヘプタクロル、ヘキサクロロベンゼン、ミレックス、トキサフェンなどの農薬はPOPと見なされます。一部のPOPは揮発して大気中を長距離移動し、遠隔地に沈着する能力があります。このような化学物質は生体内蓄積および生物濃縮する能力があり、元の濃度の最大70,000倍まで生物濃縮（つまり、より濃縮される）する可能性があります。 ^[42] POPは環境中の非標的生物に影響を及ぼし、内分泌系、生殖系、呼吸器系を混乱させることでヒトへのリスクを高める可能性があります^[43]。^[42]

農薬の半減期は大きな関心事です。農薬の中には環境中で急速に分解されるものもあれば、残留性農薬と呼ばれる残留物があり、望ましくない影響を引き起こします。 [ ⁴⁴ ]また、一部の著者は、農薬のリスクと影響の評価モデルは植物からの消散に関する情報に依存しており、その情報に敏感であると主張しています。^[45]

農薬の半減期については、NPICの2つのファクトシートで説明されています。既知の分解経路は、光分解、化学的解離、吸着、生体内蓄積、植物または動物の代謝です。^{[46] [47]} 1994年に発行されたUSDAファクトシートには、当時一般的に使用されていた農薬の土壌吸着係数と土壌半減期が記載されています。^{[48] [49]}

農薬は大気汚染の一因となっている。農薬のドリフトは、粒子として空気中に浮遊している農薬が風によって他の地域に運ばれ、潜在的に汚染を引き起こす場合に発生する。^[50]作物に散布された農薬は揮発し、風によって近くの地域に飛ばされ、野生生物に脅威を与える可能性がある。^[51]散布時の気象条件、温度、相対湿度によって、空気中の農薬の拡散が変化する。風速が増すと、散布液のドリフトと曝露も増加する。相対湿度が低く気温が高いと、より多くの散布液が蒸発する。したがって、屋外環境で吸入可能な農薬の量は、多くの場合、季節に依存する。^[3]また、散布された農薬の液滴または粉塵として散布された農薬の粒子が風に乗って他の地域に移動する可能性があり、^[52]または農薬が風に吹かれた粉塵粒子などの粒子に付着する可能性がある。 ^{[53]地上散布では、}空中散布よりも農薬のドリフトが少ない。^[54]農家は農作物の周りに空き地や常緑樹などの非農作物植物からなる緩衝地帯を設けて防風林として機能させ、農薬を吸収して他の地域への飛散を防ぐことができます。^{[55]このような防風林は}オランダでは法的に義務付けられています。^[55]

畑に散布され、土壌を燻蒸するために使用される農薬は、揮発性有機化合物と呼ばれる化学物質を放出し、他の化学物質と反応して地上オゾンと呼ばれる汚染物質を形成する可能性があります。農薬の使用は、地上オゾンの総量の約6％を占めています。^[56]

米国地質調査所の調査によると、米国では、サンプルを採取したすべての小川と井戸の90％以上が農薬で汚染されていることが判明した。^[57]農薬残留物は雨水や地下水にも含まれていることが判明している。^[58]英国政府の調査では、河川水と地下水のサンプルの一部で農薬濃度が飲料水の許容濃度を超えていたことが示された。^[59]

水系に対する農薬の影響は、河川や小川における化学物質の移動と運命を研究するための水文学的輸送モデルを使用して研究されることが多い。1970年代には早くも、表層水に到達する農薬の量を予測するために、農薬流出の定量分析が実施された。^[60]

農薬が水域に到達する主な経路は4つあります。散布時に対象地域の外に漂う、土壌に浸透または浸出する、流出水として水域に運ばれる、または事故や放置などによりこぼれることです。^{[61]また、}土壌の浸食によって水域に運ばれることもあります。^[62]農薬が水を汚染する能力に影響を与える要因には、水溶性、散布場所から水域までの距離、天候、土壌の種類、生育中の作物の有無、化学物質の散布方法などがあります。^[63]

米国の規制では、飲料水中の個々の農薬の許容濃度の上限は、公共水道システムについては環境保護庁（EPA）によって設定されている。^{[58] [63] （}個人の井戸については連邦基準はない。）水域における農薬濃度の環境水質基準は、主にEPAの監督の下、州の環境機関によって策定されている。これらの基準は、個々の水域に対して発行される場合もあれば、州全体に適用される場合もある。^{[65] [66]}

英国は環境品質基準（EQS）を定めており、水域における農薬の最大許容濃度を定めており、これを超えると毒性が発生する可能性がある。^[67]

欧州連合は水中の農薬の最大濃度を規制している。^[67]

農業生産において農薬を大量に使用すると、土壌に生息する微生物群集が劣化し、損傷を受ける可能性があります。特に、これらの化学物質が過剰に使用されたり、誤って使用されたりすると、化学物質が土壌に蓄積します。^[68]農薬が土壌微生物に与える影響はまだ完全には解明されていません。多くの研究で、土壌微生物や生化学的プロセスに対する農薬の有害な影響が明らかになっていますが、一方で、一部の農薬の残留物は微生物によって分解され、同化される可能性があるという研究結果もあります。 ^[69]土壌微生物に対する農薬の影響は、さまざまな環境要因に加えて、散布された農薬の持続性、濃度、毒性によっても左右されます。 ^{[70]このような複雑な要因の相互作用により、農薬と}土壌生態系の相互作用について明確な結論を導き出すことは困難です。一般的に、長期にわたる農薬散布は、栄養循環の生化学的プロセスを乱す可能性があります。^[69]

農薬に使用される化学物質の多くは土壌に残留する汚染物質であり、その影響は数十年にわたって持続し、土壌保全に悪影響を及ぼす可能性がある。^[71]

農薬の使用は土壌の生物多様性を全体的に減少させます。化学物質を使用しないと土壌の質が向上し、^[72]土壌中の有機物が増えると保水力が高まるという追加効果があります。^[58]これにより、干ばつの年には農場の収穫量が増加し、有機農場の収穫量は従来の農場よりも20〜40％高くなりました。^[73]土壌中の有機物含有量が少ないと、有機物が農薬と結合して分解を助けるため、散布された地域から排出される農薬の量が増えます。^[58]

分解と吸着は、どちらも土壌中の農薬の持続性に影響を与える要因です。農薬の化学的性質に応じて、これらのプロセスは土壌から水、そして空気や食物への輸送を直接制御します。有機物質の分解、つまり分解には、土壌中の微生物間の相互作用が関与しています。吸着は、土壌中の有機物に依存する農薬の生体内蓄積に影響します。弱い有機酸は、pH と大部分が酸性の構造のため、土壌に弱く吸着されることがわかっています。吸着された化学物質は、微生物にアクセスしにくいことがわかっています。老化のメカニズムは十分に理解されていませんが、土壌での滞留時間が長くなると、農薬残留物は生物学的活性を失い、分解と抽出に対する抵抗力が増します。^[74]

維管束植物（「高等」植物）の成長に必要な窒素固定は、土壌中の農薬によって妨げられる。^[75]殺虫剤DDT、メチルパラチオン、特にペンタクロロフェノールは、マメ科植物と根粒菌間の化学シグナル伝達を阻害することがわかっている。 ^[75]この共生化学シグナル伝達の減少は窒素固定の減少につながり、作物の収穫量も減少する。^{[75]これらの植物の} 根粒形成により、世界経済は毎年100億ドルの合成窒素肥料を節約している。^[76]

一方、農薬は根毛の発育不良、新芽の黄変、植物の成長低下など、植物に直接的な悪影響を及ぼします。^[77]

農薬はミツバチを殺す可能性があり、蜂群崩壊症候群^{[79] [80] [81] [82] [83] [信頼できない情報源? ]}のメカニズムを含む、植物を受粉する種の減少である花粉媒介者の減少[78]に^強く関係しています。蜂群崩壊症候群では、蜂の巣または西洋ミツバチのコロニーから働き蜂が突然姿を消します。開花中の作物に農薬を散布すると、花粉媒介者として働くミツバチが死ぬ可能性があります[50]。USDAと^USFWSは、農作物の受粉が減少することで米国の農家が少なくとも年間2億ドルの損失を被っていると推定しています。これは、畑に散布された農薬によって米国のミツバチのコロニーの約5分の1が死滅し、さらに15％が被害を受けているためです。^[1]

動物研究は主に魚類、昆虫、鳥類、両生類、クモ類に焦点を当てています。^[16]多くの種類の動物が農薬によって害を受けているため、多くの国が生物多様性行動計画を通じて農薬の使用を規制しています。野生動物が農薬散布後すぐに農薬散布された畑やその近くの地域に入ると、人間を含む動物が食物に残留した農薬によって中毒になることがあります。^[54]

農薬は一部の動物にとって重要な食料源を奪い、動物の移動や食生活の変化、飢餓を引き起こす可能性がある。残留物は食物連鎖を上る可能性があり、例えば、鳥は農薬を摂取した昆虫やミミズを食べると害を受ける可能性がある。^[50]ミミズは有機物を消化し、土壌の最上層の栄養分含有量を増やす。ミミズは分解中のゴミを摂取し、土壌活動の生物指標として機能することで人間の健康を守る。農薬はミミズの成長と繁殖に有害な影響を及ぼしている。^[84]一部の農薬は生体内蓄積する可能性があり、つまり時間をかけてそれを摂取した生物の体内で毒性レベルまで蓄積する可能性があり、これは食物連鎖の上位の種に特に大きな影響を与える現象である。^[50]

米国魚類野生生物局は、米国では毎年7200万羽の鳥が農薬によって殺されていると推定している。^[86]ハクトウワシは、農薬使用の影響を受ける非標的生物の一般的な例である。レイチェル・カーソンの著書『沈黙の春』は、1962年に農薬DDTの生物蓄積の影響を明らかにした。

農地の鳥は北米の他のどのバイオームの鳥よりも急速に減少しており、この減少は農薬使用の強化および拡大と相関している。^[87]英国の農地では、10種類の鳥類の個体数が1979年から1999年の間に1000万羽減少したが、これは鳥の餌となる植物や無脊椎動物の種の減少によるものとされている。ヨーロッパ全体では、1999年の時点で116種の鳥類が絶滅の危機に瀕していた。鳥類の個体数の減少は、農薬が使用される時期や地域に関連していることがわかっている。^[88] DDEによって引き起こされる卵殻の薄化は、特にヨーロッパと北米の鳥類の個体数に影響を与えている。^[89] 1990年から2014年まで、一般的な農地の鳥の数は欧州連合全体とフランス、ベルギー、スウェーデンで減少している。有機農業への依存度が高く農薬への依存度が低いドイツでは、減少のペースは緩やかである。集約農業にあまり依存していないスイスでは、2000年代初頭に減少した後、1990年の水準に戻った。^[85]

別の例として、ピーナッツ栽培で使用される殺菌剤の中には、鳥や哺乳類に対してはわずかな毒性しかありませんが、ミミズを殺してしまうものもあり、その結果、ミミズを餌とする鳥や哺乳類の個体数が減少する可能性があります。^[54]

殺虫剤の中には粒状のものがある。野生動物は粒を食物と間違えて食べることがある。数粒の殺虫剤で小鳥が死ぬこともある。^[54]除草剤は鳥の生息地を減少させることで鳥の個体数を危険にさらす可能性がある。^[54]さらに、本来の生息地の破壊や他の土地利用形態（農業用地、住宅地など）への転換もこれらの鳥の減少に寄与している。 殺鳥剤は標的以外の鳥を直接中毒させる大きな脅威となっている。中毒した鳥は死ぬまでに長距離を飛ぶことができるため、標的以外の鳥が死んでも気付かれないことが多い。多くの国ではこのグループの殺虫剤がまったく登録されていない。米国では登録されている殺鳥剤は使用制限付き殺虫剤に属しており、認定された害虫駆除業者のみが使用できる。

魚類やその他の水生生物は、農薬に汚染された水によって害を受ける可能性があります。^[90]農薬の表面流出が河川や小川に流れ込むと、水生生物にとって非常に致命的となり、特定の小川の魚類が全て死んでしまうこともあります。^[91]

水域に除草剤を散布すると、死んだ植物が腐敗して水中の酸素を消費し、魚が窒息して魚が死ぬ可能性がある。植物を枯らすために水に散布される硫酸銅などの除草剤は、植物を枯らすのに使用された濃度と同程度の濃度で魚や他の水生動物に有毒である。一部の殺虫剤の致死量未満の量に繰り返しさらされると、巣や子孫の放棄、病気に対する免疫力の低下、捕食者回避の低下など、魚の個体数を減少させる生理学的および行動学的変化を引き起こす可能性がある。^[90]

水域に除草剤を散布すると、魚類の生息地となっている植物が死滅する可能性があります。^[90]

農薬は水域に蓄積され、幼魚の主な餌である動物プランクトンを死滅させるレベルに達することがあります。 ^[92]また、農薬は一部の魚が餌とする昆虫も死滅させ、魚が餌を求めてより遠くまで移動することになり、捕食者からより大きな危険にさらされることになります。^[90]

農薬が環境中でより速く分解されるほど、水生生物への脅威は少なくなります。殺虫剤は通常、除草剤や殺菌剤よりも水生生物に対して毒性が強いです。^[90]

過去数十年にわたり、両生類の個体数は世界中で減少しており、その原因は様々であると考えられていますが、農薬がその一因となっている可能性も考えられます。 ^[93]

農薬の混合物はカエルに対して累積的な毒性効果を持つようです。複数の農薬を含む池のオタマジャクシは変態に時間がかかり、変態しても体が小さくなるため、獲物を捕らえたり捕食者を避ける能力が低下します。^{[94]農薬を散布した畑の近くの生息地で見つかる可能性のあるレベルの}有機 塩素化合物エンドスルファンにオタマジャクシをさらすと、オタマジャクシは死に、行動や成長に異常が生じます。^[95]

除草剤アトラジンは、雄のカエルを雌雄同体に変え、生殖能力を低下させる。^{[94]水生爬虫類と両生類における生殖および非生殖への影響が報告されている。ワニ、多くのカメ類、および一部のトカゲは、温度に応じて、}器官形成期の受精後まで性別を示す染色体を欠いている。カメの胎児がさまざまなPCBにさらされると、性転換が起こる。米国とカナダ全土で、孵化率の低下、雌化、皮膚病変、その他の発達異常などの障害が報告されている。^[89]

農薬は、農薬を含むエアロゾル、粉塵、蒸気の吸入、食物や水の摂取による経口摂取、直接接触による皮膚曝露を通じて体内に入り込む可能性があります。 ^[96]農薬は土壌や地下水に分泌され、飲料水に流れ込む可能性があり、農薬散布は漂って空気を汚染する可能性があります。

農薬が人間の健康に与える影響は、化学物質の毒性と曝露の長さと大きさによって異なります。^[97]農業従事者とその家族は、直接接触することで農業用農薬に最も多く曝露します。すべての人間の脂肪細胞には農薬が含まれています。

子供は成長過程にあり、大人よりも免疫力が弱いため、農薬の影響を受けやすく敏感です。 ^[96]子供は地面に近いことや見慣れない物を口に入れる傾向があることから、農薬にさらされる可能性が高くなります。手と口の接触は、鉛への曝露と同様に、子供の年齢によって異なります。生後6か月未満の子供は、母乳や微粒子の吸入による曝露を受けやすくなります。家族から家に持ち込まれた農薬は、曝露のリスクを高めます。食品中の有毒残留物が子供の曝露に寄与している可能性があります。^[98]疫学研究では、現在の曝露レベルでの特定の農薬が子供の認知発達に悪影響を及ぼすことが報告されています。^[99]化学物質は時間の経過とともに体内に蓄積する可能性があります。

曝露の影響は、軽度の皮膚刺激から、先天性欠損、腫瘍、遺伝子変化、血液および神経障害、内分泌かく乱、昏睡または死亡まで多岐にわたる。^[97]発達への影響は農薬と関連している。北米全域で最近増加している白血病などの小児がんは、体細胞突然変異の結果である可能性がある。^[100]昆虫を撹乱することを目的とした殺虫剤は、哺乳類の神経系に有害な影響を及ぼす可能性がある。曝露では慢性および急性の変化が観察されている。DDTとその分解産物であるDDEはエストロゲン活性を阻害し、乳がんを引き起こす可能性がある。胎児のDDT曝露は、動物の雄の陰茎サイズを縮小させ、停留精巣を引き起こす可能性がある。農薬は、発達の初期段階、子宮内、および親が受胎前に曝露した場合でも胎児に影響を与える可能性がある。生殖障害は、化学反応および構造変化によって発生する可能性がある。^[101]

農薬耐性とは、以前は害虫の駆除に効果的だった農薬に対する害虫の感受性が低下した状態を指します。害虫種は自然淘汰によって農薬耐性を発達させます。最も耐性のある種が生き残り、獲得した遺伝的変化を子孫に伝えます。 ^[102]害虫が耐性を持つと、農薬の効力が低下します。効力と耐性は反比例関係にあります。^[103]

耐性の事例は、すべてのクラスの害虫（作物病害、雑草、げっ歯類など）で報告されており、20世紀に殺虫剤の使用が導入されて以来、害虫防除の「危機」が早くから発生しています。殺虫剤耐性行動委員会（IRAC）による殺虫剤耐性の定義は、 「害虫の感受性の遺伝的変化であり、その害虫種に対するラベルの推奨に従って製品を使用した場合に、期待される防除レベルを製品が繰り返し達成できないことに反映される」です。^[104]

農薬耐性は増加している。1940年代、米国の農家は害虫により作物の7%を失った。1980年代から1990年代にかけて、農薬使用量が増加したにもかかわらず、損失は13%に上った。 ^[102] 500種以上の害虫が農薬耐性を発達させている。^[105]他の情報源によると、1945年以降、その数は約1,000種に上ると推定されている。^[106]

農薬耐性の進化は、通常、農薬使用の結果として議論されるが、害虫の個体群は非化学的防除方法にも適応できることを念頭に置くことが重要である。例えば、北部トウモロコシ根虫（Diabrotica barberi ）は、畑に大豆が植えられている年を休眠状態で過ごすことで、トウモロコシと大豆の輪作に適応した。^[107]

2014年現在^{[アップデート]}、商業化が近づいている新しい除草剤はほとんどなく、新しい耐性のない作用機序を持つものはありません。^[108]同様に、2019年1月現在、新しい殺虫剤^{[アップデート]}の発見はこれまで以上に高価で困難になっています。 ^[109]

非標的生物も農薬の影響を受ける可能性があります。場合によっては、有益な 捕食者または寄生虫によって制御されている害虫が、殺虫剤の散布によって害虫と有益な個体群の両方が殺されると、繁殖することがあります。キャベツ科の主要な害虫であるコナガに対する生物学的害虫駆除とピレスロイド系殺虫剤を比較した研究では、害虫の個体数は捕食者の減少により回復しましたが、生物学的駆除では同じ効果は見られませんでした。^[110]同様に、蚊を駆除するために散布された殺虫剤は、一時的に蚊の個体数を減らす可能性がありますが、長期的には自然防除にダメージを与えることで個体数を増やす可能性があります。^[50]害虫種の個体数が農薬使用前と同等かそれ以上に回復するこの現象は、害虫の復活と呼ばれ、捕食者やその他の天敵の排除に関連付けることができます。^[111]

捕食者の減少は、二次害虫の発生と呼ばれる関連現象を引き起こすこともあります。これは、捕食者や寄生虫の減少により、もともと問題ではなかった種による問題が増加することです。^[111]米国で最も被害が大きい昆虫300種のうち、推定3分の1はもともと二次害虫であり、農薬の使用後に初めて大きな問題になりました。^[1]害虫の再出現と二次発生の両方で、害虫自体よりも天敵が農薬の影響を受けやすく、場合によっては害虫の個体数が農薬使用前よりも増加しました。^[111]

農薬の使用を最小限に抑えるためのさまざまな対策が庭園に適用されますが、^[112]それらは大規模な農業には関係ありません。

耐性植物の品種やフェロモンの使用などの生物学的防除は成功しており、時には害虫問題を永久に解決します。^[113] 総合的病害虫管理（IPM）では、他の代替手段が効果的でない場合にのみ化学物質を使用します。IPMは人間や環境への害が少なくなります。特定の害虫に焦点を当てるよりも、さまざまな害虫駆除の代替手段を考慮します。^[114] バイオテクノロジーも害虫を駆除する革新的な方法になり得ます。系統を遺伝子組み換え（GM）して害虫への耐性を高めることができます。^[113]

合成殺虫剤の開発以前または開発中に、ピレスリン、ロテノン、ニコチン、サバジラ、クワシンなど多くの天然殺虫剤が特定されました。^[115] 合成化合物は天然殺虫剤よりも安価で、はるかに効果的であることが証明されました。^[116]

キャノーラ油や重曹などのバイオ農薬は、天然物質由来の有効成分を多く含み、毒性農薬の環境に優しい代替品である。 ^[117]バイオ農薬には、微生物農薬、植物組み込み保護剤（PIP）、生化学的バイオ農薬の3つのカテゴリーがある。農薬の代替品には、特定の害虫を標的とする植物へのさまざまな遺伝物質の導入、特定の害虫の交尾や繁殖を制御したり、標的の害虫を殺したりする有効成分が含まれる。^[117]バイオ農薬は少量で効果があり、分解が速いため、環境に優しい農薬の代替品である。^[118]バイオ農薬は総合的病害虫管理（IPM）でもよく使用され、英国の作物保護のためのIPM戦略の重要な要素となっている。^[119]

米国では、環境保護庁（EPA）が農家や商業使用者に対し、連邦または各州のガイドラインに従った農薬の適切な使用と廃棄を推奨している。^[120]農薬の商業使用者は、有害廃棄物の廃棄に必要な安全対策を講じながら、農薬のラベルに記載されている廃棄指示に従うよう指示されている。^[120]また、不要になった農薬や未使用の農薬を廃棄する際には、地元の機関に支援を求めるよう勧告されている。^[120]

農薬の流出やその他の悪影響から生じる環境問題は依然として存在する。農薬の廃水への流出や他の生態系への農薬の漂流は、環境中の農薬の除去と修復に関する研究につながった。活性炭吸収や高度酸化プロセスの使用を含む、農薬汚染を処理するためのさまざまな方法についての研究が行われてきた。農薬除去の方法が異なると、必要なコストも除去結果も異なる可能性がある。一部の方法では低コストの技術が必要であるが、多くの方法では除去に追加のコストがかかる副産物や不当な環境への影響が生じる。^[121]

農薬除去に焦点を当てた研究が進行中であり、例えば2022年の研究では、磁気植物バイオボットの使用により、よく使用される農薬クロルピリホスの80%という優れた除去効率が実証されました。 ^[122]

活性炭の特性により、様々な種類の活性炭が、様々な農薬種を吸収する潜在的な処理剤として研究されてきました。[ ^{123]研究者は、ミカンの種子から抽出した活性炭が農薬の吸収に利用できることを発見しました。 [124]}研究者は、このミカンの種子から抽出した活性炭を、がんやその他の健康リスクの増加に関連するカルバメート系農薬の除去プロセスに利用しています。^[124]活性炭による吸収は、農薬を除去する効果的で費用対効果の高い方法であることがわかりました。^[124]

高度酸化プロセスは、果物や野菜の農薬残留問題に対処するために使用されてきました。AOPとその技術は、さまざまな汚染物質を標的としたさまざまな化学反応を使用して、廃水中の農薬汚染物質の除去に使用されてきました。^[125]研究者は、遊離塩素と超音波を組み合わせたこの農薬除去方法が、野菜から農薬残留物を除去するのに効果的であることを発見しました。^[126]

供給者からは経済的かつ生態学的に健全な慣行と呼ばれている農業用農薬の影響には、毒性、生体蓄積性、残留性、および人間と野生生物に対する生理学的反応が含まれる可能性があり、^[127]農薬行動ネットワークなどのいくつかの国際NGOが、これらの大規模な多国籍企業の経済活動に反応して立ち上がっています。歴史的に、PAN のダーティ ダズンへの貢献は、エンドスルファンなどの残留性有機汚染物質(POPs) を禁止する条約や世界環境法の制定につながり、また、南半球諸国が輸入する可能性のある有害化学物質や禁止化学物質を知るための事前情報に基づく同意 (PIC) に関するキャンペーン活動は、2004 年に発効した事前情報に基づく同意に関するロッテルダム条約の成立に貢献しました。^[128] PAN のウェブサイトによると、その活動には「世界的な援助を農薬から遠ざけること」^[129]に加え、コミュニティの監視や世界銀行の政策失敗の監視役としての役割も含まれています。^[129]さらに、農薬対策ネットワークのメンバーは、開発のための農業知識、科学、技術に関する国際評価 (IAASTD) の共同執筆に協力し、農業生態学の知識と農業技術を農業の未来にとって極めて重要なものとして位置付ける活動を行っています。^[129]

• 米国の農薬
• 農薬の健康への影響

• Tudi, Muyesaier; Daniel Ruan, Huada; Wang, Li; Lyu, Jia; Sadler, Ross; Connell, Des; Chu, Cordia; Phung, Dung Tri (2021年1月). 「農業開発、農薬散布および環境への影響」.国際環境研究・公衆衛生ジャーナル. 18 (3): 1112. doi : 10.3390/ijerph18031112 . ISSN  1660-4601. PMC 7908628.  PMID 33513796  .
• ラジャック、プレム。ロイ、スメダ。ガングリー、アブラタヌ。マンディ、ムツシ。ダッタ、アニク。ダス、カンチャナ。ナンダ、サヤンタニ。ガンティ、シッダールタ。ビスワス、ゴパール（2023年5月）。 「農薬 – 生物圏にとって敵か味方か？」危険物進歩ジャーナル。１０．doi : 10.1016/j.hazadv.2023.100264 – Science Direct 経由。