ด้วยเหตุที่ผลกระทบของสารเคมีกำจัดศัตรูพืชต่อสิ่งแวดล้อมเป็นต้นทุนที่มิได้รวมอยู่ในราคาซื้อขาย การใช้สารเคมีจึงกลับกลายเป็นการผลักภาระของผลกระทบไปสู่ภายนอก ระบบนิเวศที่ถูกทำให้เปราะบางลงไม่สามารถรักษาความสมดุลในธรรมชาติ และส่งผลต่อแนวโน้มการระบาดของศัตรูพืชที่นับวันจะรุนแรงและถี่ยิ่งขึ้น
ประสิทธิภาพของสารเคมีกำจัดศัตรูพืชประเมินได้จาก 3 เกณฑ์สำคัญคือ ฤทธิ์ในการฆ่าศัตรูพืช ความเจาะจง และเวลาของการตกค้าง อย่างไรก็ตามเกษตรกรผู้ใช้ส่วนใหญ่ให้ความสำคัญกับมิติแรกของประสิทธิภาพมากกว่า จึงทำให้สารเคมีที่มีฤทธิ์ทำลายในวงกว้าง (broad-based spectrum) เช่น ไกลโฟเซตและคาร์โบฟูราน ถูกนำเข้าและใช้มากที่สุดในประเทศ[1] เมื่อสารเคมีที่มีพิษร้ายแรงเหล่านี้กระจายสู่ระบบนิเวศ จะก่อให้เกิดความเสียหายที่หลากหลายต่อสภาพแวดล้อม รวมถึงสัตว์และพืชที่เป็นประโยชน์
 ภาพการปนเปื้อนของสารเคมีกำจัดศัตรูพืชดัดแปลงจาก Roy Bateman (2008) “Environmental Impact of Pesticides”, Wikipedia.org |
การปนเปื้อนของสารเคมีกำจัดศัตรูพืช
ศ.เดวิด พิเมนเทล แห่งมหาวิทยาลัยคอร์แนล, สหรัฐอเมริกา เคยอธิบายไว้ว่าน้อยกว่า 0.1% ของสารเคมีที่ใช้จะไปถึงศัตรูพืชเป้าหมาย (targeted pests)[2] ซึ่งหมายความว่าอีก 99.9% จะปนเปื้อนอยู่ในสิ่งแวดล้อมจนกว่าสารเคมีจะการสลายตัวไปโดยธรรมชาติ ภายหลังการฉีด พ่น หยอด หรือหว่าน สารเคมีกำจัดศัตรูพืชจะถูกดูดซึมเข้าไปในพืชและอยู่บนต้นพืชบางส่วน และที่เหลือจะปลิวไปในอากาศหรือรอเวลาที่น้ำจากแปลงเกษตรจะชะสารเคมีลงสู่ดินหรือแหล่งน้ำใกล้เคียง ปัญหาอาจลดลงหากสารเคมีกำจัดศัตรูพืชสามารถสลายตัวได้อย่างรวดเร็ว แต่อัตราการสลายตัวหรือค่าครึ่งชีวิต (half-life) มีความแตกต่างกันตามชนิดและสภาพแวดล้อม สารเคมีในกลุ่มออร์กาโนฟอรัส หรือออร์กาโนฟอสเฟต (organophosphorus or organophosphate pesticides) เช่น ไดโครโตฟอสและอีพีเอ็น สามารถตกค้างในดินที่มีความเป็นกลางไม่กี่ชั่วโมงถึงหลายอาทิตย์ แต่จะมีอายุยาวนานขึ้นหลายเท่าตัวหากดินมีความเป็นกรดเล็กน้อย[3] สารเคมีกลุ่มคาร์บาเมต (carbamate) เช่น คาร์โบฟูราน ออลดิคาร์บ และเมโทมิล ตกค้างในดินมากที่สุดประมาณ 50 อาทิตย์และในน้ำประมาณ 30 อาทิตย์[4] สารเคมีกลุ่มไพริทริน (pyrethrin) มีค่าครึ่งชีวิตประมาณ 12 วันถึง 8 อาทิตย์ แต่มีอายุยาวนานขึ้นในพื้นที่ที่แสงส่องไม่ถึง[5] ทั้งนี้ สารเคมีกลุ่มที่มีอัตราการสลายตัวช้าที่สุดและยังมีความอันตรายสูงคือกลุ่มออร์กาโนคลอรีน (organochlorine) เช่น DDT และ เอนโดซัลแฟน ซึ่งใช้เวลาย่อยสลายในดินได้ประมาณ 1 – 15 ปี[6] ดังนั้น จึงยังมีสารเคมีเหล่านี้ตกค้างในลุ่มแม่น้ำและคลองแยกต่างๆในปริมาณค่อนข้างสูง[7] (แม้ว่าประเทศไทยได้ยกเลิกการใช้ไปแล้วแต่ยังมีการลักลอบนำเข้าและใช้อยู่ในปัจจุบัน)
ที่สำคัญ สารเคมีกำจัดศัตรูพืชบางประเภทยังสามารถสะสมในสิ่งมีชีวิตและเพิ่มอัตราความเข้มข้นตามระดับของห่วงโซ่อาหาร(biomagnification)[8] พร้อมกับส่งผลกระทบต่อสัตว์ใหญ่ดังกรณีที่สิงโตในเคนย่าตายหลังการกินซากฮิปโปโปเตมัสที่มีคาร์โบฟูรานในร่างกาย[9]
ปัญหาต่อสิ่งมีชีวิตในบริเวณใกล้เคียง
พิษภัยของสารเคมีกำจัดศัตรูพืชสร้างความเสียหายต่อระบบนิเวศอย่างหนักหน่วง ทั้งการลดลงของพืชคลุมดินบางชนิดและสัตว์ที่มีประโยชน์ รวมถึงตัวห้ำตัวเบียนที่กินศัตรูพืชเป็นอาหาร สารเคมีเหล่านี้มีความเป็นพิษต่อสัตว์แต่ละชนิดที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับฤทธิ์ของสารเคมี ความสามารถในการตกค้างในดินหรือน้ำ ลักษณะภายนอกของสารเคมี และลักษณะการใช้ของเกษตรกร เป็นต้น การศึกษาส่วนใหญ่ได้วิเคราะห์ผลกระทบของสารเคมีกำจัดศัตรูพืชต่อสัตว์ 4 ชนิดคือ นก ไส้เดือน ปลา และผึ้ง
ตั้งแต่การตีพิมพ์ของหนังสือ “เงามฤตยู” (Silent Spring) โดยเรเชล คาร์สัน ค.ศ. 1962 มีการศึกษาผลกระทบของสารเคมีกำจัดศัตรูพืชต่อนกมากขึ้นและทำให้นกเป็นตัวชี้วัดสำคัญต่อความเสียหายจากสารเคมี เนื่องจากนกได้รับผลกระทบทั้งทางตรงและทางอ้อม โดยการกินสารเคมีกำจัดศัตรูพืชที่อยู่ในรูปเม็ด[10] การกินแมลงที่มีสารเคมีตกค้าง และการลดลงของแหล่งอาหารของนก เป็นต้น ข้อมูลสถิติในต่างประเทศพบว่าประชากรนกในพื้นที่เกษตรกรรมของยุโรปลดลงกว่าครึ่งหนึ่ง และนกป่าลดลงประมาณ 10% ตั้งแต่ค.ศ. 1980 ด้วยสาเหตุสำคัญจากสารเคมี[11] ส่วนในสหรัฐอเมริกา ผลกระทบต่อนกก่อให้เกิดการแบนสารเคมีกำจัดศัตรูพืชหลายชนิด เช่น โมโนโครโตฟอส ไดอาซินอน และคาร์โบฟูราน[12]
 สารเคมีกำจัดศัตรูพืชในห่วงโซ่อาหาร (Vaccari et al 2006) |
เมื่อสารเคมีกำจัดศัตรูพืชซึมลงสู่ดิน ไส้เดือนหรือสัตว์ในดินที่มีประโยชน์อื่นๆจะได้รับพิษโดยตรง ความสูญเสียของประชากรสัตว์เหล่านี้ทำให้ดินเสื่อมสภาพลง น้ำซึมผ่านลงดินได้ยากขึ้น สารอินทรีย์ในดินลดลง และส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืชที่เพาะปลูก สารเคมีกำจัดศัตรูพืชที่มีความเป็นพิษสูงต่อไส้เดือนได้แก่สารเคมีกำจัดแมลงในกลุ่มออร์กาโนฟอสเฟต กลุ่มคาร์บาเมท (โดยเฉพาะคาร์โบฟูรานและคาร์บาริล) และสารเคมีป้องกันโรคพืช (เช่นเบโนมิลและคาร์เบนดิซิม)[13] ส่วนสารเคมีกำจัดวัชพืชที่มีการนำเข้ากว่า 70% จากสารเคมีทั้งหมดในประเทศไทยนั้น ส่วนใหญ่มีความเป็นพิษน้อยต่อไส้เดือนยกเว้นสาร 2,4-D เพนดิเมตาลิน และไซมาซีน ที่สามารถก่อให้เกิดพิษเมื่อได้รับในปริมาณสูง[14]
ในขณะเดียวกัน สารเคมีกำจัดศัตรูพืชที่ปนเปื้อนในแหล่งน้ำยังทำให้ปลาหลายชนิดตายลง ซึ่งบางครั้งเป็นผลกระทบทางอ้อมจากการใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชที่ทำให้พืชในแหล่งน้ำเน่าและปลาขาดออกซิเจนในการหายใจ[15] ผลสำรวจการใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืชเฝ้าระวังเช่น คาร์โบฟูราน อีพีเอ็น เมโทมิล และไดโครโตฟอส พบว่าแม้มีการฉีดพ่นหรือหว่านสารเคมีเหล่านี้ตามคำแนะนำบนฉลากแต่ปลาที่เลี้ยงไว้ในร่องน้ำของแปลงเกษตรกลับได้รับพิษเฉียบพลันและตายลง[16] ในขณะที่บางการศึกษาระบุว่าการได้รับพิษในปริมาณน้อยแต่เรื้อรังของปลาอาจส่งผลร้ายแรงกว่าพิษเฉียบพลันเพราะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของพฤติกรรมและกระบวนการทำงานของอวัยวะต่างๆซึ่งสร้างความเสียหายต่อความอยู่รอดและการเจริญพันธุ์[17]
อนึ่ง การผสมของเรณูเกสรดอกไม้คือกุญแจสำคัญของระบบนิเวศ ผลกระทบของสารเคมีกำจัดศัตรูพืชต่อผึ้งจึงจะสร้างความเสียหายร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อม และรวมถึงการเพาะปลูก ความมั่นคงทางอาหาร และเศรษฐกิจ ในสหรัฐอเมริกามีการตรวจพบสารเคมีตกค้างมากถึง 60% จาก 1,008 ตัวอย่างขี้ผึ้งและเกสรดอกไม้ในรวงผึ้ง[18] ซึ่งก่อให้เกิดการสูญเสียประชากรผึ้ง 29-36% ต่อปี[19] ขณะนี้ปรากฏการณ์ดังกล่าวกำลังเกิดขึ้นทั่วโลก โดยสำนักงานโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ (UNEP) ได้ตีพิมพ์รายงาน “Global Honey Bee Colony Disorders and Other Threats to Insect Pollinators” (2010) โดยระบุถึงแรงกดดันต่างๆ รวมถึงจากสารเคมีกำจัดศัตรูพืชที่ส่งผลต่อฝูงผึ้งและจำนวนประชากรผึ้งที่ลดลงอย่างรวดเร็ว
การต้านทานและการระบาดของศัตรูพืช
การได้รับพิษและการลดลงของสัตว์ที่กินศัตรูพืชเป็นอาหารเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ทำให้ระบบนิเวศไม่สามารถรักษาสมดุลทางธรรมชาติไว้ได้ อีกทั้งศัตรูพืชที่ได้รับสารเคมีอย่างต่อเนื่องจะเริ่มสร้างภูมิคุ้มกันและความต้านทานต่อสารเคมีมากขึ้นจนกระทั่งก่อให้เกิดการระบาดของศัตรูพืช โดยตั้งแต่ค.ศ.1945 มีการประมาณว่าศัตรูพืชกว่า 1,000 ชนิดได้พัฒนาความต้านทานต่อสารเคมีกำจัดศัตรูพืช[20] การระบาดของเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลในนาข้าวและเปลี้ยแป้งในไร่มันสำปะหลังที่มีความถี่และความรุนแรงมากขึ้นเป็นตัวอย่างหนึ่งที่ชี้ชัดถึงความอ่อนแอของระบบนิเวศ โดยรายงานของสถาบันพัฒนามันสำปะหลัง(2552) ระบุไว้อย่างชัดเจนว่า “การระบาด(ของเพลี้ยแป้ง)ในลักษณะและระดับความรุนแรงนี้ไม่เคยปรากฏมาก่อนในการปลูกมันสำปะหลังของประเทศไทย”[21] ดังนั้น ผลลัพธ์หนึ่งที่ตามมาคือเกษตรกรเพิ่มการใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืช และยิ่งสร้างผลเสียระยะยาวต่อระบบนิเวศที่จำเป็นต้องได้รับการฟื้นฟูโดยวิถีธรรมชาติ
[1] สถิติการนำเข้าวัตถุอันตราย, สำนักควบคุมพืชและวัสดุการเกษตร
[2] David Pimentel. Amounts of Pesticides Reaching Target Pests: Environmental Impacts and Ethics, Journal of Agricultural and Environmental Ethics,1995.
[3]http://www.inchem.org/documents/pims/chemical/pimg001.htm
[4]http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc64.htm และhttp://www.fao.org/docrep/w8141e/w8141e0i.htm
[5]http://www.beyondpesticides.org/infoservices/pesticidefactsheets/toxic/pyrethroid.htm
[6]http://www.dpi.qld.gov.au/4790_5700.htm
[7] การเฝ้าระวังสารพิษตกค้างในพืช ดิน น้ำ และคุณภาพของผลิตภัณฑ์วัตถุมีพิษการเกษตร, กรมวิชาการเกษตร, 2551
[8] Vaccari, Strom, & Alleman. Environmental Biology for Engineers and Scientists, 2006
[9] “Insecticide Killing Kenya Lions”, BBC news, June 2008. http://news.bbc.co.uk/2/hi/africa/7460008.stm
[10] การตายของนกที่กินคาร์โบฟูรานชนิดเม็ดสีม่วงซึ่งคล้ายเมล็ดพันธุ์พืชทำให้สหรัฐเมริกาแบนสารเคมีชนิดนี้ในรูปแบบเม็ดตั้งแต่ค.ศ. 1994
[11] Richard Isenring, Pesticide and the Loss of Biodiversity, PAN Europe, March 2010
[12]http://nationalzoo.si.edu/scbi/MigratoryBirds/Fact_Sheets/default.cfm?fxsht=8
[13] “Earthworms”, Pennsylvania State University, 2008
[14] อ้างแล้ว
[15] L.A. Helfrich et al., Pesticides and Aquatic Aminals: a guide to reducing impacts on aquatic systems, 1996
[16] วิภา ตั้งนิพนธ์ และคณะ, ความเสี่ยงจากการใช้วัตถุมีพิษทางการเกษตร, 2552
[17] S. Kegley et al., Ecological Impacts of Pesticides in California, 1999
[18]http://www.rodaleinstitute.org/20100323/nf_Colony-collapse-disorder-Scientists-blame-pesticides-for-honeybee-decline
[19]http://www.panna.org/blog/global-report-bee-decline-tip-iceberg
[20] G.T.Miller. Sustaining the Earth, 2004
[21] รายงานสรุปปัญหาการระบาดของเพลี้ยแป้งในมันสำปะหลังในประเทศไทยปี 2550/51, ปี 2551/52 และปี 2552/53, สถาบันพัฒนามันสำปะหลัง, 2552
BriefingPesticideENVI