Dampak lingkungan dari pestisida
Pestisida selain bermanfaat, juga menghasilkan dampak lingkungan. Disamping bermanfaat untuk meningkatkan hasil pertanian, ia juga menghasilkan dampak buruk baik bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Lebih dari 98% insektisida dan 95% herbisida menjangkau tempat selain yang seharusnya menjadi target, termasuk spesies non-target, perairan, udara, makanan, dan sedimen. Pestisida dapat
menjangkau dan mengkontaminasi lahan dan perairan ketika disemprot secara aerial, dibiarkan mengalir dari permukaan ladang, atau dibiarkan menguap dari lokasi produksi dan penyimpanan. Penggunaan pestisida berlebih justru akan menjadikan hama dan gulma resistan terhadap pestisida.
Kepedulian terhadap ekotoksikologi mulai muncul ketika terjadi kasus keracunan akut di akhir abad ke 19 melalui tulisan Rachel Carson, Silen Spring yang menggambarkan dampak pada lingkungan yang tidak menyenangkan akibat bahan kimia. Tidak lama setelah itu, DDT digunakan untuk melawan malaria di negara miskin dan berkembang namun menyebabkan dampak terhadap satwa burung di tingkat populasi. Studi lalu dilakukan di negara maju untuk memahami dampak mematikan dari pestisida terutama pada burung dan ikan.
Pestisida berkontribusi pada polusi udara ketika disemprotkan melalui pesawat terbang. Pestisida dapat tersuspensi di udara sebagai partikulat yang terbawa oleh angin ke area selain target dan mengkontaminasinya. Pestisida yang diaplikasikan ke tanaman dapat menguap dan ditiup oleh angin sehingga membahayakan ekosistem di luar kawasan pertanian. Kondisi cuaca seperti
temperatur dan kelembaban juga menjadi penentu kualitas pengaplikasian pestisida karena seperti halnya fluida yang mudah menguap, penguapan pestisida amat ditentukan oleh kondisi cuaca. Kelembaban yang rendah dan temperatur yang tinggi mempermudah penguapan. Pestisida yang menguap ini dapat terhirup oleh manusia dan hewan di sekitar. Selain itu, tetesan pestisida yang
tidak larut atau tidak dilarutkan oleh air dapat bergerak sebagai debu sehingga dapat mempengaruhi kondisi cuaca dan kualitas presipitasi.
Penyemprotan pestisida dekat dengan tanah memiliki risiko persebaran lebih rendah dibandingkan penyemprotan dari udara. Petani dapat menggunakan zona penyangga di sekitar tanaman pertanian yang terdiri dari lahan yang kosong atau ditumbuhi tanaman non-pertanian seprti pohon yang berfungsi sebagai pemecah angin yang menyerap pestisida dan mencegah persebaran ke area lain. Di Belanda, para petani diperintahkan untuk membangun pemecah angin.
Di Amerika Serikat, pestisida diketahui telah mencemari setiap aliran sungai dan 90% sumur yang diuji oleh USGS. Residu pestisida juga telah ditemukan di air hujan dan air tanah. Pemerintah Inggris juga telah mempelajari bahwa konsentrasi pestisida di berbagai sungai dan air tanah melebihi ambang batas keamanan untuk dijadikan air minum.
Dampak pestisida pada sistem perairan seringkali dipelajari menggunakan model transportasi hidrologi untuk mempelajari pergerakan dan akhir dari pergerakan zat kimia di aliran sungai. Pada awal tahun 1970an, analisis kuantitatif aliran pestisida dilakukan dengan tujuan untuk memprediksi jumlah pestisida yang akan mencapai permukaan air.
Terdapat empat jalur utama bagi pestisida untuk mencapai perairan: terbang ke area di luar yang disemprotkan, melalui perkolasi menuju ke dalam tanah, dibawa oleh aliran air permukaan, atau ditumpahkan secara sengaja maupun tidak. Pestisida juga bergerak di perairan bersama dengan erosi tanah. Faktor yang mempengaruhi kemampuan pestisida dalam mengkontaminasi
perairan mencakup tingkat kelarutan, jarak pengaplikasian pestisida dari badan air, cuaca, jenis tanah, keberadaan tanaman di sekitar, dan metode yang digunakan dalam mengaplikasikannya. Fraksi halus sedimen penyusun dasar perairan juga berperan dalam persebaran pestisida DDT dan turunannya.
Berbagai negara membatasi konsentrasi maksimum pestisida yang diizinkan di perairan umum, seperti di Amerika Serikat yang diatur oleh Environmental Protection Agency, di Inggris yang diatur oleh Environmental Quality Standards, dan Uni Eropa.
Berbagai senyawa kimia yang digunakan sebagai pestisida merupakan bahan pencemar tanah yang persisten, yang dapat bertahan selama beberapa dekade. Penggunaan pestisida mengurangi keragaman hayati secara umum di tanah. Tanah yang tidak disemprot pestisida diketahui memiliki kualitas yang lebih baik, dan mengandung kadar organik yang lebih tinggi sehingga meningkatkan
kemampuan tanah dalam menahan air. Hal ini diketahui memiliki dampak positif terhadap hasil pertanian di musim kering. Telah diketahui bahwa pertanian organik menghasilkan 20-40% lebih banyak dibandingkan pertanian konvensional ketika musim kering berlangsung. Kadar organik yang rendah juga meningkatkan kemungkinan pestisida meninggalkan lahan dan menuju perairan, karena bahan organik tanah mampu mengikat pestisida. Bahan organik tanah juga bisa mempercepat proses pelapukan bahan kimia pestisida.
Tingkat degradasi dan pengikatan merupakan faktor yang mempengaruhi tingkat persistensi pestisida di tanah. Tergantung pada sifat kimiawi pestisida, proses tersebut mengendalikan perpindahan pestisida dari tanah ke air secara langsung, yang lalu berpindah ke tempat lainnya termasuk udara dan bahan pangan. Pengikatan mempengaruhi bioakumulasi pestisida yang tingkat aktivitasnya
bergantung pada kadar organik tanah. Asam organik yang lemah diketahui memiliki kemampuan pengikatan oleh tanah yang rendah karena tingkat keasaman dan strukturnya. Bahan kimia yang telah terikat oleh partikel tanah juga telah diketahui memiliki dampak yang rendah bagi mikrorganisme, dan bahan organik tanah mempercepat pengikatan tersebut. Mekanisme penyimpanan dan pelapukan
pestisida di tanah masih belum diketahui banyak, namun lamanya waktu singgah ("residence time") di tanah sebanding dengan peningkatan resistensi degradasi pestisida.
Dalam penerapannya, tidak semua pestisida sampai ke sasaran. Kurang dari 20% pestisida sampai ke tumbuhan. Selebihnya lepas begitu saja. Akumulasi dari pestisida dapat mencemari lahan pertanian dan apabila masuk dalam rantai makanan, dapat menimbulkan macam-macam penyakit, misalnya kanker, mutasi, bayi lahir cacat, dan CAIDS. Pestisida yang paling merusak adalah
pestisida sintesis, yaitu golongan organoklorin. Tingkat kerusakan yang dihasilkan lebih tinggi ketimbang senyawa lain, mengingat jenis ini peka akan sinar matahari dan tidak mudah terurai. Di Indonesia, kasus pencemaran karena pestisida telah menimbulkan kerugian. Di Lembang dan Pangalengan, tanah disekitar pertanian kebun wortel, tomat, kubis dan buncis tercemar oleh organoklorin. Sungai Cimanuk juga tercemar akibat hasil-hasil pertanian yang tercemar pestisida.
Menurut data WHO yang dipublikasikan pada tahun 1990, dampak dan risiko penggunaan pestisida kimia selama ini 25 juta kasus dan meningkat pada tiap tahunnya. Data lain dari ILO pada tahun 1996 menunjukkan 14% pekerja di pertanian terkena bahaya pestisida dan 10%-nya terkena bahaya yang fatal. Fenomena seperti ini juga terjadi di sentra pertanian Indonesia seperti Brebes dan
Tegal. Penelitian FAO pada tahun '92 menunjukkan, ada 19 gejala keracunan yang disebabkan pestisida pada petani cabe dan bawang. Di perkebunan Luwu, Sulawesi Selatan menunjukkan bahwa 80-100% petani yang memeriksakan dirinya ke rumah sakit mengindikasikan keracunan pestisida.
Pestisida menghalangi proses pengikatan nitrogen yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Insektisida DDT, metil paration, dan pentaklorofenol diketahui mengganggu hubungan kimiawi antara tanaman legum dan bakteri rhizobium. Dengan berkurangnya hubungan simbiotik antara keduanya menyebabkan pengikatan nitrogen menjadi terganggu sehingga mengurangi hasil tanaman pertanian. Bintil akar
pengikat nitrogen yang terbentuk pada tanaman ini diketahui telah berkontribusi US$ 10 miliar setiap tahunnya dalam penghematan pupuk nitrogen sintetis.