Trois principaux compartiments de l'environnement sont touchés par la pollution liée aux pesticides : les eaux (de surface ESU, souterraines ESO), l'air, les sols et sous-sols. S'ajoutent à ces effets sur l'environnement, les risques toxicologiques pour la santé humaine et pour la biodiversité (flore et faune sauvages, y compris les micro-organismes du sol) : problèmes de reproduction, modification du comportement, affaiblissement des défenses immunitaires, effets tératogènes, mortalité d'espèces non ciblées, altération de la microfaune et de la microflore du sol, raréfaction des ressources alimentaires pour les oiseaux, les abeilles... Les professionnels de l'horticulture et du paysage doivent renforcer leur démarche éco-responsable dans un contexte où les mesures réglementaires, surtout vis-à-vis de l'eau, s'intensifient. Depuis 2009, un tiers des substances quantifiées dans les eaux superficielles et plus de la moitié des substances quantifiées dans les eaux souterraines (principalement des herbicides) sont interdites. Le recours complémentaire aux techniques alternatives (disque de protection biodégradable pour conteneur, paillage du substrat avec des coques de sarrasin, désinfection des sols à la vapeur, désherbage thermique des allées à proximité des points d'eau, lâcher d'auxiliaires, piégeage de masse, utilisation de variétés résistantes...) limite l'impact environnemental des entreprises. Les substances actives phytosanitaires se répartissent différemment dans l'environnement. La majorité des molécules retrouvées dans les eaux sont des herbicides, tandis que les fongicides et les insecticides sont les plus représentés dans l'air. Les risques environnementaux sont renseignés sur l'étiquetage des spécialités commerciales.
Malgré les efforts entrepris par les professionnels, les pesticides constituent encore l'une des principales sources de pollution avec l'industrie et les rejets urbains. Les responsabilités incombent à l'agriculture – y compris l'horticulture – et aux zones non agricoles – espaces verts, parcs et jardins inclus. Certaines molécules peuvent avoir des répercussions néfastes sur l'environnement et la santé publique.
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