Въздействие на околната среда от пестицидите

Общи разпоредби

Връзките между елементите на биосферата са не само динамични, но и доста стабилни. Човек обаче в процеса на своята дейност често вреди на тези постоянни връзки, тоест средата, в която е достатъчно да се прекъсне една връзка, тъй като цялата верига е нарушена - биота (съвкупност от растителни и животински организми). Следователно, под въздействието на антропогенен фактор, околната среда постоянно се променя и, за съжаление, по-често към по-лошо.

Големите екологични щети са причинени от емисии в атмосферата на различни химически съединения от промишлени предприятия, превозни средства и интензивна употреба на агрохимикали. Попадайки с валежи, те замърсяват околната среда - почва, водни тела, подпочвени води, природни земи, морета, въздух (Фиг. 1).

По този начин всички химични съединения влияят неблагоприятно на всички категории на околната среда на биосферата. Вместо естествени се създават т. Нар. Техногенни екосистеми, променят се пейзажите, оказва се влияние и на неживата природа. Предвид това отрицателно въздействие на химичните съединения върху околната среда, по-специално върху агроландшафтите, е необходимо да се отслаби, което до голяма степен зависи от общите мерки за опазване на околната среда и човешките дейности, насочени към подобряване на трофичните връзки в биологичната среда.

околна среда - това е комбинация от физически, химични, биологични, а също и социални фактори, които могат пряко или косвено, бързо или след известно време да повлияят на биота и здравето на човека.

Установени са следните форми на излагане на пестициди в биосферата:

Местно действие. Пряко въздействие върху вредни организми или косвено върху други организми, вода, почва. Ефективността на локалното действие на пестицидите се определя от дозата, формата, начина на приложение, селективността на действието и скоростта на разлагане в околната среда.

Засягайте близо (Пейзаж-регионална). Според продължителността и характера на въздействието върху околната среда на пестицида зависи от топографията, почвата и метеорологичните условия..

Отдалечен ефект (Регионален-басейн). Характерно за устойчиви пестициди, които могат да мигрират в речни басейни, заливни равнини и тераси под формата на разтвори, суспензии или в адсорбирано състояние с почвени колоиди.

Ефектът е много отдалечен (глобален) - въздействието върху планетата като цяло (океани, суша, атмосфера). Това се дължи на пренасянето на стабилни пестицидни вещества от въздушни течения, вода, циклони, бури, масови миграции на птици, животни и хора, движение на превозни средства, превоз на стоки, суровини, храна.

Излагането на пестициди може да доведе до:

• формиране на устойчивост при вредители-
• ефект върху растенията и животните-
• съхранение и предаване на мощност.

Циркулацията на пестициди в околната среда може да се извърши по следните схеми: въздух - растение - почва - растение - тревопасно животно - човек - почва - вода - зоофитопланктон - риба - човек.

Условията на околната среда се оценяват чрез критерии за химичен мониторинг, като се използват стандартни високочувствителни методи за анализ на остатъците от пестициди.

Източници и причини за замърсяване на околната среда от пестициди

В околната среда пестицидите се разпространяват чрез въздух, вода, растения, животни, както и от хората, които работят с тях. Опазването на природата и рационалното използване на нейните ресурси е един от важните проблеми на нашето време, развитието на икономиката, безопасността на живота и опазването на околната среда в екологично чисто състояние до голяма степен зависят от правилното й решение..

При сегашното ниво на химикализация на селскостопанската продукция в условия на значително увеличаване на броя и разширяването на обхвата на пестицидите защитата на околната среда от замърсяване е изключително важна и изисква инсталирането на строги разпоредби и ясно организирана система за контрол на тяхното спазване. Причините за замърсяване на околната среда от пестициди са в нарушение на правилата за тяхната употреба, употребата на устойчиви лекарства и други технологични фактори.

Предозиране с пестициди. Специални ситуации на замърсяване на екологични обекти възникват при повишени норми на потребление на пестициди. Използването на максимални норми на потребление на пестициди е най-честата причина за замърсяване на околната среда. В третираните зони се различава локално замърсяване (припокриващи се ленти, проходи и завои на агрегата, използване на некалибрирани или дефектни пръскачки) и непрекъснато предозиране (причинено от грешки при изчисляване на необходимата норма на потребление на пестициди и работни смеси и др.).

Систематична употреба на устойчиви пестициди без да се взема предвид способността за самопочистване на почвата може да доведе до постепенно натрупване и излишък на MDL.

Използване на замърсени пръскачки или контейнери е една от причините за повреда или унищожаване от остатъци от хербициди на чувствителни култури, чиято токсична доза е по-малка от 1 g / ha, - царевица, захарно цвекло, слънчогледи, соя, картофи, рапица и др. За използването на хербициди трябва да се използват отделни пръскачки. Тези изисквания не могат да бъдат изпълнени при използване на специална авиация, поради което е необходимо старателно да се почисти оборудването от хербицидни остатъци. При измиване на оборудване от хербициди се използват водни разтвори на натриев карбонат, амоняк и други електролити, а за естери и други хидрофобни препарати се използват минерални масла и водни разтвори на ПАВ. Използването на лошо почистени контейнери с пестициди може да доведе до негативни последици..

Използването на хербициди в чувствителни фази от развитието на култивираните растения. Този отрицателен фактор се наблюдава при употребата на хормонални лекарства (2,4-D, 2M-4X, пиклорам, диалиен и др.). Препоръчва се да се използват във фаза, безопасна за култивирани растения - пълно оросяване на зърнените култури (21-29 фази на онтогенеза), тъй като с по-ранна или по-късна употреба на фитохормонови аналози те влияят негативно върху растежа и развитието на културите, добива на зърно намалява и качеството му се влошава, т.е. а в някои случаи образуваното зърно губи жизнеспособността си.

Използване на непроверени смеси от пестициди или комбинирана употреба с други агрохимикали. В съвременните технологии за отглеждане на култури широко се използват смеси от пестициди и агрохимикали. При липса на необходимата информация за съвместимостта на компонентите, тяхното използване може да бъде една от причините за отрицателното въздействие върху култивираните растения с непредвидими последици от последиците от агроценозите. Тъй като е невъзможно да се предвиди ефектът от всички комбинации от лекарства, когато се използват в смеси, се препоръчва да се проведе проучване на пестицидни смеси преди употреба, за да се определи техният фитотоксичен ефект върху растенията при специфични условия. Според действащите регулаторни актове за защита на растенията смес от агрохимикали, които не са официално одобрени за употреба, е строго забранена.

Грешки при избора на пестициди може да бъде свързано с липсата на етикети на контейнерите, нарушенията по време на съхранението и безотговорността на специалистите при извършване на тази работа. Сред пестицидите има група лекарства, които трябва да се съхраняват само при плюс температура. При замръзване в тях настъпват физико-химични промени, които причиняват загуба на пестицидно действие или поява на фитотоксичност за култивирани растения.

Използване на слама след прилагане на хербициди. Като субстрат и мулчиране в затворена земя широко се използва слама от зимни култури. И тъй като зеленчуците са много чувствителни към редица хормонални хербициди, е необходимо да се използва слама от полета, където тези хербициди не са били използвани.

Замърсяване на въздуха с пестициди. Придвижването и движението на част от пестицида от мястото на употреба от въздушни течения се нарича разрушаване. Основният източник на пестициди във въздуха е обработката на културите, горските насаждения и последващото изпаряване от повърхността на обектите. Дисперсията на пестицидите, интензивността на замърсяването на въздуха от тях се определя от характеристиките и начина на употреба на лекарството, неговата летливост, броя на обработките, метеорологичните фактори (температура, скорост на вятъра и др.). Изветрянето на пестициди от почвената повърхност е много по-бързо, отколкото с въвеждането на лекарства в почвата, където те се съдържат от почвените колоиди. Същото вещество от повърхността на почвата ерозира с различна скорост в зависимост от температурата и влажността, концентрацията и скоростта на вятъра. Леките частици на прахообразни препарати или омокрящи се прахове лесно се транспортират по въздуха. Пелетите и брикетите са по-тежки, затова са склонни да се утаяват по-бързо.

Кръгъл и малък връх с високо налягане образуват много малки капчици, които са лесни за носене. Кръглият накрайник с ниско налягане и големият накрайник образуват големи капчици с по-малка дрейфова способност. Възможността за разрушаване на част от капките на пестицида зависи от метода на приложението му. При по-малка височина на дисперсия работната смес е по-малко вероятно да навлезе във въздушния поток и по-малко да се движи, и обратно

Въздушното пръскане се извършва от височина над обекта 3-4 м и със скорост на вятъра не повече от 3 м / с, а при използване на наземно оборудване - 3-4 м / с. Нарушаването на тези изисквания води до разрушаване на работни смеси на значително разстояние. Летливите пестициди при високи температури на въздуха (22-28 ° C) бързо еродират, което значително намалява техния пестициден ефект и замърсява околната среда. Пестицидите се отстраняват от въздуха с валежи и фотохимично разрушаване..

Замърсяването на въздуха от пестициди се характеризира с такъв показател като максимално допустима концентрация (ГДК). Съгласно санитарните стандарти, максимално допустимите нива на пестициди във въздуха на работната зона са 0,001-0,05 mg / m3.

Замърсяване на водата и поведение на пестициди. Пестицидите могат да влизат във водни тела директно от почвата или атмосферата. Те попадат в открити води с канализация и стопилка, по време на самолетни и сухопътни обработки на земеделски и горски насаждения, както и при пряко унищожаване на плевели, водорасли, мекотели и други подобни..

От атмосферата пестицидите попадат във водата с валежи, при изветряне и изливане от повърхността в по-дълбоки слоеве на почвата. Придвижването на пестициди към вода се случва поради сливане от третираната повърхност или в резултат на изтичане в долните слоеве от почвената повърхност. Изтичането и излужването възникват, когато излишък от течен пестицид падне върху повърхността или много дъжд или вода за напояване попадат на повърхност, която съдържа остатъци от пестициди. Отпадните води могат да влизат в канали, потоци, езера или реки, където пестицидите могат да изминават големи разстояния. Пестицидите също се извеждат в долните хоризонти на почвата, достигайки подземните води. Оттокът от пестициди може да причини значителни щети на рибите и други водни организми в езера, потоци, езера и реки. Разпределението на пестицидите във водния стълб зависи от техните физико-химични свойства (насипна плътност, разтворимост), състави и други подобни. Скоростта на разрушаване на пестицидите във водата се влияе от температурата му, рН, нивото на общо замърсяване, свойствата на активното вещество.

Пестицидите, попаднали във водни тела, могат да бъдат унищожени или, ако са стабилни, да мигрират и да се натрупват във водни организми и мули, което определя тяхната опасност за водната среда. За да се характеризира стабилността на лекарството във вода, t50 и t95 се разпадат.

Стабилността се оценява по скалата:

• първи клас - високо стабилни препарати (t95 повече от 30 дни),
• втори - стабилна (11-30),
• третата - средно стабилен (6-10),
• четвъртата - нестабилна (до 5 дни).

Продължителността на съхранението на пестицид във вода зависи от неговия ефект върху водните тела и въздействието върху околната среда, поради което трябва да се вземат предвид показателите за стабилност при избора на редица лекарства. Стабилността на веществото, освен химическата му природа, зависи и от формата на лекарството, скоростта на разход, метеорологичните условия.

Характеристика на пестицидите като замърсители на околната среда е биологичният им ефект върху нецелевите организми, както и способността да проявяват нежелани косвени ефекти (Фиг. 2).

Влиянието на пестицидите върху рибите и водните безгръбначни

Основната причина за смъртта на водната фауна е попадането на промишлени и битови отпадни води във водни тела и реки, съдържащи органични отпадъци и компоненти на минерален азот. Пестицидите обаче причиняват и значителни щети на риболова, когато се изпускат във водата в резултат на дреха на вятъра при пръскане на културите и с течаща вода от третираните полета. Езерниците се обработват директно с пестициди за убиване на комари, други вредители, плевели и водорасли в канали и оризови полета. Токсичността на различни пестициди за планктон, различни видове риба зависи от много фактори.. Според степента на опасност те могат да бъдат произволно поставени в следната последователност: инсектициди - хербициди - фунгициди.

Критерият за токсичност на определено лекарство е относителният коефициент на опасност, който се определя от съотношението на нормата на консумация на пестициди, която се препоръчва, към стойността на токсичния ефект за концентрация на риба и SK50 с тяхното намаляване до същия размер, като се вземе предвид дълбочината на резервоара:

когато:

• полупансион - максималната консумация на лекарството (активно вещество) при пръскане на култури, mg / m2-
• SK50 - концентрация във вода, което води до 50-та смърт на индивидите за определено време, mg / m3 вода-
• h - дълбочина на резервоара.

Например коефициентът на опасност за сладководни риби базудин е 33- Bi-58 нов - 0,013-малатион - 1,0- шерпа - 2,5-5- сумицидин - 1,8. Най-голямата опасност за рибата с органофосфорни съединения е базудинът. Синтетичните пиретроиди, въпреки ниските нива на разходите, имат висок коефициент на опасност. Сред хербицидите са най-малко токсичните производни на карбаминовата киселина.

Опасностите за водната фауна включват пръскане на инсектициди на малки реки, местни водохранилища и крайбрежни зони на големи резервоари.

Опасността от пестициди за големи дълбочинни водохранилища е много по-малка поради факта, че токсикантът се разтваря в големи обеми вода и директната обработка на резервоара се елиминира.

Пестицидите могат да се натрупват в планктон, тялото на риба в големи количества без външни признаци на отравяне и представляват опасност за много части от хранителната верига.

Замърсяване на почвата и поведение на пестициди

Пестицидите навлизат в почвата във всички случаи на тяхното използване. В бъдеще определена част от тях се разлага на нетоксични продукти в продължение на няколко месеца и не оставя забележим отрицателен ефект, другата част се съхранява с години и навлиза в системата на циркулация на материята в природата. Пестицидите навлизат в атмосферата по време на изпаряването и след това изпадат при дъжд, измиват се от утайка или почвена вода в дълбоките подпочвени слоеве, изнасят се от корените на растенията до повърхността с почвения разтвор, в микро количества влизат в храните и отново в почвата. Продължителността на тези процеси зависи от естествените и антропогенни фактори, влияещи върху разграждането на пестицидите в почвата..

Природни фактори. Биологичните процеси са основни при разграждането на повечето пестициди. Биологичната активност на почвата се определя от нейния тип, генетичен слой, рН, съдържание на органични вещества, хидротермални условия, условия на аерация и други подобни. Характеристиките на разпространението на почвените микроорганизми са свързани с географията на основните типове почви. С движението от север на юг биогенността на почвата се увеличава. Различната микробиологична активност на почвите определя температурния режим.

Скоростта на инактивиране и разлагане на пестициди зависи от вида на почвата, степента на обработване, минералния и механичния състав и пр. Неравномерното локализиране на микрофлората в различни генетични хоризонти на почвата и неравномерната им биологична активност влияят върху пълнотата на разграждането на пестицидите. Следователно инертните и устойчиви пестициди с висока миграционна способност са най-опасни за околната среда. Такива лекарства след проникване в дълбоките слоеве на почвата за дълго време могат да останат без значителни промени..

Киселинност на почвата. За повечето почвени микроорганизми оптималното рН е 6,5-7,5 (неутрална среда). Може да се предположи, че в границите на тези показатели за pH микробиологичната трансформация (разлагане) на пестициди в почвата трябва да се извършва по-интензивно. Изследванията обаче показват, че pH на средата по различен начин влияе върху трансформацията на отделните пестициди. Пестицидната активност се намалява поради адсорбцията на лекарствата и техните продукти на разграждане от почвените колоиди. Степента на адсорбция на пестициди до голяма степен зависи от съдържанието на хумус в почвата. Почвите с високо съдържание на органична материя абсорбират повече пестициди в сравнение с глината и пясъка.

Влага в почвата. Ако в почвата има повече вода, отколкото може да абсорбира, тя, заедно с пестицидите, лесно прониква в подземните води. Валежите или прекомерното напояване могат да причинят това..

Аерация на почвата. Повечето почвени микроорганизми са активни при аеробни условия, поради което по-често аерирането има положителен ефект върху разграждането на пестициди.

Норма на потребление на лекарства. Пестицидите като биологично активни вещества не трябва да се натрупват в почвата в концентрации, които влияят неблагоприятно върху жизнената активност на микроорганизмите. Следователно е необходимо да се използват пестициди съгласно наредбите, особено за да се спазват нормите на потребление на лекарства, което е изключително важно за самопочистване на почвата.

Летливост на пестицидите Зависи от температурата и влажността на почвата и въздуха. Например, 15 минути след прилагането на ептам загубата му от суха почва е 20, от мокра - 27 от влажна - 44. Това се отнася и за други летливи препарати, въведени в почвата. Адсорбцията на двойка летливи пестициди от суха почва е много по-висока от влажна. Това им позволява да се използват в суха почва без риск от намалена ефективност..

Детоксикацията на пестицидите в почвата и други среди зависи до голяма степен от почвените свойства, времето и климатичните фактори (валежи, температура, осветление). Те зависят от обработката на почвата, напояването, използването на торове, културите и начина на прилагане на препаратите. С увеличаване на температурата и активността на слънчевата инсулация, скоростта на разлагане се увеличава. Срокът на годност на пестицидите в почвата зависи от вида и степента на тяхното използване..

Един от основните фактори, които могат да предотвратят замърсяването на почвата от пестициди, е научно обоснованото понижаване на нормите на потребление на наркотици, честотата на обработването и оптимизирането на тяхната употреба. Замяната на непрекъснатите обработки с лента и ръб, използването на резервоарни смеси значително намалява разходите за лекарства на единица площ и следователно - замърсяване на почвата.