Вопрос 47

Распространение техногенных токсикантов в окружающей среде. Устойчивость и способность токсикантов к разложению.

Ответ:

Масштабы техногенного химического загрязнения природной среды не поддаются точной оценке, однако приводимые в литературе данные свидетельствуют о дорогой цене, которую приходится платить человеку за успехи, достигнутые в ходе научно-технического прогресса. Так, за один год на Земле сжигается 7 миллиардов тонн условного топлива и выплавляется более 800 миллионов тонн различных металлов, что сопровождается выделением в окружающую среду сотен миллионов тонн вредных веществ. По данным В.А. Ковды, в биосферу уже с середины семидесятых годов ежегодно поступало 600 миллионов тонн токсичных газообразных веществ, в том числе оксида углерода (II) - 200 миллионов тонн, сернистого газа - 150 миллионов тонн, несколько миллиардов тонн различных аэрозолей, 5500 миллиардов кубических метров сточных вод.

В настоящее время под токсикантами окружающей среды понимают такие вредные вещества, которые распространяются в окружающей нас среде далеко за пределы своего первоначального местонахождения и оказывают скрытое вредное воздействие на животных, растения и впоследствии на человека.

Подлинные токсиканты - это те ядовитые вещества, которые сам человек неосмотрительно включает в круговорот природы. Основное ядро токсикантов окружающей среды составляют пестициды: это собирательное название охватывает все средства борьбы с вредными организмами.

Под устойчивостью токсикантов подразумевается их химическая стабильнойсть. При повторных внесениях яд накапливается, сохраняя определенное время свою токсичность. Так, из пестицидов наиболее стабильными в окружающей (водной) среде являются хлорорганические соединения, менее стабильными — фосфорорганические.

Судьба химических соединений, попадающих в окружающую среду, определяется комплексом физических, химических и, особенно, биологических факторов. Различные токсиканты имеют различную способность к разложению. Разложение токсикантов может происходить в результате физических и химических процессов и существенно зависит от типа почвы, ее структуры, влажности, температуры и т.п. Биологическая трансформация соединений, попавших в окружающую среду, может протекать в различных направлениях, приводя к минерализации, накоплению и полимеризации

Большинство пестицидов, попадающих в окружающую среду в результате использования их для обработки сельскохозяйственных культур, расщепляются бактериями и грибами. Превращение исходного пестицида в менее сложное соединение достаточно эффективно происходит под воздействием микробных сообществ. Доказана возможность полной минерализации ДДТ в ходе сопряженного метаболизма. Высокая токсичность ряда пестицидов может утрачиваться уже на первой стадии микробной трансформации.

Вопрос 48

Токсическое действие пестицидов. Методы контроля и обезвреживание. Фосфорорганические пестициды и их влияние на окружающую среду. Рациональные способы применения.

Ответ:

Пестициды являются чужеродными организму веществами. Они оказывают токсичное действие на организм, поражают центральную нервную систему, внутренние органы, обладают мутагенным эффектом. Особенно к их действию чувствительны дети в возрасте до года.

Пестициды опасны для здоровья и обладают канцерогенными свойствами. Организация по защите окружающей среды (ЕРА) допускает, что из 320 пестицидов, разрешенных к применению в агрономии, по меньшей мере 66 – предполагаемые канцерогены.

Токсические свойства пестицидов зависят от их химической структуры, а также от концентрации, длительности воздействия и путей поступления в организм.

Наиболее широко для анализа пестицидов используют физико-химические методы и в первую очередь ГЖХ и ВЭЖХ, отличающиеся высокой селективностью и чувствительностью определения. В гораздо меньшей степени для аналитического контроля различных объектов на содержание пестицидов используют фотометрические, электрохимические, иммуноферментные методы и методы биоиндикации.

В основе метода уничтожения пестицидных форм препаратов агропромышленного назначения лежит термическое разложение сложных органических соединений с последующим дожигом отходящих газов и выведением их из материальных потоков.

Обязательным условием уничтожения запасов данных токсичных препаратов является постоянный контроль за технологическим процессом и непрерывный мониторинг отходящих газов, сбрасываемых в атмосферу. Из термических методов обезвреживания технология плазмохимической утилизации пестицидов в большей степени отвечает требованиям обезвреживания различных пестицидов с лучшими экологическими показателями.

Фосфорорганические пестициды объединяют большую группу препаратов различной химической структуры, в основе которых лежат эфиры кислот фосфора. Среди них видное место занимают эфиры монотио-фосфорной кислоты.

Фосфорорганические пестициды нестойки в окружающей среде, большинство из них разлагается в течение 1-2 месяцев. Остатки пестицидов в продуктах питания разрушаются при термической обработке. Их особенность - способность легко проникать через кожу. Обладают низкой и средней летучестью.

Использование пестицидов приводит к сильному загрязнению окружающей среды: почвы, водных питьевых источников (даже артезианских вод), в целом агроландшафтов. Оно ведет к появлению устойчивых к ним видов организмов, особенно среди насекомых; губит хищников (естественных врагов вредителей) и других полезных животных. Последнее вызывает резкое увеличение устойчивости к пестицидам возбудителей опасных болезней растений. Например, сейчас уже 110 видов наиболее опасных фитопатогенных грибов стали высокоустойчивыми к 50 наиболее распространенным фунгицидам. А ведь грибные болезни вызывают 80% потерь урожая сельскохозяйственных культур.

В борьбе с вредителями и болезнями растений, а также при защите срубленной древесины пестициды применяют путем опрыскивания растений, использования аэрозолей, путем фумигации почвы, помещений, семян и посадочного материала, интоксикации растений, протравливания семян, черенков и почвы, изготовления отравленных приманок и токсичных поясов, антисептирования древесины.