V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

В окружающей среде циркулирует около 55000 веществ антропогенного происхождения, пестициды среди них составляют примерно 0,9 %. Среди ксенобиотиков как загрязнители они занимают 8...9-е место.

Пестициды, как известно, имеют различные классификации:

• по назначению (инсектициды, родентициды, бактерициды, гербициды);

• по происхождению (биологического и химического происхождения);

• по способу проникновения в организм вредителя (контактные, кишечные, системные, фумиганты);

• по химическому составу действующего вещества (неорганические, органические, растительного происхождения);

• по химическому строению (углеводороды, фосфорорганические, хлорорганические и т.д.);

• по принципу действия (сплошного действия, выборочного действия).

Схема миграции пестицидов в пищевых цепях представлена на рис.1.

Рис.1 - миграция и концентрация хлорорганических соединений в пищевых цепях

Пестициды представляют угрозу не только организмам, на которые направленно их действие, но и человеку (рис.2).

Рис.2 - Поступление пестицидов в организм человека

К особенностям пестицидов как загрязнителей среды относятся:

• непредотвратимость их циркуляции, что обусловлено преднамеренностью внесения их в среду и невозможностью установить очистные сооружения;

• невозможность значительно уменьшить нормы внесения, так как пестициды потеряют эффективность;

• биологическая активность, поскольку пестициды отбирают именно по этому признаку;

• контакт с пестицидами большого числа людей и полезных животных;

• стойкость пестицидов в биологических средах и способность накапливаться в пищевых цепях.

Поскольку пестициды в настоящее время являются постоянно действующим фактором внешней среды, необходимо давать экотоксикологическую оценку их побочного отрицательного действия. И такая оценка экологической безопасности должна быть не только на организменном, но и на популяционном и на экосистемном уровнях.

С помощью экспериментальных экотоксикологических моделей изучают взаимовлияние пестицидов и биоты, а также процессы перераспределения и превращения соединений в стандартизированных системах. Проводят также региональный и глобальный мониторинги, позволяющие оценить поведение пестицидов в типичных условиях применения, в различных объектах биосферы и установить роль отдельных факторов в их детоксикации. Для контроля за безопасным применением пестицидов разрабатывают нормативы их остатков (ПДК) для питьевой воды и воды рыбохозяйственных водоемов, атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны. В почве остатки пестицидов нормируют по трем показателям: транслокационному, общесанитарному и санитарно-токсикологическому, а для гербицидов — еще и по фитотоксическому.

ПДК по транслокационному показателю означает концентрацию пестицида в почве, при которой он не будет поступать в воду, воздух и растения в опасном для людей количестве.

ПДК по общесанитарному показателю означает концентрацию пестицида в почве, безопасную для почвенной микрофлоры.

ПДК по санитарно-токсикологическому показателю означает концентрацию пестицида в почве, безопасную для людей, работающих в поле и теплицах.

ПДК по фитотоксическому показателю означает концентрацию пестицида в почве, нетоксичную для самых чувствительных к нему растений.

Эти показатели устанавливают на основе трудоемких экспериментальных опытов, поэтому для новых препаратов сначала рассчитывают показатель ориентировочно допустимых количеств.

Чтобы оценить опасность планируемого в регионе ассортимента пестицидов, В. Н. Кавецкий предложил рассчитывать прогнозируемое загрязнение сельскохозяйственных угодий и агроэкотоксикологический индекс (АЭТИ). Для этого были разработаны экотоксикологические нормативы, объединяющие гигиенические показатели действия пестицидов на человека (СД₅₀ и коэффициент кумуляции) и полезных животных (СК₅₀ для рыб), а также поведения их в окружающей среде (период полураспада). Учитывают также экотоксикологическую дозу, обозначающую массу пестицидов на единицу общей пахотной площади, и самоочищающую способность почв.

При значениях АЭТИ 0...1 ассортимент пестицидов считают малоопасным, 1...4 — среднеопасным, 5...7 — повышенно опасным, 8... 10 — высокоопасным. После такой оценки планируемый в регионе ассортимент пестицидов можно скорректировать, заменив самые опасные препараты на малоопасные, и таким образом предотвратить загрязнение региона пестицидами.

Предложена объективная и всесторонняя экотоксикологическая оценка пестицидов и ситуации их применения в регионах Соколовым М. С. Она базируется на классификации пестицидов по основным токсиколого-гигиеническим и эколого-агрохимическим критериям.

К токсиколого-гигиеническим критериям относятся:

• оценка по нормативам (МДУ для продуктов, ПДК для воды);

• действие на органолептические качества продуктов, урожая, питьевой воды;

• летучесть;

• токсичность для теплокровных;

• коэффициент кумуляции.

К эколого-агрохимическим критериям относятся:

• персистентность в почве;

• действие на почвенную биоту и ферментативные процессы в почве;

• миграция по почвенному профилю;

• транслокация в культурные растения и фитотоксическое действие через почву.

По каждому критерию пестициды подразделяли на классы опасности, которые оценивают в баллах (от 0 до 8 баллов). Чем опаснее пестицид, тем выше балл. Например, по критерию миграции по почвенному профилю выделено 4 класса опасности: не мигрирует — оценочный балл 0, мигрирует на расстояние до 15 см — 1, до 50 см — 2, более 50 см — 3 балла. По сумме баллов, которые характеризуют препарат по всем критериям, можно оценить любой пестицид, применяемый в регионе. Пестицид, у которого сумма баллов по всем критериям превышает 20, относят к особо опасным, от 20 до 13 — к среднеопасным, менее 13 — к малоопасным.

На основе этой классификации разработана методика оценки экотоксикологической ситуации в регионе по интегральному экотоксикологическому индексу (ИЭТИ), который позволяет сравнить ситуацию в разных районах. Малоопасная ситуация характеризуется индексом менее 50, среднеопасная — от 50 до 150 и опасная — более 150.

В случае опасной ситуации следует пересмотреть ассортимент применяемых пестицидов и усилить меры по санитарному и природоохранному контролю.

Всё более широкое применение при изучении эколого-токсикологических последствий применения пестицидов находят методы моделирования, как физического так и математического. Целью такого изучения являются выбор оптимального ассортимента и технологии применения пестицидов, разработка мер по предотвращению негативных^: последствий их использования, обоснование и принятие природоохранных законодательных актов. Роль подобных исследований будет возрастать, так как и мировое, и отечественное сельское хозяйство ориентированы на широкое использование химических средств защиты растений.

Литература:

1. Зинченко В.А. Химическая защита растений. / В.А. Зинченко. - М.: КолосС, 2012. - 247 с

2. Баранников, В. Д. Экологическая безопасность сельскохозяйственной продукции: учебное пособие для студентов вузов / В. Д. Баранников, Н. К. Кириллов. - М. КолосС, 2005. – 350 с.

3. Лунев М.И. Пестициды и охрана агрофитоценозов / М.И. Лунев - М.Колос, 1992. - 268 с

4. Лоранский Д.Н. Меры безопасности при работах с пестицидами и минеральными удобрениями./ Д.Н. Лоранский, Г.П. Гуревич М.: Колос, 1975.

Код для цитирования: Скопировать