Адсорбция пестицидов почвами зависит от

Поведение пестицидов в почве

Пестициды вносят в почву для уничтожения почвообитающих вредителей, нематод, сорняков, возбудителей бактериальных и грибных заболеваний. Попадают они в почву и после обработки надземных органов растений: смываются выпадающими осадками, сносятся ветром.

Пестициды могут поступать в почву в виде их остатков, содержащихся в листьях, корнях и т. д. В почве в зависимости от условий они могут оставаться в неизмененном состоянии и сохранять свою токсичность в течение более или менее продолжительного времени.

Свойство пестицидов противостоять разлагающему действию физических, химических и биологических (биохимических и мик­робиологических) процессов характеризует их стойкость (персистентность).

Продолжительность сохранения пестицидов в почве зависит от их химических и физических свойств, дозы, формы препарата (порошок, жидкость и т. д.), типа почвы, ее влажности, температуры и физических свойств, состава почвенной микрофлоры, видового состава произрастающих растений, особенностей обработки почвы.

По скорости разложения в почве пестициды делятся на группы.

Необходимо отметить, что во многих случаях тип почвы, особенно ее микрофлоры, определяет в основном продолжительность разложения большинства пестицидов. Вещества, внесенные в почву в виде гранул, сохраняются в ней более продолжительное время, чем порошковидные или жидкие.

Передвижение пестицидов в почве. Пестициды и их метаболиты находятся в почве в лабильном состоянии со всеми тремя ее фазами и в связи с этим могут передвигаться по почвенному профилю в горизонтальном и вертикальном направлениях. Этот процесс происходит под действием молекулярной диффузии с капиллярной влагой, нисходящего тока гравитационной воды, корневой системы растений и в результате перемещения при обработке почвы. На более значительные расстояния пестициды передвигаются с током воды, возникающим после дождя или орошения. Скорость и глубина вертикального перемещения зависят от растворимости в воде препарата, особенностей его адсорбции и десорбции, летучести, а также от интенсивности испарения почвенной влаги.

При продолжительном дожде или орошении слабоадсорбируемые гидрофильные вещества движутся вниз по профилю почвы вместе с водой. С наступлением сухой погоды при повышенном испарении раствор пестицида по капиллярам поднимается к поверхности почвы. Когда испарение и вымывание уравновешиваются, хорошо растворимые в воде пестициды движутся вниз, а плохо растворимые задерживаются в верхнем слое почвы. Если концентрация веществ в почвенном растворе снижается из-за разложения, вымывания или испарения, то часть их, адсорбированных почвенными коллоидами, вследствие десорбции может вновь поступать в почвенный раствор.

Разложение пестицидов в почве. Пестициды видоизменяются или полностью разлагаются в почве в результате физико-химических процессов, микробиологического разложения, поглощения высшими растениями и почвенной фауной. Детоксикация многих пестицидов происходит вследствие адсорбции перегноем и другими коллоидами или образования стойких комплексов. Удаляются препараты из почвы в результате улетучивания, испарения с водяными парами, передвижения за пределы корнеобитаемого слоя, вымывания дождевыми, талыми, оросительными, грунтовыми и почвенными водами.

Роль физических факторов в инактивации пестицидов в почве. Пестициды, вносимые в почву, снижают активность благодаря адсорбции их почвенными коллоидами. Степень адсорбции большинства препаратов во многом зависит от содержания гумуса в почве. Установлена зависимость адсорбции некоторых пестицидов от рН. Важное значение для степени адсорбции пестицидов имеют механический состав, содержание глинистой и илистой фракций и особенно природа и происхождение глинистых минералов, которые различаются величиной поверхности частиц и строением кристаллической решетки. Степень адсорбции пестицидов почвой во многом зависит от ее влажности. Чем больше воды поглощают коллоиды, тем меньше остается свободных мест для сорбции препаратов. Характер адсорбции зависит от химической структуры пестицида, его основности, от свойств его функциональных групп образовывать водородные и дипольные связи. Адсорбция пестицидов в почве зависит от ее температуры. Осадки и повышение температуры способствуют десорбции поглощенных почвой пестицидов. Испарение с водяными парами является одним из факторов потери токсичности в почве инсектицидов.

Физико-химическое и химическое разложение пестицидов в почве. Пестициды могут разлагаться под действием солнечного света. Гидролитические и окислительные превращения многих пестицидов в почве значительно снижают их токсическое действие. При этом важную роль играют химическая структура препарата и его свойства.

Разложение пестицидов почвенными микроорганизмами. Разложение в почве большинства препаратов связано с микробиологической деятельностью. Чем лучше условия для развития почвенных микроорганизмов, тем интенсивнее идет микробиологическое разложение пестицидов. Характер распада органических соединений зависит от особенностей того или иного фермента, продуцируемого микроорганизмами. В ряде случаев этот распад на определенных этапах осуществляется с участием нескольких ферментов, выделяемых различными микроорганизмами.

Окисление пестицидов в почве микроорганизмами протекает весьма разнообразно.

Фосфорорганические инсектициды разлагаются в почве с участием микроорганизмов. Так, разложение метафоса в тяжелосуглинистой почве идет наиболее интенсивно при повышенной влажности и температуре 30°С и связано с гидролизом или восстановлением до аминформы.

Фунгициды наименее подвержены микробиологическому распаду в почве из-за сильного бактерицидного и фунгитоксического действия.

Разложение гербидидов значительно ускоряется при повышении влажности и температуры почвы.

Поглощение и детоксикация пестицидов растениями. Накопление стойких веществ в почве в ряде случаев приводит к перемещению их в стебли, листья и корнеплоды. Уровень содержания в них пестицида определяется абсорбцией, поступлением и разложением его в растении и почве. В целом интенсивность миграции препарата из почвы в растение и накопление в продуктивных органах зависят от содержания его в почве, хотя не во всех случаях наблюдается прямая связь между этими показателями.

Поглощение и вынос пестицидов из почвы растениями в значительной мере зависят от их видовых особенностей. В свою очередь, выращиваемая культура оказывает влияние на содержание пестицидов в почве и скорость их детоксикации. В целом в посевах пропашных культур и на паровом поле она интенсивнее.

Большинство препаратов в устойчивых растениях быстро дестабилизируется благодаря наличию в них механизмов быстрой детоксикации. Им принадлежит особая роль в удалении гербицидов из почвы.

Влияние пестицидов на активность почвенной микрофлоры и фауны. Пестициды, вносимые в почву, могут изменять состав почвенной микрофлоры.

У почвенных микроорганизмов отмечена различная чувствительность к действию фосфорорганических инсектицидов. При усложнении клеточной структуры микроорганизмов наблюдается повышенная чувствительность к этим соединениям. В то же время названные препараты действуют как фактор изменчивости микроорганизмов, который затрагивает их морфологические, культуральные и физиологические признаки. Почвенные фунгициды и фумиганты, как правило, действуют отрицательно на почвенную микрофлору. Общим показателем воздействия пестицидов на почвенную микрофлору может быть биологическая активность почвы или интенсивность почвенного дыхания (поглощение О₂, выделение СО₂).

Изменение активности почвенных ферментов при определенных условиях характеризует действие пестицидов на микробиологическую деятельность в почве. Влияние препаратов на биологические процессы в ней наиболее четко выявляется лишь при повторном или многократном их применении.

Характер и степень воздействия пестицидов на почвенную фауну зависят от свойств препаратов, их содержания в почве, состава фауны, почвенно-климатических условий.

В одних случаях пестициды стимулируют размножение почвенной фауны, в других – вызывают ее угнетение и гибель.

Менее опасны для почвенной фауны нестойкие, быстро разлагающиеся пестициды. Большую опасность представляют стойкие соединения при их избыточном накоплении.

Фосфорорганические инсектициды на почвенную фауну воздействуют непродолжительно.

Большинство фунгицидов и гербицидов также оказывает незна­чительное влияние на почвенную фауну, так как они сравнительно быстро разлагаются в почве.

Источник

Адсорбция пестицидов

Адсорбция пестицидов в почве – комплексный процесс, зависящий от многочисленных факторов. Она играет важную роль в перемещении пестицидов и служит для временного поддержания в парообразном или растворенном состоянии или в виде суспензии на поверхности почвенных частиц. Особо важную роль в адсорбции пестицидов играют ил и органическое вещество почвы, составляющие “коллоидальный комплекс” почвы. Адсорбция сводится к ионно-катионному обмену отрицательно заряженных илистых частиц и кислотных групп гумусовых веществ, либо анионному, благодаря присутствию гидроксидов металлов (Al(OH)₃ и Fe(OH)₃ ) или происходит в форме молекулярного обмена. Если адсорбированные молекулы нейтральны, то они удерживаются на поверхности илистых частиц и гумусовых коллоидов двухполюсными силами, водородными связями и дисперсными силами. Адсорбция играет первостепенную роль в накоплении пестицидов в почве, которые адсорбируются ионным обменом или в форме нейтральных молекул в зависимости от их природы.

Миграция пестицидов

Передвижение пестицидов в почве происходит с почвенным раствором или одновременно с перемещением коллоидных частиц, на которых они адсорбированы. Это зависит как от процессов диффузии так и массового тока (разжижение), которые представляют собой обычный способ вымывания.

При поверхностном стоке, вызываемом осадками или орошением, пестициды передвигаются в растворе или суспензии, скапливаясь в углублениях почвы. Данная форма передвижения пестицидов зависит от рельефа местности, эродированности почв, интенсивности осадков, степени покрытия почв растительностью, периода времени, прошедшего с момента внесения пестицида.

Количество пестицидов, передвигающихся с поверхностным стоком, составляет более 5% от внесенного в почву. По данным румынского НИИ почвоведения и агрохимии на стоковых площадках в экспериментальном центре Алдены в результате промывных дождей одновременно с почвой происходит и потеря триазина. На стоковых площадках с уклоном 2,5% в Билчешть-Арджече в поверхностных водах были обнаружены остаточные количества ГХЦГ от 1,7 до 3,9 мг/кг, а в суспензии – от 0,041 до 0,085 мг/кг ГХЦГ и от 0,009 до 0,026 мг/кг ДДТ.

Вымывание пестицидов по профилю почв заключается их передвижении вместе с циркулирующей в почве водой, что обусловлено в основном физико-химическими свойствами почв, направлением движения воды, а также процессами адсорбции и десорбции пестицидов коллоидными частицами почвы.

Так, в почве, ежегодно в течение длительного времени обрабатываемой ДДТ в дозе 189 мг/га, через 20 лет обнаружено 80% этого пестицида, проникшего на глубину 76 см. По данным исследований, проведенных в Румынии, не трех различных почвах (аллювиальной очищенной, типичной солончаковой, мощном черноземе), где проводились обработки хлорорганическими инсектицидами (ГЦХГ и ДДТ) в течение 25 лет (при орошении в течение последнего десятилетия), остаточные количества пестицидов достигли глубины 85 см в типичном солончаке, 200 см в аллювиальной очищенной почве и 275 см в перерытом черноземе при концентрации 0,067 мг/кг ГЦХГ и соответственно 0,035 мг/кг ДДТ на глубине 220 см.

Источник

Загрязнение почв пестицидами

Содержание:

• Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой работой!
• Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

По этой ссылке вы сможете найти много готовых тем для рефератов по экологии:

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

Введение:

Плодородная земля, данная людям, действительно более ценна, чем угольные пласты, нефтяные месторождения и золотые жилы, и более ценна. Защита почвы от загрязнения является важной проблемой для человека, так как вредные соединения в почве рано или поздно попадут в организм человека.

Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытое море и подземные воды, которые могут использоваться людьми для питья и других нужд.

Во-вторых, эти загрязняющие вещества из почвенной влаги, подземных вод и открытых водоемов попадают в организмы животных и растений, которые потребляют эту воду, и вновь попадают в организм человека по пищевой цепи.

В-третьих, многие соединения, вредные для организма человека, обладают способностью накапливаться в тканях, особенно в костях. По данным исследователей, ежегодно в биосферу транспортируется от 20 до 30 миллиардов тонн твердых отходов, из которых от 50 до 60 процентов составляют органические соединения и около 1 миллиарда тонн газообразных или аэрозольных кислотных препаратов.

Земельные ресурсы играют важную роль в российском сельскохозяйственном секторе. В настоящее время земельные ресурсы сильно истощены. Причиной является проблема, связанная с экологией. В этой статье предпринята попытка изучить одну из наиболее важных проблем землепользования сегодня, загрязнение почвы пестицидами, и определить несколько способов ее решения.

Почвенный покров вместе с микромиром действует как универсальный биологический адсорбент, нейтрализатор и нейтрализатор загрязнений и минерализатор для различных органических веществ. Свойства почвы определяются в первую очередь микрофлорой, составом и количеством микрофлоры, населяющей ее, а также устойчивостью почвенных микроорганизмов к внешним воздействиям, в том числе к воздействию пестицидов. Неконтролируемое использование пестицидов может привести к необратимым качественным изменениям в окружающей среде человека в течение жизни нашего поколения.

Текущий статус почвенного покрова

Почвенный покров Земли играет решающую роль в обеспечении человечества важной промышленной пищей и сырьем. Использование морских продуктов, гидропоники или использование искусственно синтезированных материалов для этой цели не может заменить производство наземных экосистем (продуктивность почвы), по крайней мере, в ближайшем будущем. Поэтому постоянный мониторинг почвы и почвенного покрова является необходимым условием для получения запланированных сельскохозяйственных и лесных продуктов.

В то же время почвенный покров является естественной основой поселения и служит основой для создания рекреационных зон. Вы можете создать оптимальную экологическую среду для жизни людей, работы и отдыха. Чистота и состав воздуха, грунтовых и грунтовых вод зависят от характера почвенного покрова, свойств почвы, химических и биохимических процессов в почве. Почвенный покров является одним из самых мощных регуляторов химического состава атмосферы и гидросферы. Почва была и остается важнейшим условием существования и существования человечества по всей стране. Основные и важные ресурсы в условиях сохранения и улучшения почвенного покрова и, следовательно, в условиях укрепления сельскохозяйственного производства, промышленного развития, быстрого роста городов и транспорта, достаточны для использования всех видов почвенных и земельных ресурсов. Возможно только при установленных средствах управления.

Почва наиболее чувствительна к воздействию человека. Из всех земных раковин почвенный покров является самым тонким, и даже в черноземе толщина наиболее плодородного гумусового слоя в принципе не превышает 80-100 см, а во многих почвах в большинстве природных районов. Всего 15-20 см. Разрушение многолетней растительности и выращивание легко подвержены эрозии и сокращению.

Из-за плохо продуманного антропогенного воздействия и нарушения сбалансированной природной экологической связи почвы быстро развиваются нежелательные процессы гумификации, минерализация, повышающая кислотность или щелочность, Накопление увеличивается, и процесс ремонта развивается. Все это резко ухудшает свойства почвы и, в крайних случаях, приводит к локальному разрушению почвенного покрова. Высокая чувствительность и хрупкость почвенного покрова обусловлены ограниченной буферизацией и устойчивостью почвы к воздействию сил, которые не характерны для почвы в условиях окружающей среды.

Даже Чернозем претерпел огромные изменения за последние 100 лет, вызывая бдительность и наземный страх за свою будущую судьбу. Загрязнение почвы тяжелыми металлами, нефтепродуктами и моющими средствами становится все более очевидным, воздействие азотной и серной кислот технологического происхождения возрастает, и вблизи некоторых промышленных предприятий формируются технические пустыни.

Пестициды. Общая информация

Пестициды — это в основном органические соединения с низкой молекулярной массой и различной растворимостью в воде. Химический состав, их кислотность или щелочность, растворимость в воде, молекулярная структура, полярность, размер и поляризация — все эти функции вместе или по отдельности влияют на процесс адсорбции и десорбции почвенными коллоидами. вы. Учитывая вышеупомянутые характеристики пестицидов и сложный характер связывания во время адсорбции и десорбции коллоидами, их можно разделить на два основных класса: полярные и неполярные, и хлорорганические пестициды-ионы, не включенные в эту классификацию.

Пестициды, которые не имеют кислой или щелочной реакции, образуют группу неионогенных соединений.

На свойства соединений и их способность адсорбировать и десорбировать почвенные коллоиды влияет природа функциональных групп и заместителей по отношению к функциональным группам и молекулярному насыщению. На адсорбцию молекул пестицидов почвенными коллоидами сильно влияет характер молекулярного заряда, и полярность молекулы играет свою роль. Неравномерное распределение заряда увеличивает асимметрию молекулы и ее реакционную способность.

Почва выступает в основном как преемник пестицидов, где они разрушаются и постоянно попадают в растения и окружающую среду. Или некоторые из пестицидов могут присутствовать в течение многих лет после применения.

Пестициды. Классификация

Пестициды (Lattice restis-инфекция, Kaedo-killing) включают в себя ряд химических веществ, предназначенных для борьбы с флорой и фауной, — это различные пестициды, гербициды, фунгициды и многое другое. Большое количество подобных веществ попадает практически во все экосистемы.

В зависимости от характера использования, пестициды делятся на следующие группы:

1. Гербициды.
2. Альгициды — Уничтожение водорослей и других водных растений.
3. Arboricides — уничтожить ненужные деревья и кустарники.
4. Растительность.
5. Фунгициды — для борьбы с грибковыми заболеваниями растений.
6. Фунгициды-борьба с бактериямиБактериальные заболевания.
7. Инсектициды — для борьбы с вредителями.
8. Акарицид-для клещей.
9. Зоопарки для борьбы с грызунами.
10. Контроль Limacids-моллюсков.
11. Нематицид, борющийся с круглым червем.
12. Тля — бороться с тлей.

Пестициды также включают химические вещества, которые подавляют рост растений, препараты для удаления листьев (дефолианты) и сушки растений (осушители).

Использование пестицидов

Использование пестицидов значительно снижает потери урожая, снижает затраты на сельское хозяйство в два-три раза и ежегодно экономит от 10 до 12 миллиардов рублей. Высокая экономическая эффективность пестицидов приводит к неуклонному увеличению их использования. На сегодняшний день годовой объем производства пестицидов в мире превысил 2 миллиона тонн. Глобальный ассортимент пестицидов включает более 100 000 наименований, основанных на более чем 700 химических веществах в самых разных классах органических и неорганических соединений.

Следует признать несомненные положительные эффекты химических методов борьбы с сорняками и рассмотреть возможные побочные эффекты гербицидов, еще одного компонента природной экосистемы. Нежелательные результаты чаще всего возникают при систематической обработке больших площадей и связаны с появлением как токсикологических, так и экологических проблем. Наибольшую опасность представляют остатки пестицидов и их метаболиты, которые могут накапливаться и сохраняться в окружающей среде в течение десятилетий.

Поведение пестицидов в почве

Пестициды в почве — мелкодисперсные вещества — подвержены ряду биологических и абиотических свойств, некоторые из которых определяют их поведение, трансформацию и, наконец, минерализацию. Тип и скорость превращения зависит от химической структуры действующего вещества и его стабильности, механического состава и структуры почвы, химических свойств почвы, состава флоры и фауны почвы, интенсивности воздействия внешних воздействий, системы земледелия.

Чтобы правильно понять поведение пестицидов и других соединений в почве, вы должны, по крайней мере, рассмотреть наиболее важные факторы, которые влияют на движение, деградацию, активность и срок годности пестицидов в почве.

Вещества с высоким давлением пара относительно легко испаряются с поверхности почвы и, в зависимости от структуры, подвергаются более или менее быстрому фотохимическому разложению или окислению под воздействием солнечного света, и чем выше температура, тем больше испарение вещества и его фотохимическое разложение. Скорость движения воздуха над поверхностью почвы и состав почвы также оказывают существенное влияние на скорость испарения. Состав почвы оказывает существенное влияние на испарение вещества. Поскольку адсорбционная способность изменяется, чем выше адсорбционная способность почвы для конкретного вещества, тем медленнее испарение из конкретной почвы. В той же степени способность почвы адсорбироваться, как описано выше, влияет на способность материала выщелачиваться в нижние слои почвы.

Конечно, на стабильность пестицидов в почве большое влияние оказывает химическая стабильность вещества, особенно простота гидролиза. Гидролиз с водой является одним из наиболее важных процессов и чаще всего приводит к расщеплению пестицидов с образованием менее токсичных соединений. Влажность почвы очень важна для легко гидролизуемых веществ. Самый легкий гидролиз пестицидов происходит во влажных почвах. Кроме того, многие вещества легко окисляются кислородом воздуха. Это особенно распространено в случае производных тио- и дитиофосфорных кислот и фосфоновых кислот, а также в присутствии сульфидов и других легко окисляемых групп в молекулах пестицидов. Следует отметить, что простое окисление в случае производных тиофосфорной кислоты и тиолфосфоновой кислоты в принципе приводит к образованию соединений, которые являются более токсичными для соединений позвоночника, но что совершенно безопасные вещества образуются после их гидролиза.

Разнообразные почвенные микроорганизмы, где пестициды часто являются источником углерода, могут оказывать существенное влияние на стойкость соединений в почве. Даже очень химически стабильные соединения разрушаются почвенными микроорганизмами. Во многих случаях эта деградация начинается не сразу, но через некоторое время организму необходимо приспособиться к разрушению этого соединения. Алифатические и гидроксилсодержащие соединения наиболее легко разлагаются почвенными микроорганизмами. Алкоксилированные ароматические соединения разлагаются немного медленнее, но быстрее, чем вещества, которые не содержат кислород, серу или азот в качестве заместителей в ароматическом ядре. Как правило, ароматические соединения, не содержащие таких заместителей (групп), гидроксилируются под воздействием микроорганизмов, после чего ароматическое ядро ​​разрушается. Обратите внимание, что разложение ароматических фенолов, аминов и сульфидов также почти всегда начинается с гидроксилирования ароматического ядра.

Большинство гетероциклических соединений относительно легко разрушаются почвенными микроорганизмами. Однако некоторые классы гетероциклических соединений, таких как пиримидины и бензимидазолы, разрушаются очень медленно.

Уничтожение химических веществ в почве происходит под воздействием растений. Растения могут поглощать некоторые вещества из почвы и перерабатывать их в простые продукты или другие метаболиты, которые образуют комплекс с растительными веществами.

Как уже упоминалось, срок годности пестицидов в почве сильно зависит от температуры: при повышении температуры почвы под воздействием химических факторов (гидролиз, окисление) и воздействия почвенных микроорганизмов и других обитателей. Ниже разложение препарата будет происходить быстрее.

Как видно из таблицы. Ускорение разложения пестицидов по температуре также зависит от природы вещества, но во всех случаях повышение температуры почвы значительно ускоряет разложение пестицидов. В связи с этим при использовании пестицидов необходимо учитывать не только свойства почвы, но и температуру и влажность.

Разные штаммы микроорганизмов уничтожают пестициды с разной скоростью. Аэрация почвы также очень важна. Некоторые вещества, такие как ДДТ, разлагаются быстрее в анаэробных условиях, чем в анаэробных условиях. Это связано с различными механизмами уничтожения. В анаэробных условиях ДДТ превращается в ДДД и его разрушение, если первой стадией разрушения ДДТ в нормальных условиях является образование 1,1-дихлор-2,2-бис (4-хлорфенил) этилена прогрессирует намного быстрее.

Чтобы правильно понять поведение конкретного пестицида в почве, необходимо изучить его метаболизм под воздействием почвенных микроорганизмов в различных условиях и даже для гомологов одного и того же класса соединений, только с точки зрения устойчивости Но не различные условия. Поведение метильных гомологов различных классов органических соединений особенно различно. Таким образом, метиловый эфир фосфорной кислоты является мощным метилирующим агентом, поэтому он легко отделяет группу O-CH3, превращая ее в сложный эфир кислоты, который не токсичен для позвоночных и других животных. Метильные группы в ароматических соединениях легко окисляются до карбоксильных групп и снижают токсичность соединений, но окисление метильных групп в ароматических соединениях делает соединения более токсичными. Большое значение имеет окисление метильных групп, связанных с азотом. В этом случае деметилирование происходит в результате окисления, чаще всего приводя к менее токсичным продуктам, которые затем разлагаются с выделением аммиака или азота.

Было предложено разделить пестициды на шесть групп в зависимости от степени деградации почвы.

1. Препараты с периодом действия 18 месяцев и более (большинство хлорорганических пестицидов).
2. Подготовка в течение примерно 18 месяцев (мочевина, пиклорам, симазин и некоторые производные других триазинов).
3. Пестициды (бензойная кислота, производные амида кислоты) со сроком годности до 12 месяцев.
4. Препараты со сроком годности до 6 месяцев (нитроанилин, акрилоксиалканкарбоновая кислота и др.).
5. Пестициды (производные, такие как карбаминовая кислота и алифатическая карбоновая кислота), срок хранения которых превышает 3 месяца.
6. Пестициды, срок хранения которых менее 3 месяцев (например, органические соединения фосфора).

Совершенно очевидно, что такая классификация по своей природе условна, как уже упоминалось выше, поскольку стойкость пестицидов зависит не только от их структуры, но и от активности почвенных микроорганизмов и других факторов. Как и в случае отдельных классов химических веществ, перечисленных выше, некоторые вещества имеют большую или меньшую степень стойкости.

Из вышесказанного мы можем видеть, что в наиболее важных экосистемах Земли происходит более или менее разложение органических пестицидов до простых нетоксичных соединений. Тем не менее, использование химических веществ должно быть строго регламентировано, чтобы избежать накопления в окружающей среде.

Адсорбция пестицидов

Адсорбция пестицидов на почве является сложным процессом в зависимости от многих факторов. Он играет важную роль в переносе пестицидов и помогает временно удерживать его в парообразном или растворенном состоянии или в виде взвеси на поверхности частиц почвы. Особое значение в адсорбции пестицидов имеют почвенный шлам и органические вещества, которые составляют «коллоидный комплекс» почвы. Адсорбция снижается за счет ионного катионного обмена кислотных групп отрицательно заряженных частиц ила и гумуса и становится анионной или молекулярной из-за присутствия гидроксидов металлов (Al (OH) 3 и Fe (OH) 3). Происходит в виде замены. Если адсорбированные молекулы являются нейтральными, они будут удерживаться на поверхности частиц ила и гуминовых коллоидов за счет биполярных сил, водородных связей и сил диспергирования. Адсорбция играет важнейшую роль в накоплении пестицидов в почве. Пестициды адсорбируются в форме ионного обмена или нейтральных молекул, в зависимости от их природы.

Перенос пестицидов

Движение пестицидов в почве происходит либо в почвенном растворе, либо одновременно с движением коллоидных частиц, на которые они адсорбируются. Это зависит как от процесса диффузии, так и от большого тока (разжижения).

Пестициды мигрируют через растворы или суспензии и накапливаются в ямах почвы из-за поверхностного стока, вызванного осадками или ирригацией. Эта форма переноса пестицидов зависит от топографии, эрозии почвы, интенсивности осадков, степени почвенного покрова растительностью и времени, прошедшего с момента применения пестицидов.

Количество пестицидов, которые мигрируют с поверхностным стоком, составляет более 5% от количества, внесенного в почву. По данным румынского Института почвоведения и агрохимии, сток в месте дренажа экспериментального центра в Алдене приведет к потере триазина вместе с почвой в результате промывания дождем. В месте разлива с градиентом 2,5% от значений Билла Чесс в поверхностной воде были обнаружены остатки 1,7-3,9 мг / кг ГХГ и были обнаружены суспензии 0,041-0,085 мг / кг ГХГ и 0,009-0,026 ГХГ, непосредственно ниже. мг / кг ДДТ.

Промывка пестицидов по профилю почвы сопровождается циркуляцией воды в почве, главным образом из-за физико-химических свойств почвы, направления движения воды, а также процесса адсорбции и десорбции пестицидов коллоидными частицами почвы.

Так, в почве при длительной обработке ДДТ в дозе 189 мг / га ежегодно через 20 лет было обнаружено 80% этого пестицида и проникло на глубину 76 см. В исследовании, проведенном в Румынии, вместо трех почв, типичные солончаки, сильный чернозем) и хлорорганические пестициды (ГХГ и ДДТ) обрабатывались в течение 25 лет (во время орошения в последние 10 лет). В случае остатков пестицидов достигал 85 см в типичном соляном болоте и 200 см в аллювиальной почве 0,067 мг / кг, 275 см в черноземе, покрытом концентрацией ГХГ, 0,035 мг каждый на глубине 220 см. / кг ДДТ.

Разложение пестицидов

Различные факторы влияют на пестициды, которые попали в почву во время ее срока годности и в будущем, когда препарат уже присутствует. Пестициды в почве подвержены деградации абиотическими и биологическими факторами и процессами.

Физические и химические свойства почвы влияют на превращение пестицидов в почве. Таким образом, глины, оксиды, гидроксиды, ионы металлов и органика почвы действуют как катализаторы многих реакций разложения пестицидов. Гидролиз пестицидов предполагает вовлечение подземных вод. Реакция гуминовых веществ со свободными радикалами приводит к изменению молекулярной структуры частиц почвы и пестицидов.

Многие исследования подчеркивают важность почвенных микроорганизмов в деградации пестицидов. Немногие активные вещества не являются биоразлагаемыми. Продолжительность деградации микробных пестицидов варьируется от дней до месяцев, а иногда даже десятилетий, в зависимости от деталей действующего вещества, типа микроорганизма и свойств почвы.

Обнаружение загрязнения почвы

Обнаружение загрязнения почвы тяжелыми металлами осуществляется прямыми методами отбора проб почвы в исследуемом районе и химическим анализом содержания тяжелых металлов. Для этих целей также эффективно использовать ряд косвенных методов: визуальную оценку состояния развития растений, анализ распределения видов и индикаторов поведения между растениями, беспозвоночными и микроорганизмами.

Сравнительно-географические методы используются для выявления пространственных закономерностей признаков загрязнения почвы, а также для картирования структурных компонентов биогеографии, в том числе почвы. Такие карты не только фиксируют уровень загрязнения почвы тяжелыми металлами и соответствующие изменения в почвенном покрове, но также могут прогнозировать изменения условий окружающей среды. Учитывая преобладающий ветер вдоль трассы длиной 25-30 км, было рекомендовано извлекать почву и растительность по радиусу от источника.

Расстояние от источника загрязнения для обнаружения гало загрязняющего вещества может значительно различаться и может варьироваться от сотен метров до десятков километров в зависимости от интенсивности загрязнения и преобладающего ветра.

В Соединенных Штатах датчики были установлены на спутниковом ресурсе ERTS-1 для определения степени повреждения почв Веймаспина и серы почвой из-за диоксида серы. Источником загрязнения был цинковый завод, который ежедневно выбрасывал от 6,3 до 9 тонн цинка. Концентрация цинка 80000 мкг / г была зафиксирована в поверхностном слое почвы в радиусе 800 м от завода. Растительность вокруг растения погибла в радиусе 468 га. Сложность использования удаленного метода заключается в интеграции материалов, поскольку информация, полученная в результате серии контрольных испытаний в конкретной загрязненной зоне, должна быть расшифрована.

В почвах разного механического состава и органического содержания этот уровень будет разным. В настоящее время сотрудники Института здоровья пытаются определить ПДК металлов в почве. В качестве тестовых растений рекомендуют: ячмень, овес, картофель. Если продуктивность снижалась на 5-10%, учитывался уровень токсичности.

Предложены ртутный ПДК-25 мг / кг, мышьяк-12-15, кадмий-20 мг / кг. Установлены разрушительные концентрации (г / млн) некоторых тяжелых металлов в растениях: свинец-10, ртуть-0,04, хром-2, кадмий-3, цинк и марганец-300, медь-150, кобальт. -5, молибден и никель-3, ванадий-2.

Воздействие пестицидов

Последствия чрезмерного использования пестицидов являются наиболее неожиданными, а главное, биологически непредсказуемыми. Некоторые вредители часто заменяют другие виды вредителей, которые производят иммунитет и могут выживать даже после наиболее эффективного лечения. Преодоление иммунитета к пестицидам у резистентных индивидуумов требует увеличения дозы препарата, повышающего риск загрязнения окружающей среды. Пестициды распространяются вместе с воздухом, и поток ила из биологического цикла вещества позволяет им обнаруживать последствия их токсического воздействия в областях, где никогда не использовалось химическое вещество.

Растущее использование пестицидов, особенно гербицидов, во всем мире ставит перед исследователями важную задачу тщательно и всесторонне изучить и предсказать все виды изменений, происходящих в биосфере, которые приводят к интенсивному химическому воздействию. Необходимо разработать эффективные меры для предотвращения нежелательных последствий биомассы, или необходимо контролировать функционирование экосистем в загрязненных условиях.

Вредное воздействие пестицидов — это уничтожение полезных или экономически нейтральных видов и истощение экосистем, что также приводит к появлению устойчивой популяции вредных организмов. Они накапливаются в экосистемах и могут длиться несколько лет.

В настоящее время численность птиц, особенно хищных, значительно снизилась в результате отравления хлорорганическими соединениями. Пестициды особенно токсичны для плотоядных животных, так как они постепенно концентрируются на организмах по мере продвижения по последнему звену пищевой цепи. Опасность заключается в том, что небольшие повторные дозы связаны с развитием потенциального хронического отравления, которое трудно диагностировать. Пестициды действуют как кумулятивные яды.

Защита почвы от загрязнения

Защита почвы от загрязнения тяжелыми металлами основана на улучшении производства. Например, одна технология дает 45 кг тонн хлора, а другая — 14-18 кг ртути. Считается, что в будущем эта величина может быть снижена до 0,1 кг.

Новые стратегии защиты почв от загрязнения тяжелыми металлами были также заключены в создании закрытых технологических систем в безотходных производственных организациях. Отходы химической и машиностроительной промышленности также являются ценным вторичным сырьем. Поэтому отходы производителя оборудования являются ценным сырьем для сельского хозяйства для фосфора.

В настоящее время задачей является набор обязательных проверок всех возможностей для утилизации каждого типа отходов перед захоронением или удалением.

При загрязнении воздуха почвами тяжелыми металлами они сосредоточены в больших количествах, но в самых высоких сантиметрах почвы этот слой почвы может быть удален и заполнен.

Недавно был рекомендован ряд химических веществ, которые могут инактивировать и снизить токсичность тяжелых металлов в почве. Германия предложила использовать ионообменные смолы, которые образуют хелаты с тяжелыми металлами. Они используются в форме кислоты и соли или в смеси обеих форм.

В Японии, Франции, Германии и Великобритании одна из японских компаний запатентовала метод фиксации тяжелых металлов меркапто-8-триазином. С этим препаратом кадмий, свинец, медь, ртуть и никель прочно фиксируются в почве, не растворяются в форме растения и труднодоступны.

Кальцификация почв снижает кислотность удобрений и растворимость свинца, кадмия, мышьяка и цинка. Абсорбция растениями резко уменьшается. Кобальт, никель, медь и марганец в нейтральной или слабощелочной среде не наносят вреда растению.

Органические удобрения, такие как органическое вещество почвы, продолжают адсорбировать и поглощать большинство тяжелых металлов. Введение высоких доз органических удобрений, использование зеленых удобрений, птичьего помета и рисовой соломы снижает содержание кадмия и фтора в растениях и снижает токсичность хрома и других тяжелых металлов.

В Англии применение неорганических азотных удобрений устранило задержку появления всходов в почвах, загрязненных свинцом, мышьяком и медью. Введение высоких доз фосфора снижало токсическое воздействие свинца, меди, цинка и кадмия. Во время щелочной реакции среды в затопленном рисовом поле внесение фосфорных удобрений привело к образованию фосфата кадмия, который был нерастворимым и недоступным для растений.

Однако уровень токсичности тяжелых металлов, как известно, варьируется в зависимости от типа растения. Поэтому устранение токсичности тяжелых металлов путем оптимизации минерального питания должно отличаться не только условиями почвы, но также типом и разнообразием растений.

Было выявлено несколько видов и разновидностей природных растений и культур, устойчивых к загрязнению тяжелыми металлами. К ним относятся хлопок, свекла и некоторые бобовые. Комбинация защитных мер и мер по устранению загрязнения почвы тяжелыми металлами может защитить почвы и растения от токсического воздействия.

Одним из ключевых условий защиты почвы от биоцидного загрязнения является создание и использование менее токсичных и менее стабильных соединений, их внесение в почву и снижение нагрузки на почву. Есть несколько способов уменьшить дозу биоцида без ущерба для эффективности культивирования.

Сочетание пестицидов и других методов. Комплексный метод борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, биологии, химии и т. Д. В то же время задача состоит не в уничтожении целых видов, а в обеспечении защиты культуры. Украинские ученые используют микробные продукты в сочетании с небольшим количеством пестицидов. Это ослабляет организм вредителя и делает его более восприимчивым к болезням.

Чередование использования ядов с различными механизмами действия. Такой способ введения химических средств контроля предотвращает появление устойчивых форм вредителей. При обработке почв пестицидами лишь небольшая их часть достигает места токсического воздействия на растения и животных. Остальное накапливается на поверхности почвы. Степень загрязнения почвы зависит от ряда причин, особенно от устойчивости самого биоцида. Понятна способность токсикантов противостоять разрушительному воздействию физических, химических и биологических процессов в условиях устойчивости к биоцидам.

В России и во всем мире очень важно защищать окружающую среду от загрязнения пестицидами. Проблема использования пестицидов рассматривалась в России, США, Великобритании, Германии, Японии и других странах. В ближайшее время был сделан вывод о невозможности отказаться от их использования. Определены конкретные методы рационального использования пестицидов в сельском хозяйстве.

Экологические соображения влияют на использование пестицидов для защиты растений. Во многих странах существуют строгие правила их применения. Большинство из них были предоставлены для предотвращения загрязнения окружающей среды, предотвращения накопления остатков пестицидов на сельскохозяйственных продуктах и ​​почве, гибели полезных организмов и нанесения вреда здоровью людей. В последнее время государственный контроль над пестицидами был усилен.

Заключение

Химические методы были улучшены с учетом экологических требований. Токсичность пестицидов для теплокровных организмов снижается, а использование хлорорганических и других лекарств, которые накапливаются в окружающей среде, ограничено. В сельскохозяйственное производство были внедрены более совершенные методы использования пестицидов, что привело к снижению загрязнения окружающей среды пестицидами, прежде всего хлорорганическими продуктами.

Рациональное использование пестицидов связано с разработкой и внедрением интегрированных измерительных систем или интегрированных средств контроля, которые сочетают химические методы с сельскохозяйственными методами, биологией, техникой и многим другим.

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Источник