Пестициды для почвы это

Загрязнение почвы пестицидами и пути его преодоления

Пестициды — это группа химических и биологических соединений и препаратов, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорными растениями, вредителями хранящейся сельскохозяйственной продукции, бытовыми вредителями и внешними паразитами животных, а также для регулирования роста растений, предуборочного удаления листьев, (дефолианты) и предуборочного подсушивания растений (десиканты).
Специфика применения пестицидов такова, что загрязнение ими среды нельзя предотвратить установкой очистных сооружений и улавливающих устройств. Ими целенаправленно обрабатывают миллионы гектаров сельскохозяйственных угодий с интенсивным производством, миллионы тонн продукции. Они постоянно находятся в биосфере Земли в почве, воздухе и воде. По последним экологическим данным в окружающей среде циркулируют 55000 веществ антропогенного происхождения (ксенобиотиков), действующие вещества пестицидов среди них составляют по количеству наименований около 1 %. Но по объему загрязнителей они занимают среди ксенобиотиков 8…9-е место.

К особенностям пестицидов как загрязнителей окружающей природной среды относятся следующие факторы:

— 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.

Попадание пестицидов в почву происходит при непосредственном внесении их в пахотный слой или при обработке поверхности почвы в целях борьбы против почвообитающих вредителей и сорняков; высеве протравленных семян; при опрыскивании и опыливании надземных частей растений; при авиаобработках сельскохозяйственных и лесных угодий; при хранении и транспортировке пестицидов. Имеются также факты несанкционированных захоронений устаревших, непригодных к использованию, запрещенных пестицидов, бывших растворных узлов и т.д.
При этом в соответствии с Федеральным законом от 30.03.1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» пестициды, используемые в народном хозяйстве и в быту, не должны выделять (отдавать) в окружающую среду вредные и опасные для здоровья человека вещества и соединения в количествах, превышающих установленные гигиенические нормативы. Действующими в РФ нормативными документами (ГН, СанПиН) установлены требования к допустимому содержанию остаточных количеств пестицидов и их метаболитов, представляющих опасность для здоровья нынешнего и будущих поколений и осуществляется контроль за содержанием их остаточных количеств в объектах окружающей среды (вода, почва, воздух).
Использование пестицидов и агрохимикатов не должно приводить к превышению гигиенических нормативов содержания в сельскохозяйственной продукции остаточных количеств пестицидов (ОКП), токсичных и опасных метаболитов и соединений, нарушающих естественный микробиоценоз почв.
Самым важным способом минимизации загрязнения окружающей среды, в том числе почвы пестицидами является соблюдение регламента их применения, то есть обязательных требований к условиям и порядку их применения, установленных при государственной регистрации пестицидов и агрохимикатов и приведенных в «Государственном каталоге пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации». Государственный каталог ежегодно публикуется в печатном виде и регулярно обновляется в электронном виде на сайте Минсельхоза РФ.
Применение пестицидов и агрохимикатов в сельскохозяйственном производстве должно проводиться только с помощью предназначенной для этого спецтехники и после предварительного обследования сельскохозяйственных угодий (посевов, многолетних насаждений, производственных помещений), направленного на выявление вредных объектов.
Однако даже выполнение всех вышеперечисленных требований не гарантирует отсутствия накопления остаточных количеств пестицидов в почве выше допустимого уровня. Для контроля за ситуацией должен проводится мониторинг содержания ОКП в почве и принятие специальных мер по результатам лабораторного анализа почвенных проб.
Одним из путей решения проблемы загрязнения пестицидами почвы и окружающей среды в целом является переход к органическому земледелию. Это направление будущего, которое развивается во всем мире, в том числе и в России, особенно с вступлением в силу законодательной базы по нему с 1 января 2020 года.

Материал подготовлен специалистами отдела защиты растений, агрохимии, качества и безопасности растениеводческой продукции ФГБУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора».

Источник

Загрязнение почвы пестицидами

Загрязнение почвы пестицидами — экологическая проблема, которая оказывает негативный вред на окружающую среду, ухудшает здоровье человека. С ростом производства в сельских хозяйствах все чаще используют данные химические соединения, даже не догадываясь о последствиях и вреде для почвы.

Определение и применение

Пестициды — химические вещества, используемые для борьбы с органическими, растительными или живыми вредителями. Термин включает определенные соединения, применяемые в качестве регулятора роста растений, дефолианта, осушителя или агента для прореживания плодов. Помимо этого, они используются до или после сбора урожая, для защиты готового товара от порчи при хранении и транспортировке.

Соединения пестицидов различаются исходя из характера использования и главного раздражителя. Некоторые группы:

• гербициды — для борьбы и профилактики сорняков;
• инсектициды — против мелких вредителей, включая насекомых;
• нематоциды — при значительном вреде круглыми червями;
• бактерициды — против бактериальных заболеваний;
• зооциды — для устранения грызунов;
• арборициды — с целью уничтожения органической растительности древесного и кустарного типа.

К самым распространенным относятся гербициды, на долю которых приходится 80% от всего использования.

Использование пестицидов способно снизить потерю урожайности сельскохозяйственных культур. Это позволяет сократить расходы в несколько раз. Экономически обусловленная эффективность способствует их широкому распространению. Так, ежегодная выработка химической продукции в среднем составляет 2 млн. т, включая более 100000 различных коммерческих наименований.

Экологическое воздействие

Использование пестицидов вызывает ряд экологических проблем. Более 98% распыляемых инсектицидов и 95% гербицидов достигают места назначения, что приводит к тяжелым последствиям для окружающей среды и для почвы.

Проблема загрязнения почв пестицидами — важнейшая экологическая опасность для современного общества.

Широкое применение в сельскохозяйственном производстве приводит к деградации естественной микрофлоры почвы. Это особо выражено при чрезмерной или неправильной эксплуатации. При повышенных дозах возможно загрязнение воды, что объясняется испарением из почвенного покрова.

Наиболее стойким видом считаются хлорорганические пестициды. Их пагубное воздействие на почву продолжается десятилетиями, что отрицательно влияет на сохранение почвенного покрова. Повышенное накопление данного вещества оказывает сокрушительный вред на экологию, вплоть до развития заболеваний у людей и животных.

Главные источники загрязнения — вещества для выращивания сельскохозяйственных культур. Также они применяются для уничтожения нежелательных растений в аквариумах, при чистке механического оборудования или в качестве агротехнического метода. В этом случае влияние пестицидов на почву незначительное.

Методы решения

Поскольку загрязнение почвы пестицидными веществами является глобальной проблемой, ученые всячески пытаются найти методы ее решения. Пока что не найдено единственно правильного способа устранить негативное влияние.

Охрана природы от загрязнения стойкими веществами предполагает два условия — создание менее токсичных соединений и уменьшение дозирования различными пестицидными формами. Рекомендации для снижения вреда на окружающую среду и почву включают:

1. Комбинированное применение пестицидных веществ с другими методами: биологический, агротехнический, химический. Цель — защитить культивирование с такой же результативностью.
2. Эксплуатация современных форм пестицидов, что снижает количество расходного материала и устраняет экологические последствия.
3. Переменчивое использование токсических веществ с отличительным механизмом воздействия. Данный метод вовремя предотвращает развитие паразитарных организмов или вредителей. Для большей части сельскохозяйственных культур рекомендовано комбинированное использование 3-4 препаратов.

В последнее время набирают популярность альтернативные способы: культивирование, биологические средства борьбы с вредителями, генная инженерия и другие методы, направленные на уничтожение насекомых путем стерилизации целевых видов. Это безопаснее, чем традиционные химические пестициды.

Живые организмы нередко используются для снижения биологического вреда.

Сюда относятся естественные хищные или паразитарные виды, способные устранить нежелательных вредителей. Пестициды, основанные на энтомопатогенных грибах, бактериальных или вирусных соединениях вызывают заболевания у паразитов.

Загрязнение окружающей среды можно контролировать различными биоиндикаторами. Так, хорошую эффективность показывает пчелиный опылитель.

Источник

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Пестициды в почве

В связи с тем, что вредные вещества поступают в организм человека по пищевым цепям, установлены допустимые остаточные количества (ДОК) пестицидов в почве, пищевых и кормовых продуктах (табл. 7.2).[ . ]

В связи с этим интересно обсудить некоторые факты поведения пестицидов в почвах, удобренных минеральными удобрениями. Известно, что под влиянием минеральных азотных удобрений изменяется скорость деградации ряда пестицидов и подвижность их по почвенному профилю. Характер и степень этих изменений зависят от формы и дозы удобрений.[ . ]

В зарубежной и отечественной литературе опубликовано большое число работ о роли пестицидов в формировании биогеоценозов и их влиянии на живые организмы, однозначно свидетельствующих об их опасности и необходимости разработки мероприятий, предотвращающих попадание пестицидов в объекты окружающей среды. Тем не менее разработанные правила и применяющиеся в сельском хозяйстве мероприятия, направленные на снижение вероятности попадания и накопления пестицидов в почве и водоемах, в полной мере не обеспечивают эту задачу.[ . ]

В водоемы пестициды могут попадать в результате сноса потока аэрозоля при распылении пестицидов с самолетов. Часть пестицидов попадает в подземные воды в результате постепенного вымывания с поверхности в более глубокие слои. Подвижность пестицидов в почве невелика.[ . ]

В ряду смачивающиеся порошки, дуст — ■ смешивающиеся жидкости -> эмульсии -► гранулы устойчивость пестицидов в почве возрастает.[ . ]

В целях предупреждения нежелательных явлений предложено нормировать содержание этих веществ не только в пищевых продуктах, но и в почве. При увеличении содержания пестицидов в почве выше ПДК некоторые культуры (морковь, петрушка, картофель и др.) выращивать запрещается, так как часть препаратов может поступать в съедобные части этих растений и вместе с ними в пищу человека. Только после снижения уровня пестицидов в почве разрешается возобновление посадок указанных культур.[ . ]

В целом по России в 1992 г. загрязненная пестицидами почва обнаружена весной на 5,8% обследованной площади в 29,8 тыс. га и осенью — на 9,3% обследованной площади в 32 тыс. га. В том же году была отмечена тенденция уменьшения содержания пестицидов в почвах Омской области, на прежнем уровне осталось загрязнение почв Приморского края, Иркутской, Самарской, Ростовской и Московской областей. Наиболее загрязнены остаточными количествами (ОК) пестицидов (в основном сумма ДДТ) почвы садов и лесов (37—52% обследованной площади).[ . ]

Попадая в почву, пестициды растворяются в почвенной влаге и переносятся с ней вниз по профилю, обладают способностью сорбироваться и десорбироваться твердой фазой почвы. Длительность нахождения пестицидов в почве зависит от их состава. Стойкие соединения сохраняются до 10 лет и более. На протяжении первого года сохраняется подавляющая часть применяемых пестицидов. Через 2—3 года в верхних 15 см почвы сохраняется более половины таких устойчивых соединений, как ДДТ.[ . ]

Поведение пестицидов в почве и других средах в ряде случаев в значительной степени зависит от многих, пока неуправляемых климатических факторов (осадки, температура, инсоляция и др.), на которые человек может воздействовать лишь в ограниченных пределах. Известно, что в континентальном климате некоторые пестициды сохраняются дольше, чем в умеренном. С повышением температуры и активности солнечной радиации скорость распада пестицидов увеличивается •.[ . ]

Деструкция пестицидов в почве проходит значительно медленнее, чем в воде [11]. Интенсивность разложения их в донных илах зависит от характера последних. В щелочных илах она выше, чем в кислых.[ . ]

Захоронение пестицидов в почву осуществляется в соответствии с требованиями «Временной инструкции по уничтожению пестицидов» (1971).[ . ]

Поступление пестицидов в почву, помимо прямого их внесения или с протравленным ими зерном, связано с поливом растений и стоком осадков с поверхности растений, сносом препаратов при авиаобработке полей, лесных угодий и т. д.[ . ]

Концентрация пестицидов в почве не является величиной постоянной. Под влиянием физических, химических и биологических факторов количество их снижается, соответственно меняется характер и степень воздействия на микроорганизмы, что необходимо учитывать при агроэкологической оценке токсичности пестицидов.[ . ]

На разложение пестицидов в почве оказывают влияние ее физические и химические свойства. Глины, оксиды, гидроксиды и ионы металлов при участии грунтовой воды служат катализаторами в этом процессе. Отмечено, что интенсивно гидролиз пестицидов происходит в почвах с сильнокислой реакцией и с высоким содержанием гумуса. Важную роль в процессе их разложения играют высшие растения и микроорганизмы — бактерии, актиномицеты, грибы.[ . ]

При определении пестицидов в почве возникают трудности, связанные с возможностью их взаимодействия с органическими компонентами почвы, особенно сложно определение ароматических аминов и фенолов, которые могут ковалентно связываться с гумином. Таким образом, пестициды могут сохраняться до разрушения самих гуминовых веществ. Биологическая активность пестицида при этом может вновь восстановиться.[ . ]

Установлено, что в превращениях (детоксикации) пестицидов в почве имеют значение гидролитические и окислительные процессы, а также фотохимические превращения. Ведущая роль в разложении пестицидов принадлежит почвенным микроорганизмам, которые разрушают их до образования простейших продуктов. Например, некоторые почвенные бактерии, грибы и актиномицеты используют в качестве источника углерода гербицид далапон.[ . ]

Время нахождения пестицидов в почве зависит от вида препарата и масштаба использования. Представление о содержании ДДТ в почвах разных стран дает табл. 19.[ . ]

Данные о загрязнении почв пестицидами в отдельных регионах России приведены в табл. 15, а ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) пестицидов в почве —в табл. 16.[ . ]

Химическая обработка пестицидами должна проводиться только после предварительного обследования и установления специалистом по защите растений целесообразности такой обработки. Запрещается обработка пестицидами участков, не нуждающихся в ней. Внесение пестицидов в почву, обработка растений должны проводиться с учетом их фонового содержания в почве таким образом, чтобы суммарное количество препарата не превышало предельно допустимых количеств. Обработка пестицидами проводится в установленные сроки с обязательным соблюдением норм расхода и кратности внесения препарата.[ . ]

Смешанные удобрения с пестицидами приобретают большое значение, поскольку при их применении сокращаются специальные операции по внесению пестицидов, а следовательно, и расходы по внесению смеси в почву. Основную массу пестицидов добавляют в сухие смешанные удобрения в виде гранул. Однако имеются некоторые трудности в равномерности распределения гранул в смесях, а также в сохранении этой равномерности при транспортировании н внесении смеси с пестицидами в почву. Кроме того, некоторые гранулированные пестициды очень пылят, что затрудняет изготовление смеси. Поэтому начали применять нанесение растворов пестицидов на гранулы, для чего в смесителе предусмотрено специальное приспособление. Общий выпуск смешанных удобрений с пестицидами составляет 1—1,4% от общего применения минеральных удобрений в1 США [40].[ . ]

ВДКп устанавливаются для тех препаратов, которые находятся на стадии государственных производственных испытаний, а также для пестицидов, допущенных к опытно-производственному применению, когда ПДКп для них еще не обоснованы или экспериментальное обоснование их нецелесообразно (ограниченный объем применения, малая — менее 2 месяцев — стойкость в почве и др.). Обязательным условием утверждения ВДКп является наличие метода химического контроля остаточных количеств пестицида в почве.[ . ]

Возможность накопления пестицидов в почве определяется условиями их применения (нормами расхода, кратностью обработки), стабильностью и растворимостью препаратов, типом почвы, ее pH, температурой и влажностью, условиями вымывания, инактивирующим действием растений, глубиной проникновения и т. д.[ . ]

Предотвращение накопления пестицидов в почве и водоемах возможно только при достаточной интенсивности микробиологических процессов, их инактивации и разрушении. При длительном применении и накапливании одного и того же органического пестицида в почве избирательно концентрируется микрофлора, способная утилизировать его. Если же ядохимикаты постоянно менять, этот процесс затрудняется. Таким образом, возникает известное противоречие: с одной стороны, быстрая смена препаратов препятствует возникновению устойчивых форм паразитов, с другой, она же мешает накоплению в почве специфической микрофлоры, способной разрушать конкретный ядохимикат.[ . ]

Для предотвращения накопления пестицидов в почве прибегают к увеличению интервала времени между их введением и сбором урожая, к уменьшению кратности обработки, снижению расхода препаратов путем добавки утяжелителей, препятствующих их сносу за зону обработки, упорядочению хранения и транспортировки пестицидов. Все это уменьшает, однако, не исключает возможность загрязнения почвы.[ . ]

Расчеты показывают, чго при дозе пестицида 1 кг/га и массе частиц препарата 10 мкг на 1 см2 обрабатываемой площади приходится по 1 частице. Если учесть, что пестициды распределяются главным образом в верхнем 5-сантиметровом слое, то одна частица будет приходиться на 5 см3 почвы. На самом деле при поверхностной обработке почвы пестицидами содержание их с глубиной резко снижается. Поэтому наиболее активный в микробиологическом отношении слой почвы (5—20 см) содержит лишь какие-то доли того, что попадает на ее поверхность. Отсюда можно сделать заключение, что даже при идеальном распределении расстояние между отдельными частицами пестицидов в почве будет в сотни и тысячи раз превосходить их физические размеры.[ . ]

Предельно допустимые концентрации пестицидов в почве (ПДК). Список № 2.-М.: М3 СССР, 1981.[ . ]

Наличие данных о количестве остатков пестицидов в почве, длительности их жизни и характере миграции играет существенную роль в предупреждении загрязнения биосферы. Гигиеническое нормирование пестицидов в почве является предметом пристального внимания ученых. Однако имеющиеся в настоящее время сведения о дупустимых уровнях пестицидов в почве охватывают относительно незначительное число применяющихся препаратов.[ . ]

Обратимый характер токсического действия пестицидов на индикаторные группы микроорганизмов обусловлен рядом причин. Во-первых, неравномерностью распределения препаратов в почве. Имеются зоны, где они находятся в низких концентрациях, недостаточных для подавления жизнедеятельности микроорганизмов. Во-вторых, снижением концентрации пестицидов в почве со временем, их детоксикацией. В результате этих процессов возобновляются рост, развитие и нормальная биохимическая деятельность микроорганизмов. В-третьих, генетической гетерогенностью естественной популяции микроорганизмов. Летальные концентрации гербицидов, инсектицидов и фунгицидов дня различных штаммов одного и того же вида могут различаться в несколько раз. Все эти причины объясняют высокую буферность почвы как биологической системы.[ . ]

Одним из показателей оценки загрязнения разных сред (продукты, вода, воздух) является количество пестицидов, которое может поступить в организм человека при контакте с этими средами. Почва занимает особое место среди других сред. Опасность содержания в почве того или иного пестицида оценивают с учетом степени перехода в контактирующие с почвой среды — растения, воду и воздух, а также влияния на общесанитарные показатели почвы. Результаты проведенных исследований позволили рекомендовать следующие предельно допустимые уровни содержания исследуемых пестицидов в почве (в мг/кг): севина—1,05, ПХП и ПХК — 0,5, ГХЦГ и у-ГХЦГ — 1.[ . ]

Значительный интерес для регулирования поведения пестицидов в почвах представляют результаты исследования взаимодействия этих веществ с различными активными компонентами почвы, прежде всего с органическим веществом. Однако сведений по этим вопросам пока недостаточно и они часто противоречивы. В ряде работ установлено существенное, но неоднозначное влияние гумуса на деградацию, миграцию, поступление пестицидов в растения Известно, что количество гербицидов, необходимое для уничтожения сорняков, в зависимости от характера взаимодействия с гумусовыми компонентами почвы может изменяться в 20 раз (Ф. Стевенсон). Экспериментально показано наличие взаимодействия таких гербицидов, как симазин, атразин, 2,4-Д и другие, с различными структурными и функциональными группировками почвенного гумуса. Например, с участием карбоксильных групп гумусовых веществ происходит гидроксилирование хлор-триазинов, основные аминокислотные группировки принимают участие в каталитическом гидролизе фосфор но-органических эфиров, карбоксильные группы гумусовых веществ могут связывать основные пестициды, такие как триазины. Показана возможность взаимодействия различных пестицидов с гумусовыми веществами с образованием водородных и координационных связей, а также за счет ван-дер-ваальсового взаимодействия.[ . ]

Известно, что деградация органических соединений, в том числе ксенобиотиков, контролируется главным образом внехромосомными элементами наследственности — плазмидами. Последние способны конъюгативно переносить эти признаки от клетки к клетке и так же легко терять их в определенных условиях (Воронин, Скрябин, 1985), что указывает на неустойчивость признака у микроорганизмов в природе. В связи с этим оптимизм относительно возможности использования микроорганизмов, полученных генно-инженерными методами, для деградации пестицидов в почве является необоснованным.[ . ]

На практике, как правило, для оценки остаточного количества гербицидов в почве используется метод химического анализа. Однако из-за несовершенства способов экстракции и отсутствия достаточных сведений о характере распределения и подвижности пестицидов в почве с его помощью не всегда удается определить связанные их формы. Вместе с тем в последние годы появились сообщения о том, что некоторые гербициды, образующие комплекс с гуминовыми кислотами, могут сохранять свою фитотоксичность (Кузнецова, Круглов, 1983).[ . ]

Традиционное газохроматографическое определение остаточных количеств пестицидов в почвах и донных осадках ничем не отличается от аналогичного анализа в случае воды (см. раздел 6.4), кроме метода извлечения самих пестицидов из почвы. В последнем случае можно использовать экстракцию органическими растворителями, например, н-гексаном, или применить СФЭ (см. раздел 5.2), что является оптимальным вариантом, так как в случае СФЭ эффективность извлечения выше [7, 10].[ . ]

Ценную информацию о биохимических и физиологических механизмах деградации пестицидов в почве дает изучение этого процесса в культуре микроорганизмов на искусственных питательных средах.[ . ]

Дополнительно к зависимостям между структурой, активностью и деградабельностью в пределах отдельных химических классов пестицидов следует обсудить некоторые общие процессы, связанные с разрушением различных классов химических веществ. Биохимические процессы разрушения пестицидов в почве включают: деалкилацию, дегалогенизацию, гидролиз амидов или эфиров, окисление, восстановление, разрыв кольца и т.д. [49]. Пестициды, начальной стадией разрушения которых является гидролиз эфирной связи, относительно недолго сохраняются в почве. Обычно более устойчивы пестициды, разрушение которых начинается с деалкила-ции. Если разрушение начинается с дегалогенизации, устойчивость соединений варьирует, что, по-видимому, зависит от сложности исходной молекулы. Галогенизиро-ванные алифатические кислоты быстро разрушаются, тогда как хлорированные углеводороды более устойчивы. Галогенизированные бензойные кислоты по устойчивости занимают промежуточное положение. Эти наблюдения, однако, не позволяют сделать окончательные выводы о деградабельности в пределах данного класса соединений, поскольку последняя связана также и с другими физико-химическими свойствами молекулы и зависит от факторов окружающей среды.[ . ]

Санитарно-гигаенические нормы предельно допустимых количеств (ПДК) и ориентировочно допустимых количеств (ОДК) пестицидов в почве (СанПиН № 42-128-4275-87). — М.: М3 СССР, 1987.[ . ]

Следует заметить, что моделирование поступления ХОС от не ных источников (например, вынос ядохимикатов с сельскохозяйств угодий) в водные объекты — достаточно сложная и многоплановая : 107. До сих пор нет универсальной методики, позволяющей р тать величину выноса ХОС с водосбора и оценить степень загря: водных экосистем. В работе [106] для экспертной оценки загряз водных объектов пестицидами (хлорофос, карбофос и др.) и их сут нагрузки предложено использовать рассчитанные автором завис» концентраций пестицидов в поверхностных стоках от содержания ве. Определяющим фактором в данном случае является доза внес персистентность ядохимикатов, а общая величина выноса пропс нальна количеству выпавших осадков и площади сельхозугодий.[ . ]

Источник