Реферат загрязнение почвы пестицидами

Загрязнение почвы и воды пестицидами и гербицидами

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Декабря 2013 в 19:48, реферат

Описание работы

Охрана почв от загрязнений является важной задачей человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека. Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоёмы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд. Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоёмов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека. В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность кумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях. [1]

Содержание работы

Введение стр.3
Определение пестицидов стр.4-6
Применение пестицидов стр.6-7
Загрязнение почвы и воды пестицидами и гербицидами стр.8-14
Заключение стр.15
Список литературы стр.16

Файлы: 1 файл

пестициды.docx

Министерство образование и науки РФ

Казанский государственный архитектурно- строительный университет

Кафедра химии и инженерной экологии в строительстве

Реферат на тему:

«Загрязнение почвы и воды пестицидами и гербицидами»

Определение пестицидов стр.4-6

Применение пестицидов стр.6-7

Загрязнение почвы и воды пестицидами и гербицидами стр.8-14

Список литературы стр. 16

В настоящее время земельные ресурсы сильно истощены, причина тому — экология и связанные с ней проблемы. В данной работе сделана попытка изучить одну из наиболее важных на сегодняшний день проблем землепользования — загрязнение почв пестицидами.

Бесконтрольное применение пестицидов может уже при жизни нашего поколения вызвать необратимые качественные сдвиги в среде обитания человека.
Согласно данным американских ученых, по степени загрязнения биосферы пестициды в целом занимают 9-е место после промышленных загрязнений газами, ртутью, свинцом, кадмием, нефтью и фосфатами – главным загрязнителем вод в реках и озерах. Тем не менее необходимо располагать системой мероприятий, позволяющей свести к минимуму или совершенно исключить одно из нежелательных последствий применения пестицидов – загрязнение почвенного покрова. [2]

Пестици́ды (лат. pestis — зараза и лат. caedo — убивать) (сельскохозяйственные ядохимикаты) — химические средства, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорняками, вредителями зерна и зернопродуктов, древесины, изделий из хлопка, шерсти, кожи, с эктопаразитами домашних животных, а также с переносчиками опасных заболеваний человека и животных. Большая часть пестицидов — это яды, отравляющие организмы-мишени, но к ним относят также стерилизаторы (вещества, вызывающие бесплодие) и ингибиторы роста.

Пестициды относятся к ингибиторам (отравителям) ферментов (биологических катализаторов). Под действием пестицидов часть биологических реакций перестаёт протекать, и это позволяет: бороться с болезнями (антибиотики), дольше хранить пищу (консерванты), уничтожать насекомых (инсектициды), уничтожать сорняки (гербициды).

Пестициды проникающие во все ткани живого организма или растения называются системными пестицидами.

Пестициды применяются главным образом в сельском хозяйстве, хотя их используют также для защиты запасов продовольствия, древесины и других природных продуктов. Во многих странах с помощью пестицидов ведётся химическая борьба с вредителями лесов, а также переносчиками заболеваний человека и домашних животных (например с малярийными комарами).[3]

К пестицидам относится комплекс химических препаратов, предназначенных для борьбы с животными и растениями — это различные инсектициды, гербициды, фунгициды и т.п. Подобные вещества в больших количествах поступают почти во все экосистемы.

Пестициды делят на группы в зависимости от того, какие организмы они поражают:

Гербициды — для уничтожения сорной растительности;

Альгициды — против водорослей;

Дефолианты — для удаления листьев;

Дефлоранты — для удаления цветков;

Фунгициды — против паразитических грибов;

Бактерициды — против бактерий;

Инсектициды — против вредных насекомых;

Акарициды — против клещей;

Родентициды — для борьбы с грызунами;

Авициды — против птиц.

К пестицидам относятся также химические средства торможения роста растений, препараты для удаления листьев (дефолианты) и подсушивания растений (десиканты).

Наиболее обширную группу веществ среди пестицидов как по масштабам практического применения (40-50%, так и по ассортименту выпускаемых препаратов (около 40%) составляют гербициды, (от лат. herbum- трава, caedo — убиваю).[1]

Гербициды (от лат. herba — трава и caedo — убиваю) — химические вещества, применяемые для уничтожения растительности. По характеру действия на растения делятся на гербициды сплошного действия, убивающие все виды растений, и гербициды избирательного (селективного) действия, поражающие одни виды растений и не повреждающие другие. Первые применяют для уничтожения растительности вокруг промышленных объектов, на лесных вырубках, аэродромах, железных и шоссейных дорогах, под высоковольтными линиями электропередачи, в дренажных каналах, прудах и озёрах; вторые — для защиты культурных растений от сорняков ( химическая прополка).

Гербициды (например, паракват) использовались также для борьбы с плантациями конопли (культура, использующаяся для получения марихуаны) и коки. Такое деление условно, так как в большинстве случаев одно и то же вещество в зависимости от концентрации, норм расхода и условий применения может проявлять себя как гербицид сплошного или избирательного действия. [4]

Современное сельское хозяйство трудно представить себе без пестицидов. Их применение резко снижает потери урожаев сельскохозяйственных культур, в 2-3 раза, позволяет ежегодно экономить сельскохозяйственную продукцию на 10-12 млрд.р. Высокая экономическая эффективность пестицидов обусловливает неуклонный рост масштабов их применения. Годовое производство пестицидов в мире к настоящему времени превысило 2 млн.т; мировой ассортимент пестицидных препаратов насчитывает более 100 тыс. наименований на основе более чем 700 химических веществ, принадлежащих к самым различным классам органических и неорганических соединений.

Признавая несомненный положительный эффект химического способа борьбы с сорной растительностью, следует учитывать возможное побочное действие гербицидов на другие компоненты природных экосистем: животный мир, культурные и полезные дикорастущие растения, атмосферу, почвы, водоемы. Нежелательные последствия возникают чаще всего при систематической обработке больших площадей и связаны с появлением как токсикологических, так и экологических проблем. Наибольшую опасность представляют стойкие пестициды и их метаболиты, способные накапливаться и сохраняться в природной среде до нескольких десятков лет. При определенных условиях метаболиты пестицидов могут образовывать метаболиты второго порядка, роль, значение и влияние которых на окружающую среду во многих случаях остаются неизвестными.[10]

Загрязнение почв пестицидами и гербицидами

Потребность в применении веществ, отпугивающих или убивающих вредителей и возбудителей болезней растений, возникла в те давние времена, когда зародилось сельское хозяйство. Самым ранним упоминанием о применении таких веществ считают описание обряда «божественного и очищающего» окуривания серой в эпических поэмах «Илиада» и «Одиссей» древнегреческого поэта Гомера, жившего между IX и VIII вв. до н.э. Диоксид серы S02, образующийся при ее горении, отгоняет насекомых, убивает болезнетворных микробов. Советы по использованию различных веществ для борьбы с вредителями и болезнями растений приводили в своих трудах древнегреческие философы Демокрит и Плиний Старший.
В XX веке появились синтетические пестициды, которые начали широко применяться с 1939 года, когда швейцарский химик Пауль Герман Мюллер (1899-1965 гг.) открыл инсектицидные свойства ДДТ ( дихлордифенилтрихлорметилметан , по номенклатуре ИЮПАК 1,1,1-трихлор-2,2-ди(n- хлорфенилэтан). Применение этого хлорорганического пестицида спасло миллионы человеческих жизней. С его помощью уничтожали насекомых — переносчиков малярии, тифа, других опасных болезней. На обработанных местах «вредные» насекомые не появлялись длительное время. В 1948 году Мюллер был удостоен за свое открытие Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Попадая в окружающую среду, хлорорганические инсектициды не разлагаются в течение десятков лет. Казалось бы, такая устойчивость полезна. На обработанном болоте малярийные комары не скоро появятся вновь. Однако несколько десятилетий использования этих средств обернулись тяжелыми последствиями для окружающей среды.[6]

Из-за широкого спектра действия вместе с вредными насекомыми уничтожались и полезные. А устойчивость приводила к тому, что ДДТ накапливался в пищевых цепях и оказывал губительное действие на их концевые звенья: например, соколы-сапсаны стали исчезать потому, что вследствие отравления ДДТ они откладывали яйца со слишком тонкой скорлупой, которые во время насиживания разбивались.[7]

Хлорорганические пестициды плохо растворимы в воде, зато хорошо – в жировых тканях животных, где они и задерживаются. Их концентрация в теле рыбы намного выше, чем в воде, в которой она обитает, а в теле водоплавающей птицы, питающейся рыбой, может быть уже в миллион раз больше по сравнению с водой, в которой она обитает. ДДТ был обнаружен даже в Антарктиде – в печени пингвинов. Концентрируясь в жировых организмах, хлорорганические пестициды с пищей могут попадать в организм человека и других животных в опасных для здоровья и жизни количествах. Повышенное содержание ДДТ в рыбе послужило причиной гибели целых популяций водоплавающих птиц. Поэтому сейчас в большинстве стран мира производить и использовать хлорорганические пестициды запрещено.

Арсенал пестицидов приходится постоянно обновлять. Конечно, это в первую очередь связано со стремлением синтезировать как можно более безопасные для людей и окружающей среды препараты. Однако есть и другая причина. После нескольких обработок пестицидом он теряет свою эффективность, и происходит «взрыв» численности вредителей. У комнатных мух, например, устойчивость к ДДТ появилась уже на второй год после начала его применения. Причина в том, что выживают самые невосприимчивые к пестициду вредители, которые дают такое же потомство.[5]

В зависимости от способности сопротивляться процессам разложения пестициды подразделяются на слабостойкие (сохраняются в окружающей среде 1–12 недель), среднестойкие (сохраняются 1–18 месяцев) и очень стойкие (сохраняются два года и более). Очевидно, что слабостойкие пестициды в окружающей среде практически не накапливаются. В идеальном виде пестицид, оказав требуемое воздействие на вредителя, должен был бы сразу разрушиться, образовав безвредные продукты разложения.

Особую опасность представляют стойкие и кумулятивные пестициды: триазин, симтриазин, хлордан, гептахлор – они обнаруживаются в почве спустя десять и более лет после применения. Поступая в почву, пестициды мигрируют вниз по профилю с нисходящими токами дождевых и оросительных вод, причем скорость и глубина миграции зависят от дозы токсиканта, его летучести и адсорбируемости, а также от водного и теплового режимов почвы. Остаточные количества пестицидов обнаруживают на глубине 200 см и более.

Попадая в почвенно-грунтовые воды в малых концентрациях, пестициды изменяют к худшему органолептические свойства воды (вкус, запах). Присутствие 5–10 мкг/л дихлорфенола придает воде специфический запах и делает ее непригодной для питья. В годы массового применения ДДТ на хлопковых полях этот пестицид обнаруживали в артезианских скважинах на глубине 80 м, а его концентрация в арыках превышала допустимую в 3–4 раза, а иногда и в десятки раз.

Современные пестициды за редким исключением обладают низкой токсичностью, приближающейся к токсичности поваренной соли, и во много раз менее ядовиты, чем кофеин. Следует отметить, что современные пестициды в течение одного вегетационного периода полностью разрушаются в окружающей среде. Мировой океан можно считать аккумулятором особо стойких пестицидов. Так, для наиболее хорошо изученного из них – ДДТ (4,4´- дихлордифенилтрихлорметилметан ) – установлено, что в гидросферу поступило более 25% общего количества использованного препарата. [7]

В сравнении с другими пестицидами, гербициды отличаются более высокой фитотоксичностью (способность пестицидов или друхих веществ оказывать токсическое (отравляющее) воздействие на растения), которая оказывается тем больше, чем менее избирательным действием обладают препараты, и чем менее устойчиво растение к тому или иному средству.[8]

В большинстве случаев гербициды применяются для борьбы с сорняками сельскохозяйственных культур. Использование гербицидов дает возможность максимально уменьшить или же полностью отказаться от ручной или механической обработки почвы, что в свою очередь предупреждает почвенную эрозию и уменьшает непродуктивные потери влаги.

Использование гербицидов обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур, уменьшает необходимость ручного труда, облегчает сбор урожая, помогает совершенствовать приёмы агротехники и обеспечивает высокую экономическую эффективность ведения сельского хозяйства.[ 9]

Каждый год по всему миру производится порядка 4,5 млн тонн различных гербицидов, которые в интенсивном режиме вносятся в почву. Это не может пройти незамеченным для состояния окружающей среды в районах развитого земледелия.

Прежде всего, эти вещества накапливаются в почве. Они способны вымываться из нее, попадая в водоемы, а затем в организм животных и человека. Процессы физико-химического поглощения, биологического и ферментативного разрушения играют свою роль в избавлении почвы от ядов, однако часть токсинов системного дейс твия все же способна проникать в урожай и создавать угрозу для качества кормов и продовольствия.

Источник

Загрязнение почв пестицидами

Автор: Пользователь скрыл имя, 01 Января 2011 в 17:19, реферат

Описание работы

Почвенный покров вместе с его микромиром играет роль универсального биологического сорбента, тарификатора и нейтрализатора загрязнений, минерализатора различных органических веществ. Свойства почвы во многом определяются составом и численностью населяющей ее микрофлоры и микрофауны, устойчивостью почвенных микроорганизмов к внешним воздействиям, в том числе и к воздействию пестицидов. Бесконтрольное применение пестицидов может уже при жизни нашего поколения вызвать необратимые качественные сдвиги в среде обитания человека.

Содержание

Работа содержит 1 файл

реферат по экологии.doc

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Омский Государственный Технический Университет

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ ПЕСТИЦИДАМИ

Современное состояние почвенного покрова……..…………….…………………4

Пестициды. Общие сведения. . …………………………. … .5

Поведение пестицидов в почве……………………………….…………………….7

Выявление загрязнений почв……………………………………………………. 13

Последствия применения пестицидов…………………………………………….14

Защита почв от загрязнения………………………………………………… …….15

Плодородные земли, подаренные человеку, — это действительно сокровище, не менее, а даже более ценное, чем угольные пласты, нефтяные залежи, золотые жилы. Охрана почв от загрязнений является важной задачей человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.

Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоёмы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд.

Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоёмов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека.

В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность кумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях. По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20 — 30 млрд. т. твёрдых отходов, из них 50 — 60 % органических соединений, а в виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера — около 1 млрд. т.

Земельные ресурсы играют большую роль в агропромышленном комплексе России. В настоящее время земельные ресурсы сильно истощены, причина тому — экология и связанные с ней проблемы. В данной работе сделана попытка изучить одну из наиболее важных на сегодняшний день проблем землепользования – загрязнение почв пестицидами и обозначить некоторые пути ее решения.

Современное состояние почвенного покрова

Почвенный покров Земли играет решающую роль в обеспечении человечества продуктами питания и сырьем для жизненно важных отраслей промышленности. Использование с этой целью продукции океана, гидропоники или искусственно синтезируемых веществ не может, по крайней мере в обозримом будущем, заменить продукцию наземных экосистем (продуктивность почв). Поэтому непрерывный контроль за состоянием почв и почвенного покрова – обязательное условие получения планируемой продукции сельского и лесного хозяйства.

Вместе с тем почвенный покров является естественной базой для поселения людей, служит основой для создания рекреационных зон. Он позволяет создать оптимальную экологическую обстановку для жизни, труда и отдыха людей. От характера почвенного покрова, свойств почвы, протекающих в почвах химических и биохимических процессов зависят чистота и состав атмосферы, наземных и подземных вод. Почвенный покров – один из наиболее мощных регуляторов химического состава атмосферы и гидросферы. Почва была и остается главным условием жизнеобеспечения наций и человечества в целом. Сохранение и улучшение почвенного покрова, а, следовательно, и основных жизненных ресурсов в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства, развития промышленности, бурного роста городов и транспорта возможно только при хорошо налаженном контроле над использованием всех видов почвенных и земельных ресурсов.

Почва является наиболее чувствительной к антропогенному воздействию. Из всех оболочек Земли почвенный покров – самая тонкая оболочка, мощность наиболее плодородного гумусированного слоя даже в черноземах не превышает, как правило, 80-100 см, а во многих почвах большинства природных зон она составляет всего лишь 15-20 см. Рыхлое почвенное тело при уничтожении многолетней растительности и распашке легко подвергается эрозии и дефляции.

При недостаточно продуманном антропогенном воздействии и нарушении сбалансированных природных экологических связей в почвах быстро развиваются нежелательные процессы минерализации гумуса, повышается кислотность или щелочность, усиливается соленакопление, развиваются восстановительные процессы – все это резко ухудшает свойства почвы, а в предельных случаях приводит к локальному разрушению почвенного покрова. Высокая чувствительность, уязвимость почвенного покрова обусловлены ограниченной буферностью и устойчивостью почв к воздействию сил, не свойственных ему в экологическом отношении.

Даже чернозем потерпел за последние 100 лет весьма существенные изменения, вызывающие тревогу и обоснованные опасения за его дальнейшую судьбу. Все в более широких масштабах проявляется загрязнение почвы тяжелыми металлами, нефтепродуктами, детергентами, усиливается влияние азотной и серной кислот техногенного происхождения, ведущие к формированию техногенных пустынь в окрестностях некоторых промышленных предприятий.

Пестициды. Общие сведения

Пестициды – это в основном органические соединения с малым молекулярным весом и различной растворимостью в воде. Химический состав, их кислотность или щелочность, растворимость в воде, строение, полярность, величина и поляризация молекул – все эти особенности вместе или каждая в отдельности оказывает влияние на процессы адсорбции-десорбции почвенными коллоидами. Принимая во внимание названные особенности пестицидов и сложный характер связей в процессе адсорбции-десорбции коллоидами они могут быть разделены на два больших класса: полярные и неполярные, а не вошедшие в эту классификацию, например, хлорорганические инсектициды – на ионные и неионные.

Пестициды, которые содержат кислотные или основные группы, либо ведут себя при диссоциации как катионы, составляют группу ионных соединений. Пестициды, не обладающие ни кислой, ни щелочной реакцией составляют группу неионных соединений.

На характер химических соединений и способность почвенных коллоидов к адсорбции и десорбции оказывает влияние: природа функциональных групп и групп замещения по отношению к функциональным группам и степень насыщенности молекулы. На адсорбцию молекул пестицидов почвенными коллоидами значительное влияние оказывает характер молекулярных зарядов, причем определенную роль играет полярность молекул. Неравномерное распределение зарядов увеличивает диссиметрию молекулы и ее реактивность.

Почва в основном выступает в качестве преемника пестицидов, где они разлагаются и откуда постоянно перемещаются в растения или окружающую среду, либо в качестве хранилища, где некоторые из них могут существовать много лет спустя после внесения.

К пестицидам (от лат. реstis — зараза, caedo — убиваю) относится комплекс химических препаратов, предназначенных для борьбы с животными и растениями — это различные инсектициды, гербициды, фунгициды и т.п. Подобные вещества в больших количествах поступают почти во все экосистемы.

В зависимости от характера использования пестициды разделяются на следующие группы:

Гербициды — для борьбы с сорными растениями

Альгициды — для уничтожения водорослей и другой водной растительности

Арборициды — для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой

Фунгициды — для борьбы с грибными болезнями растений

Бактерициды — для борьбы с бактериями и•бактериальными болезнями

Инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми

Акарициды — для борьбы с клещами

Зооциды — для борьбы с грызунами

Лимациды — для борьбы с моллюсками

Нематоциды — для борьбы с круглыми червями

Афициды — для борьбы с тлями

Применение пестицидов резко снижает потери урожаев сельскохозяйственных культур, сокращает затраты в сельском хозяйстве в 2-3 раза, позволяет ежегодно экономить сельскохозяйственную продукцию на 10-12 млрд.р. Высокая экономическая эффективность пестицидов обусловливает неуклонный рост масштабов их применения. Годовое производство пестицидов в мире к настоящему времени превысило 2 млн.т; мировой ассортимент пестицидных препаратов насчитывает более 100 тыс. наименований на основе более чем 700 химических веществ, принадлежащих к самым различным классам органических и неорганических соединений.

Поведение пестицидов в почве

Пестициды – тонкодисперсные вещества – в почве подвержены многочисленным воздействиям биотического и небиотического характера, некоторые определяют их поведение, преобразование и, наконец, минерализацию. Тип и скорость преобразований зависит от: химической структуры действующего вещества и его устойчивости, механического состава и строения почв, химических свойств почв, состава флоры и фауны почв, интенсивности влияния внешних воздействий и системы ведения сельского хозяйства.

Для правильного понимания поведения пестицидов и любых других химических соединений в почве необходимо рассмотреть хотя бы важнейшие факторы, влияющие на миграцию, разложение, активность и продолжительность их сохранения в почве.

Вещества с высоким давлением паров сравнительно легко испаряются с поверхности почвы и далее в зависимости от строения с большей или меньшей скоростью подвергаются фотохимическому разложению или окислению под влиянием солнечного освещения, причем чем выше температура, тем быстрее происходит испарение вещества и его фотохимическое разложение. На скорость испарения существенное влияние оказывают также скорость движения воздуха над поверхностью почвы и состав почвы. Состав почвы оказывает существенное влияние на испарение вещества, поскольку меняется сорбирующая способность, и соответственно чем выше такая сорбирующая способность почвы для данного вещества, тем медленнее идет из данной почвы его испарение. В такой же степени сорбирующая способность почвы оказывает влияние и на вымываемость вещества в нижние слои почвы, как это уже отмечалось выше.

Источник