Utjecaj pesticida na okoliš

Opće odredbe

Povezanost elemenata biosfere nije samo dinamična, već je i prilično stabilna. Međutim, osoba u procesu svoje aktivnosti često šteti tim stalnim vezama, to jest okolini u kojoj je dovoljno da prekine jednu vezu, jer je cijeli lanac narušen - biota (skup biljnih i životinjskih organizama). Stoga se pod utjecajem antropogenog faktora okolina stalno mijenja i, nažalost, češće na gore.

Veliku štetu za okoliš uzrokuju emisije različitih kemijskih spojeva u atmosferu industrijskih poduzeća, vozila i intenzivna uporaba agrokemijskih tvari. Padajući s oborinama, onečišćuju okoliš - tlo, vodena tijela, podzemne vode, prirodna zemljišta, mora, zrak (Sl. 1).

Dakle, svi kemijski spojevi negativno utječu na sve ekološke kategorije biosfere. Umjesto prirodnih stvaraju se takozvani tehnogeni ekosustavi, mijenjaju se krajolici, utječe i neživa priroda. S obzirom na negativan utjecaj kemijskih spojeva na okoliš, osobito na agrolandske krajeve, potrebno je oslabiti, što uvelike ovisi o općim mjerama zaštite okoliša i ljudskim aktivnostima usmjerenim na poboljšanje trofičkih veza u biološkom okruženju.

okolina - ovo je kombinacija fizičkih, kemijskih, bioloških, ali i društvenih čimbenika koji mogu izravno ili neizravno, brzo ili nakon nekog vremena utjecati na biotu i zdravlje ljudi.

Utvrđeni su sljedeći oblici izloženosti pesticidima u biosferi:

Lokalna akcija. Izravan utjecaj na štetne organizme ili posredno na druge organizme, vodu, tlo. Učinkovitost lokalnog djelovanja pesticida određena je dozom, oblikom, načinom primjene, selektivnošću djelovanja i brzinom razgradnje u okolišu.

Zatvori učinak (Priroda-regionalne). Prema trajanju i prirodi utjecaja pesticida na okoliš ovisi o topografiji, zemljištu i vremenskim uvjetima..

Udaljeni utjecaj (Regionalno umivaonikom). Karakteristično za postojane pesticide koji se mogu migrirati u riječne bazene, poplavne ravnice i terase u obliku otopina, suspenzija ili u adsorbiranom stanju s koloidima tla.

Učinak je vrlo udaljen (globalno) - utjecaj na čitav planet (oceani, zemlja, atmosfera). To je zbog prijenosa stabilnih pesticidnih tvari zračnim strujama, vodom, ciklonama, olujama, masovnim migracijama ptica, životinja i ljudi, kretanjem vozila, prijevozom robe, sirovina, hrane.

Izloženost pesticidima može rezultirati:

• formiranje otpornosti kod štetočina-
• učinak na biljke i životinje-
• skladištenje i prijenos energije.

Kroženje pesticida u okolišu može se odvijati prema sljedećim shemama: zrak - biljka - tlo - biljka - biljojeda - čovjek - tlo - voda - zoofitoplankton - riba - čovjek.

Uvjeti okoliša procjenjuju se kemijskim kriterijima praćenja korištenjem standardnih vrlo osjetljivih metoda za analizu ostataka pesticida.

Izvori i uzroci onečišćenja okoliša pesticidima

U okolišu se pesticidi distribuiraju kroz zrak, vodu, biljke, životinje, kao i ljude koji rade s njima. Zaštita prirode i racionalno korištenje njezinih resursa jedan su od važnih problema našeg vremena, razvoj gospodarstva, sigurnost života i očuvanje okoliša u ekološki čistom stanju uvelike ovise o njegovom ispravnom rješenju..

Na trenutnoj razini kemikalizacije poljoprivredne proizvodnje u uvjetima značajnog povećanja broja i širenja spektra pesticida, zaštita okoliša od onečišćenja izuzetno je važna i zahtijeva postavljanje strogih propisa i jasno organiziranog sustava za praćenje njihove poštivanja. Uzroci zagađenja okoliša pesticidima su kršenje propisa o njihovoj upotrebi, upotreba upornih lijekova i drugih tehnoloških čimbenika.

Predoziranje pesticidima. Posebne situacije zagađenja okolišnih objekata nastaju s povećanom stopom potrošnje pesticidima. Korištenje maksimalnih stopa potrošnje pesticidima najčešći je uzrok onečišćenja okoliša. Na tretiranim površinama razlikuje se lokalno onečišćenje (pojasevi preklapanja, prolazi i zavoji jedinice, uporaba nekalibriranih ili neispravnih raspršivača) i kontinuirano predoziranje (uzrokovano pogreškama izračunavanja potrebne količine pesticida i radne mješavine itd.).

Sustavna uporaba upornih pesticida bez uzimanja u obzir sposobnost samočišćenja tla može dovesti do postupnog nakupljanja i viška MDL-a.

Upotreba kontaminiranih raspršivača ili spremnika jedan je od uzroka oštećenja ili uništavanja ostacima herbicida osjetljivih kultura čija je toksična doza manja od 1 g / ha, - kukuruza, šećerne repe, suncokreta, soje, krumpira, uljane repice itd. Za uporabu herbicida potrebno je koristiti odvojene raspršivače. Ti se zahtjevi ne mogu ispuniti ako se koristi specijalno zrakoplovstvo, stoga je potrebno temeljito očistiti opremu od herbicidnih ostataka. Za pranje herbicida koriste se vodene otopine natrijevog karbonata, amonijaka i drugih elektrolita, a za estere i druge hidrofobne pripravke koriste se mineralna ulja i vodene otopine površinski aktivnih tvari. Korištenje slabo očišćenih spremnika pesticida može dovesti do negativnih posljedica..

Primjena herbicida u osjetljivim fazama razvoja kultiviranih biljaka. Ovaj negativni faktor primjećuje se primjenom hormonskih lijekova (2,4-D, 2M-4X, pikloram, dialien, itd.). Preporučuje se njihova upotreba u fazi sigurnoj za kultivirane biljke - potpuna obrada usjeva žitarica (21-29 faza ontogeneze), jer ranijom ili kasnijom primjenom fitohormonovih analoga negativno utječu na rast i razvoj usjeva, prinos zrna smanjuje se i njegova kvaliteta se pogoršava, a u nekim slučajevima formirano zrno gubi na održivosti.

Uporaba neprovjerene mješavine pesticida ili njihova kombinirana uporaba s drugim agrokemijskim sredstvima. U suvremenim tehnologijama za uzgoj kultura široko se koriste smjese pesticida i agrokemikalija. U nedostatku potrebnih podataka o kompatibilnosti sastojaka, njihova uporaba može biti jedan od razloga negativnog utjecaja na uzgojene biljke s nepredvidivim posljedicama utjecaja na agrocenoze. Kako je nemoguće predvidjeti učinak svih kombinacija lijekova ako se koriste u mješavinama, preporučuje se prije upotrebe provesti istraživanje smjesa pesticida kako bi se utvrdio njihov fitotoksični učinak na biljke u specifičnim uvjetima. Prema važećim regulatornim aktima o zaštiti biljaka, mješavina agrokemikalija koja službeno nije odobrena za uporabu strogo je zabranjena.

Pogreške u odabiru pesticida mogu biti povezane s nepostojanjem oznaka na spremnicima, kršenjem tijekom skladištenja i neodgovornošću stručnjaka za obavljanje ovog posla. Među pesticidima postoji skupina lijekova koje je potrebno čuvati samo na plus temperaturi. Pri zamrzavanju dolazi do fizikalno-kemijskih promjena koje uzrokuju gubitak pesticidnog djelovanja ili pojavu fitotoksičnosti za uzgajane biljke.

Upotreba slame nakon primjene herbicida. Kao supstrat i mulčenje u zatvorenom tlu široko se koristi slama ozimih usjeva. A budući da je povrće vrlo osjetljivo na brojne hormonske herbicide, potrebno je koristiti slamu s polja na kojima ti herbicidi nisu korišteni.

Zagađenje zraka pesticidima. Pomicanje i pomicanje dijela pesticida od mjesta uporabe zračnim strujama naziva se rušenjem. Glavni izvor pesticida u zraku je obrada usjeva, šumskih sastojina i naknadno isparavanje s površine predmeta. Disperzija pesticida, intenzitet onečišćenja zraka njima određuju se karakteristikama i načinom korištenja lijeka, njegovom hlapljivošću, brojem tretmana, meteorološkim čimbenicima (temperatura, brzina vjetra itd.). Isparavanje pesticida s površine tla mnogo je brže nego s unošenjem lijekova u tlo, gdje ih sadrže koloidi tla. Ista tvar s površine tla erodira različitim brzinama, ovisno o temperaturi i vlazi, koncentraciji i brzini vjetra. Lagane čestice praškastih pripravaka ili vlažnih prahova lako se prevoze zrakom. Peleti i briketi su teži, pa imaju tendenciju brže naseljavanja.

Kružni vrh visokog pritiska i mali vrh čine vrlo male kapljice koje se lako nose. Kružni vrh niskog tlaka i veliki vrh formiraju velike kapljice s manje sposobnosti odljeva. Mogućnost rušenja dijela kapi pesticida ovisi o načinu njegove primjene. Na nižoj visini disperzije radna smjesa ima manje vjerojatnosti da će ući u protok zraka i manje ispuštati, i obrnuto

Zračenje zraka izvodi se s visine iznad objekta od 3-4 m i pri brzini vjetra ne većoj od 3 m / s, a kod korištenja zemaljske opreme - 3-4 m / s. Kršenje ovih zahtjeva dovodi do rušenja radnih smjesa na znatnoj udaljenosti. Isparljivi pesticidi pri visokim temperaturama zraka (22-28 ° C) brzo erodiraju, što značajno smanjuje njihov pesticidni učinak i zagađuje okoliš. Pesticidi se uklanjaju iz zraka oborinama i fotokemijskim uništavanjem..

Zagađenje zraka pesticidima karakterizira takav pokazatelj kao najveća dopuštena koncentracija (MPC). Prema sanitarnim standardima, maksimalne dopuštene razine pesticida u zraku radnog područja su 0,001-0,05 mg / m3.

Zagađenje vode i ponašanje pesticida. Pesticidi mogu ući u vodena tijela izravno iz tla ili atmosfere. Oni padaju u otvorene vode s kanalizacijskim i talinskim vodama, tijekom zrakoplova i kopnenih obrada poljoprivrednih i šumskih nasada, kao i kod izravnog uništavanja korova, algi, mekušaca i slično..

Iz atmosfere pesticidi padaju u vodu s oborinama, pri vremenu i ispiranju s površine u dublje slojeve tla. Do kretanja pesticida u vodu dolazi zbog utapanja s obrađene površine ili kao rezultat ispiranja u donje slojeve s površine tla. Otjecanje i ispiranje nastaju kada višak tekućeg pesticida padne na površinu ili puno kiše ili vode za navodnjavanje dođe na površinu koja sadrži ostatke pesticida. Otpadne vode mogu ući u slivnike, potoke, jezerce ili rijeke u kojima pesticidi mogu prijeći velike udaljenosti. Pesticidi se također ispuštaju u donje horizonte tla, dosežući podzemne vode. Otjecanje pesticida može uzrokovati značajnu štetu ribama i drugim vodenim organizmima u ribnjacima, potocima, jezerima i rijekama. Raspodjela pesticida u vodenom stupcu ovisi o njihovim fizikalno-kemijskim svojstvima (nasipna gustoća, topljivost), formulacijama i slično. Na brzinu uništavanja pesticida u vodi utječu njegova temperatura, pH, razina općeg onečišćenja, svojstva aktivne tvari.

Pesticidi koji su pali u vodena tijela mogu se uništiti ili, ako su stabilni, migrirati i akumulirati se u vodenim organizmima i mulama, što određuje njihovu opasnost za vodeni okoliš. Za karakterizaciju stabilnosti lijeka u vodi, t50 i t95 propadaju.

Stabilnost se procjenjuje na skali:

• prvi razred - visoko stabilni pripravci (t95 više od 30 dana),
• drugo - stabilna (11-30),
• treći - srednje stabilna (6-10),
• četvrti - nestabilno (do 5 dana).

Trajanje skladištenja pesticida u vodi ovisi o njegovom utjecaju na vodna tijela i utjecaju okoliša, pa bi pri odabiru lijekova trebalo uzeti u obzir pokazatelje stabilnosti. Stabilnost tvari, osim kemijske prirode, ovisi i o obliku lijeka, brzini potrošnje, vremenskim uvjetima.

Značajka pesticida kao zagađivača okoliša je njihov biološki učinak na neciljane organizme, kao i sposobnost ispoljavanja neželjenih neizravnih učinaka (Sl. 2).

Učinci pesticida na ribe i vodene beskralješnjake

Glavni razlog smrti vodene faune je ulazak industrijskih i kućnih otpadnih voda u vodena tijela i rijeke koje sadrže organski otpad i komponente mineralnog dušika. Međutim, pesticidi također uzrokuju znatnu štetu u ribolovu kada se puštaju u vodu kao posljedica udara vjetra prilikom prskanja usjeva i vode koja teče iz obrađenih polja. Bazeni se izravno tretiraju pesticidima kako bi se ubili komarci, drugi štetočine, korov i alge u kanalima i rižinim poljima. Otrovnost raznih pesticida za plankton, razne vrste riba ovisi o mnogim čimbenicima.. Prema stupnju opasnosti mogu se proizvoljno smjestiti u sljedeći niz: insekticidi - herbicidi - fungicidi.

Kriterij toksičnosti za određeni lijek je relativni koeficijent opasnosti, koji se određuje omjerom potrošnje pesticida, koji se preporučuje, vrijednosti toksičnog učinka za koncentraciju ribe i SK50 s njihovim smanjenjem na istu dimenziju uzimajući u obzir dubinu rezervoara:

gdje je:

• polupansion - najveća potrošnja lijeka (aktivne tvari) prilikom prskanja usjeva, mg / m2-
• SK50 - koncentracija u vodi, što dovodi do 50. smrti pojedinaca u određenom vremenu, mg / m3 vode-
• h - dubina rezervoara.

Na primjer, koeficijent opasnosti za slatkovodnu ribu bazudina je 33- Bi-58 novi - 0,013-malation - 1,0-šerpa - 2,5-5-sumicidin - 1,8. Najveća opasnost za ribu s organofosfornim spojevima je bazudin. Sintetski piretroidi, usprkos niskim stopama troškova, imaju visoki koeficijent opasnosti. Među herbicidima najmanje je toksičnih derivata karbaminske kiseline.

Opasnosti od vodene faune uključuju raspršivanje malih rijeka insekticidima, lokalnim akumulacijama i obalnim zonama velikih akumulacija..

Opasnost od pesticida za velike duboke akumulacije mnogo je manja zbog činjenice da se toksičnost otapa u velikim količinama vode, te se eliminira izravna obrada rezervoara.

Pesticidi se mogu akumulirati u planktonu, tijelu riba u velikim količinama bez vanjskih znakova trovanja i predstavljaju opasnost za mnoge dijelove prehrambenog lanca.

Zagađenje tla i ponašanje pesticida

Pesticidi ulaze u tlo u svim slučajevima njihove uporabe. Ubuduće se određeni dio razgrađuje u netoksične proizvode nekoliko mjeseci i ne ostavlja vidljiv negativan učinak, drugi dio se skladišti godinama i ulazi u sustav cirkulacije materije u prirodi. Pesticidi ulaze u atmosferu tijekom isparavanja, a zatim ispadnu na kiši, isperu sedimentom ili vodom iz tla u duboke slojeve podzemlja, koje korijen biljaka izvede na površinu s otopinom tla, u mikro količinama uđe u namirnice i opet u tlo. Trajanje ovih procesa ovisi o prirodnim i antropogenim čimbenicima koji utječu na propadanje pesticida u tlu..

Prirodni faktori. Biološki procesi su temeljni u razgradnji većine pesticida. Biološka aktivnost tla određena je njegovom vrstom, genetskim slojem, pH, sadržajem organskih tvari, hidrotermalnim uvjetima, uvjetima prozračivanja i slično. Značajke raspodjele mikroorganizama u tlu povezane su s zemljopisom glavnih tipova tla. Kako se krećete sa sjevera na jug, povećava se biogenost tla. Različita mikrobiološka aktivnost tla određuje temperaturni režim.

Brzina inaktivacije i razgradnje pesticida ovisi o vrsti tla, stupnju obrade, mineralnom i mehaničkom sastavu itd. Neravnomjerna lokalizacija mikroflore u različitim genetskim horizontima tla i njihova nejednaka biološka aktivnost utječu na cjelovitost razgradnje pesticida. Stoga su inertni i postojani pesticidi visoke migracijske sposobnosti najopasniji za okoliš. Takvi lijekovi nakon prodora u duboke slojeve tla mogu dugo trajati bez značajnih promjena..

Kiselost tla. Za većinu mikroorganizama u tlu optimalni pH je 6,5-7,5 (neutralno okruženje). Može se pretpostaviti da bi se u granicama ovih pH pokazatelja intenzivnije trebalo odvijati mikrobiološka transformacija (raspadanje) pesticida u tlu. Međutim, studije pokazuju da pH medija na različite načine utječe na transformaciju pojedinih pesticida. Pesticidna aktivnost je smanjena zbog adsorpcije lijekova i njihovih produkata razgradnje koloidima u tlu. Stupanj adsorpcije pesticida uvelike ovisi o sadržaju humusa u tlu. Tla s visokim sadržajem organske tvari apsorbiraju više pesticida u usporedbi s ilovicom i pijeskom.

Vlaga tla. Ako u tlu ima više vode nego što je može apsorbirati, ona, zajedno s pesticidima, lako prodire u podzemne vode. To može uzrokovati kiša ili prekomjerno navodnjavanje..

Zračenje tla. Većina mikroorganizama u tlu djeluju u aerobnim uvjetima, pa češće aeracija ima pozitivan učinak na razgradnju pesticida.

Stope potrošnje lijekova. Pesticidi kao biološki aktivne tvari ne smiju se akumulirati u tlu u koncentracijama koje negativno utječu na vitalnu aktivnost mikroorganizama. Stoga je potrebno koristiti pesticide u skladu s propisima, posebice promatrati stope potrošnje lijekova, što je izuzetno važno za samočišćenje tla.

Hlapljivost pesticida Ovisi o temperaturi i vlažnosti tla i zraka. Na primjer, 15 minuta nakon primjene eptama, njegov gubitak od suhog tla je 20, od mokrog - 27 od mokrog - 44. To se odnosi i na druge hlapljive pripravke koji se unose u tlo. Adsorpcija para isparljivih pesticida suhim tlom je mnogo veća od vlažne. To im omogućuje upotrebu u suhom tlu bez rizika od smanjene učinkovitosti..

Detoksikacija pesticida u tlu i drugim sredinama uvelike ovisi o svojstvima tla, vremenskim i klimatskim čimbenicima (oborine, temperatura, rasvjeta). Ovise o obradi tla, navodnjavanju, upotrebi gnojiva, usjeva i načinu primjene pripravaka. S porastom temperature i aktivnosti sunčeve insolacije brzina raspadanja raste. Rok trajanja pesticida u tlu ovisi o vrsti i opsegu njihove upotrebe..

Jedan od glavnih čimbenika koji može spriječiti zagađenje tla pesticidima je znanstveno utemeljeno smanjenje stope potrošnje lijekova, učestalost liječenja i optimizacija njihove uporabe. Zamjenom kontinuiranog tretmana trakom i ivicom, uporaba spremnika smjesa značajno smanjuje troškove lijekova po jedinici površine, a samim tim - zagađenje tla.