Характеристика приоритетных загрязнителей и охрана почв Пестициды и охрана почв

Пестициды, или биоциды – ядохимикаты для борьбы с сорняками, вредителями, болезнями сельскохозяйственных растений, кустарников, и деревьев. В настоящее время ведение сельского хозяйства невозможно без их применения. Пестициды защищают полезные растения, что способствуют увеличению урожая.

Классификация пестицидов по происхождению:

– растительного происхождения (перетриум, никотин и др.). Из-за слабого действия их применение ограничено;

– неорганические вещества – соединения мышьяка и фтора. Их применение во многих странах уменьшается, т.к. они обладают высокой токсичностью для человека и низкой избирательной способностью;

органические вещества: хлорированные углеводороды – ДДТ, гексахлоран, далапон и др.; диены – производные гексахлорциклопентадиена – хлордан, гектахлор, альдрин и др.; фосфорсодержащие органические вещества – сложные эфиры фосфорных кислот – метафос, метилнитрофос; карбаматы – эфиры карбаминовой кислоты (карбин, поликарбоцин, бетанол и т.д.) и др.

Ежегодно химическая промышленность выпускает десятки новых препаратов.

По характеру действия пестициды делятся на группы тотального и селективного действия. Пестициды тотального действия – средства, повреждающие наземные части растений – хлораты, арсенаты, бораты, тяжелые металлы и др.; средства транслокационного действия через листовую поверхность или через почву – симазин, атразин и др. Пестициды селективного действия – средства контактного действия – неорганические соединения железа, медь, ртуть и минеральные масла; средства транслокационного действия.

Устойчивые к разложению пестициды могут длительное время сохраняться в почве, переходить в почвенный раствор и мигрировать с почвенно-грунтовыми водами. Переносимые воздушными потоками, почвенными водами, растительными и животными пищевыми продуктами, пестициды оказывают влияние на животный и растительный мир и в конечном итоге на человека. Попав в организм, они имеют способность накапливаться и вызывать отклонения от нормы, которые в свою очередь могут передаваться по наследству. Примерно 1/3 применяемых гербицидов может вызывать мутации. Действие некоторых соединений более вредное, чем действие радиации. Поэтому, прежде чем вводить новое в практику новое химическое соединение, необходимо провести предварительное изучение его действия.

Основное условие охраны почв от загрязнения пестицидами – создание и применение менее токсичных и менее устойчивых к разложению соединений, а также уменьшение дозы при внесении их в почву.

Детоксикация пестицидов. При обработке полей пестицидами только небольшая часть (около 1%) достигает непосредственно мест приложения их токсического действия. Остальная накапливается на поверхности почв и растений. Степень загрязнения почв зависит от многих причин, в первую очередь от стойкости пестицидов к разложению, т.е. способности противостоять разлагающему действию физических, химических и биологических процессов.

Главный критерий детоксикации – полный распад токсиканта на нетоксичные компоненты. Одним из факторов снижения активности токсикантов при внесении их в почву является адсорбция, которая зависит от почвенно-климатических условий и свойств самого токсиканта, а также улетучивание с поверхности почвенных частиц.

Полная детоксикация биоцидов происходит только при их распаде на нетоксичные компоненты. Разложение токсикантов в свою очередь происходит в результате реакций окисления, восстановления и гидролиза, которые более интенсивно протекают под действием УФ излучения. Экспериментально доказано, что представители большинства классов пестицидов разлагаются под действием УФ света. В состав молекул биоцидов обычно входят ароматические ядра и поэтому они сильно поглощают свет с длинами волн в диапазоне 200-300 нм. Энергия связи зависит от типа молекулы, физического состояния вещества и механизма протекающей реакции. УФ обладает достаточной энергией, чтобы вызвать самые разные превращения веществ.

Наиболее успешно разложение биоцидов проводят микроорганизмы, которые для своей жизнедеятельности используют входящие в состав токсикантов химические элементы и соединения. Микробная детоксикация зависит от структуры токсиканта и свойств микроорганизмов.

Разложение гербицидов происходит не только в почвах, но и в растениях. В устойчивых растениях большинство токсикантов быстро метаболизируется. Для контроля содержания биоцидов в почве и продвижения их по пищевым цепочкам важное значение имеет установление гигиенических норм и их ПДК.