Vpliv pesticidov na okolje

Splošne določbe

Povezave med elementi biosfere niso samo dinamične, ampak tudi precej stabilne. Vendar človek v procesu svoje dejavnosti pogosto škodi tem stalnim povezavam, torej okolju, v katerem je dovolj, da prekine eno vez, saj je kršena celotna veriga - biota (skupek rastlinskih in živalskih organizmov). Zato se pod vplivom antropogenega dejavnika okolje nenehno spreminja in žal bolj pogosto na slabše.

Velike okoljske škode povzročajo emisije različnih kemičnih spojin v ozračje industrijskih podjetij, vozil in intenzivna uporaba agrokemičnih snovi. Ko padajo s padavinami, onesnažujejo okolje - tla, vodna telesa, podzemne vode, naravne zemlje, morja, zrak (fig 1).

Tako vse kemične spojine negativno vplivajo na vse okoljske kategorije biosfere. Namesto naravnih nastajajo tako imenovani tehnogeni ekosistemi, spreminjajo se pokrajine, vpliva tudi neživa narava. Glede na ta negativni vpliv kemičnih spojin na okolje, zlasti na agrolandskem območju, je treba oslabiti, kar je v veliki meri odvisno od splošnih okoljskih ukrepov in človekovih dejavnosti za izboljšanje trofičnih vezi v biološkem okolju.

Okolje - gre za kombinacijo fizičnih, kemičnih, bioloških in tudi družbenih dejavnikov, ki lahko neposredno ali posredno, hitro ali čez nekaj časa vplivajo na bioto in zdravje ljudi.

Ugotovljene so bile naslednje oblike izpostavljenosti pesticidom v biosferi:

Lokalno dejanje. Neposreden vpliv na škodljive organizme ali posredno na druge organizme, vodo, tla. Učinkovitost lokalnega delovanja pesticidov je odvisna od odmerka, oblike, načina nanašanja, selektivnosti delovanja in hitrosti razkroja v okolju..

Učinek blizu (krajinsko-regionalni). Glede na trajanje in naravo vpliva pesticida na okolje je odvisno od topografije, tal in vremenskih razmer..

Oddaljeni vpliv (porečje). Značilen za obstojne pesticide, ki se lahko selijo v porečja, poplavne ravnice in terase v obliki raztopin, suspenzij ali v adsorbiranem stanju s talnimi koloidi.

Učinek je zelo oddaljen (globalno) - vpliv na celoten planet (oceani, kopno, ozračje). To je posledica prenosa stabilnih pesticidnih snovi z zračnimi tokovi, vodo, cikloni, nevihtami, množičnimi migracijami ptic, živali in ljudi, gibanjem vozil, prevozom blaga, surovin, hrane.

Izpostavljenost pesticidom lahko povzroči:

• nastanek odpornosti pri škodljivcih-
• vpliv na rastline in živali-
• shranjevanje in prenos energije.

Kroženje pesticidov v okolju lahko poteka po naslednjih shemah: zrak - rastlina - tla - rastlina - rastlinojeda žival - človek - tla - voda - zoofitoplankton - riba - človek.

Okoljski pogoji se ocenjujejo po merilih za kemijsko spremljanje z uporabo standardnih zelo občutljivih metod za analizo ostankov pesticidov.

Viri in vzroki onesnaževanja okolja s pesticidi

V okolju se pesticidi distribuirajo po zraku, vodi, rastlinah, živalih, pa tudi po ljudeh, ki delajo z njimi. Varovanje narave in racionalna raba njenih virov je eden pomembnih problemov našega časa, razvoj gospodarstva, varnost življenja in ohranjanje okolja v ekološko čistem stanju so v veliki meri odvisni od njegove pravilne rešitve..

Na trenutni ravni kemikalizacije kmetijske proizvodnje v pogojih večjega števila in razširitve spektra pesticidov je varovanje okolja pred onesnaževanjem izredno pomembno in zahteva vzpostavitev strogih predpisov in jasno organiziran sistem za spremljanje njihove skladnosti. Vzroki onesnaževanja okolja s pesticidi so v nasprotju s predpisi o njihovi uporabi, uporabi obstojnih zdravil in drugih tehnoloških dejavnikov.

Preveliko odmerjanje pesticidov. Posebne situacije onesnaževanja okoljskih predmetov se pojavljajo s povečano stopnjo porabe pesticidov. Uporaba najvišjih stopenj porabe pesticidov je najpogostejši vzrok onesnaženja okolja. Na obdelanih območjih ločimo lokalno onesnaženje (prekrivni pasovi, prehodi in zavoji enote, uporaba nekalibriranih ali okvarjenih razpršilcev) in neprestano preveliko odmerjanje (ki ga povzročajo napake pri izračunu potrebne porabe pesticidov in delovne mešanice itd.).

Sistematična uporaba obstojnih pesticidov brez upoštevanja samočistilne sposobnosti tal lahko privede do postopnega kopičenja in presežka MDL.

Uporaba kontaminiranih razpršilcev ali posod je eden od vzrokov za škodo ali uničenje ostankov herbicidov občutljivih poljščin, katerih strupeni odmerek je manjši od 1 g / ha, - koruza, sladkorna pesa, sončnice, soja, krompir, oljna ogrščica itd. Za uporabo herbicidov je treba uporabiti ločene škropilnice. Pri uporabi posebnega letalstva teh zahtev ni mogoče izpolniti, zato je potrebno temeljito očistiti opremo pred herbicidnimi ostanki. Pri pranju opreme iz herbicidov uporabljamo vodne raztopine natrijevega karbonata, amoniaka in drugih elektrolitov, za estre in druge hidrofobne pripravke pa mineralna olja in vodne površinsko aktivne raztopine. Uporaba slabo očiščenih posod s pesticidi lahko povzroči negativne posledice..

Uporaba herbicidov v občutljivih fazah razvoja gojenih rastlin. Ta negativni dejavnik opazimo pri uporabi hormonskih zdravil (2,4-D, 2M-4X, pikloram, dialien itd.). Priporočljivo jih je uporabljati v fazi, varni za gojene rastline - popolno obraščanje žitnih posevkov (21-29 faz ontogeneze), saj s prejšnjo ali poznejšo uporabo analogov fitohormona negativno vplivajo na rast in razvoj pridelkov, pridelek žita se zmanjša in njegova kakovost se poslabša, v nekaterih primerih pa nastalo zrno izgubi sposobnost preživetja.

Uporaba nepreizkušenih mešanic pesticidov ali njihova kombinirana uporaba z drugimi agrokemičnimi proizvodi. V sodobnih tehnologijah za gojenje poljščin se široko uporabljajo mešanice pesticidov in agrokemičnih snovi. Ker ni potrebnih informacij o združljivosti komponent, je lahko njihova uporaba eden od razlogov za negativni vpliv na gojene rastline z nepredvidljivimi posledicami vpliva na agrocenoze. Ker je nemogoče predvideti učinek vseh kombinacij zdravil, kadar se uporabljajo v mešanicah, priporočamo, da pred uporabo izvedemo študijo mešanic pesticidov, da ugotovimo njihov fitotoksični učinek na rastline v posebnih pogojih. V skladu z veljavnimi regulativnimi akti o varstvu rastlin je mešanica agrokemikalij, ki niso uradno odobrene za uporabo, strogo prepovedana.

Napake pri izbiri pesticidov so lahko povezane z odsotnostjo nalepk na zabojnikih, kršitvami med skladiščenjem in neodgovornostjo strokovnjakov za izvajanje tega dela. Med pesticidi obstaja skupina zdravil, ki jih je treba hraniti le pri plus temperaturi. Pri zamrzovanju se v njih pojavijo fizikalno-kemijske spremembe, ki povzročajo izgubo pesticidnega delovanja ali pojav fitotoksičnosti za gojene rastline.

Uporaba slame po nanosu herbicidov. Kot substrat in mulčenje v zaprtih tleh se široko uporablja slama zimskih pridelkov. In ker je zelenjava zelo občutljiva na številne hormonske herbicide, je treba uporabiti slamo s polj, kjer teh herbicidov niso uporabljali.

Onesnaženje zraka s pesticidi. Premik in premik dela pesticida iz kraja uporabe z zračnimi tokovi imenujemo rušenje. Glavni vir pesticidov v zraku je predelava posevkov, gozdnih sestojev in kasnejše izhlapevanje s površine predmetov. Razpršenost pesticidov, intenzivnost onesnaženja zraka z njimi določajo značilnosti in način uporabe zdravila, njegova nestabilnost, število obdelav, meteorološki dejavniki (temperatura, hitrost vetra itd.). Vremevanje pesticidov s površine tal je veliko hitrejše kot pri vnosu drog v tla, kjer jih vsebujejo talni koloidi. Ista snov s površine zemlje erodira z različnimi hitrostmi, odvisno od temperature in vlažnosti, koncentracije in hitrosti vetra. Lahki delci prašnih pripravkov ali vlažilnih praškov se zlahka prevažajo po zraku. Peleti in briketi so težji, zato se nagibajo hitreje.

Visokotlačna krožna in majhna konica tvorita zelo majhne kapljice, ki jih je enostavno nositi. Krožna konica nizkega tlaka in velika konica tvorita velike kapljice z manj zmožnostjo odnašanja. Možnost rušenja dela del kapljic pesticida je odvisna od načina njegove uporabe. Pri manjši disperzijski višini je manjša verjetnost, da bo delovna mešanica vstopila v zračni tok in manj pihala, in obratno

Zračno brizganje se izvaja z višine nad objektom 3-4 m in s hitrostjo vetra največ 3 m / s, pri uporabi zemeljske opreme pa 3-4 m / s. Kršitev teh zahtev vodi v rušenje delovnih mešanic na veliko razdaljo. Hlapni pesticidi pri visokih temperaturah zraka (22-28 ° C) hitro erodirajo, kar znatno zmanjša njihov pesticidni učinek in onesnaži okolje. Pesticide odstranjujemo iz zraka s padavinami in fotokemičnim uničenjem..

Za onesnaževanje zraka s pesticidi je značilen takšen kazalnik kot največja dovoljena koncentracija (MPC). Po sanitarnih standardih je najvišja dovoljena vsebnost pesticidov v zraku delovnega območja 0,001-0,05 mg / m3.

Onesnaževanje vode in obnašanje pesticidov. Pesticidi lahko vstopajo v vodna telesa neposredno iz zemlje ali atmosfere. Padajo v odprto vodo s kanalizacijo in talino, pri zrakoplovih in obdelovanju zemljišč kmetijskih zemljišč in gozdnih nasadov, pa tudi pri neposrednem uničevanju plevela, alg, mehkužcev in podobno..

Iz ozračja pesticidi padejo v vodo s padavinami, ko se vremensko vplivajo in izplavajo s površine v globlje plasti tal. Premik pesticidov v vodo se pojavi zaradi sotočja s obdelane površine ali kot posledica izpiranja v spodnje plasti s površine tal. Odtok in izpiranje nastaneta, ko na površino pade presežek tekočega pesticida ali na površino, ki vsebuje ostanke pesticidov, pride veliko dežja ali namakalne vode. Odpadne vode lahko vstopajo v odtoke, potoke, ribnike ali reke, kjer lahko pesticidi potujejo na velike razdalje. Pesticidi se izlivajo tudi v spodnja obzorja tal in dosegajo podtalnico. Odtok pesticidov lahko povzroči znatno škodo ribam in drugim vodnim organizmom v ribnikih, potokih, jezerih in rekah. Porazdelitev pesticidov v vodnem stolpcu je odvisna od njihovih fizikalno-kemijskih lastnosti (nasipna gostota, topnost), formulacij in podobno. Na hitrost uničenja pesticidov v vodi vplivajo njegova temperatura, pH, stopnja splošnega onesnaženja, lastnosti aktivne snovi.

Pesticidi, ki so padli v vodna telesa, se lahko uničijo ali, če so stabilni, migrirajo in se kopičijo v vodnih organizmih in muljih, kar določa njihovo nevarnost za vodno okolje. Za označitev stabilnosti zdravila v vodi razpadeta t50 in t95.

Stabilnost se ocenjuje na lestvici:

• prvi razred - visoko stabilni pripravki (t95 več kot 30 dni),
• drugič - stabilna (11-30),
• tretji - srednje stabilna (6-10),
• četrti - nestabilno (do 5 dni).

Trajanje skladiščenja pesticida v vodi je odvisno od njegovega vpliva na vodna telesa in vplivov na okolje, zato je treba pri izbiri vrste zdravil upoštevati kazalnike stabilnosti. Stabilnost snovi je poleg kemijske narave odvisna tudi od oblike zdravila, hitrosti porabe, vremenskih razmer.

Značilnost pesticidov kot okoljskih onesnaževal je njihov biološki učinek na neciljne organizme, pa tudi sposobnost izkazovanja neželenih posrednih učinkov (fig 2).

Učinki pesticidov na ribe in vodne nevretenčarje

Glavni razlog za smrt vodne favne je vdor industrijskih in gospodinjskih odtokov v vodna telesa in reke, ki vsebujejo organske odpadke in sestavine mineralnega dušika. Vendar pa pesticidi povzročajo tudi znatno škodo ribolovu, ko se sproščajo v vodo kot odtok vetra pri škropljenju posevkov in z vodo, ki priteka iz obdelanih polj. Ribnike neposredno obdelujemo s pesticidi, da bi ubili komarje, druge škodljivce, plevel in alge v kanalih in riževih poljih. Toksičnost različnih pesticidov za plankton, različne vrste rib je odvisna od številnih dejavnikov.. Glede na stopnjo nevarnosti jih lahko poljubno postavimo v naslednje zaporedje: insekticidi - herbicidi - fungicidi.

Kriterij strupenosti določenega zdravila je relativni koeficient nevarnosti, ki je določen s razmerjem porabljene količine pesticidov, ki je priporočljivo, in vrednostjo toksičnega učinka za koncentracijo rib in SK50 z njihovim zmanjšanjem na isto dimenzijo ob upoštevanju globine rezervoarja:

kje:

• HB - največja poraba zdravila (aktivna snov) pri škropljenju posevkov, mg / m2-
• SK50 - koncentracija v vodi, kar vodi v 50. smrt posameznikov v določenem času, mg / m3 vode-
• h - globina rezervoarja.

Na primer, koeficient nevarnosti za sladkovodne ribe bazudina je 33- Bi-58 nov - 0,013- malationa - 1,0- šerpa - 2,5-5- sumicidin - 1,8. Največja nevarnost za ribe z organofosforjevih spojin je bazudin. Sintetični piretroidi kljub nizkim stopnjam stroškov imajo visok koeficient nevarnosti. Med herbicidi so najmanj strupeni derivati ​​karbaminske kisline.

Nevarnosti za vodno živalstvo vključujejo škropljenje z majhnimi rekami, lokalnimi rezervoarji in obalnimi območji velikih rezervoarjev..

Nevarnost pesticidov za velike rezervoarje globoke vode je veliko manjša zaradi dejstva, da se strupeno sredstvo raztopi v velikih količinah vode, neposredna obdelava rezervoarja pa se odpravi.

Pesticidi se lahko kopičijo v planktonu, telesu rib v velikih količinah brez zunanjih znakov zastrupitve in predstavljajo nevarnost za številne dele prehranske verige.

Onesnaženost tal in obnašanje pesticidov

Pesticidi vstopajo v tla v vseh primerih njihove uporabe. V prihodnosti se določen del nekaj mesecev razgradi na nestrupene izdelke in ne pusti opaznega negativnega učinka, drugi del pa se shranjuje leta in vstopi v sistem kroženja snovi v naravi. Pesticidi med izhlapevanjem vstopijo v ozračje in nato izpadejo v dežju, izperejo s sedimentom ali zemeljsko vodo v globoke podzemne plasti, ki jih korenine rastlin na površino izvedejo z raztopino tal, v mikro količinah vstopijo v živilo in spet v zemljo. Trajanje teh procesov je odvisno od naravnih in antropogenih dejavnikov, ki vplivajo na razpad pesticidov v tleh..

Naravni dejavniki. Biološki procesi so temeljni pri razgradnji večine pesticidov. Biološka aktivnost tal je določena z vrsto, gensko plastjo, pH, vsebnostjo organskih snovi, hidrotermalnimi pogoji, prezračevalnimi pogoji in podobno. Značilnosti razširjenosti mikroorganizmov v tleh so povezane z geografijo glavnih vrst tal. Ko se premikate od severa proti jugu, se biogenost tal povečuje. Različna mikrobiološka aktivnost tal določa temperaturni režim.

Hitrost inaktivacije in razpadanja pesticidov je odvisna od vrste tal, stopnje obdelovanja, mineralne in mehanske sestave itd. Neenakomerna lokalizacija mikroflore v različnih genetskih horizontih tal in njihova neenakomerna biološka aktivnost vplivata na popolnost razgradnje pesticidov. Zato so inertni in obstojni pesticidi z visoko migracijsko sposobnostjo najbolj nevarni za okolje. Takšna zdravila po prodoru v globoke plasti tal lahko dolgo časa obstajajo brez pomembnih sprememb..

Kislost tal. Za večino mikroorganizmov v tleh je optimalni pH 6,5-7,5 (nevtralno okolje). Domnevamo lahko, da bi morala v mejah teh kazalnikov pH mikrobiološka transformacija (razpad) pesticidov v tleh potekati bolj intenzivno. Vendar študije kažejo, da pH medija na različne načine vpliva na preoblikovanje posameznih pesticidov. Pesticidna aktivnost se zmanjša zaradi adsorpcije zdravil in njihovih razgradnih produktov s talnimi koloidi. Stopnja adsorpcije pesticidov je v veliki meri odvisna od vsebnosti humusa v tleh. Tla z visoko vsebnostjo organske snovi absorbirajo več pesticidov v primerjavi z ilovico in peskom.

Vlaga v tleh. Če je v tleh več vode, kot jo lahko absorbira, ta skupaj s pesticidi zlahka prodre v podzemno vodo. To lahko povzročijo padavine ali prekomerno namakanje..

Zračenje tal. Večina talnih mikroorganizmov je aktivnih v aerobnih pogojih, zato pogosteje aeracija pozitivno vpliva na razgradnjo pesticidov.

Stopnje porabe drog. Pesticidi kot biološko aktivne snovi se ne smejo kopičiti v tleh v koncentracijah, ki škodljivo vplivajo na vitalno aktivnost mikroorganizmov. Zato je treba v skladu s predpisi uporabljati pesticide, predvsem upoštevati stopnje porabe zdravil, kar je izredno pomembno za samočiščenje tal.

Hlapnost pesticidov Odvisno od temperature in vlažnosti tal in zraka. Na primer, 15 minut po nanosu eptama je njegova izguba zaradi suhe zemlje 20, od vlažne - 27 od mokre - 44. To velja tudi za druge hlapne pripravke, ki se vnesejo v tla. Adsorpcija para hlapnih pesticidov na suhi zemlji je veliko večja od vlažnih. To omogoča njihovo uporabo v suhi zemlji brez tveganja zmanjšanja učinkovitosti..

Razstrupljanje pesticidov v tleh in drugih okoljih je v veliki meri odvisno od lastnosti tal, vremenskih in podnebnih dejavnikov (padavine, temperatura, osvetlitev). Odvisni so od obdelovanja tal, namakanja, uporabe gnojil, pridelkov in načina uporabe pripravkov. S povečanjem temperature in aktivnosti sončne insolacije se stopnja razkroja povečuje. Rok uporabe pesticidov v tleh je odvisen od vrste in obsega njihove uporabe..

Eden glavnih dejavnikov, ki lahko preprečijo onesnaževanje tal s pesticidi, je znanstveno utemeljeno zmanjšanje porabe drog, pogostost zdravljenja in optimizacija njihove uporabe. Če nadomestite neprekinjeno obdelavo s trakom in robom, uporaba rezervoarskih mešanic znatno zmanjša stroške zdravil na enoto površine in s tem - onesnaževanje tal.