Охорона навколишнього середовища при застосуванні гербіцидів та їх детоксикація - Землеробство Бібліотека українців
Пестициди як біологічно активні речовини часто надають негативний вплив на довкілля неодмінно умовою захисту навколишнього середовища є бездоганне дотримання всіх регламентів застосування - норм внесення, термінів, способів тощо.
Важливим аспектом застосування гербіцидів є суворе дотримання. ГДК - гранично допустимих кількостей препаратів у продукції, ґрунті, воді, робочій зоні застосування препарату. Це запобігає можливо не негативному впливу на здоров'я людей, які працюють на обробленій території, споживають продукцію із зони застосування пестицидів, а також унеможливлює переносимість препаратів із місць з високою в місця з меншою концентрацією.
Значна увага приділяється дотриманню положень. МДР -. ДУ дозволених препаратів не тільки безпосередньо в продукції рослинництва, а й у продуктах харчування, виготовлених з неї (б борошно, цукор, олія, тютюнові вироби, молоко, яйця тощо). Особливо слід слідкувати за. МГС у дієтичних продуктах та продуктах дитячого харчування.
Особливим фактором є дотримання "Інструкції з техніки безпеки при зберіганні, транспортуванні та застосуванні пестицидів у сільському господарстві". з чутливими культурами наземним та авіаційним способом, ширина захисних смуг, які необхідно залишити при обробці пестицидами вздовж річок, навколо озер та ставків (від 300 м до 2 км).
Пестициди та зокрема гербіциди відносяться до біологічно активних речовин. Деякі з них діють не тільки на рослини, мікроорганізми або комах, протияких вони застосовуються, а й впливають інші організми. Крім того, окремі гербіциди мають виражені фінгіцидні та інсектицидні властивості, багато з них впливають на фауну водоймищ, річок, морів та океанів, на теплокровних тварин, а також на людину. Цей віз може бути дуже різноманітний, його негативні прояви докладно вивчаються, розробляються заходи протидії. Гербіциди, які надають негативний вплив на людей, теплокровних тварин та інші організми не допускаються до застосування.
Застосування хімічних речовин для захисту рослин з кожним роком збільшується і, як наслідок, спостерігається посилена негативна дія на навколишнє середовище: забруднюються атмосфера, грунти, водні басейни та річки; залишки хімічних речовин накопичуються в продуктах харчування та кормах. У той же час, часто створюються нові форми організмів, стійких до дії препаратів.
В останні роки в біоценозах збільшується кількість шкідливих видів рослин, стійких до гербіцидів. Це призводить до зростання норми пестицидів, забруднення навколишнього середовища.
Проблема забруднення довкілля гербіцидами виникла через якість внесення препаратів. У сучасних способах їх застосування лише незначна їх частина використовується за призначенням - по отрапляю безпосередньо на рослини, які необхідно знищити. Значна частина хімічних засобів збільшує забрудненість ландшафту при обробці, а також після змивання гербіцидів опадами, перенесення грунтовими водами та з рослинами після їх відмирання або збирання врожаю.
Велике значення має і те, що в цілому стійкі до окремих гербіцидів рослини (так звані організми-концентратори) можуть акумулювати їх у своїх органах у більш високих концентраціях, ніж вони знаходяться внавколишнього середовища. Іноді відносно малотоксичні та нестійкі речовини, потрапляючи у ґрунт, внаслідок хімічних та біологічних процесів перетворюються на більш стійкі, складні чи токсичні метаболіти. Наприклад, препарати групи 2,4-Д, які широко застосовуються для хімічного прополювання зернових культур, середньотоксичні для теплокровних тварин, а в грунті і рослинах можуть за певних умов перетворюватися на сильнотоксичні сполуки. Хлороподібні фенілсічовини, фенілкарбамати, ациланіліди, речовини середньо-або малотоксичні перетворюються на високотоксичні хлораніліни. Утворюються речовини своєї активні. Число випереджають об'єкти, проти яких застосовуються.
Більшість гербіцидів, що вносяться в ґрунт або по вегетуючих рослинах, проходить детоксикацію, тобто процес перетворення фізіологічно активних сполук на неток-січні шляхом розкладання або утворенням нетоксичної речовини. Процес детоксикації відбувається під впливом фізичних, фізико-хімічних та біологічних факторів. До них відносяться термічний і фотохімічний розклад гербіцидів, гідроліз та інші хімічні переживання, фотоліз та інші шляхи метаболізму в рослинах, метаболізм мікроорганізмами та мезофауни ґрунту, катаболізм ґрунтовими ферментами.
У навколишньому середовищі відбувається також процес інактивації гербіцидів, який, крім детоксикації, охоплює деякі інші способи ослаблення їх фітотоксичної дії на оброблюваній площі, чи не пошкоджуючи при цьому рослин в інших місцях або в інший час. Так, завдяки вивітрюванню з поверхні рослин або ґрунту, випаровування разом з водяною парою зменшується пошкодження гербіцидами в місці їх внесення, але може бути шкідливим для чутливих рослин, які ростуть недалеко, особливоза наявності вітру. Таке пошкодження виноградників, плантацій соняшнику та інших чутливих до 2,4-Д культур траплялося. Юних районах України.
До тимчасової інактивації можна віднести також сорбцію гербіцидів ґрунтовими колоїдами. При зміні фізико-хімічного стану в ґрунтовому комплексі, що вбирає, або зміні вологості поглинені гербіциди можуть знову надходити в грунтовий розчин і проявляти свою фітотоксичність. Таке явище спостерігається при застосуванні тріазину, які повільно розкладаються, і їх післядія в наступні роки залежить від вологості грунту та фізико-хімічних процесів, що відбуваються в ньому.
Вимивання гербіцидів за межі кореневого шару і винесення ґрунтовими водами сприяє перенесенню їх в інші місця ландшафту. Якщо при цьому паралельно не відбувається процес детоксикації, це призводить до їх накопичення, збільшення, особливо в знижених елементах рельєфу та водному середовищі.
Застосування стійких препаратів у великих кількостях на значних площах, які є водозбірними для тих чи інших водних басейнів, є причиною змивання їх талими, дощовими та перенесення ґрунтовими водами. Водні дні басейну (річки, озера, ставки, водосховища, моря) є кінцевим притулком хімічних речовин, зокрема гербіцидів. Деякі з них навіть у низьких концентраціях змінюють органолептичні властивості води - смак, запах. Це може вплинути на харчові властивості риби, м'яса або навіть стати причиною їхньої непридатності для споживання. Одним з негативних наслідків забруднення навколишнього середовища є процес біологічної концентрації залишків пестицидів. Похідні симетричного триазину відносяться до малотоксичних сполук, але вони небезпечні для тварин і людей через їх повільне розкладаннякумулятивні властивості. Під їх опливом відбуваються різні зміни в організманізмі.
Гербіциди викликають гострі отруєння тільки в тому випадку, якщо явно порушені заходи безпеки, або при вживанні продуктів з підвищеною кількістю допущених залишків, при дотриманні встановлених термінів зберігання і т.д. Щоб уникнути негативних наслідків або звести їх до мінімуму, необхідно знати умови, що сприяють детоксикації та інактивації гербіцидів. Відомо, що ступінь накопичення стійких препаратів залежить від типу грунту, його механічного складу, вологи, температури, активності мікробіологічних процесів тощо.
На легких ґрунтах вносять менше норми препаратів. Зміст їх порівняно швидко зменшується на важких за механічним складом грунтах доводиться вносити вище за норму, тому розклад їх відбувається повільніше. Ви висока температура і вологість, тривалий теплий період сприяють швидкій детоксикації гербіцидів. Інтенсивний обробіток ґрунту теж діє у цьому напрямку рямі.
Перетворення гербіцидів, які потрапляють у ґрунт та на його поверхню, дуже різноманітні. Деякі з них можуть розкладатися під дією сонячного світла (2,4-Д, треф-лан, реглон), що потрібно обов'язково навчати у виробничій практиці. Наприклад, трефлан відразу після внесення закладають у ґрунт, бо через кілька днів перебування на поверхні він значно втрачає свої гербіцидні властивості.
Втрата токсичності у зв'язку з взаємодією з хімічними речовинами грунту має значення для багатьох препаратів. Так, ціанамід кальцію в кислих ґрунтах розкладається з утворенням токсичних сполук, дію б'ють рослини, а трихлорацетат натрію, бетанал за наявності води розпадаються у ґрунтах із лужною реакцією. Піддією води гідролізується багато гербіцидів, зокрема далапон, 2,4-Д.
Варто враховувати рівень токсичності деяких гербіцидів. Він може зменшуватись через леткість або високу розчинність препаратів у воді. Значна леткість. Епта, ерадикану, аліроксу може бути настільки вагомою причиною втрат цих препаратів з верхнього шару грунту, що ефективність їх дії на бур'яни різко знижується.
Зниження фітотоксичності, викликаного високою розчинністю та вимиванням у глибокі шари ґрунту, спостерігається при застосуванні трихлорацитату натрію та далапон
Однак найважливішим фактором детоксикації гербіцидів є їхнє розкладання під впливом мікроорганізмів. У цьому процесі, очевидно, беруть участь усі групи ґрунтових мікроорганізмів: гриби, актиноміцети, бактерії, але більше вивчено бактеріальне розкладання гербіцидів. Встановлено, що гербіциди пригнічують життєдіяльність деяких груп мікроорганізмів та впливають на зміну мікробного складу ґрунту. Проте якщо застосовуються оптимальні дози гербіцидів для знищення бур'янів, то порушення мікробіологічного режиму грунтів незначні і досить швидко повертаються до норми.
Руйнування гербіцидів мікроорганізмами залежить від їхнього хімічного складу. Є сполуки, внаслідок сукупності причин розкладання (фотохімічного, хімічного та мікробіологічного) руйнуються та втрачають фіт тотоксичність через кілька днів після внесення (гліфосат, реглон). Такі препарати застосовуються в системі обробки ґрунту без перевертання верхнього шару або в системі безорного землеробства, коли зерно висівають без обробки по пласту люцерни, знищеної реглоном. Є гербіциди, мікробіологічне розкладання яких відбувається дуже повільно – він триває кілька років (симазин,пропазин, діарею н, тордонон).
Пригнічуючи життєдіяльність деяких груп мікроорганізмів, гербіциди впливають на зміну складу біоти ґрунту, однак при застосуванні оптимальних доз гербіцидів для знищення бур'янів порушення мікробіолол лгічного режиму ґрунтів зовсім незначні та досить швидко повертаються до норм.
Швидкість розкладання гербіцидів у ґрунті значно залежить від способів застосування їх препаративних форм. Процес детоксикації відбувається швидше, якщо препарат наноситься на поверхню ґрунту у формі емуль льсії. При застосуванні гербіцидів у ґрунт цей процес уповільнюється. Внесення гербіцидів у формі гранул також затримує їхню детоксикацію.
Значно зменшується кількість гербіцидів у ґрунті, якщо вносити їх на просапних культурах стрічковим способом. Цей спосіб широко практикується на просапних культурах, а в садах і на виноградниках не тільки дозволяє економно використовувати дефіцитні поки гербіциди, але і зменшує їх кількість в навколишньому середовищі. Широко застосовують способи локального внесення гербіцидів - обприскування в кремами рослин або їх гнізд і приствольних кіл, нанесення гербіцидів на бур'яни за допомогою полотна, що постійно змочується. Для багатьох гербіцидів детоксикація самими рослинами має менше значення, ніж в об'єктах зовнішнього середовища. Це особливо стосується ґрунтових гербіцидів, значна частина яких залишається у ґрунті. Втрата токсичності завдяки взаємодії з хімічними речовинами ґрунту має значення для багатьох препаратів. Так, ціанамід кальцію в кислих ґрунтах розкладається з утворенням токсичних сполук, що діють на рослини, а трихлорацитат натрію, бетанал за наявності води розпадаються у ґрунтах із лужною реакцією. Під дією води гідролізується багато гербіцидів, зокрема далапон,2,4-, 2,4-Д.
Необхідно враховувати, що рівень токсичності деяких гербіцидів може зменшуватися через їхню леткість або високу розчинність у воді. Значна леткість. Епта-м, трефлану пояснює чимало винесення препаратів з верхнього шару грунту, через що ефективність їх дії на бур'яни різко знижується. Зниження фітотоксичності, викликане високою розчинністю та вимиванням у глибокі шари ґрунту, спостерігається при застосуванні трихлорацетату натрію та далапону.
В останні роки відкрито гени детоксикації хімічних речовин (зокрема гербіцидів) у рослин та мікроорганізмів. Вивчення та маніпуляція цими генами (генна інженерія) створюють можливість отримувати покращення шині штами деградаційної мікрофлори, а це – можливість здійснювати екологічний контроль. Виведені цим методом також сорти та гібриди культурних рослин, у яких з'явилася стійкість до окремих гербіцидів.
Перспективи спрямованого мікробіологічного розкладання гербіцидів дуже вагомі. Препарат 2,4,5-Т сам по собі досить отруйний, крім цього, містить значні домішки діоксину (у нашій країні не дозволений до застосування). В університеті штату. Іл-лінойс (США) виведено новий штам бактерій, які розкладають 2,3,5-Т до кінцевих продуктів – води, вуглекислого газу та нешкідливих хлоридів. Вчені вважають і штам мікроорганізмів може розкладати інші гербіциди, зокрема групу фенок-сикислолот.
Попередня ЗМІСТ Наступна