Impactul asupra mediului al pesticidelor

Dispoziții generale

Conexiunile dintre elementele biosferei sunt nu numai dinamice, ci și destul de stabile. Cu toate acestea, o persoană aflată în procesul activității sale dăunează adesea acestor conexiuni constante, adică a mediului în care este suficientă ruperea unei legături, deoarece întregul lanț este încălcat - biota (un set de organisme vegetale și animale). Prin urmare, sub influența unui factor antropic, mediul este în continuă schimbare și, din păcate, mai des în rău.

Mare daună a mediului este cauzată de emisiile în atmosferă a diferiților compuși chimici de către întreprinderi industriale, vehicule și utilizarea intensivă a produselor agrochimice. În caz de precipitații, acestea poluează mediul - sol, corpuri de apă, ape subterane, terenuri naturale, mări, aer (Fig. 1).

Astfel, toți compușii chimici afectează în mod negativ toate categoriile de mediu ale biosferei. În loc de cele naturale, sunt create așa-numitele ecosisteme tehnogene, peisajele se schimbă, natura neînsuflețită este influențată. Având în vedere acest impact negativ al compușilor chimici asupra mediului, în special asupra agro-paisajelor, este necesar să se slăbească, care depinde în mare măsură de măsurile generale de protecție a mediului și de activitățile umane care vizează îmbunătățirea legăturilor trofice în mediul biologic.

mediu - aceasta este o combinație de factori fizici, chimici, biologici și, de asemenea, sociali, care pot afecta direct sau indirect, rapid sau după ceva timp biota și sănătatea umană.

Au fost stabilite următoarele forme de expunere la pesticide în biosferă:

Acțiune locală. Impact direct asupra organismelor dăunătoare sau indirect asupra altor organisme, apă, sol. Eficacitatea acțiunii locale a pesticidelor este determinată de doza, forma, metoda de aplicare, selectivitatea acțiunii și rata de descompunere în mediu.

Aftereffect aproape (Peisaj-regionale). În funcție de durata și natura impactului asupra mediului al pesticidului, depinde de topografie, de sol și de condițiile meteorologice..

Afectare la distanță (Bazin regional). Caracteristic pesticidelor persistente care pot migra în bazinele fluviale, pe câmpii și inundările teraselor sub formă de soluții, suspensii sau într-o stare adsorbită cu coloizi de sol.

Efectul este foarte îndepărtat (global) - impactul asupra planetei în ansamblu (oceane, pământ, atmosferă). Acest lucru se datorează transferului substanțelor pesticide stabile prin curenți de aer, apă, cicloni, furtuni, migrații în masă de păsări, animale și oameni, mișcarea vehiculelor, transportul de mărfuri, materii prime, alimente.

Expunerea pesticidelor poate duce la:

• formarea rezistenței la dăunători-
• efect asupra plantelor și animalelor-
• stocare și transmisie de energie.

Circulația pesticidelor în mediu se poate face conform următoarelor scheme: aer - plantă - sol - plantă - animal erbivor - om - sol - apă - zoofitoplankton - pește - uman.

Condițiile de mediu sunt evaluate prin criterii de monitorizare chimică folosind metode standard extrem de sensibile pentru analiza reziduurilor de pesticide.

Surse și cauze ale poluării mediului cauzate de pesticide

În mediu, pesticidele sunt distribuite prin aer, apă, plante, animale, precum și de către persoanele care lucrează cu ele. Protecția naturii și utilizarea rațională a resurselor sale este una dintre problemele importante ale timpului nostru, dezvoltarea economiei, siguranța vieții și păstrarea mediului într-o stare ecologică curată depind în mare măsură de soluția corectă a acesteia..

La nivelul actual de chimizare a producției agricole în condițiile unei creșteri semnificative a numărului și extinderii gamei de pesticide, protecția mediului împotriva poluării este extrem de importantă și necesită instalarea unor reglementări stricte și a unui sistem clar organizat pentru monitorizarea respectării acestora. Cauzele poluării mediului înconjurător de către pesticide încalcă reglementările privind utilizarea lor, consumul de medicamente persistente și alți factori tehnologici.

Supradozaj cu pesticide. Situații speciale de poluare a obiectelor de mediu apar cu creșterea consumului de pesticide. Utilizarea ratelor maxime de consum de pesticide este cea mai frecventă cauză de poluare a mediului. Pe zonele tratate, se disting poluarea locală (benzi suprapuse, pasaje și viraje ale unității, utilizarea pulverizatorilor necalibrate sau defecte) și supradoze continue (cauzate de erori la calcularea ratei necesare de consum de pesticide și amestec de lucru etc.).

Utilizarea sistematică a pesticidelor persistente fără a ține cont de capacitatea de auto-curățare a solului poate duce la acumularea treptată și la excesul de MDL.

Utilizarea pulverizatorilor sau a containerelor contaminate este una dintre cauzele deteriorarii sau distrugerii prin reziduurile de erbicide ale culturilor sensibile, a căror doză toxică este mai mică de 1 g / ha, - porumb, sfeclă de zahăr, floarea-soarelui, soia, cartofi, rapiță etc. Pentru utilizarea erbicidelor, trebuie utilizate pulverizatoare separate. Aceste cerințe nu pot fi îndeplinite atunci când se utilizează aviație specială, de aceea este necesar să se curățeze bine echipamentul de reziduurile erbicide. La spălarea echipamentelor din ierbicide se folosesc soluții apoase de carbonat de sodiu, amoniac și alți electroliți, pentru esteri și alte preparate hidrofobe, uleiuri minerale și soluții apoase surfactante. Utilizarea containerelor cu pesticide slab curățate poate duce la consecințe negative..

Utilizarea erbicidelor în fazele sensibile ale dezvoltării plantelor cultivate. Acest factor negativ este observat prin utilizarea de medicamente hormonale (2,4-D, 2M-4X, picloram, dialien etc.). Se recomandă utilizarea lor într-o fază sigură pentru plantele cultivate - cultivarea completă a culturilor de cereale (21-29 de faze ale ontogenezei), deoarece, odată cu utilizarea anterioară sau ulterioară a analogilor fitohormonei, acestea afectează negativ creșterea și dezvoltarea culturilor, randamentul cerealelor scade și calitatea acesteia se deteriorează, iar în unele cazuri, cerealele formate își pierd viabilitatea.

Utilizarea amestecurilor de pesticide netestate sau utilizarea lor combinată cu alte produse agrochimice. În tehnologiile moderne pentru cultivarea culturilor, amestecurile de pesticide și agrochimice sunt utilizate pe scară largă. În absența informațiilor necesare cu privire la compatibilitatea componentelor, utilizarea lor poate fi unul dintre motivele impactului negativ asupra plantelor cultivate, cu consecințe imprevizibile ale afterefectului în agroceze. Întrucât este imposibil să se avizeze efectul tuturor combinațiilor de medicamente atunci când sunt utilizate în amestecuri, se recomandă să se efectueze un studiu asupra amestecurilor de pesticide înainte de utilizare pentru a determina efectul lor fitotoxic asupra plantelor în condiții specifice. Conform actelor normative actuale privind protecția plantelor, un amestec de produse agrochimice neautorizate oficial pentru utilizare este strict interzis.

Greșeli în alegerea pesticidelor poate fi asociată cu absența etichetelor pe containere, încălcări în timpul depozitării și iresponsabilitatea specialiștilor în efectuarea acestei lucrări. Printre pesticide există un grup de medicamente care trebuie păstrate doar la temperatură plus. La îngheț, apar modificări fizico-chimice care determină pierderea acțiunii pesticide sau apariția fitotoxicității pentru plantele cultivate.

Utilizarea paiului după aplicarea erbicidelor. Ca substrat și mulci în pământ închis, paiul culturilor de iarnă este utilizat pe scară largă. Și din moment ce legumele sunt foarte sensibile la o serie de erbicide hormonale, este necesar să folosiți paie din câmpurile în care aceste erbicide nu au fost utilizate.

Poluarea aerului cu pesticide. Mișcarea și mișcarea unei părți a pesticidului de la locul de utilizare de către curenții de aer se numește demolare. Principala sursă de pesticide din aer este prelucrarea culturilor, a arboretelor forestiere și a evaporării ulterioare de pe suprafața obiectelor. Dispersia pesticidelor, intensitatea poluării aerului de către ei este determinată de caracteristicile și metoda de utilizare a medicamentului, volatilitatea acestuia, numărul de tratamente, factorii meteorologici (temperatură, viteza vântului etc.). Intemperiile pesticidelor de pe suprafața solului sunt mult mai rapide decât odată cu introducerea medicamentelor în sol, unde sunt conținute de coloizi de sol. Aceeași substanță de la suprafața solului erodează cu viteze diferite în funcție de temperatură și umiditate, concentrație și viteza vântului. Particulele ușoare din preparatele pulverulente sau pulberile umezite sunt transportate cu ușurință prin aer. Peletele și brichetele sunt mai grele, de aceea tind să se stabilească mai repede.

Vârful circular de înaltă presiune și vârful mic formează picături foarte mici, ușor de purtat. Vârful circular de joasă presiune și vârful mare formează picături mari cu o capacitate mai mică de derivă. Posibilitatea demolării unei părți din picăturile pesticidului depinde de metoda de aplicare a acestuia. La o înălțime de dispersie mai mică, amestecul de lucru este mai puțin probabil să intre în fluxul de aer și mai puțin în derivă, și invers

Pulverizarea aeriană se realizează de la o înălțime deasupra obiectului de 3-4 m și la o viteză a vântului de cel mult 3 m / s, iar la utilizarea echipamentului la sol - 3-4 m / s. Încălcarea acestor cerințe duce la demolarea amestecurilor de lucru pe o distanță considerabilă. Pesticidele volatile la temperaturi ridicate ale aerului (22-28 ° C) se erodează rapid, ceea ce reduce semnificativ efectul lor pesticid și poluează mediul. Pesticidele sunt îndepărtate din aer cu precipitații și distrugere fotochimică..

Poluarea aerului cauzată de pesticide este caracterizată printr-un astfel de indicator ca concentrație maximă admisibilă (MPC). Conform standardelor sanitare, nivelurile maxime admise de pesticide în aerul zonei de lucru sunt 0,001-0,05 mg / m3.

Poluarea apei și comportamentul pesticidelor. Pesticidele pot intra în corpuri de apă direct din sol sau atmosferă. Acestea cad în ape deschise cu apele uzate și topite, în timpul procesării aeronavelor și a terenurilor de terenuri agricole și păduri, precum și în distrugerea directă a buruienilor, algelor, moluștelor și altele asemenea..

Din atmosferă, pesticidele cad în apă cu precipitații, atunci când se intemperie și se scurge de la suprafață în straturi mai adânci ale solului. Mișcarea pesticidelor în apă se produce datorită confluenței de pe suprafața tratată sau ca urmare a scurgerii în straturile inferioare de la suprafața solului. Scurgerile și scurgerile apar atunci când un exces de pesticid lichid cade la suprafață sau o mulțime de apă de ploaie sau irigare ajunge pe o suprafață care conține reziduuri de pesticide. Apele uzate pot intra în canalizări, pâraie, iazuri sau râuri în care pesticidele pot parcurge distanțe lungi. Pesticidele se scurg și în orizonturile inferioare ale solului, ajungând la apele subterane. Scurgerea pesticidelor poate provoca pagube semnificative peștilor și altor organisme acvatice din bălți, pâraie, lacuri și râuri. Distribuția pesticidelor în coloana de apă depinde de proprietățile fizico-chimice ale acestora (densitate în vrac, solubilitate), formulări și altele asemenea. Rata de distrugere a pesticidelor în apă este afectată de temperatura, pH-ul său, nivelul de poluare generală, proprietățile substanței active.

Pesticidele care au căzut în corpurile de apă pot fi distruse sau, dacă sunt stabile, migrează și se acumulează în organismele și mulele acvatice, ceea ce determină pericolul lor pentru mediul acvatic. Pentru a caracteriza stabilitatea medicamentului în apă, t50 și t95 se descompun.

Stabilitatea este evaluată pe o scară de:

• clasa întâi - preparate extrem de stabile (t95 mai mult de 30 de zile),
• în al doilea rând - stabil (11-30),
• al treilea - mediu stabil (6-10),
• al patrulea - instabil (până la 5 zile).

Durata de depozitare a unui pesticid în apă depinde de efectul său asupra corpurilor de apă și a impactului asupra mediului, de aceea ar trebui să se țină seama de indicatorii de stabilitate la selectarea unei game de medicamente. Stabilitatea substanței, pe lângă natura sa chimică, depinde și de forma medicamentului, de rata cheltuielilor, de condițiile meteorologice.

O caracteristică a pesticidelor ca poluanți ai mediului este efectul lor biologic asupra organismelor care nu vizează, precum și capacitatea de a prezenta efecte indirecte nedorite (Fig. 2).

Efectele pesticidelor asupra peștilor și nevertebratelor acvatice

Motivul principal al morții faunei acvatice este intrarea efluenților industriali și casnici în corpurile de apă și râuri care conțin deșeuri organice și componente minerale de azot. Cu toate acestea, pesticidele produc, de asemenea, daune semnificative pescuitului, atunci când sunt eliberate în apă, ca urmare a derivării vântului când pulverizați culturile și cu apa care curge din câmpurile tratate. Bazinele sunt tratate direct cu pesticide pentru a ucide țânțarii, alți dăunători, buruieni și alge în canale și orez. Toxicitatea diferitelor pesticide pentru plancton, diverse specii de pește depinde de mulți factori.. În funcție de gradul de pericol, acestea pot fi plasate în mod arbitrar în următoarea secvență: insecticide - erbicide - fungicide.

Criteriul de toxicitate al unui anumit medicament este coeficientul de pericol relativ, care este determinat de raportul dintre rata de consum a pesticidelor, care este recomandat, la valoarea efectului toxic pentru concentrația de pește și SK50, cu reducerea lor la aceeași dimensiune, ținând cont de adâncimea rezervorului:

în cazul în care:

• HB - rata maximă de consum a medicamentului (substanță activă) la pulverizarea culturilor, mg / m2-
• SK50 - concentrația în apă, ceea ce duce la a 50-a moarte a indivizilor într-un anumit timp, mg / m3 de apă-
• h - adâncimea rezervorului.

De exemplu, coeficientul de pericol pentru peștele bazudin de apă dulce este 33- Bi-58 nou - 0,013- malathion - 1,0- sherpa - 2,5-5- sumicidin - 1,8. Cel mai mare pericol pentru pescuitul cu compuși organofosforici este bazudina. Piretroizii sintetici, în ciuda ratelor de costuri reduse, au un coeficient ridicat de pericol. Printre erbicide, cei mai puțin toxici derivați ai acidului carbamic.

Pericolele faunei acvatice includ pulverizarea insecticidelor de râuri mici, rezervoare locale și zone de coastă ale rezervoarelor mari.

Pericolul pesticidelor pentru rezervoarele mari de apă adâncă este mult mai mic datorită faptului că substanța toxică este dizolvată în volume mari de apă, iar tratamentul direct al rezervorului este eliminat.

Pesticidele se pot acumula în plancton, corpul de pește în cantități mari, fără semne externe de otrăvire și reprezintă un pericol pentru multe părți ale lanțului alimentar.

Poluarea solului și comportamentul pesticidelor

Pesticidele intră în sol în toate cazurile de utilizare a acestora. În viitor, o anumită parte din ele se descompun în produse netoxice timp de câteva luni și nu lasă un efect negativ vizibil, cealaltă parte este păstrată ani de zile și intră în sistemul de circulație a materiei în natură. Pesticidele intră în atmosferă în timpul evaporării și apoi cad în ploaie, spălate de sedimente sau de apă din sol în straturile adânci ale subsolului, efectuate de rădăcinile plantelor la suprafață cu soluția de sol, în micro cantități intră în produsele alimentare și din nou în sol. Durata acestor procese depinde de factori naturali și antropici care afectează descompunerea pesticidelor din sol..

Factorii naturali. Procesele biologice sunt fundamentale în descompunerea majorității pesticidelor. Activitatea biologică a solului este determinată de tipul său, stratul genetic, pH-ul, conținutul de materie organică, condițiile hidrotermale, condițiile de aerare și altele asemenea. Caracteristicile distribuției microorganismelor solului sunt asociate cu geografia principalelor tipuri de sol. Pe măsură ce vă deplasați de la nord la sud, biogenicitatea solului crește. Activitatea microbiologică variată a solurilor determină regimul de temperatură.

Rata de inactivare și descompunere a pesticidelor depinde de tipul de sol, gradul de cultivare, compoziția minerală și mecanică, etc. Localizarea neuniformă a microflorei în diferite orizonturi genetice ale solului și activitatea biologică inegală a acestora afectează completitatea degradării pesticidelor. Prin urmare, pesticidele inerte și persistente cu capacitate mare de migrare sunt cele mai periculoase pentru mediu. Astfel de medicamente după pătrunderea în straturile profunde ale solului pentru o lungă perioadă de timp pot persista fără modificări semnificative..

Aciditatea solului. Pentru majoritatea microorganismelor din sol, pH-ul optim este de 6,5-7,5 (mediu neutru). Se poate presupune că în limitele acestor indicatori de pH, transformarea (descompunerea) microbiologică a pesticidelor în sol ar trebui să aibă loc mai intens. Cu toate acestea, studiile arată că pH-ul mediului în moduri diferite afectează transformarea pesticidelor individuale. Activitatea pesticidelor este redusă datorită adsorbției medicamentelor și a produselor de degradare a acestora de către coloizi de sol. Gradul de adsorbție a pesticidelor depinde în mare măsură de conținutul de humus din sol. Solurile cu un conținut ridicat de materie organică absorb mai multe pesticide în comparație cu loamul și nisipul.

Umiditatea solului. Dacă în sol există mai multă apă decât poate absorbi, aceasta împreună cu pesticidele pătrund cu ușurință în apa subterană. Ploile sau irigarea excesivă pot cauza acest lucru..

Aerarea solului. Majoritatea microorganismelor din sol sunt active în condiții aerobice, de aceea, mai des, aerarea are un efect pozitiv asupra descompunerii pesticidelor.

Ratele consumului de droguri. Pesticidele ca substanțe biologic active nu trebuie să se acumuleze în sol în concentrații care afectează negativ activitatea vitală a microorganismelor. Prin urmare, este necesar să folosiți pesticide conform reglementărilor, în special pentru a respecta consumul de droguri, care este extrem de important pentru auto-curățarea solului.

Volatilitatea pesticidelor Depinde de temperatura și umiditatea solului și a aerului. De exemplu, la 15 minute de la aplicarea eptamului, pierderea acestuia din solul uscat este de 20, de la umed - 27 de la umed - 44. Acest lucru se aplică și altor preparate volatile introduse în sol. Adsorbția unei perechi de pesticide volatile de sol uscat este mult mai mare decât umed. Acest lucru le permite să fie utilizate în sol uscat, fără riscul de eficiență redusă..

Dezintoxicarea pesticidelor din sol și în alte medii depinde în mare măsură de proprietățile solului, de vreme și de factorii climatici (precipitații, temperatură, iluminat). Acestea depind de cultivarea solului, irigarea, utilizarea îngrășămintelor, cultura și metoda de aplicare a medicamentelor. Odată cu creșterea temperaturii și a activității de izolare solară, rata de descompunere crește. Perioada de valabilitate a pesticidelor din sol depinde de tipul și amploarea utilizării acestora..

Unul dintre principalii factori care pot preveni poluarea solului de către pesticide este scăderea justificată științific a consumului de medicamente, frecvența tratamentelor și optimizarea utilizării acestora. Înlocuind tratamentele continue cu bandă și margine, utilizarea amestecurilor de rezervor reduce semnificativ costul medicamentelor pe unitatea de suprafață și, prin urmare, poluarea solului.