2.6.6. Охорона навколишнього середовища при застосуванні гербіцидів та їх детоксикація


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 
90 91 92 

Загрузка...

Пестициди як біологічно активні речовини часто мають негативний вплив на навколишнє середовище. Невідмінною умовою захисту довкілля є бездоганне до-тримання всіх регламентів щодо застосування їх — норм внесення, строків, способів тощо.

Важливим аспектом у застосуванні гербіцидів є строге дотримання ГДК — гра-нично допустимих кількостей препаратів у продукції, ґрунті, воді, робочій зоні засто-сування препарату. Це запобігає можливому негативному впливу на здоров’я людей, що працюють на обробленій території, споживають продукцію із зони застосовуван-ня пестицидів, а також унеможливлює перенесення препаратів з місць з високою у місця з меншою концентрацією.

Значна увага надається дотриманню положень МДР — максимально допустимих рівнів дозволених препаратів не тільки безпосередньо в продукції рослинництва, а й у продуктах харчування, виготовлених з неї (борошно, цукор, олія, тютюнові вироби, молоко, яйця тощо). Особливо слід слідкувати за МДР у дієтичних продуктах та про-дуктах дитячого харчування.

2. Бур’яни та заходи захисту сільськогосподарських культур від них

Особливим чинником є дотримання «Інструкції з техніки безпеки при зберіган-ні, транспортуванні й застосуванні пестицидів у сільському господарстві». У цій ін-струкції вказуються правила перевезення пестицидів, конструкції складів для них, відстані останніх від населених пунктів та тваринницьких приміщень, положення про захисні смуги при обприскуванні поряд з чутливими культурами наземним та авіаційним способом, ширина захисних смуг, які необхідно залишити при обробленні пестицидами вздовж річок, довкруги озер та ставків (від 300 м до 2 км).

Пестициди і зокрема гербіциди належать до біологічно активних речовин. Окре-мі з них діють не тільки на рослини, мікроорганізми або комах, проти яких їх застосо-вують, а й впливають на інші організми. Крім того, окремі гербіциди мають виражені фінгіцидні та інсектицидні властивості, багато з них впливають на фауну водосхо-вищ, річок, морів та океанів, на теплокровних тварин, а також на людину. Цей вплив може бути дуже різноманітний, його негативні прояви докладно вивчаються, розро-бляються заходи протидії. Гербіциди, які мають негативний вплив на людей, тепло-кровних тварин та інші організми не допускаються до застосування.

Застосування хімічних речовин для захисту рослин з кожним роком збільшуєть-ся і, як наслідок, спостерігається посилена негативна дія на зовнішнє середовище: забруднюються атмосфера, ґрунти, водні басейни і річки; залишки хімічних речовин нагромаджуються в продуктах харчування та кормах. У той же час часто створюють-ся нові форми організмів, стійких до дії препаратів.

Останніми роками в біоценозах збільшується кількість шкідливих видів рослин, стійких до гербіцидів. Це призводить до зростання норми пестицидів, забруднення довкілля.

Проблема забруднення навколишнього середовища гербіцидами виникла через якість внесення препаратів. За сучасних способів їх застосування лише незначна їхня частина використовується за призначенням — потрапляє безпосередньо на росли-ни, які необхідно знищити. Значна частина хімічних засобів збільшує забрудненість ландшафту під час обробітку, а також після змивання гербіцидів опадами, перене-сення ґрунтовими водами та з рослинами після їхнього відмирання чи збирання вро-жаю.

Велике значення має й те, що в цілому стійкі до окремих гербіцидів рослини (так звані організми-концентратори) можуть акумулювати їх у своїх органах у вищих концентраціях, ніж вони перебувають у навколишньому середовищі. Іноді відносно малотоксичні і нестійкі речовини, потрапляючи в ґрунт, внаслідок хімічних і біоло-гічних процесів перетворюються на більш стійкі, складні або токсичні метаболіти. Наприклад, препарати групи 2,4-Д, які широко застосовуються для хімічного про-полювання зернових культур, середньотоксичні для теплокровних тварин, а в ґрунті та рослинах можуть за певних умов перетворюватися на сильнотоксичні сполуки. Хлороподібні фенілсечовини, фенілкарбамати, ациланіліди, речовини середньо- або малотоксичні перетворюються на високотоксичні хлораніліни. Утворені речовини своєю активністю випереджають об’єкти, проти яких застосовуються.

Більшість гербіцидів, внесених у ґрунт або по вегетуючих рослинах, проходить детоксикацію, тобто процес перетворення фізіологічно активних сполук на неток-сичні шляхом розкладу або утворення нетоксичної речовини. Процес детоксикації відбувається під впливом фізичних, фізико-хімічних та біологічних чинників. До них належать термічний та фотохімічний розклад гербіцидів, гідроліз та інші хімічні

В. П. Гудзь, І. Д. Примак, Ю. В. Будьонний, С. П. Танчик «Землеробство»

перетворення, фотоліз та інші шляхи метаболізму в рослинах, метаболізм мікроорга-нізмами та мезофауною ґрунту, катаболізм ґрунтовими ферментами.

У навколишньому середовищі відбувається також процес інактивації гербіцидів, який, крім детоксикації, охоплює й деякі інші способи послаблення їх фітотоксичної дії на оброблюваній площі, не пошкоджуючи при цьому рослин в інших місцях або в інший час. Так, завдяки вивітрюванню з поверхні рослин або ґрунту, випаровуванню разом з водяною парою зменшується пошкодження гербіцидами в місці їх внесення, але може бути шкідливим для чутливих рослин, які ростуть недалеко, особливо за наявності вітру. Таке пошкодження виноградників, плантацій соняшнику та інших чутливих до 2,4-Д культур траплялося в південних районах України.

До тимчасової інактивації можна віднести також сорбцію гербіцидів ґрунтовими колоїдами. При зміні фізико-хімічного стану в ґрунтовому вбирному комплексі або зміні вологості поглинуті гербіциди можуть знову надходити в ґрунтовий розчин і проявляти свою фітотоксичність. Таке явище спостерігається при застосуванні триа-зинів, які повільно розкладаються, і їхня післядія в наступні роки дуже залежить від вологості ґрунту і фізико-хімічних процесів, що відбуваються в ньому.

Вимивання гербіцидів за межі кореневмісного шару і винесення ґрунтовими во-дами сприяє перенесенню їх у інші місця ландшафту. Якщо при цьому паралельно не відбувається процес детоксикації, це призводить до їхнього нагромадження, збіль-шення, 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 і перенесення ґрунтовими водами. Водні басейни (річки, озера, ставки, во-досховища, 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 непридадності для споживання. Одним з негативних наслідків за-бруднення довкілля є процес біологічної концентрації залишків пестицидів. Похідні симетричного триазину належать до малотоксичних сполук, але вони небезпечні для тварин та людей через їхнє повільне розкладання та комулятивні властивості. Під їх впливом відбуваються різні зміни в організмі.

Гербіциди спричинюють гострі отруєння тільки в тому випадку, якщо явно по-рушені заходи безпеки, або при вживанні в їжу продуктів з підвищеною кількістю допущених залишків, при дотриманні встановлених строків зберігання тощо. Щоб уникнути негативних наслідків або звести їх до мінімуму, необхідно знати умови, які сприяють детоксикації та інактивації гербіцидів. Відомо, що ступінь нагромадження стійких препаратів залежить від типу ґрунту, його механічного складу, вологи, тем-ператури, активності мікробіологічних процесів тощо.

На легких ґрунтах вносять менші норми препаратів. Вміст їх порівняно швидко зменшується. На важких за механічним складом ґрунтах доводиться вносити вищі норми, тому розклад їх відбувається повільніше. Висока температура та вологість, тривалий теплий період сприяють швидкій детоксикації гербіцидів. Інтенсивний об-робіток ґрунту теж діє в цьому напрямі.

Перетворення гербіцидів, які потрапляють у ґрунт та на його поверхню, дуже різ-номанітні. Деякі з них можуть розкладатися під дією сонячного світла (2,4-Д, треф-лан, реглон), що потрібно обов’язково враховувати у виробничій практиці. Наприк2. Бур’яни та заходи захисту сільськогосподарських культур від них

лад, трефлан відразу після внесення загортають у ґрунт, тому що через кілька днів перебування на поверхні він значно втрачає свої гербіцидні властивості.

Втрата токсичності у зв’язку із взаємодією з хімічними речовинами ґрунту має значення для багаьох препаратів. Так, ціанамід кальцію в кислих ґрунтах розклада-ється з утворенням токсичних сполук, які діють на рослини, а трихлорацетат натрію, бетанал за наявності води розпадаються в ґрунтах з лужною реакцією. Під дією води гідролізується багато гербіцидів, зокрема далапон, 2,4-Д.

Варто зважати й на рівень токсичності деяких гербіцидів. Він може зменшувати-ся через леткість або високу розчинність препаратів у воді. Значна леткість ептаму, ерадикану, аліроксу може бути настільки вагомою причиною втрат цих препаратів з верхнього шару ґрунту, що ефективність їх дії на бур’яни різко знижується.

Зниження фітотоксичності, спричиненого високою розчинністю і вимиванням у глибокі шари ґрунту, спостерігається при застосуванні трихлорацитату натрію і да-лапону.

Проте найважливішим фактором детоксикації гербіцидів є їхнє розкладання під впливом мікроорганізмів. У цьому процесі, очевидно, беруть участь усі групи ґрун-тових мікроорганізмів: гриби, актиноміцети, бактерії, але найбільше вивчено бактері-альне розкладання гербіцидів. Встановлено, що гербіциди пригнічують життєдіяль-ність деяких груп мікроорганізмів і впливають на зміну мікробного складу ґрунту. Проте якщо застосовуються оптимальні дози гербіцидів для знищення бур’янів, то порушення мікробіологічного режиму ґрунтів незначні і досить швидко повертають-ся до норми.

Руйнування гербіцидів мікроорганізмами залежить від їх хімічного складу. Є сполуки, які внаслідок сукупності причин розкладання (фотохімічного, хімічного і мікробіологічного) руйнуються і втрачають фітотоксичність через кілька днів піс-ля внесення (гліфосат, реглон). Такі препарати застосовуються в системі обробітку ґрунту без перевертання верхнього шару або в системі безорного землеробства, коли зернові висівають без обробітку ґрунту по пласту люцерни, знищеної реглоном. Є гербіциди, мікробіологічне розкладання яких відбувається дуже повільно — він три-ває декілька років (симазин, пропазин, діурон, тордон).

Пригнічуючи життєдіяльність деяких груп мікроорганізмів, гербіциди впливають на зміну складу біоти ґрунту, проте при застосуванні оптимальних доз гербіцидів для знищення бур’янів порушення мікробіололгічного режиму ґрунтів зовсім незначні і досить швидко повертаються до норми.

Швидкість розкладу гербіцидів у ґрунті значно залежить від способів застосуван-ня їх препаративних форм. Процес детоксикації проходить найшвидше, якщо препа-рат наноситься на поверхню ґрунту у формі емульсії. При застосуванні гербіцидів у ґрунт цей процес сповільнюється. Внесення гербіцидів у формі гранул також затри-мує їхню детоксикацію.

Значно зменшується кількість гербіцидів у ґрунті, якщо вносити їх на просап-них культурах стрічковим способом. Цей спосіб широко практикується на просапних культурах, а в садах та на виноградниках не тільки дає змогу економно використо-вувати дефіцитні поки що гербіциди, а й зменшує їхню кількість у навколишньому середовищі. Широко застосовують способи локального внесення гербіцидів — об-прискування окремих рослин або їхніх гнізд та пристовбурних кругів, нанесення гербіцидів на бур’яни за допомогою постійно змочуваного полотна. Для багатьох із

В. П. Гудзь, І. Д. Примак, Ю. В. Будьонний, С. П. Танчик «Землеробство»

гербіцидів детоксикація самими рослинами має менше значення, ніж в об’єктах зо-внішнього середовища. Це особливо стосується ґрунтових гербіцидів, значна частина яких залишається в ґрунті. Втрата токсичності завдяки взаємодії з хімічними речо-винами ґрунту має значення для багатьох препаратів. Так, ціанамід кальцію в кис-лих ґрунтах розкладається з утворенням токсичних сполук, які діють на рослини, а трихлорацитат натрію, бетанал за наявності води розпадаються в ґрунтах з лужною реакцією. Під дією води гідролізується багато гербіцидів, зокрема далапон, 2,4-Д.

Необхідно зважати на те, що рівень токсичності деяких гербіцидів може змен-шуватися через їх летючість або високу розчинність у воді. Значна летючість епта-му, трефлану пояснює чимале винесення препаратів з верхнього шару ґрунту, через що ефективність їхньої дії на бур’яни різко знижується. Зниження фітотоксичності, спричинене високою розчинністю і вимиванням у глибокі шари ґрунту, спостеріга-ється при застосуванні трихлорацетату натрію і далапону.

Останніми роками відкрито гени детоксикації хімічних речовин (зокрема гербі-цидів) у рослин і мікроорганізмів. Вивчення і маніпуляція цими генами (генна ін-женерія) створюють можливість одержувати поліпшені штами деградаційної мікро-флори, а це — можливість здійснювати екологічний контроль. Виведені цим методом також сорти й гібриди культурних рослин, у яких з’явилася стійкість до окремих гер-біцидів.

Перспективи спрямованого мікробіологічного розкладання гербіцидів дуже ваго-мі. Препарат 2,4,5-Т сам по собі досить отруйний, крім цього, містить значні домішки діоксину (в 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, що цей штам мікроорганізмів може розкладати й інші гербіциди, зокрема групу фенок-сикислот.