Пестициды как загрязняющий фактор.

 

Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растений. Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5млн.т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1,5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем.

Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов.

Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлорорганические, фосфорорганические и карбонаты. Хлорорганические инсектициды получают путем хлорирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации.

В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 лет использовано более 1,2 млн.т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПХБ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во всех районах Земного шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПХБ составило 0,03 - 1,2 кг/л.

Открытие пестицидов - химических средств защиты растений и животных от различных вредителей и болезней - одно из важнейших достижений современной науки. Сегодня в мире на 1 га наносится 300 кг химических средств. Однако, в результате длительного применения пестицидов в сельском хозяйстве, медицине (борьба с переносчиками болезней) почти повсеместно отличается снижение их эффективности вследствие развития резистентных рас вредителей и распространению "новых" вредных организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами.

В то же время действие пестицидов стало проявляться в глобальных масштабах. Из громадного количества насекомых вредными являются лишь 0,3% или 5 тыс. видов. У 250-ти видов обнаружена резистентность к пестицидам. Это усугубляется явлением перекрёстной резистенции, заключающейся в том, что повышенная устойчивость к действию одного препарата сопровождается устойчивостью к соединениям других классов. С общебиологических позиций резистентность можно рассматривать как смену популяций в результате перехода от чувствительного штамма к устойчивому штамму того же вида вследствие отбора, вызванного пестицидами. Это явление связано с генетическими, физиологическими и биохимическими перестройками организмов.

Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. В связи с этим усиленно изучается судьба пестицидов в почвах и возможности их обезвреживать химическими и биологическими способами. Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определенные успехи и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако проблема в целом ещё не решена.

Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего - это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова, связанная с кислыми атмосферными выпадами на сушу. Районы кислых почв не знают засух, но их естественное плодородие понижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие. Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних горизонтов почв. Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых вод. Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств оксидов серы, азота, углерода. Эти оксиды, поступая в атмосферу переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной и угольной кислот, которые выпадают в виде "кислых дождей" на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами.

Главными источниками присутствия оксидов в атмосфере является сжигание сланцев, нефти, углей, газа в индустрии, в сельском хозяйстве, в быту. Хозяйственная деятельность человека почти вдвое увеличила поступление в атмосферу оксидов серы, азота, сероводорода и оксида углерода. Естественно, что это сказалось на повышении кислотности атмосферных осадков, наземных и грунтовых вод. Для решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических представительных измерений соединений загрязняющих атмосферу веществ на больших территориях.

 

Вопросы для самоконтроля:

 

1. В чем состоит важное биологическое значение почвы?

2. Что собой представляет пестициды?

3. Как классифицируются пестициды по степени воздействия?

4. Охарактеризуйте степень воздействия пестицидов на живые организмы и биоценозы.

5. На сколько групп подразделяются синтезированные инсектициды?

6. Объясните понятие резистентности применительно к пестицидам.

7. Как изменяется качество почв при ее обработке пестицидами?

 

Тест к главе 2

 

№ Вопросы Код Варианты ответа
1. Какая группа пестицидов воздействует на бактериальные болезни растений? 1.1. 1.2. 1.3. Инсектициды Гербициды. Дефолианты Фунгициды. Бактерициды
2. Какие из синтезированных инсектицидов наиболее устойчивы к биодеградации? 2.1. 2.2. 2.3. Фосфорорганические Хлорорганические Карбонатные
3. Что собой представляют полихлорбифенилы? 3.1.   3.2.   3.3. Производные диеновых гетероциклических водородов (ДДТ) Хлорированные ароматические углеводороды Хлорированные производные хлордиена (элдрин)
4. Дайте объяснение понятию резистентность? 4.1. 4.2.   4.3. Борьба с переносчиками болезни Смена популяций в результате перехода к устойчивому штамму Распространение новых вредных организмов.
5. Какие процессы относятся к резистентным с общебиологических позиций? 5.1.     5.2.     5.3. Генетические, физиологические, биохимические, связанные с перестройкой организма Смена популяции от чувствительного штамма к устойчивому штамму Повышенная устойчивость к действию определенных препаратов, сопровождаемая устойчивостью к соединениям других классов
6. Как применение пестицидов влияет на качество почвы и происходящие в них процессы? 6.1.   6.2.   6.3. Негативно, вызывая пролонгированное действие химических и химико-биологических процессов в почвах Позитивно, повышая урожайность Не оказывает никакого воздействия
7. Какое количество полихлорбифенилов (ПХБ) содержится в почвах? 7.1. 7.2. 7.3. 0,001 – 0,1 кг/л 0,3 – 2,0 кг/л 0,03 – 1,2 кг/л