Экология/ 6. Экологический мониторинг

Д.б.н. Громова В.С., к.с-х.н. Пчеленок О.А., Шушпанов А.Г., Борисова И.В.

Госуниверситет – Учебно-научно-производственный комплекс, г. Орел

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ПРОДУКТАМИ РАСПАДА ПЕСТИЦИДОВ

Проблема загрязнения атмосферы пестицидами стоит давно. В конце ХХ века в Советском союзе ее пытались решать ученые под эгидой институтов «Гигиена труда и профзаболевания», а так же ВНИИ гигиены и токсикологии (г. Киев). Было показано, что наиболее сильное загрязнение атмосферы пестицидами происходит во время авиаобработок посевов. Были предложены новые способы применения этих препаратов. Но использование авиации, вследствие ее экономической эффективности, сохраняется до сих пор. Немалую роль в загрязнении атмосферы играют процессы диффузии пестицидов с обработанных полей, вызывающих вторичное загрязнение приземного слоя атмосферы. Именно с этим механизмом связывали случаи массового отравления людей, выполняющих прополку сахарной свеклы. Впервые исследования Р.П. Шиновой [1974], Бруя [1979], Громовой [1980], показали и другую возможную причину отравления, а именно, высокотоксичные летучие соединения – продукты деградации хлорорганических пестицидов в почве, такие как хлористый водород и фосген. Детальные исследования В.С. Громовой с соавторами [1980-1991] выявили, что токсичные газообразные продукты распада образуются при разложении практически всех видов пестицидов.

В настоящее время, определилась актуальнейшая проблема, вызванная осознанием опасности накопления в объектах окружающей среды стойких органических загрязнителей (СОЗ), в том числе персистентных пестицидов, к которым в первую очередь относятся хлорорганические (ХОП). Начиная с 50 годов ХХ столетия, этот класс пестицидов нарастающими темпами применялся в сельском и лесном хозяйствах. Наиболее явно эта проблема связана с хранением устаревших остатков неиспользуемых препаратов, отсутствием экологически безопасных и экономически рациональных способов их утилизации. Подтверждением этому стала состоявшаяся в мае 2001 года Стокгольмская конференция, заключением которой явилась Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях. Конвенция о СОЗ поставила перед мировым сообществом вопрос о необходимости принятия коллективных мер в борьбе с глобальной угрозой веществ этой категории.

По данным [1], в связи с загрязнением почвы остатками ХОП, имеют место случаи превышение их ПДК в растительной продукции. В местах захоронения устаревших пестицидов в пахотном слое почвы обнаружены наряду с ДДТ его метаболиты – ДДЭ и ДДД, в совокупности превышающие значение предельно-допустимой концентрации (ПДК = 0,1 мг/кг). Водорастворимые препараты мигрируют до глубины 11 м, в то время как ХОП остаются в связанном состоянии на небольшой глубине. На некоторых видах почв максимальная их концентрация определяется на глубине 0, 60 м [2].

Ядовитые вещества, находящиеся в почве, по законам глобальной миграции, неизбежно становятся источниками загрязнения атмосферы, как летучими их формами, так и продуктами их распада. Собственные исследования показали, что остатки ХОП, поглощенные почвенным комплексом могут храниться в практически неизменном виде неопределенно длительное время. Наличие их в почве нельзя определить общепринятыми методами. Требуется предварительная подготовка образцов [3]. Поэтому, при образовании благоприятных природных условий (температура, влажность и др.) остатки пестицидов, находящиеся в почве, могут частично высвобождаться из связанного состояния и разлагаться с образованием токсичных летучих продуктов. Если учесть, что ХОП применялись по всему миру, то можно априори утверждать, что эмиссия фосгена и хлористого водорода в атмосферу продолжается по настоящее время.

Значительным локальным источником поступления этих газообразных продуктов в воздух являются места хранения устаревших пестицидов. Собственные исследования показали, что максимальные количества хлористого водорода определяются на высоте 1,0-1,5 м, фосгена – на высоте 0,1 м. Исключение составляют периоды ранней весны, когда и хлористый водород и фосген определяются в основном на высоте 0,1 - 0,2 м. Кроме этого, в летний период, при неспокойном ветровом режиме, максимальные количества фосгена могут определяться на высоте 1,5 м.

Распределение газов в воздухе зависит так же от ориентации места отбора проб воздуха по отношению к сторонам света. Наиболее часто повышенное содержание газов определяется в западном направлении от места хранения пестицидов [4].

Как в производственных, так и в модельных условиях среди выделяющихся хлорсодержащих газов максимальное количество принадлежит фосгену. В модельных условиях определено, что концентрация газов зависит от массы хранящихся препаратов: содержание хлористого водорода в воздухе прямо пропорционально количеству пестицидов в «складе», фосгена - превышает кратность увеличения массы пестицидов, но только до определенного значения. При пятикратном увеличении массы ХОП нарастание концентрации фосгена ниже расчетного.

Современная практика борьбы с сорняками и вредителями растений предполагает использование малых доз быстро разлагающихся пестицидов. В литературе не обнаружены данные по определению газообразных продуктов распада их в почве. Собственные исследования показали, что из газообразных продуктов, принятых нами в качестве тест-объектов, определяются преимущественно сероуглерод и в меньшей степени цианистый водород. Сравнительный анализ данных, полученных в опыте и контроле, позволяет предположить, что определяемые в воздухе сероуглерод и цианистый водород являются, в основном, продуктами разложения почвенного органического вещества. Возможно, что современные пестициды оказывают стимулирующее воздействие на деградационную активность различных видов почвенных микроорганизмов, результатом деятельности которых, наряду с другими газообразными продуктами, являются сероуглерод и цианистый водород.

Заключение. Проведенные исследования показали, что в качестве одних из приоритетных загрязнителей атмосферы необходимо считать хлорсодержащие продукты распада вышедших из употреблении ХОП. Разложение в почве современных пестицидов так же может способствовать увеличению поступления в атмосферу токсичных газообразных соединений. Исследования в этом направлении продолжаются.

Литература

1. Лунев М.И. Агроэкологический мониторинг в системе агрохимических исследований: состояние и перспективы.- [Текст] /Лунев М.И. //Сб. трудов совещания «Проблемы техногенного воздействия на сферу агропромышленного производства: теория и практика.- Обнинск-2011.- С. 26-35.

2. Шапарь А.Г. Основные положения проекта очистки черноземов, загрязненных пестицидами, в условиях степного приднепровья.- [Текст] /Шапарь А.Г., Емец Н.А., Тяпкин О.к., Скрипник О.А.// МНК «Современные проблемы загрязнения почв».- М.:МГУ, 2007.- С. 334-337.

3. Громова В.С. Способ определения хлорорганических пестицидов в почве // АС. №1385075 МКИ 01 №33/24 Бюллетень №12. 30.03.88.

4. Громова В.С. Влияние погодных условий на динамику выделения хлористого водорода и фосгена при хранении хлорорганических пестицидов [Текст] / Громова В.С., Шушпанов А.Г., Борисова И.В. // Ж. «Экология Центрально-Черноземной области РФ», 2010, № 2 (25), с. 66-67.