Зинченко В.А. Химическая защита растений. Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведении
 Скачать 6.21 Mb.
|
|
(1000...2000 мг/кг) не вызывало раздражающего действия, а при повторном нанесении этого препарата даже в значительно меньшей дозе (50 мг/кг) отмечалась резкая гипере мия. Один из вариантов аллергии — идиосинкразия связанная с повышенной индивидуальной чувствительностью организма к некоторым веществам. Она проявляется в покраснении слизистых оболочек, появлении отеков, сыпи, кожного зуда, жжения. Различают сильные аллергены, вызывающие аллергическое состояние у большинства людей даже при использовании небольших доз, и слабые вызывающие такое состояние лишь у отдельных лиц. При полной токсикологической оценке пестицидов определяют классы опасности пестицидов (табл. 2 . 1 ). 2.1. Классы опасности пестицидов Значение показателя при классе опасности Показатель 1. Чрезвычайно опасные. Опасные. Умеренно опасные. Мало опасные С Д при введении в желудок, мг кгМенее 50 51...200 2 0 1 ...1 0 0 Более 1000 СД 50 при нанесении на кожу, мг кгМенее 100 101...500 Более С Кв воздухе, мг м3Менее 500 501...2000 2001...20 000 Более 20 Коэффициент кумуляции Менее 1 1...3 Более Стойкость в почве (время Более 1 года 12 мес ...6 мес Менее 1 мес разложения на нетоксические компоненты Кроме показателей, указанных в таблице, в гигиеническую классификацию классов опасности включены показатели терато- генности, эмбриотоксичности, репродуктивной токсичности, а также канцерогенное™ и мутагенности с выделением подклассов А, В, 2 Си аллергенности с выделением подклассов А, В А В Класс опасности пестицида определяют на основе полной токсикологической оценки с учетом лимитирующего показателя опасности. При решении вопроса о возможности применения конкретного пестицида следует учитывать не только класс опасности, но и результаты исследований по оценке реальной опасности препарата для работающих и населения. Как правило, пестициды го класса опасности не рекомендуют для применения в народном хозяйстве. Пестициды го класса опасности в случае необходимости могут применять только специалисты по защите растений при условии строгой регламентации, обеспечивающей безопасность для работающих, населения и окружающей среды. Розничная продажа пестицидов го класса допускается только лицам, прошедшим специальную профессиональную подготовку. Пестициды го иго классов опасности применяют в соответствии с требованиями санитарных норм, правили инструкций. При этом для препаратов го класса опасности запрещается розничная торговля в неспециализированных торговых точках. Чтобы не допустить отравления людей пестицидами, устанавливают допустимую суточную дозу (Д С Д — максимальную дозу вещества (в мг на 1 кг массы, ежесуточное поступление которой в организм человека на протяжении всей жизни не вызывает отрицательного воздействия на человека и последующие поколения. Значения ДСД для препаратов даются в Госкаталоге пестицидов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации в текущем году. По значениям ДСД выделяют четыре группы опасности (табл. 2.2). 2.2. Классификация пестицидов по величине ДСД Класс опасности ДСД, мг/кг Центральное значение класса, __________ мг/кг ___ 1. В ысокоопасны е 0,0001...0,002 0,0011 2. Опасные 0,0021...0,005 0,0041 3. Умеренно опасные. М алоопасные более 0,02 Используя показатели ДСД, рассчитывают фактическую нагрузку пестицида (ФНП) на человека: ФНП = ^ Д С Д где Дфщп — суммарная доза пестицида, поступающая изо всех сред где Д — поступление пестицида с продуктами питания Д — поступление пестицида с водой Д — поступление пестицида из воздуха М — масса человека. где С, — содержание пестицида в продукте, мг/кг; О, — масса продукта в суточном рационе, кг ц — коэффициент деструкции пестицида при кулинарной обработке. где Су — концентрация пестицида вводе Л суточная норма водопотребления, л л деструкция пестицида в водоочистных сооружениях. где К — орально-ингаляционный коэффициент СД50 ор./СД50 инг.; Си — концентрация пестицида в атмосферном воздухе, мг/м3; и — суточный воздухообмен человека, м Р — коэффициент поглощения пестицида вдыхательных путях. В зонах интенсивного применения пестицидов на Д приходится 0,7...0,9, на Дна Д — 0,03...0,1 суммарной дозы пе стицида. По показателям фактической нагрузки пестицида на человека выделяют четыре группы опасности. При ФНП больше 10 — вы сокоопасная, 3... 10 — опасная, 1...3 — потенциально опасная, менее 1 — неопасная. При ФНП более 3 необходим пересмотр условий применения пестицидов. Степень опасности комбинированного действия пестицидов рассчитывают по сумме ФНП применяемых препаратов. ЦИРКУЛЯЦИЯ ПЕСТИЦИДОВ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ Специфика применения пестицидов такова, что загрязнение ими среды нельзя предотвратить установкой очистных сооружений и улавливающих устройств. Ими преднамеренно опрыскивают миллионы гектар сельскохозяйственных угодий, обрабатывают сотни тысяч тонн продукции, в связи с чем они наряду с другими ксенобиотиками (веществами неприродного происхождения) непрерывно циркулируют в среде обитания людей (рис. Циркуляция — это перемещение пестицидов в биосфере под действием абиотических и биотических факторов. Абиотическими средствами транспорта пестицидов являются вода, почва, воздух биотическими — пищевые звенья. Причем последние В. И. Вер- Д2 = Су,Я (1 - г)), Дз = ФНПЕ = ХФНП. 39 Воздух Водоемы и их обитатели ПЕСТИЦИДЫ I П очва и ее биота Н епредотвратимость циркуляции, Биологическая активность Пестициды- | - Невозможность уменьшить нормы расхода, загрязнители I так как необходимо обеспечить защитный эффект среды | - Контакт с большим количеством людей Стойкость некоторых из них в естественных условиях и передача по пищевым цепям Накопление в организмах при попадании в них даже малых количеств Улетучивание, выветривание Соиспарение с водяными парами Термическое разложение Выноси метаболизм растениями Сорбция почвенными коллоидами Смывание, передвижение по профилю Вынос грунтовыми водами Химическое разложение Разложение микрофлорой Химический метод защиты растений Экологические последствия Биологическая эффективность Х озяйственная и экономическая эффективность Рис, 2,4. Пестициды и окружающая среда надский называл наиболее мощным каналом миграции веществ в природе. Среди абиотических факторов наиболее важным средством транспорта пестицидов является вода. Атмосферными осадками пестициды смываются с обработанных растений, дождевыми потоками переносятся с поверхности полей в ручьи и реки, мигрируют по профилю почвы и попадают в грунтовые воды. При опрыскивании и особенно авиаобработках пестициды попадают в воздух и воздушными потоками переносятся на десятки километров от места обработки. Пестициды, вносимые в почву или попавшие в нее при опрыскиваниях растений, могут перемещаться с частицами почвы при пыльных бурях или при сильном ветре всухую погоду Миграция стойких пестицидов в звеньях биологических цепей сопровождается увеличением их содержания в сотни и тысячи раз. Так, при концентрации стойкого хлорорганического соединения (ДЦТ) вводе озера Мичиган 0,0014 мг/л в зоопланктоне содержалось 0,04 мг/кг, в креветках — 0,44, в рыбе — 3,5, в чайках — 100 мг/кг. При обработке против малярийного комара болот препаратом ДДТ (0,2 кг/га) в донных отложениях остатков пестицида содержалось враз больше, чем вводе, в моллюсках — в 144, в рыбах и растениях — враз. Есть объекты, характеризующиеся особой способностью накапливать ксенобиотики. Устрицы, помещенные вводу с концентрацией ДДТ 1 мкг/л, задней увеличили его содержание в своем теле враз. Следует заметить, что такие стойкие препараты, которые способны накапливаться в пищевых звеньях, постепенно исключают из Госкаталога пестицидов, разрешенных к применению, или используют сочень строгими ограничениями. В окружающей среде циркулируют 55 000 веществ антропогенного происхождения, пестициды среди них составляют 0,9 %, как загрязнители они занимают среди ксенобиотиков е место. К особенностям пестицидов как загрязнителей среды относятся следующие: • непредотвратимость их циркуляции, что обусловлено преднамеренностью внесения их в среду и невозможностью установить очистные сооружения; • невозможность значительно уменьшить нормы внесения, так как пестициды потеряют эффективность; • биологическая активность, поскольку пестициды отбирают именно поэтому признаку; • контакт с пестицидами большого числа людей и полезных жи вотных; • стойкость пестицидов в биологических средах и способность накапливаться в пищевых цепях. Различают непосредственное действие пестицидов на вредные организмы и побочное действие на другие организмы, почву, воду, воздух. К побочному действию относятся также наличие остаточных количеств в воздухе, почве, воде и продуктах питания, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК) и максимально допустимые уровни (МДУ), фитотоксичность для защищаемых культур и дикой растительности, токсичность для рыб, пчел, энтомофагов, диких и домашних животных, развитие резистентности. Опасность пестицидов для пчел оценивают по коэффициенту опасности (Коп, рассчитываемому последующей формуле: Н оп с д * , где Н — норма расхода пестицида, г д. в. нага СД50 — среднетоксическая доза, мкг д. в. на 1 пчелу Например, К, Фозалона— 460:8,9 = 52, а Фосфамида — 3 5 0 :0 ,1 2 = 2900. Значит, Фосфамид для пчел значительно более опасен, чем Фозалон, и его не следует применять вовремя цвете ния. Циркуляция пестицидов обусловлена их физико-химическими свойствами и условиями среды, в которую они попадают. Опасность могут представлять не только действующие вещества препаратов, но и продукты их метаболизма. Фунгициды из группы производных дитиокарбаминовой кислоты разлагаются с образованием этилентиомочевины (ЭТМ ), которая в десятки раз превышает по токсичности действующее вещество, характеризуется более выраженным кумулятивным действием, большей стойкостью в окружающей среде. В таких случаях устанавливают показатели МДУ и ПДК не только для действующего вещества пестицида, но и для опасных метаболитов. В окружающей среде пестициды подвергаются разнообразным воздействиям: • улетучиванию с обработанной поверхности; • соиспарению с водяными парами; • термическому разложению; • фотолизу под воздействием солнечных лучей; • выносу и метаболизму растениями; • смыванию осадками и выносу поверхностными и грунтовыми водами; • сорбции почвенными коллоидами; • химическим превращениям в почве; • разложению микрофлорой. Решающую роль в процессах метаболизма и циркуляции пестицидов играет поведение их в почве. Почва как химически сложная и биологически активная система является барьером, задерживающими детоксицирующим пестициды, что снижает их циркуляцию в природе. Однако при многократном внесении стойких пестицидов почва может стать источником загрязнения продукции растениеводства, а затем и животноводства. Поэтому рекомендуют иметь такой набор средств защиты растений, чередование которых предотвратит накопление их в почве. ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕСТИЦИДОВ Экотоксикология изучает поведение и превращение ксеноби отиков и природных токсических веществ в экосистемах и ландшафтах. Поскольку пестициды в настоящее время являются постоянно действующим фактором внешней среды, оценку их побочного отрицательного действия необходимо давать не только на организменном, но и на популяционном и экосистемном уровнях. С помощью экспериментальных экотоксикологических моделей изучают взаимовлияние пестицидов и биоты, а также процессы перераспределения и превращения соединений в стандартизированных системах. Проводят также региональный и глобальный мониторинги, позволяющие оценить поведение пестицидов в типичных условиях применения, в различных объектах биосферы и установить роль отдельных факторов в их детоксика ции. Для контроля за безопасным применением пестицидов разрабатываются нормативы их остатков (ПДК) для питьевой воды и воды рыбохозяйственных водоемов, атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны. В почве остатки пестицидов нормируют потрем показателям транслокационному, общесанитарному и сани- тарно-токсикологическому, а для гербицидов еще и по фитоток сическому. П ДК по транслокационному показателю означает концентрацию пестицида в почве, при которой он не будет поступать вводу, воздух и растения в опасном для людей количестве. П ДК по общесанитарному показателю означает концентрацию пестицида в почве, безопасную для почвенной микрофлоры. П ДК по санитарно-токсикологическому показателю означает концентрацию пестицида в почве, безопасную для людей, работающих в поле и теплицах. П ДК по фитотоксическому показателю означает концентрацию пестицида в почве, нетоксичную для самых чувствительных к нему растений. Эти показатели устанавливают на основе трудоемких экспериментальных опытов, поэтому для новых препаратов сначала рассчитывают показатель ориентировочно допустимых количеств (ОДК), исходя из показателей МДУ, последующей формуле: О Д К = 1,15 + 0,76Х2, где X — МДУ, мг/кг. Для стойких и опасных пестицидов в эту формулу вводят еще коэффициент запаса. Простейшую сравнительную оценку пестицидов для почвы рассчитывают по показателю экологической нагрузки (ЭН): Э Н - .Д-Тзо С До где Д — суммарная за сезон доза действующего вещества, мг/га; Т — период полураспада пестицида в почве СД50 — среднетоксическая доза пестицида, мг/кг 43 Для сравнительной оценки гербицидов Р. Л. Меткафом предложен экотоксикологический критерий, названный коэффициентом избирательного действия (КИД): КИд - СД-ЗД орально где СД5о - среднетоксическая доза гербицида, мг/кг; Д — суммарная доза за вегетационный период, кг/га. Чем выше показатель КИД, тем предпочтительнее препарат. Чтобы оценить опасность планируемого в регионе ассортимента пестицидов, В. Н. Кавецкий предложил рассчитывать прогнозируемое загрязнениесельскохозяйственных угодий и агроэкотоксикологи- ческий индекс (АЭТИ).Для этого были разработаны экотоксиколо- гические нормативы, объединяющие гигиенические показатели действия пестицидов на человека (СД50 и коэффициент кумуляции) и полезных животных (СК50для рыба также поведения их в окружающей среде (период полураспада. Учитывают также экотокси- кологическую дозу, обозначающую массу пестицидов на единицу общей пахотной площади, и самоочищающую способность почв. При значениях АЭТИ 0...1 ассортимент пестицидов считают мало опасным, 1...4 — среднеопасным, 5.. .7 — повышенно опасным. 10 — высокоопасным. После такой оценки планируемый в регионе ассортимент пестицидов можно скорректировать, заменив самые опасные препараты на малоопасные, и таким образом обеспечить безопасность региона от загрязнения пестицидами. Более объективная и всесторонняя экотоксикологическая оценка пестицидов и ситуации в регионе их применения предложена МС. Соколовым. Она базируется на классификации пестицидов по основным токсиколого-гигиеническим и эколого-агро- химическим критериям. К токсиколого-гигиеническим критериямотносятся: • оценка по нормативам (МДУ для продуктов, ПДК для воды); • действие на органолептические качества продуктов, урожая, питьевой воды; • летучесть; • токсичность для теплокровных; • коэффициент кумуляции. К эколого-агрохимическим критериямотносятся: • персистентность в почве; • действие напочвенную биоту и ферментативные процессы в почве; • миграция по почвенному профилю; • транслокация в культурные растения и фитотоксическое действие через почву. По каждому критерию пестициды классифицировали на 3...5 классов опасности, каждый из которых оценивался в баллах от 0 до 8 баллов. Чем опаснее пестицид, тем выше балл. Например, по критерию миграции по почвенному профилю выделено 4 класса опасности не мигрирует — оценочный балл 0, мигрирует на расстояние до 15 см — 1, до 50 см — 2, более 50 см — 3 балла. По сумме баллов, которые характеризуют препарат по всем критериям, можно оценить любой пестицид, применяемый в регионе. Пестициду которого сумма баллов по всем критериям превышает 20, относят к особо опасным, от 20 док среднеопасным, менее 13 — к малоопасным. На основе этой классификации разработана методика оценки экотоксикологической ситуации в регионе по интегральному эко- токсикологическому индексу (ИЭТИ), который позволяет сравнить ситуацию в разных районах. Малоопасная ситуация характеризуется индексом менее 50, среднеопасная — от 50 дои опасная — больше В случае опасной ситуации следует пересмотреть ассортимент применяемых пестицидов и усилить меры по санитарному и природоохранному контролю. САНИТАРНЫЕ ПРАВИЛА И НОРМЫ. МЕРЫ ЛИЧНОЙ И ОБЩЕСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ПЕСТИЦИДАМИ Безопасность применения пестицидов обеспечивается соблюдением санитарных правили норм (рис. 2.5). Санитарные правила — это нормативные правовые акты, устанавливающие санитар но-эпидемиологические требования, в том числе критерии безопасности факторов среды обитания для человека, гигиенические нормативы, несоблюдение которых создает угрозу жизни или здоровью человека. Действующие санитарные правила, устанавливающие гигиенические требования к хранению, применению и транспортировке пестицидов и агрохимикатов, введены с февраля 2002 г. Соблюдение санитарных правил обязательно для всех граждан, предпринимателей и юридических лиц. За нарушение их установлена дисциплинарная, административная и уголовная ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации ст. 55 Федерального закона О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»). Государственный контроль за соблюдением требований по охране здоровья населения при обращении пестицидов ивы полнением настоящих санитарных правил осуществляют органы санитарно-эпидемиологической службы Российской Феде рации. Запрещена реклама пестицидов, не прошедших регистрацию Ассортимент препаратов, разрешенных для применения в текушем году в сельскохозяйственном производстве в личных подсобных хозяйствах в санитарной зоне, вокруг рыбохозяйственных водоемов Защищаемые культуры и уничтожаемые вредные объекты Технология применения пестицидов Норма расхода пестицида Способ обработки Срок обработки Кратность обработки Срок последней обработки выхода на обработанный участок для проведения ручных и механизированных работ уборки урожая выпаса скота сенокошения изоляции пчел Площади применения препаратов с временной регистрацией МДУ ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны и атмосферном ПДК и ОДУ вводе общих водоемов и рыбохозяйственных ПДК и О ДК в почве Д СД (допустимая суточная доза поступления пестицида в организм) Рис. 2.5. Регламенты и нормативы применения пестицидов Нормирование содержания пестицидов Не допускается оборот пестицидов, которые не внесены в Государственный каталог (Список) пестицидов, разрешенных к применению на территории РФ в текущем году. При реализации пестицидов продавец (поставщик) обязан обеспечить каждую единицу емкости с пестицидом рекомендациями о его применении, транспортировке и хранении, а также тарной этикеткой. Использование продукции, полученной при применении пестицидов 2.10.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ |