Значение и экологическая роль применения удобрений и пестицидов

Обновлено: 19.09.2024

Абитуриенту и студенту привет! Надеемся, что информация представленная на сайте поможет Вам в выборе будущей профессии, страны и места обучения. Будь в месте с нами в курсе последних событий образования и ЕГЭ. Внезапно наступила сессия? Не беда, шпаргалки на помощь придут всегда!

Поступающим

33. Значение и экологическая роль применения удобрений и пестицидов

Свойство удобрений повышать плодородие почв и урожайность выращиваемых человеком культурных растений известно издревле. В качестве удобрений в течение многих тысячелетий используются компосты, птичий помет, перегной, навоз. Обогащение почвы необходимыми для сельскохозяйственных культур веществами достигается в результате запашки в почву зеленых бобовых растений (гороха, люцерны), выращенных на месте. Перечисленные удобрения относятся к органическим.

Характеристики почвы можно улучшить применением минеральных (химических) удобрений, которые содержат в большом количестве один или несколько основных элементов питания растений, микроэлементы (марганец, медь и др.). С помощью минеральных удобрений можно поддерживать баланс азота, фосфора, калия в почве. При необходимости коррекции величины водородного показателя рН в почву вносят известь или гипс.

В качестве удобрений сегодня используются культуры микроорганизмов, бактерий, переводящих органические и минеральные вещества в форму, легко усваиваемую растениями.

Пестициды используются человеком для защиты растений, сельскохозяйственных продуктов, древесины, изделий из шерсти, хлопка, кожи, в качестве преграды воздействию вредителей и для борьбы с переносчиками заболеваний.

Пестициды - химические вещества, использование которых неизбежно оказывает отрицательное воздействие на человека и природную среду. Применение гербицидов и ядохимикатов вызывает гибель ряда почвенных организмов, изменение почвообразовательного процесса. Использование пестицидов должно осуществляться с соблюдением норм и назначения. Некоторые хлорорганические пестициды, в частности ДДТ, запрещены для использования. В качестве пестицидов используются хлордан, гексахлорбензол, гексахлорциклогексан и линдан, токсафен, мирекс. Большинство этих веществ жирорастворимы и накапливаются в жировых тканях организма животных и человека, влияют на репродуктивную функцию, вызывают онкологические заболевания, изменения в нервной системе. Пестициды глубоко проникают в почву - до 70115 см. Следует отметить, что пестициды мигрируют в пахотном горизонте на глубину до 200 см. Происходит попадание пестицидов в горизонты подземных вод, которые в местах разгрузки выносят загрязнения в поверхностные водные объекты. В настоящее время многие сельскохозяйственные культуры, являющиеся основой важнейших продуктов питания, - зерновые, масличные, овощные, корне и клубнеплоды - загрязнены хлорорганическими пестицидами.

Питание — это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Без питания невозможны процессы роста и развития. С точки зрения практического растениеводства важнейшим средством улучшения питания сельскохозяйственных культур является прежде всего применение органических и минеральных удобрений. Рост растительной продукции определяется множеством факторов, среди которых ведущая роль принадлежит все же удобрениям, и особенно минеральным, производство которых наращивает высокие темпы.

Почва является основным источником обеспечения сельскохозяйственных культур питательными веществами. Однако в современных условиях непрерывной интенсификации сельскохозяйственного производства для ежегодного выращивания высоких урожаев с продукцией высокого качества довольно часто оказывается недостаточным то количество питательных веществ, которое поступает в растения из органического вещества и труднорастворимых минеральных соединений почвы в результате деятельности микроорганизмов и корневой системы растений. Особенно это относится к Нечерноземной зоне, где дерново-подзолистые почвы с низким уровнем окультуренности занимают около 51% площади.

Запасы питательных веществ в почвах во много раз превышают потребность в них растений. Однако большая их часть представлена недоступными для растений соединениями.

Удобрения — это органические и неорганические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных растений и рыбопродуктивности прудов. Они бывают: минеральные (или химические), органические и бактериальные (искусственное внесение микроорганизмов с целью повышения плодородия почв).

Минеральные удобрения, добытые из недр, или промышленно полученные химические соединения содержат основные элементы питания (азот, фосфор, калий) и важные для жизнедеятельности микроэлементы (медь, бор, марганец и др.). Минеральные удобрения подразделяются на азотные, фосфорные, калийные.

Органические удобрения — это перегной, торф, навоз, птичий помет (гуано), различные компосты, органические отходы городского хозяйства (сточные воды, осадки сточных вод, городской мусор), сапропель, зеленое удобрение. Они содержат важнейшие элементы питания, в основном в органической форме, и большое количество микроорганизмов. Действие органических удобрений на урожай культур сказывается в течение 3—4 лет и более.

Бактериальные удобрения — это препараты, содержащие полезные для растений бактерии. Они способны улучшать питание сельскохозяйственных культур и не содержат питательных веществ.

Последствия внесения удобрений. Минеральные удобрения оказывают прямое и косвенное воздействие на сельскохозяйственные культуры, на почву, на развитие биологических процессов в природных водах.

Внесение минеральных удобрений способствует активизации микробиологических процессов в почве, но это приводит к целому ряду отрицательных последствий: ухудшению физико-химических и биологических свойств почв, снижению качества сельскохозяйственной продукции.

Ухудшение физико-химических свойств проявляется в том, что изменяется состав и структура плодородного слоя почвы — гумуса, происходит подкисление почв. Следствием применения биологических свойств почвы являются: изменение видового и родового состава почвенных микроорганизмов, рост численности токсинообразующих (вредных) микроорганизмов, рост численности бактерий и грибов.

Наиболее безопасными с точки зрения влияния на биосферу являются органические удобрения, хотя их избыточное применение приводит к следующим отрицательным последствиям: загрязнение почвы и сельскохозяйственных растений патогенными микроорганизмами и семенами сорных трав, перенасыщение питательными веществами пахотного слоя удобряемых угодий, загрязнение водоемов стоками с полей, накопление избыточного азота в почве и кормовых структурах, что вызывает нарушение обмена веществ у животных.

Пестициды (pestis — зараза, разрушение, cide — убивать) — химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний и т. п. Пестициды, в зависимости от объекта воздействия, подразделяются на:

• гербициды — для уничтожения сорной растительности;

• инсектициды — для уничтожения вредных насекомых;

• зооциды — для борьбы с грызунами;

• фунгициды — против возбудителей грибковых заболеваний;

• дефолианты — для удаления листьев;

• дефлоранты — для удаления цветков.

Пестициды распространяются на больших пространствах, весьма удаленных от мест их применения. Многие из них могут сохраняться в почвах достаточно долго (период полураспада ДДТ в воде оценивается в 10 лет, а для диэлдрина он превышает 20 лет). При использовании даже наименее летучих компонентов более 50% активных веществ в момент воздействия переходят прямо в атмосферу, а для таких пестицидов, как ДДТ и диэлдрин, характерна дистилляция с парами воды на земной поверхности.

Эта часть пестицидов, не достигших растений, подхватывается ветром и осаждается в районах суши или океана, весьма удаленных от зон применения вещества. Они попадают в различные экосистемы, включая океан, пресноводные водоемы, наземные биоценозы и др., в значительных количествах накапливаются в почвах и увеличивают свои концентрации при движении по трофическим цепям.

Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую сред. Они поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в итоге представляют опасность и для самого человека.

Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксид , дибензофуран и др.), отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая таким образом его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти вещества оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека.

Итак, пестициды первых поколений оказались сильнодействующими, в ряде случаев опасными для людей и животных. По мнению химиков, новые типы препаратов-пестицидов, в частности некоторые фосфорно-органические препараты, способны быстро разлагаться во внешней среде, обеспечивая безопасность их применения.

Широкое применение биологических методов защиты растений позволит уменьшить степень загрязнения среды пестицидами.

3. Загрязнение биосферы ядохимикатами.

4. Нарушение природного равновесия экосистем.

5. Значение и экологическая роль удобрений и пестицидов.

· технизации сельского хозяйства (использование машин и техники);

· применение искусственного выведения сортов растений и животных;

· химизация (использование удобрений и ядохимикатов);

· мелиорация (расширение орошаемых земель).

В результате этой революции урожайность зерновых культур возросло в 2-3 раза и вдвое увеличился ассортимент продукции. Более половины пищевых продуктов, которые производятся сейчас, до 1950г. не производилось. Некоторые из развивающихся стран, например Индия, стали удовлетворять свои потребности в зерне путем собственного производства.

Во-первых, резко возросла энергоёмкость сельского хозяйства, на нужды которого расходуется примерно 12% мирового производства нефти.

Во-вторых, примерно десятикратный рост применения азотных и фосфорных удобрений привел к засорению пресных и морских вод.

В-третьих, качество продуктов питания во многих случаях снижается.

В-четвертых, широкое применение пестицидов связано с опасностью отравления людей, как в результате небрежности, так и систематического, ведущего к опасным хроническим заболеваниям.

В-пятых, применение пестицидов ведёт к гибели многих видов высших животных.

Агроэкосистема (агроценоз) –это искусственная экосистема, основные функции (прежде всего продуктивность) которой поддерживаются системой агрохимических мероприятий (вспашка, внесение удобрений, ядохимикатов). Без поддержки человека агроэкосистема быстро распадается, возвращается к естественному состоянию.

Последствия	Причины
Деградация почв	Технизация, химизация, мелиорация
Загрязнение биосферы ядохимикатами	Химизация
Нарушение природного равновесия экосистемы	Искусственное выведение сортов растений и животных.

Деградация почв. Деградацией называют постепенное ухудшение свойств почвы, вызванное изменением условий почвообразования в результате естественных причин. (например, наступление лесов или сухой степи на черноземы) или хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника, загрязнение) и сопровождающееся уменьшением содержания гумуса, разрушением почвенной структуры и снижением плодородия.

Почва - это поверхностный слой земной коры, созданный под совокупным влиянием внешних условий: тепла, воды, воздуха, растительных и животных организмов, особенно микроорганизмов.К факторам почвообразования относятся также рельеф и деятельность человека. Живые организмы способствуют развитию основного свойства почвы – плодородия.

Плодородиемназывают способность почвы обеспечивать растения необходимым количеством питательных элементов, воды и воздуха.Плодородие зависит от запаса питательных веществ – гумуса, содержанием питательных веществ, влагой. В результате применения минеральных удобрений активизируются микроорганизмы, разрушающие гумус, в результате чего плодородие почв снижается.

Пагубное влияние на почву оказывает мелиорация,т. к. происходит засоление и заболачивание земель, нарушается водный баланс.

От агротехники обработки земли зависит степень разрушения верхнего плодородного слоя почвы и эрозии. Даже при правильных севооборотах поля теряют 20 см. почвы за 100 лет. Скорость разрушения почвенного покрова намного превышает скорость почвообразования. За последнее столетие на нашей планете эрозии подверглось около 2 млрд. га поверхности суши. Это 27% обрабатываемых земель.

Почвенная эрозия приобрела всеобщий характер. В России площади самых плодородных земель с содержанием гумуса 10-13% сократились почти в 5 раз.

Результатом деградации почв так же является: нарушение природного равновесия. Основные физические свойства почвы – режим влажности, температуры и аэрации – зависит от механического состава, структуры и плотности почвы. Этим же в значительной степени определяется состав почвообитающих животных и передвигающихся по почве видов.

Загрязнение биосферы ядохимикатами. За последние 50 лет применение минеральных удобрений возросло в 43 раза, пестицидов в 10 раз, что привело к загрязнению отдельных компонентов биосферы: почвы, воды, растительного покрова.

Из-за этого загрязнения обедняется живое население почвы – снижается численность почвенных животных, водорослей, микроорганизмов. Судьба животных, темпы их размножения и биологическая продуктивность тесно связаны с человеческой деятельностью. Примером может служить проблема пестицидов (ядохимикатов). С одной стороны, они спасают урожай, защищают сады, поля и леса от вредителей и болезней, уничтожают сорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых и переносчиков болезней, с другой стороны – разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многих полезных организмов, отрицательно влияющих на здоровье человека.

Ярким примером косвенного влияния на человека загрязнений окружающей среды служит известная история с ДДТ – дихлордифенилтрихлорметилметаном (дуст). Впервые ДДТ был применен для Борьбы с переносчиками малярии и сыпного тифа в Италии в конце второй мировой войны. Затем его стали применять в качестве средства борьбы с вредителями растений. Так, за 25 лет применения на Земле ДДТ (его препараты считались безвредными для человека и теплокровных животных). Однако впоследствии было обнаружено, что он накапливается в пищевых цепях и в организме человека. Например, в США ДДТ был обнаружен в молоке кормящей матери, во многих странах его отложения обнаружены у людей в жировых тканях. Теперь ДДТ снят с производства во всем мире, но в настоящее время еще сохранилось 2/3 рассеянного вещества.

Препараты ДДТ почти не разлагаются. Происходит их медленное накопление в организмах животных и растений, в почве и воде. Накапливаясь в больших количествах, они приобретают высокую токсичность, отрицательно действуя на людей и животных.

Нарушение природного равновесия экосистем.На Земле практически не осталось экосистем, не подвергающихся влиянию человека. Человек создал новые формы домашних животных и культурных растений (высокопродуктивных, морозостойких, засухоустойчивых).

Введение в культуру новых декоративных, лекарственных и иных растений человек обогащает флору той или иной территории. Но наряду с культурными растениями он заносит и сорные. Некоторые из них быстро распространяются и находят новую родину в новых районах, грубо нарушая природное равновесие местных экосистем.

Значение и экологическая роль удобрений и пестицидов.

Питание – это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Без питания невозможны процессы роста и развития. Важнейшим средством улучшения питания сельскохозяйственных культур является, прежде всего, применение органических и минеральных удобрений.

Почва является основным источником обеспечения с/х. культур питательными веществами. Но запасы питательных веществ в почве значительно превышают потребность в них растений. Однако большая часть их представлена недоступными для растений соединениями.

Удобрения -органические и неорганические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных растений и рыбопродуктивности прудов.

- минеральные (азот, фосфор, калий)

- органические (перегной, торф, навоз, птичий помёт, …)

- бактериальное (содержащие полезные для растений бактерии)

Минеральные удобрениясодержат основные элементы питания (азот, фосфор, калий) и важные для жизнедеятельности микроэлементы (медь, бор, марганец…)

Минеральные удобрения подразделяются на азотные, фосфорные и калийные.

Органические удобрения – это перегной, торф, навоз, птичий помет, различные компосты, органические отходы городского хозяйства (сточные воды, осадки сточных вод, городской мусор), зелёное удобрение. Они содержат важнейшие элементы питания, в основном в органической форме, и большое количество микроорганизмов. Действие органических удобрений на урожай культур сказывается в течение 3-4 лет и более.

Бактериальное удобрение – это препараты, содержащие полезные для растений бактерии. Они способны улучшать питание сельскохозяйственных культур и не содержат питательных веществ.

Удобрения— это органические и неорганические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных растений и рыбопродуктивности прудов. Они бывают: минеральные (или химические), органические и бактериальные (искусственное внесение микроорганизмов с целью повышения плодородия почв).

Минеральные удобрения, добытые из недр, или промышленно полученные химические соединения, содержат основные элементы питания (азот, фосфор, калий) и важные для жизнедеятельности микроэлементы (медь, бор, марганец и др.). Минеральные удобрения делятся на азотные, фосфорные, калийные.

Органические удобрения— это перегной, торф, навоз, птичий помет (гуано), различные компосты, органические отходы городского хозяйства (сточные воды, осадки сточных вод, городской мусор), сапропель, зеленое удобрение. Они содержат важнейшие элементы питания, в основном в органической форме, и большое количество микроорганизмов. Действие органических удобрений на урожай культур сказывается в течение 3—4 лет и более.

Бактериальные удобрения - это препараты, содержащие полезные для растений бактерии. Они способны улучшать питание сельскохозяйственных культур и не содержат питательных веществ.

Последствия внесения удобрений.Минеральные удобрения оказывают прямое и косвенное воздействие на сельскохозяйственные культуры, на почву, на развитие биологических процессов в природных водах.

Ухудшение физико-химических свойств проявляется в том, что изменяются состав и структура плодородного слоя почвы - гумуса, происходит подкисление почв. Следствием применения биологических свойств почвы являются:

изменение видового и родового состава почвенных микроорганизмов, рост численности токсинообразующих (вредных) микроорганизмов, рост численности бактерий и грибов.

Пестициды(pestis - - зараза, разрушение, cide - - убивать) — химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний и т. п.

Пестициды распространяются на больших пространствах, весьма удаленны от мест их применения. Многие из них могут сохраняться в почвах достаточно долго (период полураспада ДДТ в воде оценивается в 10 лет, а для диэл-Дрина он превышает 20 лет). При использовании даже наименее летучих компонентов более 50% активных веществ в момент воздействия переходят прямо в атмосферу.

Часть пестицидов, не достигших растений, подхватывается ветром и осаждается в районах суши или океана, весьма удаленных от зон применения вещества. Они попадают в различные экосистемы, включая океан, пресноводные водоемы, наземные биоценозы и др., в значительных количествах накапливаются в почвах и увеличивают свои концентрации при движении по трофическим цепям.

Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Они поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в итоге — представляют опасность и для самого человека.

Загрязнение биосферы отходами горного производства.

Понятие экологического риска

Экологический риск - это вероятность деградации окружающей природной среды или перехода ее в неустойчивое состояние в результате текущей или планируемой хозяйственной деятельности; возможность потери контроля за происходящими экологическими событиями.

Экосистема развивается сама, сама себя воспроизводит при отсутствии факторов, которые могут нарушить природное равновесие и устойчивость системы. Источниками неустойчивости, опасности могут быть природные стихийные явления (землетрясения, наводнения), живая природа (эпидемии, эпизоотии), а также антропогенный фактор (аварии, катастрофы).Экологический риск — это вероятность разрушения круговорота жизни вследствие деятельности человеческого общества, ошибок в деятельности людей. Стремясь к улучшению, человек часто добивается противоположного эффекта. Человек улучшает какую-либо подсистему и не учитывает при этом возможности всей системы, тем самым увеличивая ее неустойчивость.

Экологический риск возрастает при эксплуатации технических сооружений и коммуникаций. На территории России каждый день происходят крупные разрывы трубопроводов; раз в неделю происходят железнодорожные аварии; раз в месяц — крупные аварии в промышленности.

Считается, что человеческими ошибками обусловлено 45% экстремальных ситуаций на АЭС; 60% авиакатастроф; 80% морских катастроф.

Лекция №11

В настоящее время в сельском хозяйстве остро стоят проблемы улучшения состояния почв, возможных путей повышения ее биологической активности, сохранения и улучшения ее плодородия. Анализ литературы показывает, что повсеместно происходит изменение физико-химических свойств, приводящих к разрушению структуры почвы, нарушению ее водно-воздушного и органического состава. В числе главных причин, вызывающих снижение гумуса в почвах, можно назвать усиленную минерализацию органических компонентов почвы, вследствие интенсивной обработки, применения минеральных удобрений и пестицидов.

Содержание работы

1 Введение…………………………………………………………………………3
2 Содержание питательных веществ в почвах………………………………….4
3 Пестициды……………………………………………………………………….6
3. 1 Понятие пестицидов и история открытия…………………………………..6
3. 2 Классификация пестицидов………………………………………………….7
3. 3 Химические и физические свойства пестицидов……………………. …. 9
3. 4 Применение………………………………………………………………….11
3. 5 Экологическая опасность: действие на окружающую среду и организм человека. Меры предосторожности…………………………………………….12
3. 6 Исторические факты использования пестицидов…………………. …..15
4 Удобрения……………………………………………………………………..17
4. 1 Минеральные удобрения…………………………………………………. 18
4. 2 Органические удобрения.…………………………………………………..22
4. 3 Бактериальные удобрения………………………………………………….25
4.4 Экологические аспекты применения удобрений…………………..………27
5 Эколого-гигиеническая оценка сельскохозяйственной продукции, полученной с использованием пестицидов и минеральных удобрений…..…32
6 Список литературы……………………………………………………………36

Файлы: 1 файл

значение и экологическая роль удобрений и пестицидов.docx

В зависимости от скорости разложения в почве пестициды разделяют на шесть групп:

1) с периодом распада более 18 мес (хлорорганические препараты, соединения селена);

2) около 18 (триазиновые гербициды, пиклорам, диурон и некоторые др.);

3) около 12 (производные галоидбензойных кислот и некоторые амиды кислот);

4) до 6 (нитрилы кислот, производные арилоксиуксусных кислот, трефлан и его аналоги, нитрофенолы и др.),

5) до 3 (производные арилкарбаминовых, алкилкарбаминовых кислот, некоторые производные мочевины и гетероциклические соединения);

6) менее 3 мес (органические соединения фосфора и др.).

По способу проникновения в организм вредителей, различают кишечные пестициды, проникающие через ротовые органы и кишечник; контактные - при контакте ядов с поверхностью тела вредителей, то есть через кожные покровы; фумигантные, попадающие в организм в парообразном или газообразном состоянии через дыхательные пути, и системные, легко проникающие в ткани растений или животных и поражающие вредителей, питающихся соком растений или животных.

В сельском хозяйстве предпочтительней использовать вещества, разлагающиеся за вегетационный период, на аэродромах и в борьбе с зарастанием дорог - с большей продолжительностью действия.

По токсичности для человека и теплокровных животных пестициды разделяют на 4 группы: сильнодействующие, высокотоксичные, среднетоксичные и малотоксичные. ЛД50 (наименьшая доза пестицидов, вызывающая смертность 50 % подопытных животных) для этих групп равна соответственно до 50, 50 - 200, 200 - 1000 и свыше 1000 мг/кг. Такое деление носит условный характер, так как токсичность пестицидов для человека и животных зависит не только от абсолютного значения смертельных доз препаратов, но и от др. его свойств: возможности отдалённых последствий пестицидов при систематическом воздействии на организм; способности его накапливаться в организме и окружающей среде; стойкости во внешней среде; бластомогенных свойств (способность вызывать опухоли), мутагенных (влияющих на наследственность), эмбриотоксичных (влияющих на развитие плода), тератогенных (вызывающих уродства), аллергенных.

3.3 Химические и физические свойства пестицидов

По химическому составу все химические препараты делятся на классы. Например, фунгициды бывают:

1) неорганические (соединения с медью, серой и железным купоросом);

2) органические (гетероциклические соединения, с амидами и анилидами кислот и т.п.).

Инсектициды имеют свою химическую группу:

1) соединения с хлором;

3) с карбаматами;

4) синтетические пиретроиды.

Пестициды относятся к различным классам органических и неорганических соединений. Большинство представляет собой органические вещества, получаемые синтетическим путём. Среди них важное место принадлежит хлорорганическим и фосфорорганическим пестицидам, производным карбаминовой кислоты, пестицидам растительного происхождения, триазинам, производным мочевины. Из неорганических веществ важны соединения меди, серы и др.

Особого внимания заслуживает группа фосфорорганических пестицидов, это органические производные фосфорных кислот. Мало стабильны в окружающей среде, что исключает возможность их накопления в опасных для живых организмов количествах. Большинство фосфорорганических пестицидов разлагается в объектах окружающей среды, образуя нетоксичные продукты: H₃PO₄, CO₂ и H₂O. К недостаткам относится сравнительно высокая токсичность многих фосфорорганических пестицидов для человека и животных, что вызывает необходимость соблюдать меры предосторожности при их использовании.

Действие пестицидов на живые организмы напрямую зависит от строения этих веществ. Пестициды – не только яды, отравляющие многие живее организмы, многие из них обладают высокой специфичностью, что уменьшает воздействие пестицида на окружающую среду. Рассмотрим примеры. Ювенильный гормон – 10,11-окси-7-этил-3,11- диметил-2,6-тридекадие-новой кислоты – вещество, выделяемое всеми насекомыми, необходимо на отдельных этапах их развития (превращение личинки) и вредно для других стадий (яйца). Попадание гормона на тело взрослого насекомого приводит к гибели потомства. На этом основан весьма эффективный биологический метод борьбы с вредными насекомыми (1 грамма гормона достаточно для гибели 1 млрд. насекомых). Успешно решается проблема специфичности биологических стерилизаторов. Например, высокой активностью обладает метиловый эфир n-(1,5-диметил-1,4-гексадиен)- бензойной кислоты.

Другой биологический метод уничтожения вредных насекомых заключается в использовании половых аттрактантов – высокоспецифических веществ, выделяемых самками для привлечения по запаху самцов на расстоянии до нескольких километров. Поражает невероятная чувствительность насекомых к аттрактантам, являющимся непредельными алифатическими спиртами, кислотами или их эфирами и терпеноидами. Например, аттрактант коробочной хлопковой моли является ацетатом транс-10-пропил-5,9- тридекадиен-1-ола (строение установлено в 1966 году).

В зависимости от строения и входящих в состав пестицидов веществ они обладают разной активностью. Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензфуран и др.), отличаются чрезвычайной биологической активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи.

Т.к. пестициды в большинстве своём всё же очень устойчивые вещества, особого внимания требует вопрос, затрагивающий реакции их разложения. В природной среде существует процесс естественной химической конверсии в результате гидролиза, окисления, фотолиза пестицидов. Однако этого недостаточно для того, чтобы пестициды не накапливались в почве.

Наиболее известные искусственные методы обезвреживания пестицидов – это захоронение, сжигание, плазмохимическое разрушение и др. Наиболее перспективной для практики является окислительная деструкция токсичных веществ в жидкой фазе. Существуют различные его разновидности: биологическое окисление, окисление активным хлором, озоном, пероксидом водорода, электрохимическое окисление. Последняя из перечисленных разновидностей характеризуется как наиболее универсальная и удобная для практической реализации, т.к. она позволяет генерировать окислитель на аноде и одновременно восстанавливать токсичные ионы тяжелых металлов на катоде.

Пестициды применяются главным образом в сельском хозяйстве, хотя их используют также для защиты запасов продовольствия, древесины и других природных продуктов. Во многих странах с помощью пестицидов ведется химическая борьба с вредителями лесов, а также переносчиками заболеваний человека и домашних животных (например с малярийными комарами).

Это основа химического метода защиты растений, являющегося пока самым эффективным в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками. Пестициды способствуют значительному сокращению потерь в сельском и лесном хозяйстве, деревообрабатывающей промышленности. Затраты на их применение окупаются в 5 — 12 раз.

В зависимости от свойств пестицидов и его назначения для обработки одного гектара требуется 0,2 — 40 кг (чаще 0,5 — 2 кг) пестицида в пересчёте на активное вещество. Чтобы равномерно распределить такое небольшое количество пестицидов по обрабатываемой площади, их применяют в соответствующей препаративной форме (смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, дусты, растворы в воде и органических растворителях, аэрозоли, гранулы и др.) и вносят различными способами (опрыскивание, опыливание, фумигация, отравленные приманки, протравливание).

В препаративную форму, кроме пестицида, входят вспомогательные вещества, разбавители и эмульгаторы. Наиболее перспективны препараты для опрыскивания (смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, растворы в воде и органических растворителях), а также гранулы для нанесения на растения и внесения в почву. Особенно интересны растворы в нелетучих органических растворителях, используемые для ультрамалообъёмного опрыскивания (УМО), при расходе препарата от 0,5 до 10 л/га. Обработку сельскохозяйственных культур пестицидами проводят с помощью наземных машин и авиации.

Если обработка пестицидом производится в ручную, необходимо помнить о средствах защиты, в первую очередь о спецодежде. Существуют ограничения, которые запрещают выполнение данной работы лицами, имеющими определённые виды заболеваний, детьми, беременными и кормящими женщинами и т.д.

3.5 Экологическая опасность: действие на окружающую среду и организм человека. Меры предосторожности

Влияние пестицидов на биоценозы сложно и многообразно. Особенно значительные нарушения биоценозов отмечаются при систематическом применении стойких высокотоксичных пестицидов (главным образом инсектицидов, акарицидов).

Известно отрицательное действие при неправильном использовании пестицидов на человека, а также на пчёл, шмелей и др. насекомых опылителей, на рыб (при попадании в водоёмы), птиц, диких зверей, домашних животных, а также на природу в целом. Для предупреждения возможного вредного влияния пестицидов на человека, животных, растения, воду и т.д. необходимо при применении учитывать их действие не только на определённого вредителя, но и на биоценозы и предвидеть конечные результаты проводимых мероприятий. Важно строго соблюдать контроль за остаточными количествами пестицидов в пищевых продуктах. Существуют правила по хранению, транспортировке и применению пестицидов, которые обязательны для всех ведомств, а также для отдельных лиц, работающих с пестицидами.

Большое внимание уделяется выделению, изучению, синтезу и разрабатыванию способов применения пестицидов новой природы действия, отличающихся высокой специфичностью, — половым аттрактантам (феромонам), антифидингам, хемостерилизаторам, веществам, обладающим действием ювенильного гормона, выделяемого мозгом насекомого. Введение насекомому ювенильного гормона или его аналогов на той стадии развития, когда гормон должен отсутствовать, приводит к нарушению метаморфоза или вызывает гибель насекомого. Высокая специфичность этих групп пестицидов, видимо, позволит в будущем избирательно истреблять определённые виды насекомых, не затрагивая биоценоза в целом. Пестициды должны превратиться из средств уничтожения вредителей в средства регуляции их численности.

Наименьшая опасность применения пестицидов для полезных насекомых (энтомофагов, опылителей, медоносных пчёл) достигается при предпосевной обработке семян, посадочного материала, использовании пестицидов избирательного действия, обладающих меньшей токсичностью для энтомофагов, чем для фитофагов.

Пестицидное отравление губительно действует на многих плотоядных, особенно птиц. Общий эффект использования пестицидов — снижение видового разнообразия. Обычно пестициды также повышают продуктивность на нижних трофических уровнях и понижают на верхних

Пестициды также отравляюще действуют и на организм человека. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая, таким образом, его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека. Большинство их поступает в человеческий организм через органы дыхания, кожу, желудочно-кишечный тракт. Особенно опасны отравления пестицидами при обработке помещений и посевного материала.

Хлорорганические пестициды обладают общим токсическим действием на организм; они обычно поражают внутренние органы (печень, почки) и нервную систему. Признаки отравления мало специфичны: общая слабость, головокружение, тошнота, раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей.

Большинство фосфорорганических пестицидов легко проникает в организм через кожу и обладает выраженным антихолинэстеразным действием. Признаки острого отравления ими специфичны: слюнотечение, сужение зрачков, мышечные подёргивания, судороги.

При остром отравлении ртутьорганическими пестицидами наблюдаются повышенное выделение слюны, металлический вкус во рту, тошнота, иногда — рвота, понос со слизью, головные боли, обморочное состояние.

Все виды работ с пестицидами проводятся с обязательным использованием средств индивидуальной защиты (спецодежды, спецобуви, ношение перчаток, респиратора, противогаза, защитных очков, ежедневный прием теплого душа после работы). К работам с пестицидами не допускаются лица с медицинскими противопоказаниями, подростки до 18 лет, беременные и кормящие женщины. Продолжительность рабочего дня не должна превышать 6 часов, при контакте с сильнодействующими пестицидами — 4 часов.

Острые отравления пестицидами могут протекать в легкой, средней и тяжелой степени.

Отравления легкой степени характеризуются умеренной головной болью, головокружением, общей слабостью, недомоганием. При попадании яда через верхние дыхательные пути отмечается раздражение слизистых оболочек (кашель, слезотечение, чиханье), через пищевой канал — боль в эпигастральной области, понос, металлический вкус во рту (как при отравлении мышьяком или ртутьсодержащими препаратами).