Охрана почв от загрязнения пестицидами

Пестициды широко применяются в сельском хозяйстве и сохраняют более 30% урожая.

Самую обширную группу веществ среди пестицидов как по масштабам практического применения (40-50%), так и по ассортименту (40%) составляют гербициды. С помощью гербицидов удается при малых затратах и в относительно короткий срок снизить засоренность полей на 70-95%, что оказывает благоприятное влияние на режим питательных веществ в почве, повышает эффективность использования органических и минеральных удобрений. По мнению специалистов сельского хозяйства (Овчинникова М.Ф., 1987, с. 5), без гербицидов невозможен переход на индустриальную систему земледелия. Они являются хорошим дополнением к системе агротехнических мер в борьбе с сорняками.

Признавая несомненный положительный эффект применения пестицидов, следует учитывать возможное побочное их действие на другие природные экосистемы.

При обработке посевов пестицидами основная часть их накапливается на поверхности почв и растений. Дальнейшая их судьба схематично показана на рис. 11.

Рис. 11. Миграция пестицидов и накопление их в природных

объектах.

Условные обозначения:

− умеренно стойкие препараты;

−очень стойкие препараты.

Наибольшее применение до первой половины 90-х годов находили пестициды группы органических соединений: хлорированные углеводороды (гексахлоран и др.), диены (альдрин, севин и др.), сложные эфиры фосфорных кислот карбаматы (карбин, тиллами др.), замещенные мочевины (фенурон, монурон и др.).

Часть пестицидов улетучивается, какое-то количество их подвергается фотолизу (разложение под действием ультрафиолета солнечных лучей). Проникая в почву, пестициды сорбируются органическими и минеральными коллоидами; сорбция их обратима.

Основными почвенными свойствами, определяющими их поглотительную способность, являются содержание гумуса, гранулометрический и минералогический состав. Поэтому для получения одинакового гербицидного действия на почвах тяжелого состава требуется больше препаратов, чем на легких. Адсорбция гербицидов почвой в значительной мере зависит также и от внешних условий, таких как рН, температура, влажность. Так, сухая почва адсорбирует больше токсикантов по сравнению с влажной, при этом способность к десорбции снижается. Влияние температуры обусловлено тем, что адсорбция экзотермический процесс, поэтому при повышении температуры адсорбция уменьшается. Величина рН может влиять на свойства пестицидов и их сорбируемость: подкисление среды повышает их адсорбцию, а уменьшение кислотности при известковании, напротив, снижает.

Накопление остатков пестицидов в почве прежде всего зависит от свойств токсиканта. Наиболее стойкие – хлорорганические соединения и группа диенов. Они сохраняются в почве несколько лет. Кроме того, чем больше доза, тем длительнее сохраняется токсикант. Фосфорорганические соединения и производные карбомидной кислоты теряют свою токсичность менее чем за 3 месяца и при распаде не образуют токсичных метаболитов что делает эти соединения предпочтительными.

Избыток токсикантов может мигрировать с нисходящим гравитационным потоком и попасть в грунтовые воды. Накапливаясь в почве, они могут передаваться по пищевым цепям и вызывать заболевания животных и людей.

На территории Украины наибольшее загрязнение почв пестицидами отмечалось в западной части Полесья, в Закарпатье, в Днестровско-Днепровской провинции и в Крыму (рис. 12).

При внесении пестицидов авиаметодами возможно попадание их в почвы на больших площадях. Многие биоциды и их метаболиты обнаруживаются там, где их никогда не применяли (например, в Антарктиде).

Процессы естественной детоксикации идет активнее там, где наиболее интенсивны преобразование и минерализация органических веществ.

Одно из основных условий охраны почв от загрязнения пестицидами – создание и применение менее токсичных и менее стойких соединений, а также уменьшение их доз внесения в почву.

Полная детоксикация биоцидов происходит лишь при их распаде на нетоксичные компоненты. Этому способствуют реакции окисления, восстановления и гидролиза. Наиболее активная роль в разложении принадлежит микроорганизмам, которые используют для своей жизнедеятельности углерод, азот, фосфор, калий входящие в составе пестицидов.

Охрана почв от избытка токсичных веществ (в том числе из удобрений) должна включать такой аспект, как применение гранулирования форм субстратов, комплексных форм соединений; кроме того, необходимо использовать правильные технологии внесения удобрений, соблюдение правил хранения и транспортировки. Всё это предохраняет почвы от избытка агрохимикатов.