Помоги проекту - поделись книгой:
Обеднение растений, используемых в качестве продуктов питания или кормов, незаменимыми аминокислотами является одной из причин ограниченного синтеза в организме человека и сельскохозяйственных животных некоторых белков, снижения темпов роста, продуктивности. При недостатке витаминов нарушается обмен веществ, снижается устойчивость к болезням и загрязнению окружающей среды.
Многочисленные исследования по выявлению влияния минеральных удобрений на свойства растений проведены в МГУ Н. С. Авдониным. Результаты его опытов с томатами приведены в табл.16. Минеральные удобрения оказывают влияние и на специфические свойства сельскохозяйственных культур. Так, в гречихе содержится определенное количество рутина. Благодаря наличию этого соединения гречневая каша относится к диетическим продуктам и используется при лечении ряда заболеваний. Внесение азота при выращивании гречихи в количестве 15— 105 кг/га приводит к заметному снижению содержания рутина, а значит, и ухудшению диетических свойств гречневой крупы [314]. В корнеплодах столовой свеклы при внесении минеральных удобрений одновременно со снижением содержания сухого вещества и сахаристости отмечено уменьшение содержания бетаина и, наоборот, повышение общей кислотности [590].
| Вариант | Сумма сахаров,% на сухое вещество | Белки, % на сухое вещество | Витамин С, мг% на сырое вещество | Каротин, мг% на сырое вещество | Общая кислотность, % на сырое вещество |
| Без удобрений | 30,5 | 7,75 | 12,8 | 0,20 | 0,42 |
| N | 27,4 | 8,35 | 8,5 | 0,22 | 0,47 |
| NK | 27,5 | 9,55 | 10,2 | 0,20 | 0,54 |
| NP | 27,0 | 9,50 | 9,7 | 0,24 | 0,45 |
| РК | 30,5 | 7,61 | 11,4 | 0,20 | 0,46 |
| NPK | 26,5 | 9,25 | 10,6 | 0,30 | 0,50 |
Последние исследования свойств кормов показали, что наряду с известными показателями их биологической ценности следует выделять и биохимические особенности, определяемые наличием свободных функциональных химических групп. Большое количество свободных сульфгидрильных — БН и аминных — ПН2 групп повышает коэффициент использования корма и снижает его затраты на единицу прироста. Другой важной биохимической характеристикой корма являются его активизирующие и ингибирующие свойства по отношению к ферментам пищеварительной системы животных. Использование азотных удобрений в значительной степени увеличивает ферментингибирующие и уменьшает ферментативные свойства корма, а также снижает количество свободных функциональных групп, вступающих во взаимодействие с нитратами [528].
Ранее нами уже рассматривалась роль минеральных удобрений в повышении скорости вымывания ряда макро– и микроэлементов из пахотного горизонта почвы. Известны примеры, когда почвы при внесении высоких доз NPK из среднеобеспеченных по меди и бору были переведены в разряд бедных, а по кобальту — из бедных в очень бедные [293]. Обеднение корнеобитаемого слоя макро– и микроэлементами отражается на минеральном составе растений, а следовательно, на их кормовых и пищевых свойствах. Например, при шестилетнем использовании удобрений содержание меди в пастбищных растениях уменьшилось на 62%. В опыте, проведенном в БелНИИЗе, при внесении калийных удобрений в дозе 30—60 кг/га (К20) содержание магния в бобово–злаковом травостое уменьшилось с 0,30 до 0,22% [325]. Имеются данные о падении концентрации в кормах Мд, Со, Zn, Са [293]. Высказываются предположения о том, что в результате применения удобрений в растениях, выращиваемых в странах Европы, содержится в 6 раз меньше натрия, в 3 раза — меди и, наоборот, в 1,5 раза больше магния, в 2 раза — фосфора и в 4 раза — калия по сравнению с тем, что было 100 лет назад [85].
Изменение минерального состава растений, на фоне увеличения содержания калия, отрицательно влияет на их кормовые достоинства. Потребность животных в калии удовлетворяется в полной мере при его содержании в траве 0,03—0,1% на сухую массу [436]. В результате применения калийных удобрений он может накапливаться в растениях в количествах до 6% К^, в то время как допустимый уровень составляет 2,5%. Избыточное поступление калия ухудшает у сельскохозяйственных животных протеиновый обмен, оплодотворяемость, пищеварение и усиливает выделение мочи [599]. Существенное изменение содержания минеральных веществ в корме ведет к нарушению отношения К: (Са + Мg), которое не должно превышать 2,2. Увеличение этого показателя неблагоприятно для крупного рогатого скота и встречается в 58% образцов пастбищной травы, взятых в хозяйствах Московской области [293].
Изменение минерального состава растений может явиться причиной недостаточного или избыточного поступления в организм человека и сельскохозяйственных животных отдельных элементов и возникновения эндемических заболеваний [384, 550]. В Киевском НИИ кардиологии при изучении распространенности ишемической болезни сердца обнаружили положительную связь между ее встречаемостью и содержанием в продуктах питания магния. Установлено, что недостаточное его поступление является одним из факторов, повышающих встречаемость сердечных заболеваний [160].
Заметные изменения, происходящие в растениях, выращиваемых с применением минеральных удобрений, отражаются на продуктивности сельскохозяйственных животных. В опытах, проведенных в двух хозяйствах Поспелихинского района Алтайского края, при превышении содержания нитратов в кормах в 1,35—1,54 раза продуктивность коров снижалась на 8,4 и 8,8% [309].
Минеральные удобрения, изменяя химический состав растений, могут отрицательно влиять и на качество животноводческой продукции. Использование кормов с высоким содержанием нитратов ухудшает свойства молока и продуктов его переработки. В опытах по изучению влияния скармливания кормовой свеклы, выращенной на удобренном и неудобренном участках, установлено, что в первом случае в молоке на 17,3% снижался прирост бактериальных клеток, в 1,7 раза возрастало содержание гамма–казеина, не подвергающегося сычужному свертыванию и уходящему в сыворотку. По этой причине расход молока на выработку 1 кг сыра увеличился с 10,7 до 11,0 кг. Сыры, выработанные из такого молока, имели худшую дегустационную оценку [120]. Одна из причин ухудшения биохимических и технологических свойств молока состоит в том, что нитраты, попадая из кормов в молоко, снижают ферментативную активность молочнокислых бактерий [629].
Изучение свойств молока, полученного от коров, выпасаемых на пастбищах с разным уровнем азотного питания (доза удобрений 120, 240 и 360 кг действующего вещества на 1 га), показало, что содержание мочевины в нем при минимальной дозе азотных удобрений составило 14,5, а при максимальной — 21,1 мг %, кобальта — 1,51 и 0,87, цинка — 5,9 и 4,0 мкг. Кроме этого, в молоке коров, выпасавшихся на участках с большими дозами азота в пастбищный период, сильнее проявилось снижение доли незаменимых аминокислот. Содержание витамина В7 в молоке первого варианта составило 38,52, а в третьем — 28,56 мкг, В12 соответственно 2,68 и 2,21 мкг [292]. Одной из возможных причин обеднения молока витамином В12, возможно, явился недостаток в растениях кобальта, который входит в его состав [176].
К сожалению, в схеме приведенного опыта отсутствовал вариант без применения азотных удобрений. К тому же не следует результаты этих исследований считать окончательными из–за того, что последствия внесения азотных удобрений, а тем более малых доз, могут проявиться только через длительный срок, то есть тогда, когда произойдут соответствующие изменения в агрохимических свойствах почвы/
1.7. Влияние минеральных удобрений на сохранность и товарные свойства растений
Улучшение снабжения населения продуктами питания связано не только с ростом урожайности сельскохозяйственных культур, но и в значительной мере с сохранностью плодов и овощей в зимний период. Общие потери во время хранения достигают 30% [4]. Поэтому изучению влияния минеральных удобрений на лежкость уделяется немало внимания. Результаты исследований по этому вопросу противоречивы. Наряду с данными о положительном влиянии минеральных удобрений на сохранность растений имеются и противоположные сведения.
Основным фактором, определяющим целостность корнеклубнеплодных растений в зимний период, является содержание в них сухого вещества и углеводов [4]. Повышение оводненности тканей неблагоприятно влияет на сохранность. В наших исследованиях [402], проведенных в УралНИИСХозе совместно с Н. М. Данько, внесение минеральных удобрений способствовало снижению содержания в корнеплодах свеклы и сухого вещества и сахара (табл. 17).
Такие же закономерности выявлены в опытах с другими культурами [396]. Имеются и прямые экспериментальные доказательства ухудшения лежкости клубней, луковиц и корнеплодов, выращенных при использовании минеральных удобрений. Одной из причин этого является повышение интенсивности дыхания плодов и овощей в зимний период и, как следствие, сокращение периода покоя, потеря питательных и вкусовых качеств. Например, после четырех недель хранения лука, выращенного без применения удобрений, доля проросших луковиц составила 15%. Постепенное увеличение дозы азота до 120 кг/га сопровождалось повышением доли проросших луковиц до 40% [636]. Рост общих потерь растениеводческой продукции, выращенной с использованием удобрений и заложенной на хранение, отмечен и в других исследованиях [625]. Применение на посевах овощных культур гербицидов также может ухудшать их сохранность в зимний период. Так, морковь, выращенная с применением минеральных удобрений и обработанная линуроном, удовлетворительно хранилась только до января [590].
Одной из причин снижения сохранности плодов и овощей в зимний период может быть повышение заболеваемости растений, выращиваемых с использованием удобрений [380]. В наших опытах внесение минеральных удобрений во всех вариантах вызывало увеличение числа пораженных слизистым бактериозом корнеплодов турнепса (табл. 18).
Очень сильное влияние оказывают минеральные удобрения на потребительские свойства растений. У них снижается сахаристость, крахмалистость, увеличивается оводненность тканей и содержание небелковых форм азота. У клубней картофеля, даже при внесении небольших доз азотных удобрений (N30-60), увеличивается потемнение мякоти, а их вкус по сравнению с неудобренным вариантом снижается с 3,6 до 3,4— 2,7 балла [496, 107]. Аналогичные данные получены и в других исследованиях. При внесении N90P90K90 вкусовые достоинства клубней картофеля снижались с 5 до 3,3 балла по сравнению с вариантом без удобрений. Увеличение доз удобрений в два раза приводило к потемнению мякоти клубней [347]. Высокое содержание в растениях нитратов усложняет их переработку. При консервировании овощей они вызывают коррозию внутренних стенок металлических банок, способствуя тем самым высвобождению свинца. Обеднение растений углеводами замедляет процессы молочнокислого брожения при засолке капусты и силосовании кукурузы [437].
Комплексная оценка влияния минеральных удобрений на потребительские показатели картофеля, проведенная в Польше, приведена в табл.19. Из данных таблицы следует, что при повышении уровня минерального питания повышается доля нетоварных клубней, а выход качественной продукции снижается.
Ухудшение потребительских свойств при внесении минеральных удобрений наблюдали и в опытах с капустой (табл. 20).
Как видно из приведенных данных, при внесении минеральных удобрений происходит существенное снижение доли товарного урожая. Он на фоне N320P120K 120 оказался даже ниже, чем в контрольном варианте.
1.8. Трудности, связанные с производством минеральных удобрений и добычей сырья
Комплексная оценка состояния окружающей среды в связи с применением минеральных удобрений должна проводиться и с учетом воздействия на нее предприятий добывающих и перерабатывающих агрохимическое сырье. Необходимость этого обусловлена очень сильным отрицательным влиянием горных работ на геодинамические процессы и отдельные структурные элементы ландшафта, а производства удобрений — на прилегающие к предприятиям территории.
При извлечении полезных ископаемых из недр земли там образуются пустоты. Это вызывает подвижку горных массивов и оседание земной поверхности. Оно может достигать нескольких метров [497]. Преобразование рельефа является причиной изменения направления и скорости грунтовых и поверхностных стоков, заболачивания территории. Деформация горных пород возможна и в результате накопления на поверхности земли в больших объемах отходов, которые образуются после переработки добытого сырья.
При производстве калийных удобрений из сильвинитовых руд образуются галитовые отходы (3—4 т на 1 т получаемого хлористого калия) и глинисто–солевые шламы. Отходы, складируемые на поверхности земли, разносятся ветром и размываются дождями, вызывая загрязнение сопредельных территорий. Шламохранилища, в которых хранятся жидкие отходы, способствуют заболачиванию и засолению прилегающих земель. О масштабах воздействия на окружающую среду предприятий, производящих калийные удобрения, можно судить на примере Соликамско–Березниковского промышленного узла. Там ежегодно образуется 16 млн. т галитбвых отходов. Солеотвалы занимают 300, а шламохранилища — 400 га.
Отходами производства Старобинского месторождения занято 1141 га пахотных земель. Только за 30 лет эксплуатации этого месторождения накопилось 325 млн. т галитовых отходов и 38,5 млн. м3 глинисто–солевых шламов. При сохранении существующих технологий переработки сырья и объемов производства к 2000 г. под солеотвалами и шла–мохранилищами в Березниковско-Соликамском районе будет занято 7800 га, а в Старобинском — 2000 га. Общая масса только твердых отходов составит соответственно 770 и 755 млн. т [46,221].
Большую опасность отходы калийного производства представляют для водных объектов. Имея хорошую растворимость, они быстро разносятся поверхностными и внутрипочвенными стоками. Так, в реке Кама содержание хлоридов ниже Березников увеличивается в 3—5 раз [46].
Происходит загрязнение территорий и в результате погрузочноразгрузочных работ. В портовом городе Вентспилсе содержание калийных солей в воздухе достигает 180—400 мг/м3 при допустимой норме 6 мг/м3. Это явилось причиной гибели 2000 га зеленых насаждений, причинен вред здоровью населения [199]. Определенную экологическую опасность представляют откачиваемые шахтные воды, содержащие карбонаты, сульфаты, хлориды и другие соединения [91, 376].
Не меньшее отрицательное влияние на окружающую среду оказывают и заводы, производящие азотные и фосфорные удобрения. Предприятия, производящие азотные удобрения, загрязняютатмосферу окислами азота и аммиаком. В результате воздействия токсичных выбросов Йонавского "Азота" полностью погибли древесные растения на расстоянии 2—3 км от завода. Его негативное влияние на лесные массивы распространяется по направлению господствующих ветров на 20— 25 км. В 8-километровой зоне от завода наблюдается подкисление почв, увеличение содержания подвижного алюминия [25].
Заводы, производящие суперфосфат, загрязняют прилегающие территории фтором и другими химическими элементами. Их содержание в почвах и растениях на расстоянии до 5 км в 5—45 раз превышает фоновые. В районе ПО "Фосфорит", разрабатывающего Кингисепское месторождение, отмечается заметное снижение биологической активности почв. У населения, проживающего в зонах, попадающих под воздействие предприятий, производящих фосфорные удобрения, ухудшается состояние здоровья [39,489].
Долгосрочная ориентация сельскохозяйственного производства на использование минеральных удобрений обострит не только проблемы, связанные с их применением, но и вызывает сомнения ввиду ограниченности запасов фосфорсодержащих и калийных руд. Известные месторождения фосфатов будут полностью выработаны в ближайшие 75— 100 лет [250]. Их общие мировые запасы оцениваются в 84,5 млрд. т, в том числе достоверные — в 27,5 млрд. т. Однако с экономической точки зрения интерес представляют только 14,34 млрд. т [281]. При мировом потреблении к 2000 г. фосфатов в количестве 250 млн. т [549] запасы фосфорного сырья при самых оптимистических прогнозах истощатся через три столетия. Обеспеченность мировой потребности в сырье для производства калийных удобрений значительно выше. Основные запасы калийных солей на планете к концу 80‑х гг. оценивались в 39 113 млн. т К20 (табл. 21).
| Страна | Запасы, млн. т К2О |
| СССР | 22 343 |
| Канада | 14 000 |
| ГДР | 800 |
| ФРГ | 1600 |
| Франция | 50 |
| Испания | 70 |
| Англия | 50 |
| США | 200 |
В будущем добычу апатитов, фосфоритов и калийных солей предстоит вести на большей глубине в ухудшающихся горно–геологических условиях. При увеличении глубины разработок повышается температура, растет горное давление. В связи с выработкой запасов, расположенных в традиционных районах, добыча сырья перемещается на необжитые территории или на север. В некоторых странах разрабатываются проекты вовлечения в эксплуатацию месторождений фосфорсодержащих руд, расположенных на шельфе [239, 509]. В связи с этим производство минеральных удобрений потребует дополнительных капиталовложений, а следовательно, и повышения цен на готовую продукцию.
Важным фактором, определяющим эффективность работы предприятий, вырабатывающих туки, является состав сырья. Сейчас уже не вызывает сомнений, что его качество будет ухудшаться [449]. Это также отразится на стоимости минеральных удобрений. Так, самые лучшие апатиты в СНГ, содержащие 39,4% пятиокиси фосфора, добываются на Хибинском месторождении. Но в связи с его выработкой доля_ сырья этого месторождения в общем объеме поставок к 2000 г. снизится с 65,8% (в 1965 г.) до 37,7%. Замена высококачественных фосфатов на низкосортные усложняет их переработку. Поэтому затраты на производство 1 т Р205 к 2000 г. возрастут не менее чем в 1,5 раза [389]. Проблемы такого же характера будут возникать и при производстве азотных удобрений, так как запасы природного газа, используемого в качестве сырья, также ограничены.
Отрицательное влияние производства минеральных удобрений на биосферу будет усиливаться в результате увеличения территорий, занятых туковой промышленностью. По прогнозу ЮНИДО для выполнения планов на 2000 г. по поставке минеральных удобрений мировому сельскому хозяйству необходимо дополнительно построить 564 завода по производству азотных и 323 — по производству фосфорных удобрений [549]. На это планировалось направить 114 млрд. долл. (в ценах 1975 г.). В целом в производство минеральных удобрений вкладываются значительные суммы и средства. Расходы ферм Великобритании на удобрения составляют свыше 10% всех затрат [345]. На производство азотных удобрений в капиталистических странах потребляется 20—25% всей энергии, используемой в сельском хозяйстве [304]. В нашей стране этот показатель достигает 30% [269]. Только на природоохранные мероприятия, необходимость проведения которых обусловлена деятельностью заводов, производящих минеральные удобрения, в XII пятилетке было выделено 626 млн. руб. [264].
Итак, всесторонняя оценка последствий нерегулируемого применения минеральных удобрений в земледелии показывает, что они являются причиной появления многих проблем и земледельческого и экологического характера. Возникают предпосылки для ухудшения физико–химических свойств почв. Растет их кислотность, изменяется в неблагоприятную сторону содержание отдельных химических элементов, активизируется разрушение органического вещества. Особенностью этих процессов является то, что они носят скрытый характер и обнаружить их можно только по истечении определенного периода. По этой причине они более опасны для будущего, чем для настоящего времени.
Внесение минеральных удобрений коренным образом меняет геохимические потоки в агроландшафтах. Это создает условия для возникновения провинций с нетипичными для данной местности геохимическими характеристиками и загрязнения окружающей среды. Поступление соединений азота и фосфора в водные объекты вызывает эвтрофирование, что затрудняет, а иногда и делает невозможным их использование в хозяйственно–питьевых целях.
Не менее важными являются проблемы качества сельскохозяйственной продукции: В ней, особенно при высоких дозах минеральных удобрений, накапливаются нитраты, снижается содержание Сахаров, отдельных витаминов, аминокислот. Ухудшаются товарные и технологические свойства.
Все перечисленные проблемы возникают в относительно короткие сроки при внесении высоких доз минеральных удобрений. При использовании умеренных доз они принимают хроническую форму и не проявляются в течение длительного времени.
Глава 2. ВЛИЯНИЕ ПЕСТИЦИДОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
2.1. Пестициды в сельскохозяйственном производстве
Современные технологии выращивания сельскохозяйственных культур предусматривают широкое применение пестицидов. По обобщенным данным, их использование предотвращает потери урожая от вредителей на 5,1—20,7%, болезней — на 13% и от сорняков — на 6,8—15,7% [299]. В настоящее время число используемых препаратов достигло 60 тыс. Их мировой объем производства в ] 975 г. составил 1,6 млн. т, а к концу столетия он возрастет до 2,5—2,7 млн. т действующего вещества [549]. Увеличение производства ядохимикатов с середины XX в. стало выполнимо в результате расширения возможностей направленного органического синтеза. Но поскольку некоторые пестициды были получены из химического оружия второй мировой войны, это, очевидно, явилось дополнительным стимулом наращивания их выпуска [453].
Использование ядохимикатов в бывшем СССР к 1990 г. достигло 750—790 тыс. т в год. Если в 1980 г. в Советском Союзе применялось 12 кг пестицидов на каждую тонну минеральных удобрений, то в перспективе этот показатель предполагалось довести до 30 кг [188]. В 1988 г. в нашей стране химическими средствами защиты растений было обработано 154 млн. га посевов, а в 1990 г. — около 200 млн. га [100, 336]. Позднее, из–за экономического кризиса, объемы их применения стали сокращаться.
Наряду с положительным влиянием пестицидов на производство продуктов растениеводства в последнее время накапливаются данные и об отрицательных последствиях их применения. Углубление наших представлений о поведении ядохимикатов в окружающей среде вскрывает самые неожиданные проявления их действия на живые организмы и экосистемы, что обращает на себя все большее и большее внимание.
2.2. Загрязнение пестицидами почв, гидросферы, воздуха и продуктов питания
Большая часть пестицидов, применяемых при выращивании сельскохозяйственных культур, вносится непосредственно в почву или попадает туда с протравленными семенами, а также в результате смывания с поверхности растений выпадающими осадками. Многие ядохимикаты способны длительное время сохраняться в почве. Поэтому их концентрация в пахотном слое при длительном применении постепенно увеличивается.
Среднее содержание ядохимикатов в пахотных почвах в период их интенсивного применения в североевропейской части России составляло 0,005, а на юге 0,5 мг/кг [347]. Ниже приведены данные о загрязнении почв в республиках бывшего СССР (табл. 22).
| Республика | Количество проанализированных проб, тыс. | Доля проб с обнаруженными пестицидами, % | Доля проб с превышением нормативов, % |
| СССР | 42,3 | 33,4 | 4,6 |
| Азербайджан | 0,7 | 58,4 | 29,2 |
| Белоруссия | 0,6 | 37,2 | 24,8 |
| Грузия | 1,1 | 63,8 | 24,4 |
| Казахстан | 18,4 | 17,8 | 1,4 |
| Киргизия | 1,3 | 2,8 | 4,9 |
| Литва | 0,3 | 1,6 | 5,6 |
| Молдавия | 9,1 | 30,2 | 11,7 |
| РСФСР | 3,5 | 25,8 | 1,4 |
| Таджикистан | 0,6 | 66,6 | 3,9 |
| Туркмения | 0,4 | 33,6 | — |
| Узбекистан | 5,0 | 65,3 | 4,7 |
| Украина | 2,5 | 54,5 | 0,7 |
Анализы показали, что почвы преимущественно загрязнены хлорорганическими и фосфорорганическими препаратами. Практически повсеместно обнаруживаются остатки ДДТ [299]. После сокращения объемов применения ядохимикатов в сельском хозяйстве произошло и снижение загрязнения почв. Но до сих пор его уровень достаточно высок. В 1996 г., по данным Росгидромета, доля площадей, загрязненных ядохимикатами в России, составила 7,6% от обследованной территории. В 1997 г. этот показатель в Курской, Тамбовской и Омской областях составил, соответственно, 40,1, 51,7 и 39% [394].
Пестициды, попавшие в почву, постепенно распределяются между отдельными ее фазами. Часть из них связывается органическим веществом и закрепляется, таким образом, в виде устойчивых химических соединений. Закрепление пестицидов в почве происходит и в результате их аккумуляции в клетках и тканях живых организмов. Другая часть пестицидов переходит в почвенный раствор и поэтому очень быстро распространяется по всему пахотному слою. Ядохимикаты, находящиеся в почве, постоянно переходят их одного состояния в другое. Интенсивность и направленность этого процесса зависит от ряда факторов — влажности, температуры, газового режима, выращиваемых культур.
Появление средств химической защиты растений в почвах неизбежно ведет к включению их в биогеохимические потоки. Миграция ядохимикатов и продуктов их физико–химической и биологической трансформации совершается в основном с поверхностными и внутрипочвенными потоками воды, в меньшей степени — за счет аэрозольного переноса. В некоторых случаях они переносятся живыми организмами, ведущими подвижный образ жизни
Миграция пестицидов с водными потоками особенно интенсивно происходит на почвах легкого гранулометрического состава с промывным режимом. При анализе образцов воды, взятых на песчаных почвах с глубины 40— 50 см, однократно обработанных атразином (1— 1,5 кг/га), он обнаруживался во всех пробах в количестве 0,14 мкг/л, а после четырех обработок — 0,57 мкг/л. Максимальный уровень атразина составил 17,5 мкг/л [633]. Данные, полученные в результате наблюдений за поведением ядохимикатов в почве на территории ряда областей РФ, свидетельствуют, что они перемещаются на глубину до 2 м. Такой препарат, как метафос, обнаруживался на глубине 90— 100 см в количестве 14,8% от его общего содержания в метровом слое [394].
По сведениям зарубежных авторов, загрязнение дренажных вод дихлорпропом и 2М-4Х отмечалось в течение недели после их применения на песчаной и двух недель на глинистой почвах [641]. В 1985—1987 гг. ими же проведен анализ 259 образцов воды из рек. В них было обнаружено 11 гербицидов, 2 фунгицида и 5 инсектицидов. Чаще всего встречались дихлорпроп и 2М-4Х, максимальное содержание которых отмечено в июне. Суммарная концентрация феноксикислот достигала 25 мкг/л.
Находящиеся в почве пестициды с нисходящими водными потоками могут выноситься в глубоко залегающие грунтовые воды. При обследовании колодцев, расположенных на территории сельскохозяйственных ферм США, в воде 69% источников выявлено наличие инсектицидов и фунгицидов [648]. В некоторых штатах до 30% артезианских скважин, предназначенных для питьевого водоснабжения, были закрыты ввиду загрязнения ядохимикатами [605]. Их появление после обработки посевов хлопка наблюдали даже на глубине 80 м [550]. Сильное загрязнение грунтовых вод средствами защиты растений наблюдается и в Германии. Там в ряде случаев их концентрация превышает установленные ПДК в 20 раз [499]. Предполагают, что из общего количества применяемых пестицидов в водоемы попадает около 5% [626].
Химические средства защиты растений обнаруживаются и в атмосфере. Очень сильно загрязняется воздух при мелкокапельном и аэрозольном распылении препаратов. Мелкие частицы используемого раствора медленно оседают на растения и поверхность почвы, что увеличивает время нахождения их в воздухе и способствует переносу на другие участки [562].
Загрязнение воздуха пестицидами возможно и в результате поступления их из почвы. После заделки гранулированного фурадана он и его метаболиты обнаруживались в воздухе в течение двух недель в количестве от 0,02 до 0,15 мг/м3 [414]. Такого рода миграция свойственна карбофосу, метафосу, прометрину, далапону, банвелу Д и полихлорпинену [381]. В воздух после применения ядохимикатов могут поступать такие токсичные газы, как фосген, цианистый водород, хлористый водород. Они образуются в результате деградации ядохимикатов, находящихся в почве или на ее поверхности [154].
Часть пестицидов, содержащихся в воздухе, поглощается атмосферными осадками и с ними попадает в почву и водоемы. В дождевой воде, собранной в районе Баден–Вюртемберга, обнаружены атразин, дихлорпроп, симазин, линдан и другие ядохимикаты [648, 500].
Аккумуляция пестицидов в почве сопровождается их переходом в растения. Причем уровень загрязнения сельскохозяйственных культур может быть значительно выше, чем почв, на которых они выращиваются. Например, при содержании в почве фосфамида в количестве 1,0 мг/кг его концентрация в растениях составила 1,4—6,3 мг/кг. Это значительно выше установленных ПДК (1,0 мг/кг) [522].
Недостаточное внимание гигиеническому аспекту применения пестицидов уделяется при использовании быстроразлагающихся препаратов. Принято считать, что вероятность загрязнения ими растений очень мала. Однако результаты экспериментов показывают, что быстрота разрушения зависит не столько от химической природы пестицидов, сколько от тех условий, в которых они разлагаются [335]. Так, 95% метафоса обычно разрушается за 7 суток, но в кислых почвах он может сохраняться в течение 5—6 месяцев [381].
В некоторых случаях нестойкие пестициды, попадая в почву, подвергаются трансформации и превращаются в достаточно устойчивые соединения. При выращивании риса для борьбы с сорняками широко используется пропанид. Обычно он полностью разрушается за 1—2 месяца. Но его метаболит является очень стойким соединением, которое способно сохраняться в почве в течение нескольких лет [95]. Поэтому применение быстроразлагающихся ядохимикатов не может гарантировать их отсутствие в почве и растениях. Ядохимикаты, находящиеся в почве, постоянно переходят их одного состояния в другое. Интенсивность и направленность этого процесса зависит от ряда факторов — влажности, температуры, газового режима, выращиваемых культур.
И при однократном применении ядохимикатов могут иметь место случаи превышения установленных нормативов. Например, в злаковых культурах, обработанных 2,4-Д, его остатки могут содержаться практически всегда, в то время как их присутствие по нормативам, принятым в нашей стране, не допускается [572].
Ядохимикаты, попадающие в растения, способны сохраняться и после их переработки. После однократной обработки винограда ридомилом в дозе 0,25 кг/га его содержание в ягодах составило 100 мкг/кг сырой массы, а в полученном из них вине — 40 мкг/л. При этом исследователи отмечают, что анализы проводились в срок, превышающий рекомендованный период ожидания на 70 суток [15].
Массовыми исследованиями пищевых продуктов, проведенными за рубежом, установлено наличие остатков пестицидов в 20% проанализированных овощей ив 15% фруктов. В 10% проб предельно допустимый уровень был превышен [299]. Третья часть продукции в начале 90‑х гг. была загрязнена пестицидами и в нашей стране. Причем в 10% случаев содержание ядохимикатов превышало допустимые нормы [387]. В России и Узбекистане половина проверенных кормов содержала ГХЦГ выше ПДК. Этот ядохимикат устойчив к разложению и поэтому еще долго будет обнаруживаться в продукции сельского хозяйства. В кормах, проанализированных в Казахстане и Узбекистане, он определяется в среднем на уровне 6—7 ПДК. В Казахстане ранее отмечалось большое загрязнение кормовых растений метафосом. В 1997 г. в аграрный сектор России было поставлено 33,9 тыс. т пестицидов, что в 2,8 раза меньше, чем в 1990 г. Это явилось причиной существенного снижения загрязнения продуктов питания. Сверхдопустимые остатки пестицидов обнаруживались в 0,4% образцов [394].
Пестициды, попадающие в организм сельскохозяйственных животных, впоследствии переходят в мясо, молоко и яйца. В желтке яиц кур, получавших корм с содержанием кельтана 5 мг/кг, он обнаруживался в количестве 1,04—3,33 мг/кг [135].
Только загрязнением кормов пестицидами можно объяснить то, что в Казахстане в молочных продуктах хлорорганические препараты в зимневесенние месяцы содержатся в 50—75%, а в летне–осенние — в 80—100% проб. По этой же причине ядохимикаты в опасных количествах обнаруживались в пятой части колбасных изделий, производимых в бывшем СССР. В 1987 г. пестициды обнаружены в 42% продукции детских молочных кухонь, а также в грудном молоке кормящих матерей [467,591,607].
Угрожающая ситуация в связи с интенсивным применением ядохимикатов складывается в Узбекистане. На территории этого государства Главной причиной появления в листьях, стеблях и плодах пестицидов является обработка вегетирующих растений, но, вместе с тем, не исключена возможность и аэрозольного их загрязнения. Интенсивность разложения препаратов, попавших в растения, зависит от многих факторов. Отдельные элементы интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур, с этой точки зрения, могут оказывать неблагоприятное воздействие. В вариантах с применением хлорхолин–хлорида срок разрушения остатков пестицида в растениях увеличивался по сравнению с контролем в 1,3—1,6 раза. Азотная подкормка оказывала аналогичное действие [299]. В табл.23 приведены результаты изучения влияния микроэлементов, содержащихся в удобрении, на скорость разрушения ядохимикатов.
| Вариант | Содержание инсектицидов, % к исходному содержанию, сут | 3 | 8 | 16 |
| Метафос | 43 | 15 | 0 |
| То же + В | 47 | 29 | 14 |
| То же + Мо | 43 | 20 | 7 |
| Фосфамид | 41 | 21 | 1 |
| То же + В | 53 | 31 | 8 |
| То же + Мо | 44 | 20 | 9 |
Удлиняется срок детоксикации ядохимикатов и при их совместном использовании. Каратэ в отсутствии других пестицидов полностью инактивируется через 14—21 суток, в присутствии трефлана — за 28—32, прометрина — за 32—53, трефлана + прометрина — за 35—45 суток [257].
В опытах, проведенных в ВИЗР, интенсивные технологии выращивания пшеницы удлиняли срок обнаружения байлетона и тилта, соответственно, на 16 и 10 дней, а валотона и метафоса — на 5 и 7 дней [447].
Одним из факторов, определяющих скорость детоксикации остатков пестицидов в растениях, являются климатические условия. Так, ГХЦГ в больших количествах обнаруживается в капусте во влажные годы [61]. А эупарен, наоборот, долго не разрушается в засушливых условиях. После четырехкратной обработки он обнаруживается в зрелых ягодах винограда даже через 37 дней в количестве 10 мг/кг (фунгицид + его метаболит), это почти в 7 раз превышает установленный предельно допустимый уровень [116]. Так как поведение пестицидов в системе почва — растение подвержено большому числу трудноучитываемых факторов, то и при однократном применении ядохимикатов могут иметь место случаи превышения установленных нормативов. Например, в злаковых культурах, обработанных 2,4-Д, его остатки могут содержаться практически всегда, в то время как их присутствие по нормативам, принятым в нашей стране, не допускается [572].
Ядохимикаты, попадающие в растения, способны сохраняться и после их переработки. После однократной обработки винограда ридомилом в дозе 0,25 кг/га его содержание в ягодах составило 100 мкг/кг сырой массы, а в полученном из них вине — 40 мкг/л. При этом исследователи отмечают, что анализы проводились в срок, превышающий рекомендованный период ожидания на 70 суток [15].
Массовыми исследованиями пищевых продуктов, проведенными за рубежом, установлено наличие остатков пестицидов в 20% проанализированных овощей ив 15% фруктов. В 10% проб предельно допустимый уровень был превышен [299]. Третья часть продукции в начале 90‑х гг. была загрязнена пестицидами и в нашей стране. Причем в 10% случаев содержание ядохимикатов превышало допустимые нормы [387]. В России и Узбекистане половина проверенных кормов содержала ГХЦГ выше ПДК. Этот ядохимикат устойчив к разложению и поэтому еще долго будет обнаруживаться в продукции сельского хозяйства. В кормах, проанализированных в Казахстане и Узбекистане, он определяется в среднем на уровне 6—7 ПДК. В Казахстане ранее отмечалось большое загрязнение кормовых растений метафосом. В 1997 г. в аграрный сектор России было поставлено 33,9 тыс. т пестицидов, что в 2,8 раза меньше, чем в 1990 г. Это явилось причиной существенного снижения загрязнения продуктов питания. Сверхдопустимые остатки пестицидов обнаруживались в 0,4% образцов [394].
Пестициды, попадающие в организм сельскохозяйственных животных, впоследствии переходят в мясо, молоко и яйца. В желтке яиц кур, получавших корм с содержанием кельтана 5 мг/кг, он обнаруживался в количестве 1,04—3,33 мг/кг [135].
Только загрязнением кормов пестицидами можно объяснить то, что в Казахстане в молочных продуктах хлорорганические препараты в зимневесенние месяцы содержатся в 50—75%, а в летне–осенние — в 80—100% проб. По этой же причине ядохимикаты в опасных количествах обнаруживались в пятой части колбасных изделий, производимых в бывшем СССР. В 1987 г. пестициды обнаружены в 42% продукции детских молочных кухонь, а также в грудном молоке кормящих матерей [467,591,607].
Угрожающая ситуация в связи с интенсивным применением ядохимикатов складывается в Узбекистане. На территории этого государства очень сильно загрязнены большая часть водохранилищ и практически все сельскохозяйственные угодья. В результате содержание ГХЦГ в молоке, по сообщениям государственных органов здравоохранения, в отдельных случаях достигает 40 и даже 44 ПДК [467].
2.3. Возможные последствия применения пестицидов для человека и сельскохозяйственых животных
Поделиться книгой: