CC BY
139
УДК 632.95
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Н. В. Кожевников, А. В. Заушинцена
THE ANALYSIS OF THE USE OF PESTICIDES IN KEMEROVO REGION
N. V. Kozhevnikov, A. V. Zaushintsena
В обзоре литературы представлен анализ применения пестицидов на территории Кемеровской области. Высокая эффективность пестицидов в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками способствует значительному сокращению потерь в сельском хозяйстве и обусловливает неуклонный рост масштабов их применения, что, к сожалению, влечет за собой определённое отрицательное воздействие на окружающую среду. Использование пестицидов приводит к загрязнению сельскохозяйственной продукции и объектов окружающей среды. Анализ имеющихся в литературе сведений показал наличие в Кемеровской области загрязнения почвенного покрова, продуктов питания, продовольственного сырья, воды хозяйственно-питьевого назначения и воздуха рабочей зоны остаточными количествами пестицидов. В статье приводятся данные применения препаратов по группам пестицидов, видам деятельности и классу опасности. Для определения степени опасности загрязнения природных ландшафтов рассчитана условная пестицидная нагрузка на сельскохозяйственные почвы Кемеровской области.
The literature review presents an analysis of the use of pesticides in Kemerovo region. The high efficiency of pesticides in the fight against pests, diseases and weeds contributes to a significant reduction of losses in agriculture and leads to a steady increase of pesticides application. Unfortunately, this tendency entails a certain negative impact on the environment. The use of pesticides leads to agricultural and environmental pollution. The analysis of available literature data showed that in Kemerovo region the of soil, food, food raw material, household water and the air in the working area is contaminated by pesticide residues. The paper presents data on using pesticides by groups, activities and hazard class. The conventional pesticide load on agricultural soils of Kemerovo region was calculated for determining the risk level of natural landscapes pollution.
Ключевые слова: агрохимикаты, загрязнение остаточными количествами пестицидов, пестицидная нагрузка, охрана окружающей среды.
Keywords: agrochemicals, contamination by pesticide residues, pesticide load, environmental protection.
Под общим названием «пестициды» подразумевают огромный список химических соединений природного или синтетического происхождения. В соответствии с ГОСТ 21507 - 76 «Защита растений. Термины и определения» [1] пестициды - химические препараты, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорняками, вредителями и микроорганизмами, вызывающими порчу сельскохозяйственной продукции, материалов и изделий, а также для борьбы с паразитами и переносчиками опасных заболеваний человека и животных.
Химический метод защиты растений является самым эффективным в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками и способствует значительному сокращению потерь в сельском хозяйстве. Сельскохозяйственное производство в современных условиях невозможно без применения пестицидов, а их использование в настоящее время - необходимый агротехнический прием для получения высоких урожаев [2].
Увеличение масштабов производства и широкое использование химических средств защиты растений приводит к загрязнению этими соединениями окружающей среды. Большая часть применяемых пестицидов вносится непосредственно в почву или попадает туда с протравленными семенами, отмирающими сорняками и трупами насекомых, а из почвы попадают в сельскохозяйственные растения, пищевые продукты и природные воды.
Многие ядохимикаты способны длительное время сохраняться в почве, поэтому их концентрация в пахотном слое при длительном применении постепенно увеличивается [3]. Длительность нахождения пестицидов в почве зависит от их состава. Стойкие соединения сохраняются до 10 лет и более. Мигрируя с природными водами и переносясь ветром, стойкие пестициды распространяются на большие расстояния. В результате применение пестицидов оказывает сильное антропогенное воздействие на природные экосистемы [4].
Мировой ассортимент пестицидов насчитывает тысячи препаратов на основе нескольких сотен химических веществ. В соответствии с Государственным каталогом пестицидов и агрохимикатов, на территории Российской Федерации на 2014 г. разрешены к применению более тысячи средств защиты растений, в основе которых около 300 действующих веществ [7].
В Кемеровской области в течение последних лет отмечается тенденция увеличения количества торговых наименований и действующих веществ, применяемых пестицидов (рис. 1). В 2014 г. количество торговых наименований составило 300, действующих веществ - 139, в 2013 г. - 276 и 138 соответственно, в 2012 г. - 253 торговых наименования и 125 действующих вещества.
Рис. 1. Ассортимент применяемых пестицидов в Кемеровской области в 2007 - 2014 гг. [6 - 13]
Все пестициды, примененные для защиты растений в Кемеровской области, за рассматриваемый период были зарегистрированы в «Государственных каталогах пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации» на 2003 - 2014 гг. [7 - 14].
На территории Кемеровской области пестициды применяются при производстве растениеводческой продукции в условиях открытого и закрытого грунта,
в ветеринарной практике для обработки животных от эктопаразитов, в лесном хозяйстве, на землях несельскохозяйственного назначения и на предприятиях, осуществляющих хранение и переработку зерновых культур (таблица 1, 2). В общем объеме использованных препаратов наибольший удельный вес приходится на сельское хозяйство (производство растениеводческой продукции в условиях открытого грунта).
Таблица1
Количество пестицидов, израсходованных в Кемеровской области за период с 2003 по 2008 гг., тонн [8 - 9]
Вид деятельности 2003 2004 2005 2006 2007 2008
При производстве растениеводческой продукции 123,519 191,091 490,487 396,451 429,938 536,302
В ветеринарной практике для обработки животных 0,517 0,507 0,602 0,564 0,500 0,500
В лесном хозяйстве 0,257 0,062 0,395 2,844 0,130 -
На землях несельскохозяйственного назначения 2,442 1,463 1,555 1,264 2,900 1,190
Всего 126,735 193,123 493,034 401,123 433,468 537,992
Таблица 2 Количество пестицидов, израсходованных в Кемеровской области за период с 2009 по 2014 гг., тонн [10 - 15]
Вид деятельности 2009 2010 2011 2012 2013 2014
При производстве растениеводческой продукции 470,800 380,758 528,394 491,571 359,116 319,321
В ветеринарной практике для обработки животных 0,694 0,534 0,567 нет данных
В лесном хозяйстве - - 0,555 нет данных
На землях несельскохозяйственного назначения 0,993 2,888 7,272 нет данных
Всего 472,487 384,180 536,788 494,435 359,121 322,614
Начиная с 2003 г., применение средств защиты растений в Кемеровской области уверено росло, достигнув максимума в 2008 г. - 537,992 тонн. В 2011 г. негативные тенденции, связанные с кризисом, а также последствия засушливого лета 2010 года во многом были преодолены, что снова повысило спрос на пестициды - в 2011 г. израсходовано 536,788 тонн. В последующие годы произошло снижение применения пестицидов, связанное со сложной экономической ситуацией в стране и сельском хозяйстве.
Пестициды объединяют следующие группы веществ: гербициды, уничтожающие сорняки, инсектициды, уничтожающие насекомых--вредителей, фунгициды, уничтожающие патогенные грибы, зооциды, уничтожающие вредных теплокровных животных и т. д. В общем объеме использованных средств защиты растений наибольший удельный вес приходился на гербициды - от 81,58 до 92,2 % (таблица 4). Гербици-
В настоящее время наблюдается снижение сельскохозяйственных предприятий производящих растениеводческую продукцию с применением пестицидов. В 2014 г. на территории области производством растениеводческой продукции в условиях открытого и закрытого грунта занимались 351 сельскохозяйственных предприятия, из них 103 предприятия применяли пестициды, в 2013 г. - 414 и 147 предприятий соответственно, в 2012 г. - из 453 сельскохозяйственных предприятий 169 применяли пестициды (таблица 3).
ды - это химические препараты, предназначенные для уничтожения травянистой растительности, прежде всего сорной [1]. Химический метод борьбы с сорной растительностью - неотъемлемый элемент современных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Использование гербицидов не только снижает уровень засорения, но и обеспечивает значительный прирост урожая.
Группы пестицидов Количество использованных пестицидов
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Инсектициды и акарициды 4,055 6,619 6,981 5,872 6,297 11,126 11,015 10,202 9,135
Фунгициды и протравители 12,703 17,02 2 18,635 24,343 26,565 54,040 44,074 31,082 52,546
Гербициды 102,292 165,9 84 464,274 365,568 393,985 462,511 414,271 336,447 451,248
Дефолианты и десиканты 0,470 1,040 0,594 0,640 1,545 3,730 0,380 3,001 7,003
Биопрепараты 5,678 2,482 3,490 3,680 1,126 3,302 6,535 9,916 8,418
Регуляторы роста растений 0,185 3,970 5,801 1,710 0,421 1,568 0,922 0,005 -
Всего 125,382 197,1 17 499,775 401,813 429,938 536,277 477,196 390,653 528,394
Таблица 3
Количество сельскохозяйственных предприятий Кемеровской области, производящих растениеводческую продукцию с применением пестицидов в 2007 - 2014 гг. [8 - 14]
Год Количество сельскохозяйственных предприятий, производящих растениеводческую продукцию В том числе с применением пестицидов
2007 476 248
2008 461 257
2009 447 251
2010 438 206
2011 461 208
2012 453 169
2013 414 147
2014 351 103
Таблица 4
Количество пестицидов, использованных для защиты растений в Кемеровской области
в 2003 - 2011 гг., тонн [6 - 10]
Большинство используемых агрохимикатов за рассматриваемый период относятся к 3 классу опасности - умеренно опасным пестицидам [5]. Пестициды 1 класса опасности не рекомендуются для применения в народном хозяйстве. Пестициды 2 класса опасности могут применяться только специалистами при условии строгой регламентации, обеспечивающей
безопасность для работающих, населения и окружающей среды. Пестициды 3 и 4 классов опасности применяются в соответствии с требованиями санитарных норм, правил и инструкций [6]. Ассортимент примененных средств защиты растений по классам опасности представлен в таблице 5.
Таблица 5
Ассортимент примененных пестицидов по классам опасности в Кемеровской области
за период с 2007 по 2011 гг. [8 - 11]
Класс опасности Ассортимент примененных средств защиты растений
2007 2008 2009 2010 2011
1 класса опасности - 1 - 2 1
2 класса опасности 49 65 60 66 71
3 класса опасности 83 104 118 125 165
4 класса опасности 10 9 13 6 7
Всего 142 179 191 199 244
Использование химических средств защиты растений приводит к загрязнению сельскохозяйственной продукции и объектов окружающей среды. Ежегодно в Кемеровской области остаточные количества пестицидов обнаруживаются в пробах продуктов питания, продовольственного сырья, воды хозяйственно-питьевого назначения, почвы и воздуха рабочей зоны [7 -13].
Результаты анализа показывают, что присутствие пестицидов выявлялось во всех проконтролированных группах продуктов питания. В 2014 г. пестициды обнаружены в зерне и зернобобовых, плодово-ягодной продукции, овощах, бахчевых культурах, продуктах масложировой промышленности. В 2013 г. в зерне и зернобобовых, рыбе свежей, плодово-ягодной продукции, в овощах, бахчевых культурах. В 2012 г. в плодово-ягодной продукции, рыбе свежей, овощах, бахчевых культурах. В 2011 г. пестициды обнаруживались в мясе, мясопродуктах и птице, продуктах масложировой промышленности, муке.
Удельный вес проб продуктов питания и продовольственного сырья, содержащих пестициды, в последние годы уменьшается и составил 1,2 % в 2014 г. (в 2013 г. - 1,5 %, в 2012 г. - 2,4 %). Во всех исследованных пробах с 2009 г. количество пестицидов не превышает максимально-допустимый уровень. В 2008 г. выше максимально-допустимого уровня пестициды обнаружены в одной группе продуктов -овощах и бахчевых.
В 2014 г. во всех пробах пищевых продуктов и продовольственного сырья, содержащих пестициды, обнаружены хлорорганические пестициды, в 2013 г. -хлорорганические пестициды и фосфорорганические пестициды, в 2012 г. - хлорорганические пестициды. Из определяемых пестицидов в продуктах и продовольственном сырье обнаружено присутствие: ДДТ, ДДЕ, ДДД, ГХЦГ, линдан, децис, карбофос, цимбуш, дикамба (таблица 6).
Таблица 6
Результаты лабораторного контроля продуктов питания и продовольственного сырья на содержание остаточных количеств пестицидов в 2003 - 2014 гг. [8 - 14]
Год Количество исследованных проб Удельный вес проб, содержащих пестициды, % Удельный вес проб, содержащих пестициды в количествах выше МДУ, %
2003 1547 3,9 0,013
2004 1608 6,5 0,18
2005 1361 7,1 3,00
2006 2463 7,7 0,12
2007 2267 3,2 -
2008 2328 1,5 0,04
2009 1583 3,2 -
2010 1578 3,2 -
2011 1179 7,9 -
2012 1275 2,4 -
2013 1074 1,5 -
2014 1191 1,2 -
При проведении исследований в пробах воды хозяйственно-питьевого назначения обнаружено присутствие только хлорорганических пестицидов. За исключением 2005 г. их количество за рассматриваемый период не превышало максимально-допустимый уровень.
В воздухе рабочей зоны пестициды в количествах выше ПДК обнаруживаются в пробах, отобранных на территории складов для хранения агрохимикатов и в
теплицах после проведения дезинфекции (обнаруживаются дифенацин, формалин, фосфид цинка, карбофос).
В почве пестициды в количестве выше ПДК обнаруживаются в пробах, отобранных с территорий, прилегающих к складам ядохимикатов. В пробах почвы наиболее часто обнаруживаются ДДТ и его метаболиты, фуфанон, формальдегид, элант (таблица 7).
Таблица 7
Результаты лабораторного контроля воды хозяйственно-питьевого водоснабжения, почвы и воздуха рабочей зоны за период с 2003 по 2014 гг. [8 - 15]
Годы Количество исследованных проб
почвы воды хозяйственно-питьевого водоснабжения воздуха рабочей зоны
всего из них содержат пестициды в т. ч. выше МДУ всего из них содержат пестициды в т. ч. выше МДУ всего из них содержат пестициды в т. ч. выше МДУ
2003 126 27 3 737 9 - 460 73 7
2004 90 18 5 601 1 - 443 74 3
2005 79 11 9 537 5 3 327 19 12
2006 124 4 4 456 7 - 397 22 5
2007 106 9 1 595 6 - 393 18 5
2008 101 1 - 836 7 - 348 2 2
2009 70 12 7 873 9 - 297 4 -
2010 70 11 3 935 6 - 258 3 -
2011 49 4 - 853 13 - 251 1 -
2012 58 1 1 2576 13 - нет данных
2013 36 - - 2298 2 - нет данных
2014 57 11 9 2185 - - нет данных
Резкое повышение удельного веса проб почвы, содержащих пестициды, в том числе в количествах выше предельно-допустимой концентрации в 2014 г., связано с обнаружением земельного участка в с. Верхотомское Кемеровского района Кемеровской области, на территории которого незаконно захоронены пестициды. В результате лабораторного контроля в образцах почвы обнаружено содержание хлорорга-нических пестицидов (ДДТ, ГХЦГ, гексахлорбензол), в количествах, превышающих предельно-допустимые концентрации в десятки и сотни раз [14].
Среди обнаруженных препаратов в сельскохозяйственной продукции и объектах окружающей среды наибольший удельный вес приходится на производные хлорорганических пестицидов. В связи с очень медленным разрушением они накапливаются во внешней среде и переносятся на большие расстояния потоками воздуха, воды и организмами. Стоит отметить, что ежегодно обнаруживаемый в продуктах питания и пробах почвы ДДТ входит в список запрещенных стойких органических загрязнителей (СОЗ) [16]. Линдан, присутствующий в продуктах и продовольственном сырье, относится к крайне опасным пестицидам [17]. Дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) и линдан (у-ГЦХГ или гексахлоран) почти не разруша-
ются в окружающей среде и очень сильно аккумулируются в пищевых цепях организмами. Но несмотря на это, ГХЦГ и ДДТ до сих пор занимают лидирующие позиции по масштабу применения и производства.
В большинстве случаев использование пестицидов измеряется в тоннах действующих веществ. Однако этот подход не дает хорошего представления о возможных воздействиях на окружающую среду, в частности, потому что пестициды используются согласно весьма различным нормативам. Для определения степени опасности загрязнения природных ландшафтов используем условную пестицидную нагрузку для всей земельной территории района. Условная пес-тицидная нагрузка рассчитывается путем деления общего количества использованных пестицидов на общее количество гектаров сельскохозяйственных угодий. Расчеты проведены на посевную площадь (на гектар пашни) и площадь обработанную пестицидами (на гектар обработанной площади). Чем меньше эти показатели, тем меньше угроза загрязнения пестицидами естественных экосистем и больше вероятность их быстрого самоочищения.
Динамика изменения площадей сельскохозяйственных угодий Кемеровской области обработанных пестицидами представлена в таблице 8.
Пестицидная нагрузка на гектар пашни и на гектар обработанной площади представлена в таблице 9. Пестицидная нагрузка на гектар пашни за 2003 -2014 гг. приведена на рисунке 2.
Таблица 8
Посевная площадь и обработанная пестицидами площадь в Кемеровской области
в 2006 - 2011 гг., тыс. га [8 - 12]
Вид угодий 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Посевная площадь 1463,1 1253,3 1234,4 1219,7 1189,8 1170,5
Площадь, обработанная пестицидами 603,6 588,7 689,6 676,7 487,5 552,6
Таблица 9
Пестицидная нагрузка на гектар пашни и на гектар обработанной площади в Кемеровской области
в 2006 - 2011 гг., кг/га [8 - 12]
Пестицидная нагрузка 2006 2007 2008 2009 2010 2011
На гектар пашни 0,27 0,34 0,43 0,39 0,31 0,46
На гектар обработанной площади 0,66 0,73 0,78 0,70 0,78 0,96
Рис. 2. Пестицидная нагрузка на гектар пашни Кемеровской области за период 2003 по 2014 гг. [8 - 15]
Пестицидная нагрузка на сельскохозяйственную территорию Западной Сибири незначительна и составляет не более 0,19 кг/га. Проведенный анализ пес-тицидной нагрузки на гектар пашни Кемеровской области показал повышенные показатели за рассматриваемый период (0,34 кг/га), что может вызвать негативные экологические последствия. Для установления степени экологической опасности применения агро-химикатов в Кемеровской области, необходимо проводить детальное изучение влияния пестицидов на сельскохозяйственные культуры и почвенный покров, что ляжет в основу дальнейших исследований.
Таким образом, широкое использование агрохи-микатов в Кемеровской области приводит к загрязнению почв, природных вод и сельскохозяйственной продукции остаточными количествами пестицидов, что увеличивает возможность негативного воздействия на здоровье людей и состояние объектов окружающей среды. Для понижения степени опасности требуется разумное применение пестицидов преимущественно избирательного действия, сокращение применения стойких пестицидов, использование аг-рохимикатов менее токсичных для человека и животных, а также более широкое использование биологических средств защиты растений.
Литература
1. Жеребцов А. А., Кузнецова Е. Л., Апинян К. А. Загрязнение почвы химическими соединениями и их очистка // VI Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум» (15 февраля - 31 марта 2014 г.). Режим доступа: http://www.scienceforum.ru/2014/458/1650 (дата обращения: 15.06.2015).
2. Зинченко В. А. Агроэкотоксикологические основы применения пестицидов. М.: Изд-во МСХА, 2000. 180 с.
3. Звягинцев Д. Г., Бабьева И. П., Зенова Г. М. Биология почв. М.: Издательство Московского университета, 2005. 448 с.
4. Гигиеническая классификация пестицидов по степени опасности: методические рекомендации № 2001/26 (утв. Минздравом РФ 16.04.2001).
5. ГОСТ 21507 - 76. Защита растений. Термины и определения.
6. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации на 2014 год. М.: Минсельхоз России, 2014. 775 с.
7. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Кемеровской области в 2007 году: Государственный доклад. Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Кемеровской области, 2008. 197 с.
8. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Кемеровской области в 2008 году: Государственный доклад. Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Кемеровской области, 2009. 186 с.
9. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Кемеровской области в 2009 году: Государственный доклад. Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Кемеровской области, 2010. 218 с.
10. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Кемеровской области в 2010 году: Государственный доклад. Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Кемеровской области, 2011. 224 с.
11. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Кемеровской области в 2011 году: Государственный доклад. Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Кемеровской области, 2012. 258 с.
12. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Кемеровской области в 2012 году: Государственный доклад. Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Кемеровской области, 2013. 267 с.
13. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Кемеровской области в 2013 году: Государственный доклад. Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Кемеровской области, 2014. 277 с.
14. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Кемеровской области в 2014 году: Государственный доклад. Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Кемеровской области, 2015. 287 с.
15. Федоров Л. А., Яблоков А. В. Пестициды - токсический удар по биосфере и человеку. М.: Наука, 1999. 462 с.
16. Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants, Stockholm/Sweden. 2001. Режим доступа: http://chm.pops.int
17. Rotterdam Convention on the Prior Informed Consent (PIC) Procedure for Certain Hazardous Chemicals and Pesticides in International Trade. FAO/UNEP, Rome/Geneva. 1998. Режим доступа: http://www.pic.int
Информация об авторах:
Кожевников Николай Владимирович - аспирант кафедры ботаники КемГУ, [email protected].
Nikolay V. Kozhevnikov - post-graduate student at the Department of Botany, Kemerovo State University.
(Научный руководитель - А. В. Заушинцена). (Academic айу1«ог - А. V. Zaushintsena).
Заушинцена Александра Васильевна - доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники КемГУ, [email protected].
Aleksandra V. Zaushintsena - Doctor of Biology, Professor at the Department of Botany, Kemerovo State University.
Статья поступила в редколлегию 21.09.2015 г.
