CC BY
5
УДК 614.76:615.285.7}-074
А. В. Болотный, С. А. Ивашина, 3. А.. Лейка, Н. Г. Наконечная
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АКРЕКСА В ПОЧВЕ
^ ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев
Нами проведены натурные н экспериментальные исследования с целью обоснования ПДК акрекса (изофена, ди-нобутана, динофена) в почве с учетом его метаболизма. Действующим веществом акрекса является изопропил-2-(втор-бутил)-4,6-динитрофенилкарбамат. Препарат представляет собой светло-желтое кристаллическое вещество с температурой плавления 61—62 °С. Трудно растворим в воде, хорошо растворим в большинстве органических растворителей. Устойчив к кислотам, под действием щелочей гидролизуется с образованием диносеба.
Акрекс относится к высокотоксичным соединениям. Метаболит акрекса диносеб (4,6-динитро-2-втор-бутилфенол) представляет собой желтое кристаллическое вещество с температурой плавления 38—39 °С. Растворимость в воде при 20 °С 0,05 г/л, при 25 °С — 0,7 г/л. В отличие от акрекса диносеб является сильнодействующим соединением для теплокровных животных. Таким образом, физико-химические и токсикологические свойства акрекса и диносеба имеют существенные различия. Следовательно, можно полагать, что поведение акрекса в почве будет отличаться от поведения его метаболита диносеба.
Проведенными исследованиями установлено, что при наземном опрыскивании акрексом виноградной лозы и томатов значительная часть препарата оседала на поверхности почвы. Расчеты показали, что на поверхности почвы оседало 25—56,3 % от расходованных количеств пестицидов. Характер первичного распределения акрекса в окружающей среде определялся влиянием целого ряда факторов, среди которых важное значение имели нормы расхода препарата, тип опрыскивательной аппаратуры, фаза развития и биомасса растений, метеорологические условия и др. В условиях жаркого климата (дневная температура воздуха достигала 30 "С и выше) и выпадения осадков акрекс обнаруживали в поверхностном слое почвы в течение 6—10 сут, а первоначальный уровень его содержания в данной среде составлял десятые доли мг/кг. Максимальная глубина миграции акрекса по вертикальному профилю почвы 10—20 см. Метаболит акрекса диносеб обнаруживали в почве начиная с 1—3-х суток после опрыскивания. При этом содержание диносеба в поверхностном слое почвы виноградников составляло 15—29 % от содержания акрекса, в почве сада — 25 %.
Стабильность акрекса в почве изучали на двух типах почвы: песчаной (речной песок) и черноземной при 4,20 и 40 °С. Влажность почвы составляла 60% от полной влаго-емкостн. Исходные концентрации 50 % смачивающегося порошка (СП) акрекса в почве составляли 1 и 10 мг/кг (по действующему веществу), 30 % эмульгирующегося концентрата (ЭК) — 10 мг/кг.
Согласно полученным данным, после внесения акрекса в почву в концентрации 1 мг/кг полное разрушение препарата в песке при 20 °С отмечено через 15 сут, в черноземе—через 10 сут, а при 40 "С уже через 8 сут пестицид в почве не находили, в то время как метаболит пестицида диносеб обнаруживали в почве в течение 1 мес.
При внесении 50 % СП акрекса в почву в дозе 10 мг/кг на 15-й день эксперимента остаточные количества препарата в черноземе уменьшались при 4 "С на 99,7%, в песке — на 88,4 % по сравнению с исходным уровнем. Полное разрушение пестицида в черноземе при данной температуре наблюдалось через 30 сут, в песке — через 60 сут. При 20 и 40 °С процессы деструкции акрекса протекали интенсивнее.
Установлено, что при внесении в почву ЭК акрекса процессы деструкции препарата протекали более медленно, чем смачивающегося порошка. Так, через 2 мес после
внесения ЭК акрекса в почву содержание его в песке при 4°С составляло 10% от исходного, в черноземе — 1,5%. Метаболит диносеб обнаруживали в песке при 4 и 40 °С в течение 3 мес, в черноземе — 2 мес. Таким образом, в экспериментальных условиях длительность сохранения акрекса в почве может превышать 3 мес. Стабильность препарата в почве зависит от его первоначального уровня, препаративной формы, типа почвы и ее температуры. В процессе разрушения акрекса в почве накапливается диносеб, при этом метаболит может сохраняться в почве более длительный период, чем исходный продукт.
Для экспериментального изучения миграции акрекса из почвы в воздух использовали эксикаторы, которые размещали в холодильнике, термостате или хранили при комнатной температуре. Эксикаторы герметизировали. В песчаную и черноземную почву вносили акрекс в концентрации 100 мг/кг. Проведенными исследованиями не установлена миграция акрекса и его метаболита диносеба из почвы в воздух, что, по-видимому, обусловлено малой летучестью препарата. В натурных условиях отмечено поступление акрекса и диносеба в воздух овощных полей, виноградников и садов в концентрациях, равных сотым тысячным долям миллиграмма на 1 м3 (ориентировочный безопасный уровень воздействия для воздуха рабочей зоны 0,2 мг/м3) в течение 3—4 сут после опрыскивания. Можно полагать, что поступление пестицида в воздух над обработанными площадями обусловлено большой испаряющей поверхностью почвы и растений, а также подъемом в воздух пылевидных частиц, содержащих пестицид.
Изучение миграции акрекса из почвы в воду проводили с использованием колонок высотой 1 м и диаметром 0,1 м. В верхний слой песчаной почвы (20 см) вносили акрекс из расчета 1,10 и 20 мг/кг. Согласно полученным данным, при внесении акрекса в почву в количестве 10 мг/кг на 7-е сутки эксперимента в фильтрационной воде обнаружены следовые количества препарата. В отличие от акрекса диносеб активно мигрировал по вертикальному профилю почвы. При внесении акрекса в почву в концентрации 1 мг/кг диносеб появлялся в воде на 7-е сутки эксперимента, при 10 и 20 мг/кг — на 6-е. В большинстве случаев содержание диносеба в воде составляло сотые доли миллиграмма на 1 л. При внесении акрекса в почву в количестве 1 мг/кг во всем объеме фильтрационной воды в течение 33 сут обнаружено 0,033 мг диносеба, или 3,3 % от внесенного исходного вещества. При содержании акрекса в почве 10 мг/кг диносеб выявлен в воде в количестве 0,089 мг, при 20 мг/кг — 0,097 мг, или 0,89 и 0,48 % соответственно. Следует отметить, что на хромато-графических пластинках наряду с диносебом в ряде случаев имелись пятна других неидентифицированных метаболитов.
После завершения опыта колонки были демонтированы и в послойных пробах почвы проведено определение акрекса н его метаболита диносеба. Установлено, что при внесении акрекса в почву из расчета 10 и 20 мг/кг остатки препарата и его метаболита составляли десятые-сотые доли миллиграмма на I кг, причем наибольшее количество препаратов оказалось в верхнем 20-сантнметровом слое почвы колонок. Характерно, что диносеб найден во всех слоях почвы, тогда как акрекс мигрировал лишь на глубину до 60 см.
Таким образом, вследствие плохой растворимости акрекса в воде процессы миграции препарата по вертикальному профилю почвы замедлены. Это позволяет полагать, что при рекомендованных для сельского хозяйства нормах расхода акрекса опасность его по водно-миграционному
показателю невелика. В то же время метаболит акрекса диносеб вследствие хорошей растворимости в воде может представлять опасность по данному показателю. Гигиенический норматив для диносеба в воде не установлен, для акрекса он равен 0,2 мг/л. Однако, учитывая, что токсичность диносеба для теплокровных животных значительно выше, чем акрекса, можно полагать, что ПДК метаболита в воде водоемов санитарно-бытового водопользования должна быть в несколько раз меньше, чем исходного соединения, и находиться на уровне сотых долей миллиграмма на 1 л. Принимая во внимание, что наименьшие количества (0,001—0,025 мг/л) диносеба мигрировали в воду при внесении акрекса в почву в концентрации I мг/кг, данную концентрацию можно рассматривать как подноро-говую по водно-миграционному показателю.
Изучение миграции акрекса из почвы в растения проведено в экспериментальных условиях. В качестве тест-претендентов использованы редис, салат, петрушка, пшеница и овес. Согласно полученным данным, в растениях, выращенных на почвах, содержащих акрекс от 1 до 20 мг/кг, исходный продукт и его метаболит диносеб отсутствуют. Таким образом, при внесении акрекса в почву в концентрациях до 20 мг/кг препарат не представляет опасности по транслокацнонному показателю.
Пестицидами, отрицательно влияющими на почвенную микрофлору, являются и нитропронзводные фенола. В связи с этим изучено влияние акрекса в концентрациях 1 и 10 мг/кг на активность аммонифицирующих, нитрифицирующих и целлюлозоразрушающнх микроорганизмов, на общую
численность сапрофитов и кишечной палочки. Эксперимент длился 3 мес.
Установлено угнетение активности аммонификаторов, нитрификаторов и целлюлозоразрушающнх микроорганизмов, а также стерилизующее действие на кишечную палочку в концентрации 10 мг/кг. При внесении акрекса в почву в концентрации 1 мг/кг наблюдалось периодическое умень^ шение количества аммонифицирующих микроорганизмов течение первых 2 мес эксперимента. Наряду с этим отмечены рост численности микромииетов к снижение содержания актиноминетов. При внесении диносеба в почву из расчета 10 мг/кг влияние его на микро- и актиномицеты было аналогичным таковому акрекса, но более выраженным. Так, диносеб вызывал увеличение численности микромииетов в 2—3 раза по сравнению с контролем и уменьшение в 2—4 раза количество актиномицетов. Анализ полученных данных показывает, что наиболее чувствительны к воздействию акрекса аммонифицирующие, нитрифицирующие и целлюлозоразрушающие микроорганизмы, а также микро- и актиномицеты. Наиболее выраженное влияние акрекса на микробиологические показатели отмечено при его внесении в почву в концентрации 10 мг/кг. Концентрацию 1 мг/кг можно рассматривать как подпороговую.
На основании результатов исследований считаем лимитирующим показателем вредности акрекса водно-миграционный, а также влияние препарата на биологическую активность почвы. Подпороговой концентрацией по данным показателям является 1 мг/кг. Указанная величина утверждена в качестве ПДК акрекса в почве.
поступила 27.05.85
УДК 614.76:546.161-074
Л. И. Сергиенко
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ ВАЛОВОГО И УСВОЯЕМОГО ФТОРА В ПОЧВЕ
Всесоюзное научно-производственное объединение по сельскохозяйственному использованию сточных вод «Прогресс», пос. Купавна Московской области
В связи с развитием земледельческих полей орошения в районе суперфосфатных и алюминиевых заводов источником поступления фтора н почву могут служить сточные воды этих предприятий. По многолетним данным Волжского опорного пункта по сельскохозяйственному использованию сточных вод (ВНИИССВ), содержание фторидов веточных водах химического завода, производящего двойной суперфосфат н аммофос, составляет от 14,2 до 31,5 мг/л. При нагрузке 5000 м3/га, принятой для орошения многолетних трав, поступление в почву фтора со сточными водами даже при их трехкратном разбавлении может быть от 25 до 50 кг/га. Это обусловливает необходимость разработки норматива содержания данного вещества в почве при орошении фторсодержащими сточными водами.
Исследования по установлению допустимых концентраций фторидов в почве земледельческих полей орошения проводили в течение 5 лет на опытном участке полей орошения химического завода и в лаборатории Волжского опорного пункта ВНИИССВ. Почвы опытного участка — обыкновенные мощные карбонатные тяжелосуглннистые черноземы. В опытах использованы концентрации фтора в поливных сточных водах от 5 до 20 мг/л с контролем (орошение речной водой). Площадь одной делянки 20 мг. Определяли содержание усвояемого и валового фтора в почве на 2,5 и 25-й дни после полива и к концу вегетации. Лабораторные исследования по почвенной очистке сточных вод данного химического завода от фтористых соединений выполняли с двумя типами лизиметрических сосудов: набитыми слоем почвы 0—20 и 0—40 см.
В исходной сточной воде, сточных водах с различной кратностью разбавления, а также в фильтрате определяли фторнды фотоэлектроколориметрическнм методом. Через
5 дней после полива почву из сосудов выбивали и подвергали анализу на содержание усвояемых фторидов и валового фтора по методам, разработанным нами применительно к черноземным карбонатным почвам изучаемого объекта. На основании сопоставления результатов химических анализов сточных вод, почвы, растений и фильтрата проводили балансовые расчеты содержания фторидов в этих средах. Полевой лизиметрический опыт проводили с использованием металлических лизиметров конструкции Е. И. Шиловой [4]. По результатам полевых лизиметрических опытов судили о возможности миграции фторидов из сточных вод в грунтовый поток (миграционный водный показатель). Кроме того, в лабораторно-полевых опытах на культуре костер безостый изучено распределение различных форм фтора в системе сточная вода — почва — растение после поливов сточными водами. С этой целью определяли содержание валового и усвояемого фтора в почве на 2, 5, 7 и 25-й дни после полива, а также количество фтора в растениях костра безостого на 5-й день после полива и при втором укосе с учетом фона (транслокационный показатель).
Для обоснования ПДК фтора в почве по общесанитарному показателю вредности проводили вегетационные опыты на пшенице сорта «Краснокутка 5» и редисе сорта «Рубин» с концентрациями фтора 5, 10, 15, 20 мг/л. Контролем служил полив чистой водой. Определяли в динамике численность бактерий, разлагающих белковый азот, актиномицетов, целлюлозоразрушающнх микроорганизмов, азотобактера, микроскопических грибов. Параллельно с этим проводили анализ почвы из вегетационных сосудов на содержание водорастворимых и усвояемых фторидов через 30, 37 и 44 дня после внесения и анализ листьев ре-
