CC BY
4
УДК 614.776:615.287.51-074
А. В. Болотный, 3. А. Лейка, С. А. Ивашина, Л. Н. Денисенко
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАТИОНА В ПОЧВЕ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев;
Киевский медицинский институт
Фосфорорганический инсектицид метатион (метилнитро-фос, сумитион, фенитротион) широко применяется в борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур.
Препарат является производным тиофосфорной кислоты. В чистом виде это светлая жидкость, термически нестойкая; при нагревании выше 100 °С изомеркзуется. Растворимость препарата в воде около 30 мг/л, он хорошо растворяется в большинстве органических растворителей.
Уровень и длительность сохранения пестицидов в окружающей среде во многом зависит от первичного распределения их среди различных объектов в момент обработки растений.
Проведенными исследованиями установлено, что при наземном опрыскивании на ботву столовой свеклы и листья винограда оседает менее 1 % израсходованного пестицида, на листья яблонь—1,66 %, на поверхность почвы — от 19,5 до 34,6 %.
При применении метатиона на плантациях столовой свеклы через 10 дней после опрыскивания содержание препарата в лочве составляло 0,01 мг/кг, тогда как в почве виноградников в этот период пестицид не находили, а в яблоневых садах в одних случаях пестицид не находили, в других— через 15 дней его содержание составляло 0,02 мг/кг. В пробах почвы, отобранных на свекловичных полях через 5 сут после обработки, обнаружены метаболиты метатиона—фенитрооксон и я-нитрокрезол — в количествах 0,15 и 0,01—0,04 мг/кг соответственно.
В осенний период во время уборки урожая в поверхностном слое почвы садов и виноградников метатион не находили. Однако в ряде случаев его содержание в слоях почвы от 20 до 50 см через 2 мес после опрыскивания составляло 0,01—0,03 мг/кг. Полученные данные свидетельствуют о возможности сохранения метатиона в почве в течение нескольких месяцев и миграции препарата по вертикальному профилю почвы.
Стабильность метатиона в почве изучали в эксперимен-щ тальных условиях на двух видах почвы — песчаной и чер-™ ноземной — при температурах 2, 20 и 40 °С. Влажность почвы составляла 60 % от полной влагоемкости. Исходные концентрации метатиона в почве равнялись 1 и 10 мг/кг (по действующему веществу). Согласно полученным данным, после внесения метатиона в почву в концентрации 1 мг/кг полное разрушение препарата в черноземе при 20 °С отмечено через 30 сут, тогда как в песке через 60 сут пестицид находили в количестве 0,004 мг/кг. Через 90 сут после внесения метатиона в концентрации 10 мг/кг препарат определялся в песке и черноземе нй уровне сотых — тысячных долей миллиграмма на 1 кг почвы.
Одновременно с исходным препаратом во всех образцах почвы находили метаболиты метатиона. Через 5 сут после внесения метатиона в почву в концентрации 1 мг/кг обнаружен л-нитрокрезол на уровнё сотых долей миллиграмма на 1 кг почвы, при 20 и 40 °С— через 15 сут. Другой метаболит фенитрооксон определялся в песчаной почве спустя 20 сут. В черноземной почве при температуре 2 и 20 °С фенитрооксон содержался в почве на уровне сотых долей миллиграмма и через 2 мес после внесения метатиона в почву.
При концентрации 10 мг/кг и температуре почвы 40 °6 метаболиты метатиона в почве через 3 мес эксперимента не обнаружены, при 20 "С в песчаной почве находили только фенитрооксон в количестве 0,02 мг/кг. При температуре 2 °С этот метаболит определялся и в черноземе (0,003 мг/кг), и в песке (0,012 мг/кг).
Полученные данные свидетельствуют о возможности длительного (более 3 мес) сохранения метатиона и его
метаболитов в почве. Процессы деструкции препарата в почве зависели от влияния ряда факторов, среди которых важное значение имели тип почвы и ее температура, а также первоначальный уровень метатиона в данной среде.
Экспериментальное изучение миграции метатиона в воздух проводили при температуре почвы 2, 20 и 40°С, влагоемкость почвы составляла 15 и 60 % от полной влажности. Миграцию метатиона из черноземной почвы оценивали при исходной концентрации препарата 10 мг/кг, из песчаной — 10 и 20 мг/кг.
Согласно полученным данным, метатион обнаружен в воздухе только через 1 сут после внесения препарата в чернозем при температуре 40 °С в количествах ниже максимальной разовой ПДК для атмосферного воздуха. При внесении метатиона в песок (60 % влагоемкости) в количестве 10 мг/кг в течение первых 2 сут пестицид не обнаружен, через 5 сут содержание препарата в воздухе при температуре 2°С составляло 0,0096 мг/м3, при 40 °С — 0,012 мг/м3, что явилось, по-видимому, следствием накопления пестицида в камерах в течение 3 сут. При внесении метатиона в почву в количестве 20 мг/кг наибольшее содержание пестицида обнаружено при 15 % влагоемкости, причем в день внесения препарата в почву его уровень в воздухе превышал ПДК при всех температурах, тогда как при влагоемкости 60 % миграция пестицида в воздух в количествах, превышающих ПДК, была отмечена только при 40 °С. Длительность миграции метатиона в воздух не превышала 5 сут. В пробах воздуха метаболиты метатиона не обнаружены. Проведенные исследования позволяют заключить, что концентрация метатиона 10 мг/кг является пороговой по миграционно-воздушному показателю.
Изучение миграции метатиона из почвы в воду проводили с использованием колонок высотой 1 м и диаметром 0,1 м. В верхний слой песчаной воды (20 см) вносили метатион из расчета 1, 10 и 20 мг/кг. Ежедневно в колонки вводили воду из расчета 600 мм годовых осадков.
Согласно полученным данным, в первые 9 сут метатион в фильтрационной воде не обнаружен, тогда как его метаболит л-нитрокрезол содержался в воде на уровне сотых— тысячных долей миллиграмма через 5—7 сут после внесения метатйона в почву. Характерно, что данный метаболит сохранялся в воде в течение 16 сут. Второй метаболит — фенитрооксон — в фильтрационной воде не находили. Появление л-нитрокрезола в фильтрационной воде раньше метатиона обусловлено, по-видимому, лучшей растворимостью метаболита по сравнению с исходным соединением.
. Метатион обнаружен в фильтрационной воде только на 10—13-е сутки эксперимента при исходной концентрации препарата в почве 10 и 20 мг/кг и на 14—16-е сутки — при 1 мг/кг.
Максимальный уровень содержания метатиона в воде отмечен при концентрации пестицида в почве 1 и 10 мг/кг через 17—21 сут (0,064 и 0,674 мг/л соответственно) при 20 мг/кг —через 22—24 сут (0,75 мг/л).
После завершение опыта колонки были демонтированы и в послойных пробах проведено определение метатиона и метаболитов. Установлено, что в почве с начальной концентрацией метатиона 1 мг/кг остатки препарата обнаружены в следовых количествах.
При внесении в почву метатиона в количестве 10 мг/кг его остатки в данной среде в конце эксперимента составляли сотые доли миллиграмма, при 20 мг/кг — сотые — десятые доли. Метаболит фенитрооксон в почве не обнаружен, остаточные количества я-нитрокрезола находили только при внесении в почву метатиона в дозе 20 мг/кг.
Таким образом, при внесении метатиона в почву в количестве 1 мг/кг содержание препарата в фильтрационной воде не превышало ПДК для водоемов санитарно-бытово-го водоснабжения (0,25 мг/л). При концентрации препарата в почве 10 и 20 мг/кг суммарное содержание метатиона и его метаболитов в воде превышало ПДК. В связи с этим дозу метатиона на уровне 1 мг/кг можно рассматривать как пороговую по водно-миграционному показателю.
Изучение миграции метатиона из почвы в растения проведено в экспериментальных условиях. В качестве тест-претендентов были взяты редис, салат, укроп, петрушка, пшеница и овес. Проведенными исследованиями миграция метатиона в редис, салат, зеленую массу пшеницы и овса не установлена. В данных культурах (за исключением салата) обнаружен только метаболит препарата я-нитрокре-зол. Метаболит метатиона фенитрооксон, являющийся более токсичным соединением, чем исходный продукт, в растениях не обнаружен. Из 6 исследованных растений наибольшей способностью накапливать в своих тканях мета-тнон характеризовались петрушка и укроп. Так, при содержании метатиона в почве в количестве 10 мг/кг в укропе находили метатион на уровне 2,22 мг/кг, л-нитро-крезол — 0,78 мг/кг, в петрушке — 2,73 и 0,91 мг/кг соответственно. При содержании метатиона в почве на уровне 0,1 мг/кг в петрушке обнаружены следовые количества пестицида, а при содержании препарата в почве 1 мг/кг его остатки составили в укропе 0,091 мг/кг. Таким образом, концентрацию метатиона в почве 1 мг/кг можно рассматривать как пороговую по транслокационному показателю.
Изучение характера воздействия метатиона на микрофлору почвы проводили в лабораторных условиях с внесением 1 и 10 мг/кг препарата. Продолжительность опытов составляла 2 мес.
Как показали исследования, внесение метатиона в почву в дозах 1 и 10 мг/кг не оказывало влияния на содержание сапрофитных микроорганизмов и аммоннфикаторов в почве.
Изучение влияния метатиона на активность нитрифицирующих бактерий, завершающих цикл превращений в почве азотсодержащих соединений (окисляющих аммиак до нитритов и нитратоз), проводили на среде Виноград-ского. Исследованиями установлено, что метатион сказывает подавляющее воздействие на нитрифицирующие мик-' роорганизмы, причем при концентрации препарата в поч-
ве 10 мг/кг нитрифицирующая активность была значительно ниже по сравнению с контролем. При внесении метатиона в почву в концентрации 1 мг/кг угнетение нитрифицирующих микроорганизмов отмечено в первую неделю и конце эксперимента.
Для определения количества аэробных целлюлозораз-рушающнх микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения почвы от остатков растительного происхож- ^ дения, использовали жидкую среду Гетчннсона. Как показали исследования, уже через 3 сут после внесения метатиона в почву в дозе 10 мг/кг наблюдалось интенсивное угнетение целлюлозоразрушающнх микроорганизмов. Через 1 мес активность микроорганизмов данной группы была такой же, как и в контроле, однако в конце эксперимента титр целлюлозоразрушающнх микроорганизмов в почве, содержащей метатион в концентрации 1 и 10 мг/кг, был в 3 раза меньше, чем в контроле.
После внесения метатиона в почву отмечалось незначительное уменьшение содержания в ней кишечной палочки, однако в дальнейшем содержание кишечной палочки в опытных образцах почвы было близким к контрольным показателям.
Анализ полученных данных показывает, что внесение метатиона в почву способствует угнетению процессов нитрификации и уменьшению численности целлюлозоразру-шающих микроорганизмов. Пороговой концентрацией пре-парата по влиянию его на самоочищающую активность почвы и почвенный биоценоз является 1 мг/кг.
Таким образом, фосфорорганический инсектицид метатион интенсивно разрушается в почве с образованием л-нитрокрезола и фенитрооксона, при этом л-нитрокрезол интенсивнее мигрирует из почвы в воду по сравнению с исходным продуктом. Более активно он мигрирует и из почвы в растения, тогда как фенитрооксон не представляет, по-видимому, опасности по транслокацнонному показателю.
На основании результатов исследований считаем лимитирующими показателями вредности метатиона транслока-цнонный и водно-миграционный, а также влияние препарата на самоочищающую функцию почвы и почвенный биоценоз. Пороговой концентрацией метатиона по данным показателям является 1 мг/кг. Указанная величина рекомендована в качестве ПДК метатиона в почве и утверждена Минздравом СССР.
Поступила 16.02.88
УДК 614.841.13:615.91.07
В. С. Иличкин, М. В. Яненко, П. А. Эварестов
АНАЛИЗ И ОЦЕНКА КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ЛЕТУЧИХ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ОГНЕЗАЩИЩЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ
Ленинградский филиал ВНИИ противопожарной обороны
С целью выяснения значимости ведущего компонента и оценки выраженности комбинированного действия летучих продуктов горения проведен анализ результатов испытаний 20 разновидностей огнезащнщенной древесины сосны. Огнезащита образцов древесины обеспечивалась нанесением специальных покрытий (ВПМ-3, ВПД, «Экран», ВЦ и НЦ-218), глубокой пропиткой растворами огнебио-защитных препаратов, разработанных по принципу подбора синергическнх пар, а также созданием условий для формирования на образце тонкой защитной оболочки ан-тнпнрена [3, 6].
В соответствии с ГОСТом 12.1.044—84, при испытаниях материалов в режиме, способствующем выделению сравнительно более токсичных смесей летучих веществ (з данной серии опытов это режим термоокислительного разложения — тления — при температурах испытаний в диа-
пазоне 400—650°С), определяли параметры массового токсикометрического показателя НС1-5Э, уровни выделения газообразных соединений (СО, СОг. НСЫ, ^Оу) и содержание карбокенгемоглобина (НЬ СО) в крови подопытных белых мышей. Концентрации оксидов углерода в объеме экспозиционной камеры стандартной установки измеряли с помощью оптико-акустических газоанализаторов ОА-2Ю9М (СО), ОА-2209М (С02), а цианистого водорода и оксидов азота—соответственно фотометрическим [2) и линейно-колористическим методами. По результатам измерений рассчитывали выход соединений на единицу исход- 4 ной массы испытываемого образца. Содержание карбокси-гемоглобнна в крови подопытных животных определяли на спектрофотометре СФ-26 [5].
Задачу количественной оценки вклада определяемых компонентов в общетоксический эффект продуктов горе-
