Научная статья на тему 'СТОЙКОСТЬ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ ВО ВНЕШНЕЙ СРЕДЕ'

СТОЙКОСТЬ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ ВО ВНЕШНЕЙ СРЕДЕ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
191
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «СТОЙКОСТЬ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ ВО ВНЕШНЕЙ СРЕДЕ»

ОБЗОРЫ

УДК 615.285.7.014.413

СТОЙКОСТЬ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ ВО ВНЕШНЕЙ СРЕДЕ

Канд. мед. наук А. М. Медовар Киевский институт усовершенствования врачей

Пестициды могут поступать в организм человека с воздухом, водой и пищевыми продуктами. Наибольший удельный вес в постоянном пожизненном поступлении малых количеств пестицидов несомненно принадлежит пищевым продуктам (J1. И. Медведь; В. П. Васильев, А. И. Штенберг и А. Д. Игнатьев; H.H. Мельников, 1968, и др.). В проблеме возможности длительного воздействия остаточных количеств пестицидов на организм главнейшим вопросом является стойкость вещества во внешней среде.

Длительность сохранения и циркуляция во внешней среде хлорор-ганических пестицидов доказана многими исследователями (С. Г. Серебряная; Е. А. Антонович; Lichtenstein; Heupke, Eichler; Майер-Боде, и др.). За последнее время широко внедрены в сельское хозяйство фосфорорга-нические пестициды. Одним из преимуществ этой группы соединений перед хлорорганическими считается меньшая их стойкость, но этот вопрос еще недостаточно исследован. Возможность длительного сохранения фосфор-органических пестицидов возросла с внедрением системных внутрира-стительных препаратов, которые, проникая внутрь растения и распределяясь по всем его частям, способны дольше оставаться в нем.

Величина остаточных количеств пестицидов на растении или в нем зависит от многих факторов. Основные из них следующие: 1) физико-химические свойства препарата, в первую очередь смачиваемость, удерживае-мость на поверхности, размер и форма частиц, упругость паров действующего начала и растворителей, растворимость в воде и липидах эпидермиса растений, способность к химическим реакциям, устойчивость к свету, температурному фактору; 2) условия обработки растений, включающие способ и кратность нанесения препарата, «сроки ожидания», тип аппаратуры, объем ее, создаваемое давление на выходе препарата, размер капель и частиц, форма, концентрация и норма расхода препарата при применении; 3) свойства растений и его частей — характер поверхности (шероховатость, смачиваемость, конфигурация, площадь), стадия развития, способность к росту, строение и структура, ферментативная активность и пр.; 4) метеорологические условия во время химической обработки растений и после нее, температура и влажность воздуха, осадки, скорость движения воздуха.

Из физических свойств наибольшее влияние на величину остаточных количеств оказывают летучесть, испаряемость капель, растворимость в воде и других средах. Под химической стабильностью понимают устойчивость вещества к гидролизу (в воде, растении, почве), окисляемость кислородом воздуха (в растворах, на растении, в почве), устойчивость к солнечному свету (H.H. Мельников). Считают, что фосфорорганические пестициды хорошо гидролизуются водой. Скорость гидролиза зависит от pH среды и температуры. При повышении температуры на 10° скорость разложения вещества возрастает в 3—4 раза. Например, если период полураспада тио-фоса при 10° равен 3000 дням, то с повышением температуры до 40° он сокращается в 60 раз, т. е. до50 дней (Mühlmann и Schräder). Н. Н. Мель-

ников (1965) отмечает, что при температуре почвы и воздуха 25—35° разложение большинства фосфорорганических инсектицидов практически может закончиться через несколько суток, а при 60—70° — через несколько часов. Однако Spenser и O'Brien указывают, что стойкость фосфорорганических пестицидов (если выразить ее периодом полураспада вещества) при рН 8 и температуре 25° колеблется от 6 часов до 100 лет. На зависимость стойкости фосфорорганических пестицидов от степени летучести, испаряемости, температуры, воздействия солнечного света и ультрафиолетовых лучей указывают К. А. Гар и Р. Я. Каплани, А. А. Богдарина, С. М. Шогам и И. Л. Егорова, Т. Б. Рахманова, Frawly и соавт., Hightower и Martin, Kalkat и соавт., Майер-Боде.

Изучение сравнительной стойкости ряда фосфорорганических препаратов (ДДВФ, хлорофоса, трихлорметафоса, метилмеркаптофоса, карбофоса) при нанесении на поверхность показало, что ДДВФ сохраняет токсичность для членистоногих только в течение 1—2 суток, хлорофос — в течение 3—5 суток, а трихлорметафос — в течение 3—25 суток (В. И. Ваш-ков; Ю. Д. Виханский). На марлевых полосах, висящих в закрытом помещении, тиофос сохранялся более 112 дней, и через месяц его количество уменьшилось всего на 10—20% (Майер-Боде).

Существенное влияние на величину остаточных количеств пестицида оказывают свойства обрабатываемого растения. Интенсивный рост растений уменьшает остатки препарата как за счет прироста растительной массы, так и за счет усиленных ферментативных процессов, протекающих в растущем организме. К. А. Гар и Р. Я. Кипиани показали, что скорость и характер разложения тиофоса и метафоса в различных растениях тесно связаны с деятельностью ферментов, в первую очередь фосфатаз, гидролизую-щих эфиры фосфорной кислоты. При сравнении скорости гидролиза метафоса обнаружено, что из 17 видов растений в листьях 7 видов (вишня, смородина, томаты, виноград и др.) разложение препарата произошло на 90—95% за 5 суток, в листьях капусты, яблони, свеклы, фасоли, огурцов, малины, чая достигло 80% уже на 2-е сутки; только в листьях лимона и трифолиата разложение даже на 7-е сутки не превышало 31%. Считают, что растения, содержащие липиды, дольше и в большем количестве удерживают пестициды, хорошо растворимые в липидах (Р. Лэнски).

В результате взаимодействия многочисленных факторов остаточные количества фасфорорганических пестицидов в различных растениях и частях одного растения резко колеблются. Данные о содержании препаратов в растительных пищевых продуктах разноречивы. Это можно объяснить как действительной разницей остатков пестицидов в одних и тех же культурах в зависимости от условий применения химических средств защиты растений и почвенно-климатических зон, так, очевидно, и использованием различных химических методов для определения остатков пестицидов. Из фосфорорганических пестицидов в растительных продуктах (чаще в овощах и фруктах) обнаруживали тиофос, метафос, метилмеркаптофос, карбофос, хлорофос, фосфамид и др. По данным отечественных и зарубежных авторов, остаточное количество фосфорорганических пестицидов в растительных культурах в зависимости от срока после обработки составляет от тысячных долей миллиграмма до 100 мг на 1 кг продукта.

Обнаружены большие (для сильнодействующих веществ) остаточные количества в растительных продуктах таких высокотоксичных препаратов, как октаметил и меркаптофос, применение которых в нашей стране на продовольственных культурах запрещено: октаметил — до 1 мг/кг (А. А. То-становская и С. Г. Серебряная; А. И. Штенберг и А. Д. Игнатьев), мер-каптофоса — до 2 мг/кг (Downing; Fabre и Truhant). Остаточные количества метилмеркаптофоса в плодах превышали остатки меркаптофоса и достигали в некоторых овощах 10—30 мг/кг (И. А. Геворкян; Е. А. Маркарян). Содержание фосфамида в плодах овощей и фруктов составляло до 6 мг/кг, а на листьях и траве — до 10—20 мг/кг (Beck и соавт.; Nelson и соавт.;

Майер-Баде). В последнее время появились данные об остатках в растениях новых фосфорорганических пестицидов — фозалона, фенкаптона, цидиала, фталофоса, сайфоса. Фозалон обнаруживали в яблоках до 3 мг/кг (H.H. Манько), фенкаптон — в различных фруктах до 1 мг/кг (П. А. Лю-бенко), цидиал — в яблоках до 1 мг/кг и в мандаринах более 2 мг/кг (Е. И. Спыну и Т. Д. Зорьева), сайфос — в яблоках, перце и картофеле до 0,30 мг/кг продукта (А. М. Медовар).

Многие исследователи указывают, что разрушение контактных фосфорорганических пестицидов в растительных продуктах происходит в сроки от нескольких дней до 2—3 недель, а системных — от нескольких недель до 3—4 месяцев. Однако работы ряда авторов свидетельствуют о том, что в некоторых растительных культурах в определенных условиях даже контактные фосфорорганические пестицида, а тем более системные, могут сохраняться в течение нескольких месяцев и даже до года. Так, приводятся сведения о сравнительно длительных сроках сохранения тиофоса и метил-меркаптофоса. Тиофос обнаруживали в цитрусовых культурах на 40—60-й день после обработки, а метилмеркаптофос в персиках и огурцах — на 40—50-й день (Jonther и Jeppson; И. А. Геворкян; Е. А. Маркарян). Меркаптофос, метилмеркаптофос и препарат М 81 находили в винограде спустя 2—3 и даже 6 месяцев после обработки (А. А. Тостановская и С. Г. Серебряная; Е. А. Маркарян), в яблоках — спустя более 4 месяцев.

Ш. Т. Атабаев и соавт. определяли фосфамид в яблоках через 95 дней со дня обработки в количестве до 0,1 мг/кг, а полное исчезновение остатков устанавливали только через 4 месяца. Имеются сообщения о сохранении в течение 2—6 месяцев карбофоса в шпинате и кожуре апельсинов (Blinn и соавт.; Koivistoinen и Roine), октаметила в растениях, в частности в яблоках (А. А. Богдарина; А. А. Тостановская; А. И. Штенберг и А. Д. Игнатьев), о сохранении более 1—3 месяцев новых контактных фосфорорганических пестицидов — фозалона, фенкаптона, цидиала и сайфоса в яблоках и кожуре мандарин (Н. Н. Манько; П. А. Любенко; Е. И. Спыну и Т. В. Зориева; А. М. Медовар).

С точки зрения возможности циркуляции представляет интерес стойкость фосфорорганических пестицидов в почве. Майер-Боде отмечает, что для снижения содержания тиофоса в почве с 3,2 до 0,1 мг/кг потребовалось 90 дней. Также спустя полгода обнаруживали в почве цинофос (Getzin и Rosenfield). Lichtenstein показал, что внесение в почву таких инсектицидов, как тиофос и диазинон вместе с поверхностно активными веществами, значительно повышает стойкость и активность препаратов в почве. Автор объясняет это сокращением численности почвенных бактерий, гидролизую-щих сложные эфиры фосфорной кислоты.

Длительное сохранение фосфорорганических пестицидов в почве создает опасность поступления их в растения, особенно в корне- и клубнеплоды. Установлено, что даже контактные пестициды проникают из почвы в корне- и клубнеплоды, могут накапливаться и сохраняться в них длительное время. Майер-Боде приводит сведения о длительном сохранении диазинона (до 98 дней), фосфамида (100 дней), хлорофоса (105 дней), тиофоса (более 200 дней) в моркови. Высокую стойкость в моркови фосфорорганических пестицидов, так же как и хлорорганических, объясняют тем, что они растворяются в эфирных маслах моркови и не подвергаются поэтому воздействию ферментов. В молодом и семенном картофеле остаточные количества тиофоса обнаруживали (до 1 мг/кг) спустя 5 (Майер-Боде) и даже 127» недель (Davies и Тате) после высадки обработанного посадочного материала. Д. Г. Красильщиков находил хлорофос в картофеле (до 0,62 мг/кг) спустя 3 месяца после обработки. А. М. Медовар обнаруживала сайфос в картофеле (до 0,12 мг/кг) через 11 недель после высадки обработанных клубней. В связи с вышесказанным, в Швейцарии, например, картофель и морковь разрешается высаживать на почве, обработанной тиофосом, не ранее чем через 3 года (Майер-Боде).

Ряд авторов отмечают высокую стойкость некоторых фосфороргани-ческих препаратов при обработке складских помещений и хранящихся продуктов, в первую очередь зерна. На длительное сохранение диазинона в зерне и обнаружение препарата в муке, полученной из него, указывают Roan и Srivastava. По данным А. Саломе, Coulon, карбофос сохранял инсектицидные свойства на складированном зерне в течение 3—5 месяцев, по данным Майер-Боде — даже спустя 13 месяцев после обработки. Количество карбофоса в зерне составляло от 3,3 до 3,6 мг/кг, в муке — от 1 до 2 мг/кг, в выпеченном хлебе — от 0,1 до 0,4 мг/кг. Цидиал при обработке хранящихся продуктов сохранял активность в течение года (Michieli и Longoni). Высокую стойкость пестицидов в складских помещениях можно объяснить низкими температурой и влажностью, отсутствием света и слабым движением воздуха, т. е. отсутствием тех факторов, которые в значительной степени способствуют уменьшению и разрушению остаточных количеств препаратов в растительных пищевых продуктах.

Обобщение и анализ данных о стойкости и содержании остаточных количеств фосфорорганических пестицидов в растительных пищевых продуктах и других объектах внешней среды позволяют сделать следующие выводы. Содержание остаточных количеств указанных препаратов в различных пищевых продуктах растительного происхождения значительно колеблется, что зависит от многих факторов, обусловленных свойствами самих химических веществ, характером обрабатываемой культуры, а также условиями окружающей среды. В первые дни после обработки растений обнаруживают от единиц до десятков миллиграммов препарата на 1 кг продукта. Через 1—2 недели их содержание, как правило, снижается на 1—2 порядка величин. На уровне от сотых до десятых долей миллиграмма на 1 кг продукта фосфорорганические пестициды могут сохраняться на протяжении нескольких месяцев — до полугода и более. Фосфорорганические препараты могут длительное время (до года) сохраняться в почве и поступать в корне- и клубнеплоды. Велика стойкость остаточных количеств многих фосфорорганических пестицидов в моркови.

ЛИТЕРАТУРА

Антонович Е. А. В кн.: Гигиена, токсикология и клиника новых инсектицидов. М., 1959, с. 154. — Атабаев Ш. Т. В кн.: Материалы научной сессии, посвящен, гигиене села. Саратов, 1965, с. 35. — Б о г д а р и н а А. А. Физиологические основы действия инсектицидов на растения. Л.— М., 1961. — Васильев В. П. В кн.: Гигиена и токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1965, с. 20. — В а ш к о в В. И. Хлорофос. М., 1962. — Виханский Ю. Д. Химия в сельском хозяйстве, 1968, № 10, с. 748. — Г а р К. А., Кипиани Р. Я. Изучение с помощью радиоактивных изотопов проникновения и остатков фосфорорганических инсектицидов в растениях. М., 1955. — Геворкян И. А. В кн.: Гигиена и токсикология новых пестицидов и клиника отравлений. M., 1962, с. 146. — Лутсоя X. И. Вопр. питания, 1965, № 1, с. 9. — Л ю б"е и к о П. А. В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1968, с. 400. — Маркарян Е. А. Вопр. питания, 1964, № 3, с. 80. — Медведь Л. И. В кн.: Гигиена и токсикология новых пестицидов и клиника отравлений. М., 1962, с. 5. — Мельников H. Н. Химия в сельском хозяйстве, 1965, № 5, с. 18. — Он же. Ж- Всесоюзн. о-ва им. Д. И. Менделеева, 1968, т. 13, № 3, с. 248. — Рахманова Т. Б. Сельское хозяйство за рубежом (Растениеводство), 1966, в. 2, с. 54. — Серебряная С. Г. Гиг. и сан., 1956, № 10, с. 29. — В кн.: Гигиена и токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1965, с. 123.—Тоста но век а я А. А., Серебряная С. Г. В кн.: Гигиена. Киев, 1964, с. 419. — Тостановская A.A., Лапченко В. С. В кн.: Вопросы рационального питания. Киев, 1968, в. 4, с. 168. — Ш о г а м С. М., Егорова И. Л. Химия в сельском хозяйстве, 1964, № 4, с. 21. — Штенберг А. И. Вопр. питания, 1967, № 5, с. 53. — Beck Е., D a w s е V L. et al., J. econ. Ent., 1966, v. 59, p. 78. — В 1 i п n R., Сагшап G. et al. Ibid, 1959, v. 52, p. 42.—Coulon J., Ann. Epiphyt., 1965, v. 16, p. 251. —Da vi es D., Tarn e D., Plant Path., 1960, № 9, p. 58. — Downing R.B кн.: Химический метод борьбы с вредными насекомыми и клешами. М., 1956, с. 195. — Е i с h 1 е г W., Vitalstoffe, Livilisatiouskrank-heiten., 1964, 9, № 4, 164. — F a b г e R., T г u h a n t R., Phytoma, 1958, v. 10, p. 9. — F г a w 1 y J., Hagan E., Fitzhugh O., J. Pharmacol., 1952, v. 105, p. 155. — Getzin L., Rosefield J., J. econ. Ent., 1966, v. 59, p. 512. — H i g h t о w e г В., Martin D., J. Econ. Ent., 1958, v. 55, p. 669. —

I о n t h е г F., J e p p s о n L., Ibid., 1954, v. 47, p. 1027. — К a 1 к a t C., Davidson R., Brass C., Ibid., 1961, v. 54, p. 1186. — Koivistoinen P., R о i -n e P., J. Sei. Ag-ic. Soc. Finland, 1959, v. 31, p. 294. — Lichtenstein E., J. agric. Food, ehem., 1959, v. 7, p. 6. — I d e m, J. econ. Ent., 1966, v. 59, p. 985. — Ma й -e p - Б о д e Г. Остатки пестицидов. М., 1966. — М i с h i е 1 i G., Longoni А. В кн.: Internationalen Pflanzenschutz — Kongress 6. Abstracta. Wien., 1967, S. 276. — Nelson K-, M e n z e r R., D i t m a n L., J. econ. Ent., 1966, v. 59, p. 404. — R о a n C., S г i v a s t a v а В., Ibid., 1965, v. 58, p. 996. —Spenser E., O'B r i e n R. В кн.: Современные проблемы энтомологии. М., 1961, т. 2, с. 114.

Поступила 7/IV 1971 г.

УДК 6И.777:[628.312:615.9171(047)

ТОКСИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОДАХ И ПРОБЛЕМА САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ВОДОЕМОВ

Проф. Я- М. Грушко

Кафедра общей гигиены Иркутского медицинского института

Развитие промышленности и рост численности городского населения в зарубежных странах сопровождаются увеличением количества сточных вод и их загрязненности, что находит отражение в специальной литературе.

Как указывает Barth, в ФРГ только промышленные предприятия сбрасывают в водоемы за сутки 2,84 млн. м3 неочищенных сточных вод и 7,49 млн. м3 так называемых условно чистых, в которых содержится немало загрязнений. Количество бытовых неочищенных стоков, сбрасываемых в реки и озера, составляет в сутки 2,79 млн. м3 и недостаточно очищенных — 4,7 млн. м3. В связи с этим в ФРГ для централизованного водоснабжения поверхностные воды используются лишь в 6% случаев, преобладающее же большинство водопроводов (93,8%) питается от подземных вод.

Sontheimer и Kôlle подтверждают сильное загрязнение Рейна химически вредными веществами, содержащимися в сточных водах, указывая, что загрязнение токсическими веществами органического происхождения из года в год возрастает.

В Италии, согласно Berbenni, многие озера сильно загрязнены сточными водами; 74% прибрежных городов сбрасывают сточные воды в море без очистки. Дальнейший рост численности населения и развитие промышленности, как указывает автор, создают критическое положение со снабжением населения водой, пригодной для хозяйственно-питьевых целей.

В Бразилии, как отмечает De Godou, в реку Гуаси на протяжении 473 км сбрасывают сточные воды 26 городов, причем промышленные стоки во многих случаях не имеют'какой-либо очистки. Вместе с промышленными стоками в реку поступают токсические вещества органического происхождения: гербициды, фунгициды и инсектициды. Они поступают в реку как с производственными стоками предприятий, их вырабатывающих, так и с поверхностным стоком с полей, на которых применяются эти ядохимикаты.

В зарубежных странах развитие химической промышленности, широкое применение ядохимикатов (пестицидов) в сельском хозяйстве и синтетических моющих средств (детергентов) в быту сопровождается увеличением водоемов токсическими веществами органического происхождения. В США, по данным Бюро рыбного спорта \ при выборочном обследовании из 590 проб в 584 случаях (т. е. в 99%) ДДТ был обнаружен в концентрациях более 45 мг/л. В Англии, особенно в южных графствах, где сильно развита химическая промышленность, другая группа токсических веществ органического происхождения — синтетические детергенты, оказались в водое-

1 Anon. Pesticide residues in fish are staggering. Environment. Sci. Technol., 1969, 3, 613.

82

20

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.