CC BY
22
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
УДК 632.95
ТЕХНОЛОГИЯ ИНАКТИВАЦИИ ЗАПРЕЩЕННЫХ И НЕПРИГОДНЫХ К ПРИМЕНЕНИЮ ПЕСТИЦИДОВ ОТ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Т.В. Липкер, А.Г. Сармурзина, К.С. Баишев
Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби
riecmuifudinepdi ауыл шаруашылыгындагы аса к,ayinmi moKCudmi к;урал pemiude к,аралуы туралы мэселер зерттелшед^.
Пестициды, как средство. оказывающее помощь в сельском хозяйстве, в настоящее время можно оценивать как особо опасное токсичное средство.
Pesticides as a means of help in agriculture ofpresent time may be treated as a very dangerous toxic substances.
Химические средства защиты растений (ХСЗР), включающие преимущественно пестициды из различных классов органических и неорганических соединений (инсектициды, фунгициды, гербициды и т.д.), широко применяют в сельском хозяйстве для сохранения урожайности сельскохозяйственных культур. Тем не менее, определенные их количества становятся непригодными к применению: из-за несоблюдения условий хранения (попаданиеводы, различных примесей, что приводит к превращению пестицидов в непригодные продукты); из-за просрочен-
ных сроков хранения (несоблюдение ГОСТОВ и других нормативных требований). Были полностью запрещены для применения и закрыты химические производства для следующих пестицидов: гранозан, парижская зелень, ПХП, ПХК и др. Ряд пестицидных препаратов были ограничены для применения, в частности, п,п'-ДДТ, хлорофос и т.д.
Запрещение пестицидных препаратов и их ограничение для применения резко привело к увеличению их запасов.
Химические предприятия отказывались принимать запасы
№2, 2002г.
93
запрещенных и непригодных к применению пестицидов (ЗПН) для переработки, поскольку для частично разложившихся пестицидов необходима разработка новых технологий по их утилизации. И в настоящее время на многих складах и базах ядохимикатов находятся достаточные запасы ЗНП. При этом они проникают в почву, питьевые водоисточники, открытые водоемы и другие объекты, нанося урон окружающей среде. В процессе их использования могут образовываться различные метаболиты, способные циркулировать и накапливаться в различных биологических объектах и экосистемах, оказывая различные воздействия на животных, растения и человека, как правило, такие воздействия носят отрицательный характер и могут иметь различные последствия.
Пестициды, как средство, оказывающее помощь в сельском хозяйстве, в настоящее время можно оценивать как особо опасные токсичные вещества.
По состоянию на конец 1995 год в Казахстане выявлено к захоронению 419,9 тонн непригодных и запрещенных пестицидов и 23278 единиц тары изпод них. На территории Республики было выявлено 89
препаратов, запрещенных для применения и список 25 пестицидов получивших ограничение по сферам применения. Среди них наиболее опасные пестициды: диносеб, ДДТ. и его производные ДДД, ДДЭ. дильдриа, альдрин, гексахлоран, гептахлор, хлордан, ПХП, ПХК, г - ГХЦГ и др.
Существует много различных методов и проектов по захоронению и утилизации токсичных промышленных отходов, в том числе и пестицидов. Каждый метод имеет уникальный набор преимуществ, недостатков. возможностей и ограничений. но из-за каких - либо причин, они непригодны для практического использования. Основной и наиболее сложной проблемой при подземном захоронении является изоляция от подземных вод.
Для решения этой проблемы нами было исследовано два вида высокотоксичных шламов из Евпаторийской базы ядохимикатов, которая содержит пестициды (ДДТ, ДДЭ, ДДТ, ПХП, ПХК, г - ГХЦГ), и тяжелые цветные металлы. При помощи вяжущих веществ были составлены различные композиции на основе шлама, портландцемента и песка. Различные варианты таких композиций представлены в таблице 1.
9 4_НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
^————1—1___
а(С •• • а . с* * ' * - Ч»вА ¡у/вГ - • • —— •
Таблица 1
Вариации шламовяжущих композиций на основе строительных вяжущих материалов и шламов (I и II)
Наименование композиций Состав композиции, весовое соотношение ингрядиентов Прочност ь кг/см2
Композиция (1) ♦Цемент - песок (1:3), стандартная проба 150
Композиция (2) Цемент - песок (1:3) + 10% влажного шлама (I) 175
Композиция (3) Цемент - песок (1:3) + 10% влажного шлама (II) 175
Композиция (4) Цемент - песок (1:3) + 25% влажного шлама (I) 100
Композиция (5) Цемент - песок (1:3) + 25% влажного шлама (II) 100
Композиция (6) ** Шлак (30 в.ч.); шлам (1) 70 в.ч. + жидкое стекло (10 в.ч.) 20
Композиция (7) **Шлак (30 в.ч.); сухой шлам (1) 70 в.ч. + жидкое стекло (50 в.ч.) 70
Композиция (8) Сухой шлам (I) 50 в.ч.; песок (50 в.ч.; натрий кремнефтористый (10 в.ч.); жидкое стекло (50 в.ч.) 80
Композиция (9) Цемент - песок (1:3) + 50% влажного шлама (I) 50
Примечание: * портландцемент марки
• •• -< .
Прочность таких композиций различного состава неодинакова, по сравнению со стандартной пробой (1). После чего мы определяли степень миграции пестицидов из шламовяжущей композиции при различных значениях РН. Для каждой среды использовали по три пробы твердых образцов (кубики размером 2x2x2 см.). Ежемесячно в течении года из каждой пробы отбирали по 50 см1 воды для определения ксенобиотиков. Результаты исследований представлены в таблице 2.
"500"; **
Миграция хлорорганических пестицидов в течении года не превышает их ПДК для рыбохозяй-ственных водоемов.
Была изучена мутагенность образцов на семенах лука и традис-канции, проводился ана-телофаз-ный анализ, учитывались генные мутации, нарушения хромосом, микроядер, изучена рекомбинаген-ная активность на дрожжах - сахаромицетах. Все опыты показали, что комплекс веществ обладает слабо выраженной мутагенной активностью (таблица 3,4,5).
Nq2, 2002Г.
95
Таблица 2
Результаты по миграции ксенобиотиков из бетонной композиции (4) в водные нейтральные, щелочные и кислые среды в течение года
Компоненты композиции Содержание в воде мигри ксенобиотиков, мг/л рующих м3 ПДК для рыбохо-зяиственны х водоемов, мг/дм3
Нейтральная среда Щелочная среда Кислая среда
ПХП 0,005 0,006 123,0 0,006
ПХК 0,003 0,004 1072,2 0,004
п,п' - ДДТ 0,0001 Отсутствие 851,1 0,1
п.п'-ДДД 0,0001 Отсутствие 18,8 0,3
п.п'-ДДЭ 0,00006 0,1 Отсутствие 0,2
РЬТ' Отсутствие Отсутствие 0,002 0,01
HgT< Отсутствие Отсутствие 0,019 П 1 0,0001 П П1
LAX Мо+ь и 1 ьу 1 1 ОПС Отсутствие и 1 иу 1 С I вис Отсутствие U,UZ 1 0,0019 и,U 1 0,0012
Примечания: навеска композиции 15,7162 г (исходное содержание ксенобиотиков, мг/дмк ПХП 123,0; ПХК 1072,2; п,п' - ДДД 18,8; п,п' -ДДТ 851,1; п,п' - ДДЭ отсут.; РЬ+2 0,02; Ни*2 0,019; 2п+г 0,021; Мо*4 0,0019); нейтральная среда (рН 7,0); щелочная среда (рН 14,0); кислая среда (рН 1,0).
Таблица 3
Результаты о частоте аберраций хромосом лука Allium сера при проращивании на шламах и водных экстрактах шламовяжущих композиций
Объект ' испытаний Число анателофаз Число клеток с аберрациями хромосом
Абс. %+М Р
Шлам (I) 470 11 2,34 ± 0,69 >0,05
Шлам (II) 520 7 1,35 ±0,51 >0,05
Контроль 1 460 8 0,85 ± 0,43
Водный экстракт из композиции (4) 820 36 4,39 ±0,71 <0,05
Водный экстракт из композиции (2) 613 22 3,59 ± 0,75 <0,05
Контроль 2 600 7 1,33 ±0,47 --
Водный экстракт из композиции (8) 315 23 7,30 ± 1,46 <0,01
Водный экстракт из композиции (9) 405 28 6,91 ± 1,26 <0,01
Контроль 3 1000 15 1,50 ±0,38
9 6 НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
| ^ . .
Таблица 4
Результаты рекомбиногенной активности продуктов миграции-из шламовяжущих композиций на дрожжах - сахаромицетах
Опыт исследований Выжива емость, % Число колоний Число сегрегаитиых колоний Число кроссоверных колоний
А б с. % Абс. %
Контроль 100 4503 13 0,288 ± 0,079 1 0,022 ± 0,022
Контроль на пеницеллин 75,4 3284 18 0,548 ±0,128 1 0,030 ± 0,029
Водный экстракт из композиции (2) 82,3 5246 30 0,572 ± 0,104 1 0,019 ±0,019
Водный экстракт из композиции (4) 95,4 6794 41 0,603 ± 0,093 2 0,029 ± 0,029
Таблица 5
Результаты по определению мутагенности шлама (I) на ТгёевсапНа (учет мутаций в тычинковых волосках)
Вариант наблюдений Число тычинковых Число выявленных мутаций
волосков А В
1 265 - -
2 288 АЗ; А2 В2;ВЗ
3 310 - -
4 281 А1 В)
5 307 А2 -
6 307 - В1
7 311 - В1
8 336 - -
9 267 А1 -
10 371 4» -
И 297 - *
12 311 А1 -
13 281 - -
14 269 А5 -
15 346 - В7
16 299 - -
17 365 А1 В1
18 296 - -
19 289 АЗ -
20 303 - -
21 313 - / •
22 262 - -
23 306 -
Всего 6900 9А (0,13% ±0,04) 7В (0,101% ±0,038)
Контроль 5996 9А (0,15% ±0,05) 5В (0,083% ± 0,037)
№2, 2002г.
97
Примечания: состав шлама (I). мг/дм1: п.п1 - ДДД 7508,2; п.п1 - ДДТ 339081,2; ПХК 427167,5; ПХП 49026,4; РЬ*2 0,78; 7,50; гп+2 8,45; Мо+60,75.
Таким образом результаты исследования показали, что наиболее приемлемыми в экологическом аспекте являются композиции на основе смеси портландцемент: песок = 1:3 в сочетании со шламом взятом в количестве 10-25% от исходной смеси. При этом необходимо учесть, что данная композиция обладает достаточной прочностью (100-175 кг/см1). Кроме того, миграция остатков ксенобиотиков из разработанных нами компози-
ций (2,3,4,5) в воду (нейтральные, кислые, щелочные среды) не превышает ПДК рыбохозяйственных норм. Доказано, также, что продукты миграции не обладают мутагенными свойствами. Разработанная технология инактивации токсичных шламов, позволяет решать вопрос захоронения промышленных отходов и, в частности, пестицидов, для более полного изолирования от объектов окружающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Липкер Т.В. Устройство полигонов по захоронению особо опасных веществ, а также запрещенных и непригодных к применению пестицидов II Материалы международной конференции по аналитической химии. - Алматы, изд. КазГУ 2001 г.-с.
2. Розвага Р.И., Баишев К.С., Липкер Т.В. О технологии захоро-
нения и инактивации токсичных шламов от ксенобиотиков.// Цветная металлургия,- 2000. №8-9 - С.39-43.
3. Липкер Т.В. Некоторые рекомендации к подготовительным работам по захоронению запрещенных и непригодных пестицидов.// Вестник КазГУ. Серия экологическая.-№1-2 (6-7). С.51-54.
