Научная статья на тему 'ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ ПЕСТИЦИДАМИ'

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ ПЕСТИЦИДАМИ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
22
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
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 «ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ ПЕСТИЦИДАМИ»

ЛИТЕРАТУРА. БерлинерМ. А. Электрические измерения, автома тический контроль и регулирование влажности. М. — Л., 1965. — Гершкович Е. А. Приборы и системы управления, 1970, № 1,0. 39. — К о б а я с и Д. Кэйсо, 1969, V. 12, с. 6. — Влажность. Измерение и регулирование в научных исследованиях н технике. Материалы Международного симпозиума по влагометрни. Л., 1967.

Поступила 13/1Х 1972 г.

Обзоры

УДК 614.72:615.285.7

Проф. Е. И. Спыну, Л. Н. Иванова, А. В. Болотный

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ

ПЕСТИЦИДАМИ

Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев

Уровень и длительность загрязнения воздуха фосфорорганическими пестицидами (ФОП) зависит от метода и способа обработки ими сельскохозяйственных культур, физико-химических свойств препаратов, климатических условий и других факторов.

Согласно данным ряда исследователей (Ю. С. Каган; В. С. Бурый, и др.), использование ручных опрыскивателей приводит к загрязнению воздуха рабочей зоны различными ФОП. Применение авиационного метода обработки приводит к значительному загрязнению ФОП воздуха рабочей зоны сигнальщиков и в меньшей степени пилотов. Кроме того, при авиационном опрыскивании происходит рассеивание ФОП в атмосферном воздухе на значительном расстоянии (Ю. С. Каган и соавт. и др.).

На уровень содержания ФОП в воздухе рабочей зоны оказывают влияние также скорость движения воздуха и его температура, направление ветра и др. Так, в районах с жарким климатом содержание октаметила в воздухе рабочей зоны заправщиков и сигнальщиков было в 6—10 раз выше, чем в районах с умеренным климатом при прочих равных условиях применения (В. С. Бурый). При скорости движения воздуха 4 м/сек концентрации бутифоса были в 26 раз выше, чем при безветренной погоде (X. 3. Лю-бецкий и соавт.).

Таким образом, изучение уровня загрязнения ФОП воздуха рабочей зоны в зависимости от факторов внешней среды дает возможность регламентировать условия их применения, сводящее к минимуму вредное воздействие пестицидов на организм работающих.

Уровень загрязнения ФОП атмосферного воздуха, по данным Tabor, колеблется в пределах 0,0001—25 мкг/м3, препараты обнаруживаются в отдельных районах их применения в течение ограниченного времени. Как указывают Г. А. Белоножко и Ю. А. Кучак, концентрации ФОП в сезон интенсивного использования пестицидов на некоторых территориях составляли десятые — тысячные доли миллиграммов в 1 м3, что связано с повсеместным, многократным опрыскиванием больших площадей при жарком и сухом климате. В этой обстановке отмечается вторичное поступление ме-тилмеркаптофоса в воздух в течение 10 суток, бутифоса — в течение 6 суток. Ряд ФОП обнаруживают на удалении 50—2000 м от мест обработки в течение 3—8 суток (Б. К. Ахмедов, и др.). Малатион найден на расстоянии 1 мили в течение 3 недель от момента применения, тогда как тиофос

обнаружили на том же расстоянии только в день его применения (Tabor). Г. А. Белоножко и Ю. А. Кучак определили метилмеркаптофос, бутифос, рогор, хлорофос и карбофос на удалении 200—10 ООО м от мест их применения.

Воздух служит лишь промежуточной средой, откуда пестицид оседает на растения. Системные пестициды наиболее долго удерживаются в растениях. Длительное сохранение фосфамида в плодах отмечают Н. В. Пти-цына и соавт. После двукратной обработки яблонь 0,1% раствором препарата спустя 63 дня он был найден в яблоках в концентрации 0,4 мг/кг.

Особенно длительно удерживаются ФОП в корне и клубнеплодах (А. М. Медовар); корнеплод моркови обладает ярко выраженной способностью накапливать и длительно сохранять пестициды. Stobwasser сообщает, что тиофос обнаруживался в моркови на протяжении 92 дней.

О влиянии кратности обработок на содержание тиофоса в яблоках сообщает Вегап; после первой обработки остаточные количества тиофоса через 14 дней не были обнаружены, тогда как после второй и третьей обработки они найдены соответственно в количестве 0,01 и 0,025 мг/кг. По мнению Н. И. Зимницы, многократные обработки могут служить причиной сохранения завышенных остаточных количеств даже менее стойких пестицидов.

Отмечают разную скорость исчезновения хлорофоса в растениях различного вида. Так, Е. С. Косматый и В. И. Кавецкий после обработки хлорофосом при норме 1,5 кг!га определяли пестицид на 4-й день в яблоках (0,4—0,5 мг/кг) и помидорах (1 мг/кг). В яблоках на 18-й день находили следы препарата; в помидорах на 16-й день остатки его не были выявлены.

В последнее время появились сведения об уровне загрязнения различных растений новыми пестицидами контактного действия. Один из них фен-каптон, по данным П. X. Любенко, обнаруживался в яблоках и грушах на протяжении 4 недель. Автор указывает на увеличение длительности сохранения фенкаптона в объектах с увеличением кратности обработок. А. М. Медовар сообщает о довольно длительном сохранении в яблоках и картофеле сайфоса (2—2V2 месяца и свыше 6 месяцев, соответственно). Цидиал сохранялся в кожуре цитрусовых до 21/, месяца (Т. Д. Зорьева). Н. Н. Манько выявляла остаточное содержание фо-залона в мандаринах в количестве 0,72 мг/кг через 72 дня, в персиках — в количестве 0,3 мг/кг через 2 месяца. Как отмечает П. X. Любенко, в яблоках и цитрусовых фенкаптон в количестве 2,3 мг/кг находили через 1 неделю после опрыскивания; в грушах при тех же условиях обработки препарат определяли в количестве 0,07—0,25 мг/кг. Длительность сохранения фенкаптона в яблоках и грушах зависела от сочности плодов: в более сочных плодах препарат обнаруживали через 4—6 недель после обработки, в менее сочных к 4-й неделе препарат уже не определялся.

Столь большое различие в уровне и длительности содержания ФОП в различных растениях связано с целым рядом факторов. Велика здесь роль физических факторов — летучести, растворимости в воде и органических растворителях. Химическая и биологическая стабильность определяют степень разрушения пестицида под влиянием УФ-лучей, кислорода и температуры воздуха, устойчивость препарата к гидролизу и действию растительных ферментов, специфичных для различных растений. Особенно значительно влияние условий применения пестицидов — способа и метода обработки, нормы расхода и кратности обработки, вида обрабатываемых растений и др.

Данных о поведении фосфорорганических пестицидов в почве немного. Н. Н. Мельников считает эти вещества наиболее перспективными в связи с их малой стойкостью в почве. Так, по его данным, свыше 87% карбофоса, ДДВФ и мевинфоса разлагается в почве через 1 сутки, метафоса — через 7 суток и дихлорфоса — через 20 суток. Г. Майер-Боде (1966) приводит сведения о том, что в полевых условиях тиофос значительно более

стоек, чем метафос и карбофос. При норме расхода 5 кг/га разложение тио-фоса в суглинистой почве происходит в течение 90 дней, тогда как метафос и карбофос в тех же условиях исчезают соответственно за 30 и 8 дней.

Stewart и соавт. указывают на очень большую персистентность тио-фоса в почве, в значительной мере объясняющуюся многократным внесением пестицида в больших количествах. Так, 35,2 кг препарата на 1 га ежегодно (1949—1953) вносили в верхний 15-сантиметровый слой. Почву занимали под культурные растения. В 1969 г. на глубине 0—10 см обнаружен пестицид в количестве 0,06 мг/кг, на глубине 10—20 см — в количестве 0,063 кг/га, на глубине 20—30 см — 0,008 мг/кг. На глубине 30— 40 см найдены лишь следы тиофоса. Через 16 лет обнаружили 0,1% внесенного пестицида. В незначительном количестве обнаружен препарат в почве примыкающих участков. Эти данные служат доказательством не только длительности сохранения пестицида в почве, но и его способности перемещаться в почвенном пространстве — по вертикальному профилю и незначительно — в горизонтальном направлении.

М. С. Соколов указывает на ряд факторов, определяющих длительность сохранения тиофоса и диазинона. Оба пестицида обладают сравнительно невысокой летучестью, значительной стойкостью к гидролизу и температурному фактору. Превращение пестицидов обусловлено в основном воздействием микрофлоры почвы. Разложение диазинона исследовалось при разных дозах внесения препарата (1—10 мг/кг), разной влажности (25 и 75%), разных типах почвы (суглинок и супесь) и воздействии температуры (до 100°). Скорость разложения диазинона была выше в более влажной, суглинистой почве. Меньшая детоксикация обнаружена при пропаривании (стерилизации) почвы, т. е. полном устранении влияния микроорганизмов. Быстрое разложение ФОП в почве под влиянием микрофлоры отмечают также Getzin и Rosefield.

Данные о способности 2 системных пестицидов — дисульфотона и фос-фамида — мигрировать по почвенному профилю приводит Graham-Bryce. Автор указывает, что фосфамид перемещается во влажной почве значительно быстрее, чем в сухой. На миграцию более летучего пестицида дисульфотона влажность почвы почти не влияет. Однако этот препарат больше сорбируется почвой, причем показатель адсорбции зависел от содержания органического углерода в почве и ее pH. В другой своей работе Graham-Bryce сообщает о возможности перехода указанных системных пестицидов (фос-фамида и дисульфотона) в растения (пшеница), произрастающие на почве, загрязненной препаратами. Пестициды вносили в почву в количестве по инструкции. Содержание пестицидов в растениях пшеницы контролировали на протяжении месяца. Обнаружено, что количество обоих препаратов возрастало: у 28-му дню содержание дисульфотона составило 19,1 мг/кг, фос-фамида — 24,9 мг/кг. Zwolinska-Sniatalowa и Frojanowski пишут, что при внесении 50% гранулированного дисистона непосредственно перед посадкой картофеля в количестве 30, 40 и 50 кг/га содержание пестицида в нем повышается с увеличением внесенной дозы и достигает 0,11—0,28 мг/кг.

Итак, приведенные данные о содержании и периоде сохранения ФОП в почве, а также о их миграции с почвенным раствором в глубь почвенного профиля и в покровные растительные объекты, свидетельствуют о множестве факторов, определяющих этот процесс. Сюда относятся: физико-хи-мические свойства пестицидов, особенности почвы (ее тип, влажность, pH, содержание органических веществ, микрофлора и др.), вид произрастающих растений, а также условия применения (норма расхода, кратность обработки и др.).

Миграция ФОП с почвенным раствором приводит к образованию цепи загрязнения: почва — растения и почва — вода. Загрязнение водных источников возможно за счет непосредственного попадания пестицида во время обработки при сносе волны препарата, а также при стоке его с полей или

попадании с грунтовыми водами в водоемы, которые в свою очередь при значительной стойкости некоторых пестицидов могут являться источником загрязнения других объектов.

Приведем данные о стойкости в воде некоторых пестицидов группы ФОП и уровне загрязнения им водоемов. Стойкость разных ФОП в воде варьирует. Некоторые из них, сравнительно медленно гидролизующиеся в воде, могут значительное время сохраняться в воде и даже накапливаться в иле, водной флоре и фауне. Nicholson после обработки сада тиофосом обнаруживал в воде близлежащего пруда препарат в количестве 0,001 мг/л, а в донных отложениях в 100 раз больше.

Warnik и соавт. выявляли тиофос и байтекс в водной флоре в количестве 2 мг/кг и в фауне в количестве 18 мг/кг. К. Б. Баратов и соавт. после обработки хлопчатника обнаруживали метилмеркаптофос в воде арыков на уровне 1,4—9,3 мг/л в течение 13 дней, интратион (М-81) — на уровне 0,3—5,0 мг/л в течение 17—26 дней.

Имеются некоторые данные о почве как источнике вторичного загрязнения воздуха в результате образования цепи: почва — воздух. Так, Tabor указывает, что после обработки сада карбофосом пестицид обнаруживался в воздухе на протяжении 1-й недели в количестве 0,006—0,025 мг/м3. На 2-й неделе наличие препарата не установлено. Однако на 3-й неделе найдено количество карбофоса, превышающее содержание его в 1-й неделе (0,006— 0,14 мг/м3). Источником загрязнения в этом случае, вероятно, следует считать почву, а также растительность, загрязненную пестицидом.

Заключая обзор, следует отметить многофакторную обусловленность поведения ФОП в объектах внешней среды и возможность возникновения цепей миграции в контактирующих средах. Следует выделить 4 группы факторов, определяющих уровень и длительность содержания пестицидов в отдельных средах, а также процессы их миграции в смежных объектах: физико-химические свойства пестицидов, особенности среды (почва, растения, вода, воздух), условия применения пестицида, климато-географи-ческие особенности отдельных районов применения пестицидов.

Опасность загрязнения ФОП объектов внешней среды менее выражена по сравнению с большинством хлорорганических пестицидов. Однако при определенных условиях возможно длительное сохранение остаточных количеств препаратов в пищевых продуктах, воде и почве, а также вторичное загрязнение воздуха. Это расширяет круг лиц, контактирующих с ФОП. Особенно опасна недооценка возможности существования цепей миграции, таких, как почва — растение, почва — вода, почва — воздух и др., конечным звеном которых может быть человек.

По данным В. И. Польченко, имеют место так называемые небытовые случаи непрофессиональных отравлений. Они эпидемиологически связаны с накоплением и миграцией остатков пестицидов во внешней среде и их воздействием на здоровье населения. Согласно материалам Б. Пак-каньелла и соавт., различия в заболеваемости населения 2 зон в Италии можно отнести за счет более интенсивного применения ФОП и карбаматов в одной из зон.

В связи с изложенным построение научно обоснованной системы мер профилактики загрязнения окружающей среды ФОП должно базироваться на выявлении и регламентации факторов, обусловливающих уровень и длительность загрязнения отдельных сред, и их регламентации.

ЛИТЕРАТУРА. Ахмедов Б. К. Гиг. и сан., 1968, № 10, с. 10. — Баратов К. Б., Волошин И. В. и др. Там же, 1967, № 6, с. 103. — Бело-ножко Г. А., К у ч а к Ю. А. В кн.: Гигиена применения, токсикология и клиника. Киев, 1971, с. 24. — Буры й В. С. В кн.: Вопросы промышленной и с/х токсикологии. Киев, 1964, с. 149. — ЗорьеваТ. Д. В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравления. Киев, 1970, с. 285. — 3 и м и и ц а Н. И. В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравления. Киев, 1971, с. 65. — Каган Ю. С., И в а и о в а 3. В. В кн.: Гигиена и токсикология новых пестицидов и клиника отравлений. М., 1962, с. 64. — К а г а н Ю. С. В кн.: Ток-

синология фосфороргаиических инсектицидов и гигиена труда при их применении. М., 1963, с. 18. — К о с м а т ы й Е. С., К а в е ц к и й В. Н. Химия в с/х, 1972, № I, — Любенко П. X. В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1968, с. 400. — ЛюбецкийХ. 3. и др. В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1968, с. 340. — М а н ь к о Н. Н. В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1970, с. 8. — Медовар А. М. Гиг. и сан. 1971, № 10, с. 78. — ПольченкоВ. И. В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1971, с. 15. — Птицына Н. В. и др. В кн.: О мерах, предотвращающих накопление пестицидов в пищгвых продуктах, 1967. •— Соколов М. С. С/х за рубежом, 1969; — В е г а n F., Pflanzenarzt (Wien.), 1962, Bd 15, S. 135. -GetzinG. W„ Rosef-i e 1 d J., J. Agricult Food Chem., 1968, v. 16, p. 598. —Graham-BryceJ., J. Sei. Food. Agricult., 1969, v. 20, p. 489. — N i с h о 1 s о n H. P., WAS. 1963,— Stewart D. K. R., Chishotm D., R a g a b M. Т. H., Nature, 1971, v. 229, p. 47. -Stobwasser H., Z. Pflauzenkrankh, 1963, Bd 70, S. 459. — Та bor E. C., J. Air. Pollut. Control Ass., 1965, v. 15, p. 415. - Z wo I i n s k a-SniatalowaZ., Froj anowski H., Prace nauk. Inst. Ochrony Roslin, 1969, т. 10, с. 113. — W a r n i k S. L., JAWWA, 1965, p. 601. — ПаканьемаБ., Гец-ц о Ф. и др. Бюлл. ВОЗ, 1972, т. 45, с. 183.

Поступила 2/III 1973 г.

УДК 614.73-073.912.55

Доктор мед. наук Ю. В. Новиков

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙТРОННО-АКТИВАЦИОННОГО АНАЛИЗА

В ГИГИЕНЕ

Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Среди многочисленных методов анализа объектов внешней среды и биологических материалов все большее значение приобретает нейтронно-ак-тивационный, основанный на облучении нейтронами ядер элементов. При этом происходит образование радиоактивных изотопов, по активности которых можно судить о количестве исходного стабильного изотопа.

Распространение нейтронно-активационного анализа связано с появлением ядерных реакторов, позволяющих получать нейтронные потоки высокой интенсивности. Применению этого метода благоприятствует то, что вероятность протекания реакции на тепловых нейтронах (сечение активации) в большинстве случаев значительно превосходит вероятность других реакций и, следовательно, возможна высокая чувствительность определения.

Использование нейтронно-активационного анализа несколько ограничено, например, в случае определения элементов, радиоактивные изотопы которых имеют очень малый или, наоборот, очень большой период полураспада. Для этих элементов препятствием к применению метода служат низкое сечение активации, появление мешающих ядерных реакций, экранировка и изменение физико-химических свойств образца во время облучения. Несмотря на это, нейтронно-активационный анализ можно успешно использовать для определения большинства элементов периодической системы. При тщательном исключении возможных источников погрешностей общая ошибка определения не будет превышать 5%.

Источниками нейтронного облучения, помимо ядерных реакторов, могут быть специальные генераторы. Облучение при помощи этих генераторов, состоящих из небольшого ускорителя напряжением 150 или 400 кв и оборудованных тритиевыми или дейтериевыми мишенями, позволяет определять большое количество элементов. Нейтронные генераторы, многие типы которых транспортабельны, можно устанавливать в лабораториях. Однако в большинстве случаев чувствительность нейтронного активацион-ного анализа с помощью облучения этими генераторами ниже, чем при облучении в ядерном реакторе.

Безопасность при работе с мощными источниками активации, а также с облученными образцами обеспечивается системами доставки последних от источника излучения к детектору. Кроме того, эти системы помогают

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.