Микроорганизмы:

Возникновение и развитие микроорганизмов

News image

Формирование планеты Земля происходило около 3,5 миллиардов лет назад, этот этап ее развития назывался догеологическим. ...

Простейшие организмы: виды и функции

News image

Простейшие организмы – это группы одноклеточных организмов, которые могут создавать многоклеточные колонии. Описанных ви...

Основы вирусологии:

Дезинфекция и стерилизация

Хирургические инструменты, соприкасающиеся с кровью, гноем и другими биологическими жидкостями больного, должны быть о...

Санитарно-микробиологическое исследование воды. Микрофлора воды

Вода является естественной средой обитания многих микробов. Основная масса микробов поступает из почвы. Количество мик...

Цитомегаповирусная инфекция

Несмотря на то, что прошло более столетия после первого описания цитомегалии и треть века после открытия цито-мегалови...

Авторизация





Пестициды – приоритетные поллютанты окружающей среды (экотоксикология пестицидов)

пестициды – приоритетные поллютанты окружающей среды (экотоксикология пестицидов)

На протяжении второй половины XX века и первого десятилетия XXI века все три подсистемы агроландшафта – производственная (агроэкосистемы), природная (экосистемы) и социальная (социоэкосистемы) – подвергались и подвергаются систематической и все усиливающейся агротехногенной нагрузке. При этом основным антропогенным фактором, негативно влияющим на агроландшафт, являются, как правило, ксенобиотические химические соединения. Этот постоянно действующий антропогенный пресс включает, в первую очередь, так называемые управляемые (искусственно вносимые) загрязняющие вещества – пестициды, вредные примеси других агрохимикатов (мелиорантов, синтетических удобрений) и разнообразные производственно-коммунальные отходы.


Хотя в мировом масштабе пестициды занимают 9-10 место в списке приоритетных поллютантов, в отдельных агрорегионах их негативное действие может быть весьма значительным. В целом современное растениеводство выступает как наиболее сильный и, практически, повсеместный антропогенный фактор, неоднозначно воздействующий на агроландшафт, его компоненты и элементы.


Пестициды в настоящее время следует рассматривать как серьезные стрессоры, которые могут быть причиной крупных инцидентов, опасных как для человека, так и для окружающей среды. По разным оценкам, в последние годы в мире используется более 1000 соединений, на основе которых выпускаются десятки тысяч препаративных форм пестицидов. Обычно пестициды классифицируют в зависимости от их целевого назначения.


Основные группы пестицидов:


Пестициды – средства защиты растений и борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур – предназначены для уничтожения или поражения нежелательных организмов (животных, растений, микроорганизмов) или воздействия на них. Применяя эти препараты, защищают культурные растения и продукцию растениеводства, уничтожают возбудителей болезней, устраняют вредные организмы, «приукрашивают» в соответствии с требованиями рынка сельскохозяйственную продукцию. Возможность достижения этих целей при помощи пестицидов обусловила широкое применение веществ, имеющих преимущественно искусственное происхождение.


Пестициды могут быть классифицированы и по химическим признакам. Наиболее распространенные:


При массовом использовании пестицидов выявились и выявляются теневые стороны этих «чудо-помощников». Сегодня известны многочисленные эффекты их пагубного влияния. Подавляющее число пестицидов – кумулятивные яды, токсическое действие которых зависит не только от концентрации, но и длительности воздействия. Так, в процессе биоаккумуляции происходит многократное (до сотен тысяч раз) повышение концентрации пестицида по мере продвижения его по пищевым цепям. В результате биотрансформации наряду с детоксикацией пестицидов имеет место и токсификация, то есть образование веществ с еще более ядовитыми свойствами.

Применение пестицидов привело во многих случаях к нарушению биологического равновесия и остро поставило вопрос об охране окружающей среды. По данным ФАО, ежегодные потери во всем мире от сорняков и вредителей составляют 23,9-46,4 % от потенциально возможной продукции и оцениваются в 75 и более млрд. долларов. Применение ядохимикатов сохраняет значительную часть урожая, поэтому они интенсивно внедряются в сельское хозяйство, что, к сожалению, влечет за собой многочисленные отрицательные последствия. Уничтожая вредителей, эти вещества разрушают сложные экологические системы и способствуют гибели многих животных. Некоторые ядохимикаты постепенно накапливаются по трофическим цепям и, поступая с продуктами питания в организм человека, вызывают опасные заболевания. Имеются сведения о том, что некоторые биоциды воздействуют на генетический аппарат сильнее, чем радиация.


Попадая в почву, пестициды растворяются в почвенной влаге и переносятся с ней вниз по профилю. Длительность нахождения пестицидов в почве зависит от их состава. Стойкие соединения сохраняются до 10 лет и более.


Мигрируя с природными водами и переносясь ветром, стойкие пестициды распространяются на большие расстояния. Известно, что ничтожные следы пестицидов были обнаружены в атмосферных осадках на просторах океанов, на поверхности ледниковых щитов Гренландии и Антарктиды. Например, в 1972 году на территории Швеции с атмосферными осадками выпало ДДТ больше, чем производилось в этой стране.


Почва является одним из наиболее важных объектов окружающей среды, которая на земном шаре формирует особую биогеохимическую оболочку, являющуюся важнейшим компонентом биосферы. В ней сосредоточено огромное количество самых различных организмов, продуктов их метаболизма и отмирания. Вместе с населяющими ее организмами почва является универсальным биологическим адсорбентом и нейтрализатором самых разнообразных органических соединений, что приводит к разложению большинства отбросов хозяйственной деятельности человека. Однако большие концентрации в почве различных химических соединений, обладающих высокой биологической активностью, могут отрицательно влиять на жизнедеятельность почвенных организмов, накапливаться в почве, что, в свою очередь, отрицательно влияет на способность биосферы к самоочищению.


Характеризуя возможные ситуации, связанные с применением пестицидов, следует помнить, что они всегда отрицательно влияют на живое население почвы, жизнедеятельность которого лежит в основе поддержания почвенного плодородия. В частности, пестициды (особенно медьсодержащие) вызывают депрессию процесса нитрификации. Известны случаи, когда в результате чрезмерной химической нагрузки на почву доминирующее положение в ней занимают фитопатогенные микроорганизмы. При интенсивном использовании пестицидов отмечается стерилизация почвы.


Считается, что гербициды воздействуют на микробоценоз, нарушая гомеостаз, вызывая стресс, изменяя резистентность и индуцируя смену доминантных форм, обусловливая репрессию. При этом, если микробиологическая деятельность восстанавливается в течение 60 суток после воздействия, реакция микробоценоза считается обратимой. Если ингибирование определенных форм микроорганизмов не менее чем на 50% сохраняется до конца вегетационного периода, реакция считается необратимой.


Являясь составной частью комплекса факторов, таких как изменение ландшафта и уничтожение среды обитания диких животных и растений человеком, пестициды наравне с ними сыграли роль в драматическом исчезновении в последние десятилетия многих видов флоры и фауны [14-16]. Результаты исследований о влиянии пестицидов на существование видов животных в аграрных ландшафтах показывают, что регулярное интенсивное использование средств защиты растений приводит к исчезновению видов, связанных с аграрным ландшафтом. Уже давно известно, что пестициды могут оказывать губительное воздействие и на иные организмы, кроме тех, для которых они предназначены, например, на полезных насекомых. Такое же воздействие проявляется в отношении почвенных организмов, которые могут быть полезными для роста и здоровья растений. Охрана почв и защита растений находятся в принципиальном противоречии друг с другом.


Не все пестициды после их применения разлагаются на вещества, безвредные для природы и человека. Они могут превращаться или распадаться в химические соединения, в такой же степени или даже более ядовитые, чем исходные вещества.


Пестициды применяются в основном из-за их поражающего воздействия. Однако насекомые, растения и микроорганизмы могут развить устойчивость к таким дозам яда, которые для большинства из них прежде были бы смертельными. Это свойство организмов, называемое резистентностью, вырабатывается в процессе применения пестицидов. В течение очень короткого времени повысить уровень устойчивости к ядохимикатам могут организмы, размножающиеся при быстрой смене поколений, например, грибковые патогены и насекомые. Но сенсационными темпами повышается уровень резистентности также и у дикорастущих трав. В США уже установлено более 50 устойчивых видов сорняков. А в 1980 г. их было всего лишь 12.


Выработка устойчивости к пестицидам может нанести серьезный ущерб сельскому хозяйству и даже привести к полному прекращению отдельных производств, как это, например, случилось в Мексике. На обширных пространствах Северной Мексики пришлось почти полностью прекратить возделывание хлопчатника, так как все имеющиеся в распоряжении пестициды оказались бессильными против вредителей.


Массовое использование пестицидов в интенсивном сельском хозяйстве существенно нарушает экологические взаимосвязи в природной среде. В результате «похищения корма» пестицидами возникает угроза основам существования многих питающихся насекомыми певчих птиц. Пренебрежение экологическими взаимосвязями может отражаться на внутрихозяйственных и народнохозяйственных расчетах. Затраты на пестициды и минеральные удобрения не окупаются, а сельскохозяйственные угодья так сильно загрязнены пестицидами, что возделывание сельскохозяйственных продовольственных культур представляется опасным.


Если пестициды вносятся в незащищенный грунт, то лишь часть из них поражает нужные организмы. Большая же часть испаряется, остается в воздухе, укрупняется в капли туманов и может переноситься воздушными массами на большие расстояния. Сенсационные результаты показали исследования, проведенные государственной биологической службой по поручению государственного экологического управления Германии. В соответствии с ними в течение 6 часов после внесения улетучивается до 90% пестицидов, которые могут преодолевать большие расстояния по воздуху (трансграничный перенос).


Данные о нахождении и поведении пестицидов в окружающей среде зависят от методов аналитического контроля. Если пестициды не могут быть установлены аналитическими методами, то отсюда еще нельзя сделать прямое заключение, что они полностью разложились. Лишь с развитием более совершенных методов контроля и проведением измерений выяснилось, что большое число пестицидов, которые считались неопасными для грунтовых вод, настолько персистентные (долгоживущие), что могут попадать и в грунтовые воды. В почвах могут обнаруживаться продукты превращения пестицидов. Наука в таких случаях говорит о так называемых «связанных остатках», которые не могут быть обнаружены обычными методами анализа.


К произведенным специально для продажи препаратам относятся также и так называемые «инертные» компоненты: адгезивные составы, смачивающие вещества, растворители, средства предохранения от брызг и пятен при работе с пестицидами, противопенные средства, эмульгаторы, антиокислители или усилители действия пестицидов. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) признало, что практически каждый из 20 000 пестицидов, производимых в США, содержит те или иные «инертные» ингредиенты. Более 50 из 2518 используемых добавочных препаратов признаны опасными, а более 1700 классифицированы как вещества с неизвестной токсичностью. Эти вещества вызывают острые отравления, рак, рождение неполноценных детей, повреждения нервной системы и др. И, наконец, препараты могут содержать производственные загрязнители, например, диоксины. Об акарициде дикофол стало известно, что он загрязнен запрещенным к применению еще с 1972 г. долгоживущим инсектицидом ДДТ. Поэтому для оценки препаратов важны не только сведения об основных веществах, но и о добавочных веществах и загрязнителях.


Можно констатировать следующее:

как правило, для пестицидов характерен широкий диапазон токсического действия на живое вещество биосферы; пестициды очень токсичны для животных и человека; при применении пестицидов поражаются не только целевые виды, но и множество других видов, не являющихся мишенями действия, в том числе естественные враги и паразиты подавляемых форм; пестициды всегда применяются против популяций; руководствуясь ошибочным пониманием надежности обработки полей, угодий, акваторий, преднамеренно вносится значительно большее количество препаратов, чем необходимо для уничтожения вредителя; мизерность «целевого» попадания используемых препаратов (инсектициды и фунгициды – около 3%, гербициды – 5-40% от применяемого количества); короткие сроки «целевого» действия – 1-2% общего времени нахождения препарата в окружающей среде; остатки пестицидов аккумулируются и биоконцентрируются в трофических цепях; имеет место вынос остаточных количеств пестицидов за пределы обрабатываемых территорий; появляются резистентные к пестицидам формы вредных организмов; гибнут некоторые полезные организмы и происходят глубокие нарушения взаимосвязей в биоценозах; возрастает вероятность отдаленных последствий, связанных с патологическим и генетическим действием ряда препаратов на биоту.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Микроорганизмы и человек:

Причина тифа

Еще одним примером инфекционного заболевания, не имеюще­го бактериальной природы, является брюшной тиф. Это заболе­ван...

Опыты Коха

Врач Роберт Кох занялся тем, что начал устанавливать, какие бактерии вызывают определенные болезни. Для того чтобы ид...

Открытие причины малярии

Из года в год малярия свирепствовала на Земле и уносила больше жизней, чем какое-либо другое инфекционное заболева­ние...

Иммунитет:

Опыты Беринга

В 1890 году немецкий военный врач Эмиль Адольф фон Беринг, работавший в лаборатории Коха, попробовал реализовать на пр...

Эффективная защита для организма

Трудно представить, что сегодня есть препараты, которые могут помочь нашей иммунной системе справляться с разнообразны...

Победа над полиомиелитом

В конце 40-х годов XX столетия американские исследователи Джон Франклин Эндерс, Томас Хакл Уэллер и Фредерик Чап-мен Р...