8.3.2. Стойкость пестицидов в почвах
Благодаря исключительно высокой стойкости в природных условиях многие пестициды и продукты их распада, попадая в почву, остаются там на многие годы. Почва оказывается природным накопителем, аккумулирующим разные пестициды на длительное время. При этом агротехнические мероприятия (окучивание, рыхление, культивация) способствуют улетучиванию пестицидов в атмосферный воздух, создавая опасность для работающих на полях и способствуя вторичному загрязнению среды. Сохранение пестицидов в почвах создает опасность загрязнения растений, зоофитопланктона, рыб, поверхностных, грунтовых и подземных вод.
НЕСОСТОЯВШИЙСЯ ПРОГНОЗ
«…все пестициды в объектах окружающей среды более или менее интенсивно разлагаются. Основными путями их детоксикации являются: фотохимическое разложение в воздухе и воде, на поверхности растений, разложение гидробионтами, почвенной флорой и фауной, метаболизм в растениях и животных» (выделено нами - авторы).
Из книги «Охрана окружающей среды при использовании пестицидов» (под ред. академика АН УССР В.П.Васильева). Киев. 1983 г. [28].
ХОП относятся к тем пестицидам, чья стабильность в почвах особенно велика. Несмотря на оптимистические прогнозы (см. бокс), до настоящего времени нет убедительных данных об их быстром разрушении.
Так, ДДТ и его производные не разлагаются до безвредных веществ ни путем гидролиза в воде, ни под действием микробов, ни в процессе обмена [561] (ДДТ лишь незначительно разлагается под действием ультрафиолетовых лучей в атмосфере [482]). Испарение ДДТ из почвы происходит интенсивно только в первые дни. Остаточные количества ДДТ, проникшие в более глубокие слои, остаются в ней многие годы. Период полураспада ДДТ в зависимости от среды и целого ряда факторов может изменяться от 2,5 до 45 лет. В среднем период полураспада ДДТ в почвах составляет около 20 лет [76].
ГХЦГ также способен длительно сохраняться в почве [19], его находили там и через 14 лет, и через 22 года после применения [78, 562]. Основные потери ГХЦГ из почв, как правило, связаны с его летучестью, поскольку он имеет более высокую упругость пара по сравнению с ДДТ. Достаточная растворимость (10 мг/л) способствует вымыванию ГХЦГ из почв. Вертикальной миграции способствуют поливные воды: уже после первого полива изомеры ГХЦГ обнаруживались в грунтовых водах на глубине до 3 м [30].
Токсафен и полихлорпинен по стойкости в почве сравнимы с ДДТ и ГХЦГ [28, 563]. В справочнике, изданном в 1980 г., утверждается, что токсафен «практически полностью разлагается почвенными микроорганизмами с деструкцией молекул до простейших веществ в течение 0,5-2-х лет» [12]. На самом деле стабильность токсафена в почве много больше: величина периода его полураспада (т.е. разложение 50% исходного количества) доходит до 11 лет [538]. Известны случаи обнаружения токсафена в почвах через 14 лет после применения [70].
Гептахлор
Гептахлор также достаточно стоек: период его полуисчезновения из почв после применения составляет примерно 2 года, исчезновение на 95% происходит от 3 до 10 лет [19]. Известны случаи нахождения гептахлора в почве через 14 лет после применения [78]. При внесении в почву 25 кг/га гептахлора даже через 5 лет его концентрация достигала 0,4 мг/кг [10] (в 8 раз больше ПДК).
Альдрин сохраняется в почве на 90% через год после применения и на 80% - через 3 года [19].
ПХНБ способен сохраняться в почве до 4 лет [248].
Сим-триазины и ДНОК, используемые как нематоциды (для борьбы с гельминтами растений), действуют в почве иногда более двух лет после применения [564].
Атразин (зеазин)
Считается, в частности, что атразин устойчив в почве около года, вследствие чего посев культур на полях, обработанных атразином, разрешается уже через 12 месяцев после его применения [81]. Более внимательное отношение к судьбе атразина в почве приводит, однако, к менее оптимистичным выводам. Так, через 8 лет после однократного применения атразина в почве были найдены, помимо немалых количеств самого атразина (0,9 мкг/кг), ряд его продуктов превращения того же класса – диэтилатразин (8 мкг/кг), изопропилатразин (0,2 мкг/кг), гидроксиатразин (110 мкг/кг), хлордиаминоатразин (11 мкг/кг) и т.д. [30].
Отмечались случаи влияния пропазина на культуры севооборота через 5 лет после его использования [27].
Считается, что продолжительность сохранения ФОП в почве незначительна [18]. Предполагается, что в почвах они относительно быстро гидролизуются (с последующим окислением и (или) наоборот) [565]. Считается также, что образующиеся продукты обычно малотоксичны [10].
Реальность, однако, более сложна. ФОП обладают различной стабильностью в почве в зависимости от строения, количества, а также от кислотности почвы [566].
Так, инсектицид хлорофос в кислых почвах разлагается медленно. Он более активно разлагается (дегидрохлорируется) в щелочных средах, однако при этом образуется высокотоксичный ДДВФ (дихлорфос) и лишь затем происходит гидролиз до менее токсичных продуктов [28]. Сам хлорофос может сохраняться в почвах более года [567].
Тиофос (паратион) может сохраняться в почвах до 16 лет (0,1% от внесенного количества) [568]. Известны случаи сохранения фозалона в почве до 2 лет [567]. Дурсбан (хлорпирифос) адсорбируется органическим веществом почвы и сохраняется в ней до 2 лет [81]. Имеются данные об адсорбции почвой метилнитрофоса (фенитротиона), что способствует существенному росту его стабильности [568]. Наиболее стабилен в почвах базудин (диазинон) [30]. Наконец, полагают, что метафос и фосфамид (рогор) сохраняются в почве до полутора лет [567].
НЕСОСТОЯВШИЙСЯ ПРОГНОЗ
«Широко применяемый в СССР метильный гомолог паратиона – метафос – отличается существенно меньшей стабильностью и быстрее разрушается в почве по сравнению с паратионом. Метаболизм метафоса протекает по вполне аналогичной схеме, что и для паратиона. В организме животных метафос быстро метаболирует и выводится с мочой и калом».
Из книги Н.Н.Мельникова, А.И.Волкова и О.А.Коротковой «Пестициды и окружающая среда». 1977 г. 239 с. [25].
Реальность, однако, более сложна и многообразна. Во всяком случае, можно только удивляться обнаружению в 1996 г. метафоса и хлорофоса в Кильмезском районе Кировской области в подземном ядомогильнике – спустя 20 лет после его создания [477]. Подобного рода данных накоплено уже немало.
Приведем примеры загрязнения почв пестицидами других классов.
Инсектицид из группы карбаматов севин обнаруживается на полях до одного года, а в почве садов - в течение двух лет после обработки [18,182].
При однократном использовании гербицид из группы тиокарбаматов ялан (молинат), а также его метаболиты сохраняются в почве до 4 месяцев [565].
Гербицид диурон (производное мочевины), применяемый для борьбы с «сорными» растениями в хлопчатнике и как гербицид сплошного действия, сохраняется в почве до 2 лет [12].
Диурон
Не проходит бесследно для почв и использование гербицидов класса хлорфеноксиуксусных кислот. В частности, гербицид 2,4,5-Т, известный своим «участием» в войне во Вьетнаме (см. главу 11) [3,99], сохраняется в почве до 2 лет [27]. Широко применяемый и сравнительно быстро, как считается, разлагающийся гербицид 2,4-Д в определенных почвенно-климатических условиях находился в почве через 9 месяцев после применения (табл.8.7) [30].
На стабильность пестицидов в почвах и скорость их обезвреживания влияют очень многие факторы - влажность, температура, водный режим, структура, состав почв, общий «пестицидный фон» и т.д. Поэтому предвидеть результат заранее и сказать, что на данном поле данный пестицид исчезнет после применения через определенное время, практически невозможно.
Оказалось, например, что время разложения на 50% внесенного пропахлора (рамрода) в зависимости от типа почв составляет от одного года до 3,5 лет [30]. На кислых почвах разложение эптама происходит более медленно, в результате чего создается опасность отрицательного влияния его остатков на сельскохозяйственные культуры [30].
Устойчивость пестицидов в почвах даже в пределах одного региона может сильно различаться. Так, в штате Небраска (США) устойчивость пестицидов в разных условиях на разных полях составила:
- пиклорам – от 12 до 48 недель,
- симазин – от 6 до 30 недель,
- хлорсульфурон – от 12 до 24 недель,
- атразин и пропазин – от 6 до 24 недель [30].
Время, требуемое для полного разложения аминной соли 2,4-Д, в северных районах Белоруссии на 25% больше, чем в южных. В дождливые годы гербицид разлагался в почвах полностью за 45 суток, в дождливые – не менее, чем за 75 суток [30].
В табл.8.7 приведены данные о степени устойчивости в почвах пестицидов различных классов [30]. Они были накоплены агрохимической службой бывшего СССР и в некоторой степени характеризуют зависимость устойчивости пестицидов от региональных особенностей почв.
Мало учитывается и тот факт, что устойчивость пестицидов в почвах зависит от общего «пестицидного фона». Например, скорость детоксикации гербицида 2,4-Д замедляется при наличии в почве других пестицидов. Было изучено 18 пестицидов, и особенно сильными «замедлителями» разложения 2,4-Д оказались ДНОК, хлормефос, диносеб и ТМТД [30]. В присутствии даже небольших количеств этих пестицидов скорость разложения 2,4-Д заметно замедлялась.
Таблица 8.7. Период разложения на 95% внесенного пестицида в почвах разных регионов (в сутках) [30]
|
Регион |
Минимальный |
Максимальный |
Средний по региону |
|
ГХЦГ (сумма изомеров) |
|||
| Россия |
20 |
1110 |
410 |
| Украина |
78 |
265 |
155 |
| Среднеазиатский регион |
37 |
270 |
190 |
| Казахстан |
65 |
725 |
230 |
|
Симазин |
|||
| Россия |
43 |
570 |
250 |
| Украина |
130 |
675 |
265 |
| Белоруссия |
41 |
595 |
190 |
| Казахстан |
56 |
735 |
335 |
| Прибалтика |
66 |
965 |
260 |
| Закавказский регион |
170 |
260 |
210 |
|
Прометрин |
|||
| Россия |
58 |
405 |
205 |
| Украина |
85 |
240 |
155 |
| Белоруссия |
87 |
520 |
255 |
|
Атразин |
|||
| Украина |
180 |
215 |
190 |
| Казахстан |
125 |
630 |
285 |
| Прибалтика |
115 |
230 |
180 |
|
2,4-Д |
|||
| Россия |
10 |
170 |
87 |
| Украина |
46 |
160 |
89 |
| Белоруссия |
19 |
107 |
86 |
| Азербайджан |
64 |
135 |
87 |
| « Назад | Оглавление | Вперед » |