Почистване с пестициди
Министерство на общото и професионалното образование на България
САРАТОВСКИ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ на името на N.G.Chernyshevsky
Катедра по техническа химия и катализ
ПОЧИСТВАНЕ С ПЕСТИЦИДИ
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Начини на навлизане на пестициди. 4
2. Основни класове пестицидни препарати. 5
3. Основни методи за анализ на обекти на околната среда, съдържащи пестициди. единадесет
4. Химични основи за неутрализиране на природни обекти от пестициди.
5. Технологични схеми за обезвреждане на пестициди.
Б Е Д Е Н И Е
Пестициди (токсични химикали) - химични препарати за защита на селскостопански продукти, растения, за унищожаване на паразити по животните, за борба с вектори на опасни болести и др.
През последните десетилетия броят на различните видове пестициди се е увеличил значително, достигайки 900 само в САЩ.Според A.V. Яблоков (1988), у нас през 1986г. пестициди са използвани средно около 2 kg на 1 ha (около 87% от обработваемата земя) или около 1,4 kg на глава от населението, а в САЩ 1,6 kg на 1 ha (на 61% от обработваемата земя) или 1,5 kg на глава от населението.
Пестицидите се разпространяват на големи площи, много отдалечени от местата на тяхното приложение. Много от тях могат да се задържат в почвата доста дълго време (периодът на полуразпад на ДДТ във вода се оценява на 10 години, а за диелдрин надхвърля 20 години). Когато се използват и най-малко летливи компоненти, повече от 50% от активните вещества преминават директно в атмосферата в момента на експозиция, а пестициди като ДДТ и диелдрин се характеризират с дестилация с водни пари на земната повърхност. Тази част от пестицидите, които не са достигнали до растенията, се поема от вятъра и се отлага в райони на сушата или океана, много отдалечени от зонитеупотребата на веществото. Те в крайна сметка се озовават в различни екосистеми, включително океана, сладководни тела, сухоземни биоми и т.н., натрупват се в почвите в значителни количества и увеличават концентрациите си, докато се движат по хранителните вериги.
Пестицидите се използват широко в селското и горското стопанство, за регулиране на растежа на растенията и защитата им от различни вредители и болести, премахване на плевели, запазване на зърнените запаси, защита на животните от екопаразити, унищожаване на вектори на заразни болести по хората и животните, както и в редица отрасли за борба с вредители, които нарушават протичането на технологичните процеси.
Най-често срещаните групи пестициди са:хербициди, използвани за борба с плевелите, главно при житни култури;инсектициди- за унищожаване на вредни насекоми при памук, царевица, ориз и др.;фунгициди- за борба с болестите по растенията.
В резултат на циркулацията на пестицидите в околната среда, те присъстват в атмосферата, почвата, растенията и водата.
.5 1. Пътища за навлизане на пестициди
Навлизането на пестициди в почвата, в допълнение към директното им приложение или с третирани с тях зърна, е свързано с поливане на растения и оттичане на валежи от повърхността на растенията, отстраняване на лекарства по време на въздушно третиране на полета, горски площи и др.
Възможността за натрупване на пестициди в почвата се определя от условията на тяхното приложение (разходни норми, честота на обработка), стабилност и разтворимост на препаратите, тип на почвата, нейното рН, температура и влажност, условия на измиване, инактивиращо действие на растенията, дълбочина на проникване и др.
Докато са в почвата, пестицидите са изложени на абиотични фактори (светлина,въздух, вода), микроорганизмите играят значителна роля в тяхното разграждане. В процесите на хидролиза, окисление, деметилиране и други пестициди се разлагат, понякога с образуване на токсични продукти.
За да се предотврати натрупването на пестициди в почвата, те прибягват до увеличаване на интервала от време между тяхното въвеждане и прибиране на реколтата, до намаляване на честотата на обработка, намаляване на разходите за препарати чрез добавяне на товарачи, които предотвратяват изнасянето им извън зоната на третиране, рационализиране на съхранението и транспортирането на пестициди. Всичко това намалява, но не изключва възможността за замърсяване на почвата.
Замърсяването на повърхността на водните тела става по няколко начина. Пестицидите могат да попаднат във водата, когато се отмият от почвената покривка и растенията, когато се отмие вълна от препарата, по време на обработка от въздуха, когато технологията на пръскане и опрашване е неправилна, поради навлизането на замърсени от тях подземни води в райони на поливно земеделие, когато водата се просмуква от напоителните системи и накрая в резултат на измиване на пестициди от почвата.
Мащабът на отстраняване на пестициди се определя от количеството, начина и времето на внасяне на препаратите в почвата, тяхната разтворимост, устойчивост на разлагане, способността да се абсорбират от почвата и да мигрират.
според профила, интензивността на ерозионните процеси, вид
почви, релеф, обем и интензивност на валежите
В допълнение към описаните начини на замърсяване, които по същество са неконтролируеми, пестицидите могат да навлизат във водоеми целенасочено - за унищожаване на плевели и насекоми, както и с отпадъчни води от предприятия, които ги произвеждат или използват, по-специално оранжерии.
2. Основни класове пестицидни препарати
Като пестициди в националната икономика се използватразлични класове органични съединения. Най-известните от тях са следните: органофосфорни съединения, производни на карбаминовата киселина, нитропроизводни на фенол, производни на урея, хлорорганични съединения, арилоксиалкилкарбоксилни киселини и техните производни, азотсъдържащи хетероциклични съединения.
2.1 Органофосфорни съединения
Фосфорорганичните съединения се използват широко в националната икономика като активни инсектициди, акарициди, дефолианти, хербициди и др. Това се улеснява не само от широк спектър на пестицидно действие, но и от относително ниската стабилност на тези съединения във външната среда.
Въпреки ниската стабилност на органофосфорните пестициди, времето им на престой във вода може да бъде напълно достатъчно за навлизане на неразградени препарати в пречистената от канализацията вода. Фосфорорганичните пестициди във водата са ограничени от органолептичния признак за вредност, като стойностите на ПДК са 0,1-0,003 mg/dm 3 , което е многократно по-ниско от количествата, разрешени от токсикологичния признак. В повечето случаи органофосфорните пестициди са течни или кристални вещества, лесно разтворими във вода и много органични разтворители. Всички те са летливи и термично стабилни.
Общата структура на органофосфорните вещества, които имат биологична активност и се използват като пестициди
става така:
Нарушаването на такава структура обикновено води до загуба на биологична активност. Най-известните съединения от тази серия са следните:
2.2 Производни на карбаминовата киселина
В съответствие с химичната структура на производните на карбаминовата киселина (карбамати) те се подразделятна няколко групи:
1. Арилови естери на N-алкилкарбаминова киселина
2. Алкилови естери на N-арилкарбаминова киселина
3. Естери на тиолкарбаминова киселина
4. Естери на дитиокарбаминовите киселини
5. Соли на заместени дитиокарбаминови киселини.
Въпреки сходството на структурата, отделните групи карбамати се различават значително една от друга както по химични, така и по пестицидни свойства.
2.3 Нитрофенолни производни
За първи път нитрофенолите бяха предложени за борба с вредните вещества.
насекоми през миналия век, но стойността му като
химическите продукти за растителна защита не са загубени до момента
време. Пестицидите от този клас се използват като селективни
контактни хербициди, инсектициди, фунгициди и акарициди.
В селскостопанската практика широко се използват 2,4-динитрофенол (DNF), 2-метил-4,6-динитрофенол (DNOC), 2,4-динитро-6-сек-бутилфенол (dinoseb) и други лекарства. Използват се и динитрофенолови етери: акрекс [(о-изопропил-о-(2,4-динитро-6-изобутилфенол) карбонат], каратан (2,4-динитро-6-сек-октилфенилкротонат), нитрофен (2,4-дихлоро-4-нитродифенил етер), аретит (6-сек-бутил-2,4-динитрофенол ацетат) и др. .
Повечето нитрофенолни производни са токсични за хидробионити, топлокръвни животни и хора. Характеризират се с политропно действие, предизвикват изменения в централната нервна система, черния дроб, бъбреците, а също така са алергени. Динитрофенолите нарушават метаболизма в клетката, по-специално, те разединяват процесите на окислително фосфорилиране със загубата на богати на енергия АТФ съединения и др. Нитрофенолните естери са много по-малко токсични от съответните свободни нитрофеноли. Така че LD50 за dinoseb и acrex са 25-50 и 119-142 mg/kg.Нитропроизводните на фенолите са стандартизирани в битови водоеми според санитарно-токсикологичния признак на вредност. Стойността на тяхната MPC е от 0,03 до 0,2 mg / dm 3.