<<
>>

Деградация пестицидов. 

  В природных средах протекает с участием как абиотических, так и биотических реакций. К абиотическим процессам относится разложение пестицидов вследствие гидролиза, окисления кислородом воздуха, растворения, термической и фотохимической деструкции до простейших веществ.
Гидролиз пестицидов ведет к образованию их гидроксиана- логов, не обладающих фитотоксичными свойствами. Гумусовые кислоты и глинистые минералы в этих процессах выполняют каталитическую роль, они повышают скорость разложения пестицида. Причем значительная роль почвенных минералов-катализаторов в абиотической деградации пестицидов была подтверждена только недавно (McBride, 1994; Huang, 1999, 2000). Наиболее легко гидролизу подвергаются фосфорорганические пестициды и карбаматы.

Классификация почв по способности сорбировать пестициды

(Моложанова, 1985)

Таблица 10 5

Класс

Баллы

Свойства почв

гумус, %

pH

Сумма поглощенных оснований, ммоль(+)/Ю0 г

фракция lt; 0,01 мм, %

5

5

8

5,0-6,0

gt;60

45-40

4

4

6-8

6,0-6,5

40-60

40-30

3

3

4-6

6,5-7,0

20-40

30-20

2

2

2-4

7,0-7,5

10-20

20-15

1

1

1-2

gt;7,5

lt; 10

15-10

Таблица 10.6

Прогнозируемый уровень миграции пестицидов по почвенному профилю

(Моложанова, 1985)

Пестицид

Коэффициент адсорбции

Максимальная глубина проникновения, см

дат

0.7

5-10

гхцг

06

10

Фозалон

0.4

20

Метафос

0.3

40

Хлорофос

0.2

60

Карбофос

0 1

70

Фотохимическое превращение и разложение пестицидов происходит под действием энергии солнечного света, в котором наиболее важную роль играют УФ лучи. Фотохимическая деградация пестицидов — сложный физико-химический процесс, зависящий от химической природы и строения соединения, его физического состояния, интенсивности и длины волны света, природной среды, в которой находится пестицид, присутствия фотосенсибилизаторов, катализаторов и окислителей (Панин, 2002).
Фотолиз эффективен в регионах с высокой солнечной активностью. Среди окислительно-восстановительных реакций более значительную роль играют реакции окисления, которые катализируются ионами тяжелых металлов. При этом образуются органические радикалы, которые в дальнейшем могут вступать в разнообразные реакции.

Окисление пестицидов в водах возможно под влиянием перекиси водорода. Н202 — неотъемлемая часть природных вод. Она образуется преимущественно биохимическим путем диатомовыми и зелеными водорослями. Возможно образование ее как промежуточного продукта при фотохимических и каталитических реакциях окисления органических веществ. Содержание Н202 в природных водах может достигать 10‘5 моль/л. Перекись водорода может играть ведущую роль в окислительной деструкции хлор- и фосфор- органических соединений, ГХЦГ, ДДТ, ПХБ, нефтепродуктов, соединений азота, фенола, тиосоединений. Эффект состоит в том, что на свету происходит фотолиз Н202, в результате образуются гидроксильные радикалы, которые взаимодействуют с органическими компонентами природных вод, образуя малореакционные соединения.

Биотические реакции разложения пестицидов протекают быстрее, чем абиотические. Считается, что именно биотические реакции контролируют деградацию пестицидов в окружающей среде. Но биотическая трансформация пестицидов ограничена влиянием абиотических трансформационных процессов, особенно процессами взаимодействия с почвенными минералами.

Абиотические процессы разложения пестицидов могут доминировать в некоторых условиях, например в аридных зонах, где в течение долгих сухих сезонов значительно снижена микробиологическая активность (Huang, 2000).

Структура большинства синтетических пестицидов представляет собой относительно простой углеводородный скелет с разнообразными заместителями (галогены, фосфатные группы, нитрогруппы), которые могут подвергаться воздействию микробных ферментов и использоваться в качестве энергетического субстрата.

Другие пестициды содержат структуры, не известные в природе, и многие из этих молекул устойчивы к биотрансформации, т.е. устойчивость к биоразложению обусловлена необычными химическими связями или заместителями в структуре ксенобиотика. После удаления этих заместителей углеродный скелет пестицида легко подвергается минерализации микроорганизмами.

Рассматриваются две стратегии микробной трансформации пестицидов: минерализация и кометаболизм.

<< | >>
Источник: Мотузова Г.В., Карпова Е.А.. Химическое загрязнение биосферы и его экологические последствия. Учебник.. 2013

Еще по теме Деградация пестицидов. :

  1. VI. 2.3. Геоэкологические особенности бессточных областей мира
  2. 3.3. Геоэкологические проблемы морских побережий и внутренних морей
  3. VII.4.5. Геоэкологические проблемы орошения
  4. АНТРОПОГЕННЫЙ ФАКТОР
  5. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ
  6. Глава 6 ЗАДАЧИ СПЕЦИАЛИСТОВ-АГРАРНИКОВ ЭКОЛОГИЗАЦИИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
  7. Глава 10. БИОИНДИКАЦИЯ СТЕПЕНИ НАРУШЕНИЯ ЭКОСИСТЕМ
  8. Глава I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИ
  9. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ. ИСТОЩЕНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
  10. ПДК в почве
  11. 2.2. Экологические критерии
  12. Роль почв в развитии живой природы. 
  13. Глава 8. Эрозия и плодородие черноземов
  14. Глава 10. Загрязнение почв тяжелыми металлами
  15. Оценка экологической ситуации в России. 
  16. Современные процессы деградации земельных ресурсов мира. 
  17. Методы оценки интенсивности техногенных нагрузок на окружающую среду
  18. Деградация пестицидов. 
  19. Минерализация.