ПРОБЛЕМЫ ЭКОТОКСИКОЛОГИИ И НОРМИРОВАНИЕ В ПОЧВЕ ПЕСТИЦИДОВ И ДРУГИХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ М.С, Соколов, Б.П. Стрекозов
Экогоксикология (геогигиена) - глобальная междисциплинарная наука, базирующаяся на данных таких естественных наук, как биология, химия, почвоведение, экология, биоценология, токсикология, гигиена, агрохимия, геохимия, гидрохимия и другие.
Важнейшей задачей экотоксикологии является исследование в бисфере судьбы биофильных и других химических элементов, а также экзогенных химических соединений и пестицидов. Хотя последние являются далеко не самыми главными поллютантами, совершенно справедливо, что профилактика загрязнения компонентов биосферы, в частности почвы, пестицидами и их метаболитами в последнее вермя находится в центре внимания многочисленных исследовательских коллективов в нашей стране и за рубежом.Принципы и критерии нормирования поллютантов
Очевидно, первым необходимым этапом исследования нормального и нарушенного круговорота разнообразных химических элементов и экзогенных соединений в экосистемах, а также составной частью любого мониторинга, является научно обоснованное нормирование загрязнителей. Разработка правильных принципов и критериев нормирования химических соединений для всех компонентов биосферы, обоснование последовательности (очередности) нормирования большого числа разнообразных поллютантов, разработка и выдача рекомендаций и нормативов (ПДК**, ПДОК**)- важная и очень ответственная работа. В ней сейчас заинтересованы не только медики-гигиенисты, но и все специалисты, работающие в области охраны окружающей- среды. В этой связи большая роль принадлежит разработке научных основ нормирования в почве пестицидов. Последние либо специально вносятся в почву для борьбы с разнообразными вредителями, патогенами и сорными растениями, либо попадают в нее с семенами, ирригационными и сточными водами или из других источников.
Разложение и превращение пестицидов в почве, растениях и воде очень часто сопровождается образованием более стойких или более токсичных, по сравнению с исходными соединениями, метаболитов.
При нормировании в почве последних следует, очевидно, использовать те же критерии, что и в случае пестицидов.Только сравнительно недавно появились сообщения о целесообразности и некоторых критериях нормирования пестицидов в почве (Гончарук и др., 1973; 1974; Ковда, 1972; Ковда, Соколов, 1973; Кожинова, 1973; Най- штейн, Меренюк, 1971; Найштейн, 1973; 1974; Перелыгин, 1975). На первый взгляд такое отставание в решении столь важного и актуального вопроса может показаться случайным. Так, в СССР к настоящему времени разработано уже множество критериев и нормативов вредных веществ для воды, воздуха, продуктов питания и кормов (Список, 1974; Справочник, ?
ПДК - предельно допустимые концентрации.
ПДОК - предельно допустимые остаточные количества.
1974), Определены ПДК 140 веществ для атмосферного воздуха и около 400 веществ для роды водоемов (Найштейн, 1974), утверждено свыше 100 ПДОК пестицидов для продуктов урожая (Справочник, 1974). Отсутствие нормативов вредных веществ для почвы можно объяснить следующими причинами.
Во-первых, пока отсутствует полный комплекс научно обоснованных гигиенических, токсикологических и других критериев нормирования пестицидов в почве;
Во-вторых, разработка iнормативов, химических веществ для почвы с учетом уже существующих критериев, даже для ограниченной группы соединений связана с выполнением большого объема исследований, включающих не только лабораторные, но и полевые эксперименты.
Тем не менее, в самое последнее время на основе предложений ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс. Министерство здравоохранения СССР утвердило для почвы (без дифференциации по географическим зонам) нормативы для шести пестицидов - ДДТ, ГХЦГ, линдана, полихлорпинена, полихлоркамфена и севина (Перелыгин, 1975, Предельно допустимые количества..., 1973).
На основе анализа литературных данных (Ковда, 1972; Майер-Боде, 1966, 1972; Найштейн, Меренюк, 1971; Спыну и др., 1970) и нащих работ (Соколов М.С.
и др., 1970; 1970а; 1972; 1973, 1974) были систематизированы, дополнены и количественно оценены критерии для нормирования пестицидов в почве. Руководствуясь ими, можно определять очередность нормирования любого токсиканта (из большого числа соединений), а также заранее планировать минимум работ, необходимый для обоснования норматива. Мы считаем, что при разработке нормативов вредных веществ для почвы нужно исходить не только из их персистентности, опасности для людей, степени перехода токсиканта в контактирующие с почвой среды и действия его на микроорганизмы, участвующие в самоочищении почвы (Гончарук, Циприян, 1973; Ковда, 1972; Найштейн, 1973, 1974), но и учитывать фитотоксичность пестицида, а также его действие на всю биоту почвы и биохимические процессы в ней. Хотя это выходит за рамки требований собственно гигиенического нормирования, эти условия не покажутся чрезмерными если учесть, что одновременно в почве могут находится остатки не одного, а нескольких химических веществ.Во-лервых, нормировать пестициды и их метаболиты в почве (в отличие от пищевых продуктов, кормов, воды и воздуха) необходимо с учетом почвенно-климатических условий отдельных зон, а не в целом для страны (Список, 1974; Предельно допустимые количества..., 1973). Для выбора типичных и эталонных почв (характеристика которых обычно детально исследована и описана), установления соответствующих зон и их границ целесообразно придерживаться почвенно—агрохимического (Соколов А.В, и др., 1966) или ландшафтно-геохимического районирования (Глазовская, 1964; 1968; 1972). Нормирование с учетом особенностей ландшафтно-геохимических регионов нам кажется предпочтительнее, поскольку в этом случае учитываются: скорость (интенсивность) превращения поллютантов, обусловленная количеством поступающей энергии; характер биологических, химических и других превращений веществ и связанных с ними фазовых переходов; интенсивность выноса пестицидов или продуктов их деструкции за пределы данной ландшафтно—геохимической системы и рассеяние их с поверхностным, внутри- почвенным и подземным стоком, а также с воздушными массами (Глазовская, 1972).
Во-вторых, к работе по нормированию токсикантов в почве целесообразно приступать лишь после того, когда для вещества установлены основные ток-
онкологические и гигиенические показатели - ЛД50 и коэффициент кумуляции для теплокровных, ПДОК для продуктов урожая, ПДК для питьевой воды и атмосферного воздуха рабочей зоны (Гончарук и др., 1973; 1974; Най- штейн, 1973; 1974; Перелыгин, J975).
В-третьих, нормировать пестициды в почве необходимо лишь в тех случаях, если использованные в максимально рекомендуемых дозах соединения удовлетворяют нескольким или хотя бы одному из следующих условий: транспонируются из почвы в культурные растения или в грунтовую воду; вызывают, находясь в почве, хотя бы у одной из культур, возделываемых в данной зоне, снижение урожая или ухудшение его качества; нарушают состав почвенной биоты или изменяют активность почвенных энзимов; ухудшают органолептические свойства продуктов урожая или воды.
Нормировать токсиканты следует либо по нескольким, либо по одному наиболее чувствительному из приведенных показателей. Очевидно, что само по себе свойство персистентности соединения еще не может служить основанием для нормирования.
Поскольку разработка нормативов токсикантов связана с проведением про-- должительных и трудоемких исследований, целесообразно для многих соединений, применяемых в конкретной почвенно-климатической зоне, установить очередность выполнения такой работы. Это можно сделать, пользуясь специальной балльной шкалой (таблица 1). Предложенные критерии нормирования сгруппированы в две категории показателей - экотоксикологические (1-^0 и токсиколого—гигиенические (У1-Х). По первой группе показателей индексы балльной оценки могут колебаться от 2 до 17, по второй - от .1 до 21 единицы (суммарно от 3 до 38). Для градации показателей первой группы (1-У) использованы критерии, общепринятые в почвенно-агрохимических и биологических исследованиях (Разложение гербицидов, 1971; Соколов, Стрекозов, 1970; 1970а; Соколов, Кныр, 1973), при оценке показателей второй группы (У 1-Х) - критерии и градации, общепринятые в гигиене и токсикологии (Справочник, 1974).
После анализа опубликованных материалов и проведения расчетов получили данные об очередности нормирования каждого из 63 пестицидов, официально рекомендованных (Список, 1974; Справочник, 1974) для применения в нечерноземной зоне СССР (подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные и бурые почвы, зона достаточного увлажнения).
Оказалось (табл. 2), что суммарные оценочные баллы соединений колеблются в довольно широких пределах - от 6 (фталан) до 3l (гранозан).
После этого соединения по оценочным баллам были объединены в 3 группы ( 21, 20-14 и gt;13) - таблица 3.
Очевидно, что нормировать в почве в первую очередь необходимо соединения 1-й группы, затем 2-й группы; При сlt;?блюдении рекомендуемых доз нормировать соединения 3-й группы в ближайшее время нецелесообразно.
С учетом еще одного критерия — объема (площади) применяемых пестицидов - очередность нормирования, например, 'приоритетных загрязнителей (1 группа), может несколько измениться (табл. 3).
Легко убедиться что в группу приоритетных загрязнителей вошли, главным образом, инсектициды, зооциды и протравители, во вторую и третью - гербициды и фунгициды. Очевидно, что с повышением индекса (оценочного балла) абсолютное значение ПДК токсиканта для почвы должно понижаться (табл, 2).
По—видимому, предлагаемый метод оценки токсикантов может быть использован не только для определения очередности нормирования соединений в почве, но и при прогнозировании опасности загрязнения токсикантами отдельных территорий, а также для оценки любых вновь синтезированных
го то
alt="" />
Оценочные индексы (баллы) для установления последовательности нормирования пестицидов в почве
соединений в отношении вероятности загрязнения ими почвы. Очевидно также* что разработкой ПДК важнейших поллютантов в почве гигиенисты и токсикологи должны заниматься в тесном контакте с агрохимиками, почвоведами, экологами и программистами, поскольку выполение этой работы связано со специальными экспериментами, а также со сбором, обработкой и интерпретацией большого объма фактических данных. Предложенные критерии нормирования, вероятно, можно использовать, наряду с другими, в качестве основных параметров в системах глобального и регионального мониторинга поллютантов. Наличие нормативов рада пестицидов для почвы позволит рекомендовать сельскохозяйственному производству дополнительную систему профилактических мероприятий и более обоснованно регламентировать применение пестицидов.
Еще по теме ПРОБЛЕМЫ ЭКОТОКСИКОЛОГИИ И НОРМИРОВАНИЕ В ПОЧВЕ ПЕСТИЦИДОВ И ДРУГИХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ М.С, Соколов, Б.П. Стрекозов:
- ПРОБЛЕМЫ ЭКОТОКСИКОЛОГИИ И НОРМИРОВАНИЕ В ПОЧВЕ ПЕСТИЦИДОВ И ДРУГИХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ М.С, Соколов, Б.П. Стрекозов
- Изучение поллютантов в экосистемах