Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ГЕРБИЦИДОВ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА — РАСТЕНИЕ» И ПРОГНОЗ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УССР И МССР

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ГЕРБИЦИДОВ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА — РАСТЕНИЕ» И ПРОГНОЗ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ РЕГИОНОВ УССР И МССР"



МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

На правах рукописи ШОСТАК Лилия Борисовна

ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ НЕКОТОРЫХ

ГЕРБИЦИДОВ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА — РАСТЕНИЕ» И ПРОГНОЗ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ! ПЕСТИЦИДОВ ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ РЕГИОНОВ

УССР И МССР

Специальность 06.01.03 — почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва — 1981

Работа выполнена . в Институте агрохимци и почвоведения АН СССР (лаборатория миграции и метаболизма гербицидов) и в Киевском ордена Трудового Красного Змамени мэдищшском институте им. А. А. Богомольца (кафедра коммунальной гигиены).

Научные руководители: доктор медицинских паук. профессор

Е. И. ГОНЧАРУК. ст. н. готр. кандидат сельскохозяйственных наук М. С. Соколов

Официальные опонечтл: доктор биологических наук Д. И. ЧКАНИ-

НОВ кандидат биологических наук Л. А., ГРИШИНА

Л едущее учреждение: Всесоюзный научно исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов и' пластических масс (ВНИИГИНТОКС, г. Киев)

в 15 часов 30 минут на заседании Специализированного Совета по почвоведению в Московском Государственном Университете им, М. Б, Ломоносова (Москва, В-234, Ленинские горы, МГУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « » 1981 г.

Ученый секретарь

Специализированного Совета,

Защита диссертации состоится

доцент

И. П. Бабьева

., ощгя характеристика PAsara .v.,..

^сгуальность работы« Пастицшнванимаютведушео мает о в; с вредными организмами.- Непрерывный: poor их проиэводства И^фиывшния стевят'вопрос:о беэвре.пнос1и этих средств дои про-ду'яции растениеводства1 (продовольсгвиа.фурак}. Накопление остатков стойких пестицидов в объвхтахокружакцей срэдымиаэт приводить к загряанении лаедшафтов.

В постановлении ЦК КПСС и QI СССР С9 августа-: 1979 р.) "О создании единойспециализированной-аг^юхамичвсвой-с^хйы в-стране" на объединение гСоюзсвльхоахимияп^8озл<ИЕвны ответственность и государственной контроль ва совладением сельскохозяйственными предприятиями установленных регламентов по применению пестицидов» обеспечивающих недог*ущение накопления их остатковвыще установленных безопасных норм в сельскохозяйстБШнойпрадукции, в почве, водоисточниках и других обкатах внешней среды... Одним из способов предупреждения накопления остатков пестицидов в указанных объектах является стандартизация исследований по разработка их нормативов для почвы. В связи с этим актуальными являются исследования поведения пестицидов и продуктов'их трансформации в системе "почва- растсние", математическое моделирование этих процессов с цепью более оперативного получения ин^юрмации о гербицидах.и других пестицидах и прогнозирования последствий их применения. Зкотоксико-логичесхая классификация пестицидов» составление для районов с > интенсивной химиэацией сельскохозяйственного проиэводства схематических карт иейользовония и условий детоксикацин пестицидов, наконец» прогнозирование их возможного отрицательного последействия-позволит применять пестициды более аффективно и с минимальных риском для компонентов биосферы.

Цель работы ваклоталась

Цель ра tfojc iff ОТа^Ытг«йЪ£fcifoob ertfctt ад. ШШ С""¿гсз.

в взуч«вия?основннх закономерностей поступления линурона, пропь-нада л прсдшиатхянсформациаэтихсоединенвЯ -3,4-дихлоранвли -на С3,4-ДХА) из.: почвы в хультурные. растения, в исследовании тс превращения в почве и расгенияк, - в тавде ь разработке и обосновании прогноза возможного отрицательного последействия пестацидов, щшеняемых на территории УССР и . ЫССР*

. Еыполненяе поставленной целвтребовало решения следующих ■* ■ задач: ■ ■ 1 ; - ■ '

|х» Обосновать и разработать основные .принципы выбора "стан-; дартвоИ"" почвы, тест-растени Я и условий их выращивания,. позволяющих имитировать процесса:лос*уплевия гербицидов из почвы, ах -превращения в почве а раотенияг в уоловияг шкоиг^адьвого поступления и накодления/.остатков препаратов растенаши;

2. Установить-Чнв примерепропанида, - ллнурсша и 3,4-ДХА) •основные закономерности и критерии, о^редедшкдае доведение гер- . биовдов производных фендламида в почве ».растениях с использованием элешнтаэкспершйентальаоЯэкотонсшсовогнческоАмодедй "почва-растение";

3. На основании бксвериментальншс данных составить и апробировать математическую модель превращения исследуемых соединена? в почве с одновременным накоплением и превращением ах остатков в растениях;

. 4. Рассчитать и обосновать вероятное содержание особо опасных дая биосфера пестицидов в почве отдельна* регионов УССР и .: МССР, выделенные в качестве.критических по потенциальному заг— ряаненвю почв и ландшафтов остатками пестицидов;

5. Заявить в веще основных рек потенциальное содержание оо-. татков особо опасных пестицидов, поступающих с твердим и кид-

т стакане территории усСР и ШЗР.

рэучная вовнана работа". В ваеуойщзй работе сдврвнзг - разраЙотаБы аряяцкш рвазизщки влемзата ©котоксигогэ- ' гаадской ыодели "входе лшай почва ища эталон - тает-раствние-" (Ш5-ТР) и уста но® лены аначевия характеристик, гяиИ'/ИЕукцкв ва-копление дашурона, пропавида и 3,4-ДХД вт£игоиасоэ|

> составлена система дифференциальных уравнекиД, описнваю-врг расэтределеше н превращение ксследуегдгх соедатаняй в системе "ютва-раетбНйэ", рассчитана коэффициента аяаш^ическшс цкй поведений пропащде и акдогез^ото 3,4-ДХД дяа ИШ атеср-раетений» ■

- - фцааеаа уровни потещаального аегрявнэяет ввмэгъвоа тар-рат орт и вадвасточвшсов УССР к ЬЕСР остатками особо опасных пестицидов и предложена ьекогорне мероприятия по сшееэейв возмогно-го отрицательного воолгдэйстаия пестицидов для отдельнш: областей региона.

■ Поактшгескед внатшяость рабзтн ваклачзется в с-кедуагцвк!

- -1* Разргботаапый 'съеидаргпгекрозшаша влеиенг акспоркиек-такъной иодели ШБ-ТР рвкашдсшаз дзгя изучения ссаозша ааао-ншерност€Л постуоланш» распрвдед1еЕет и трансфоршцшэ гэрЗщи-дов в системе "ггстчва-раствше", чхо позволяет сократить ордаи энолого-етрохйшгавскоа оцевта .шовь сингезированнцк ииспозьаэа-юд ва прекпше Терйшзддов орснввсядаа фанитгэда, а тага» кх основных иетеболатов жяорировевшх анилинов.■ Иатериалв иссяэдо-векшй шшш в "Кетодаческиэ р еашз ндацик по уставоздзяиа ВДК хйыичвсикг вящ«атв в осиве"^утвержденные-Главный гооудерствеа-1^ сан1ггар1Ш1вра1тай'СССР19иш1 1976 г. Сй 1427-76).

Раврабо* ®шая до^ференциадькая схема распределений к превращения токсикантов в системе ."потаа - реотеешя позволяет

рассчитывать Еюрохчадмконовирацяа препарата в аоогв приета ■■ яорбировашш оа трашжшадюшдачг аокааатаю вредяовга*; схожа испольвавЕя» при установлении ГТД.К (1,5 ат/гт) остатков прошит» . да- a. canse* •

" 3». Ссютавхбввеа квртоедамя потеясрюаьното зягряшшвв; территории уОСР я itCCP остатками особа опасных оаегтххт в в»» рвчета-вэг«орга шро1чтятиД по снизала» их отрицательного аос~ ' лед вйствая птовсавгт учреждавши проя*еояртввано~вдучног-о аВъь~ дивеная "Содаомьховпаои" воде* еффвятждал ижшлом** в*сх№-оддв.чсргввям ГК СОСР го гвдршатасродогая « «wrpon» природ-ехЛ среди гоатрсдироват» ошву .»оду, иззтофчуяу и «жгьсяи»-вжйсгааавывородужш тг'j™""?'.1; m»*wм™л«я »^""("»v""! '; :¡ . Тродовм 88грязи4нкя дадджа^тоа*

Дробатв работи^ Осиаанао юшшэния диссертации дддедвня вв. У ДеэсоаеаоД ияучзой ко^рвнц» "ВовеЯика вопросы гигиены : премавения даетицяко»" . (" 1975); на Ведсвовнсмеимяоаауив *кягрщ1я'евгрюивщкх евцоетв в. шкяо,' в < Ш MltlW» " IIH'IIIII вода", " шттва - рвстешю* (ОЗшснсх:, ва Реетубззиаиеюй

ваучяоа конкуренции со проблема t "Hay чшв основы гигиены вас»- ' хекшсг иеет" (Шлтаде, 1976); яа У ¿едегатскси с-ьеада Всессв&ао-го общества почвоведов í látwcst, i 977); на Всесосвноу васадягвш Координационного Совета по проблем 0.51.02«00. "Иэучввав ха- . ■ репера м особенностей загрязнения пота и правд хдии растениеводов» оеетзвдкда»и - и ращяоиу ечмдзшг*,■■ (Кидас*, 1978); мг-Рве~:: Пубжюсапской яаучвов кояферещиж "Оптшшввцш ариродаой-средн - ■ "в условиях концентрации и сгсвциалиаации производства" (Кишинеа,

1979) V ян 2-ом асесас«жм совещании no првея*у 1UE S 9 <1 "Me— /тега* к проб»«; вг:ото!гсмко*ог*и«с*ого но.-» дарования я орогяо-якровавик" : írv^wo» -

Разработанная £итоклнматичесяак установка, рекомендован- ; ная для реализации имитационно^-молвли'"почва- растёйие". и к арт осхе м& э котохси колэгич ее кого.прс гноэ а пеггенци а ль когоа агряз-нения территории УССР и лССР остатками." особ о - опасных:'лести ^*'дов эк^покирсзались на. йцДХ ССд^Р (i'j^ô, ,1йв0".гг). Установленная на--основании я коле ^ментальных чссле прваний ПДК остатков пропанида в почве ( I ,5,ыг/кг) утверждена 143 СССР 30.10.1980 Г.(1в 2334-80).

'ТуГ'-мкацця работы. материалы диссертации опубликованы в & печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из иведения, обзора литературы, экспериментальной части (включающей 4 главы), общих выводов, предложений производству, йиоллограгии л приложений. Текст диссертации изложен на 121 страницах машинописи и иллюстрирован £8 таблицами и 13 рисунками, библиографический указатель включает 171 наименований, работ сбчественних и Е?1 иностранных авторов.

■ 0 0 '£ Р ' А H И ' Р А Б О Т Ы Гхва I. ОБЗСР ЛИТЕРАТУРЫ.

дан анализ отечественных и зарубежных публикаций по »eue исследования, изложен материал по динамике содержания в почве и накопления, растениям», остатков фениламидных гербицидов. Рассмотрено влияние типа почвы на поступление и накопление гербицидов в растениях, а текже способы экспериментального и математического моделирования sthJc процесаов. Изложены картографические метода, используеше для характеристики и анализа состояния еагрязиения территории различными поллютантами»

Гласа П. ОЕЩНТЫ К ЙД'ОДУ ДОСЛЕДОВАНИЙ. "

Поведение гербицидов и 3,4-ДХА Cl ,3,10,15,30 кг/г.а иди

0,35; 1,1: 3,5. И,0 кг/кг) всисте«ея почва - растение" исследовали б полевш: и лаборвторныг оашех. В качестве питательных субстратов в вегетвиионшх ввсивринентвх.испбхьзовали; ыодвль-нкй почвенный втйдоя Чпесчаная культура с питательной смесью Прянишникова), черновек типичный,кощннй, равштей на светло-палево* лессовидао^ суглинке под равнотравно-целинной степью (Курской рэнтрально-чернозецвнй ваповедвик), ояу тътуревнуя лерново-оаже-во-аодйолистую^среддаоподзолениуо иачву.:(таолИ),.равв№сур вд древне- аллгшиальшх - отложениях, (-вксперимеда альваа баз а ""У стье" ЕрлНйИ земледелия, ¿йтебсхой области)* йелкоделявочный полевой -ексаершет вдаолнен на «ернозшеобшшовешкысреднеыощвон сред-нв17цусвом, р£.вв«тоа ва покроэнш суглинке {опытный, участок, ЩНХ

- Основные агрохимические показателипахотного . - . . . ~оризонт& исследуеиыг типов почв -

Тш погон г рНг :0бщи3 : Л ■ 5 '■.;.'■. : 1Г .лСодер- :Содержа-

* . ;' • ^ - •' у# • г* ■ м

% 1вйот*-

% :100г

м-эжа/г %. 'киа чао» нив ча:.-10Г) р * :тиц '-/::' тиц

V ; 0,01ш,?0,01 ш,

Черновом

типичные ■ 6,8. 10,2 0,50 1,1

Дерново. палев о-оод-

волготся 5,9 0,9 - 0.it 2^0

.Чернове» ■

обнкноэе»-

ны» 6,5 Л 5,7 0,30 0,8 ■

36,8 96 37,6 62,4

У,2 82 17,5 62,5

22,0 92 28,1 71,9

Бвгвтадаонша опыгы проаодали в специально сконструированной фит^кламатическойу становий. В качестветест-растедай и -; а ольз она лику куру ау{ с . ШР-42), горох (с^Ранвий), редис (о.Сак-са). Пробы почвы и растительного материале 'для /анализа отбирали на 7, 15, 45 и 106 сут вегетации. Для анализа содержа..ля исследуемых соединеш'Ч в компонентах систойг "почва-растение" исполь-: повали фотоаатряческие-«етодн,раздельного и суммарного определения микроколичеств^ пропанида, лицурана и Э.Ф-^А, разработанные в НАЛ АН СССР (10шр и др., 1925, 1976), для анализа кельтана -метод ТСХ. (Юмсеыко, Ц>вова, 1977) . Результаты экспериментов обрабатывали статистически (ЛлохинскиЯ, 1970). . - , Для целей математического моделирования процессов распределения пропашдав систем, ШЗ-ТР использовали мет од построения "блоковых .моделей" в виде систем параметрических дифференциальных уравнений ^ОДум; 1975); Для расчета параметров и Тд^) использовали-ЭВМ БеСИ-4М-(явш;АЛГОЛ), атгроюимацио функций ра-тений систеш .по'эаспериментальным данныи выполняли градиентным методом 'Уяымельблау, 1973). '■

' йтляа потребления пестицидов,: ихклассгафикацкю по группа« шаетоеги для биосферы я расчет уровней внесения пестицидов два административных территорий УССР внподаяли по предложенной методике (Соколов, Глаэовсяая,1978,1979) с использованием исходных, данных Се льхоэтехкикк УССР и областных станций защиты растений. Лри составлении "Схематической карты испольаовання и условий де-токсикацик пестицидов УССР и аШ> (11.111 млн)" использовали прв-доставлейныв (МовдНИИГЭ) данные по уровшщпрш^нв-

■ ния пестицидов вИССР" и результаты районирования ландшафтов республики по.саыоочшцакщеЛ способности, представленные А-М»Хояыец-ккм (¡¿олдНИЙ почвоведения и агрохимии им-Н.АДкмо), а.такжа оцуб-

лйшзванные материалы по лавдшафтно-геохимическоку, природно-кли-ыатическшу и гидрологическому районированию территории УССР. Схематическая карта составлена согласно общепринятым в картогра-фих методам (Саммдев, 1976). ..

Глава Ш. "ЫОЦЕЛЬШИ ПОЩсЖШ ЭТАЛОН - "ШСТ-г^СТьпиК" ДНЯ ИЗ/ЧШИЯ ПОЁеДЕНИЙ ПД>ШЦЙДСВ В СИСТЕМЕ "ПОЧВА - РАСТЕНИЕ".

В лабораториях условиях проводили серию опытов с различными питательными субстратами, растениями и препаратами. По ито- . гам этих экспериментов реконендованы основные критерии выбора модельного почвенного еталона и тест-растений, а также показателя, количественно описнващие процесса распределения инсектицида кельтана, гербицидов пропакица и ли ну ро на и их метаболита 3,4-2.ХА в системе "почва-растение",

Основным критерием при подборе Ш13 считали иштацодо субстратом вкетремз льшэс почвенных условна, предполагающих максимальное поступлеше. научаемого хадического соединения ив почвы в растение, а также легкость модификации питательного режима и рЕ. Этих условиям удовлетворяет кварцевый песок с раамероы.фрак-• ций не более I им,, содержащий стандартную питательную смесь. На первом &тше (ори испытании группы растений на чувствительность а способность к накоплению исследуемых соединений) в качестве тест-растения добирали такой вид, коггорьй обладает умеренной 'чувствительности к препарату и наибольшей способностью к его накоплению.

На основания проведенных экспериментов для описания рове~ . деьия соединения а системе "почва-растение" рекомендованы такие общепринята« показатели, как содержание препарата и его ив-

Т£-5олига (С, иг/к г) в питатель кон субстрате и растении, коэффициент распределения препарата (Кп ), коэффициент распределена ; метаболита (ti„ ), а тахке предложенные нами показатйли. S ник относятся скорость миграции ( V« ,сут~'), скорость траоформацив ( Ут ,сут~'Н о случае определенности аналитического вк„а фикций распределение использовали коэффициент видовой куцулятивной е-.лости (К«л,мг/кг) .ко^-гНщиент трансформирующей способности {<Стс 1 и ко^!ициент видовой трансформационной ^¡лкоста , иг/кг). Оснодаваясь на этих показателях (Км > , ^ > à,КТС , К»,),выбивали тест-растения для последующих полевых испытаний и установления пороговой концентрации препарата в почве по транслокэцеонному показателю аредноаи.

içh изучении поведения .инурона, прспанида и 3,4-длА в системе "почва-р^.тение" с использованием элемента модели Ш&-ТР у©-тановияи, что с терзание остатков гербицидов в растении достигало макс: ^алыюго значения на 15 сут пос..е появления всходов во всех вариантах опьтов. В дальнейшем содержание остатков пропанида и линурока уменьшалось, очевидно, в процессе метаболизма и "разбавления" препаратов за счет увеличения фитоыассы. Относительное накопление остатков гербицидов редисом в I,5 и 4 раза ниже, чем относительное накопление этих соединений кукурузой и горохом. Как правило» накопление исследуемых гербицидов растениями пропорционально их содержанию в ШЗ. Степень кумуляции гербицидов фиточаев сой определялась в основном физико-химическими свойствами соединений. Относительное накопление линурона (Kg * 78 + 81) превышав относительное скопление гтропэннца СК^ « 31 * СЗ) и экзогенное 3,4-ДХА (К^ - 5) соответственно кукурузой в 2,5 и 16 раз, горохом в 1,5 к 20 раз и редгеом в 1,5 и К раз (табл.2).

: Таблица 2 . .. ,Распределение' и превращение гербицидов в системе ШЭ-ТР и наксяяение юс остатков фитомэссой

' —- ■ • " " | " | | ■■ | . | — —■■ ■ ■ .1— | Г!

Покааате ш рэспре- : Содержание в сырой фито-деления и превраще-; ыасее зпериод технической ьия ва15 сут - : спелости^ мг/кг '

корнях,:в листьях: в ре-:корнепло-; стеблах гпродуж-: дах : :тивнюс

I : :оргавах

Препарат (доза, кг/га)

Линурон (I) Линурон (3)^ Пропан ид {15) Г^опе-ид (30) 3,4-ЛХА (15) 3,4-ДХА (3®

Лицурон (I) Ли^рон СЭ) Пропанвд(15) Пропаиид (30) 3,4-ДХА (15) 3»4-ДХА,(Э0)

Линурон (3) Пропавед (30) 3,4-ДХА (30) .

&ШШ

78,1 81,6 31 ,1

36.1 5,2,

4.7

45.8

40.2 33,4

30.9 2,3 1,7

5,2 5,8' ; 2, Г ,2,4 0,34 0,31

Горах

; 3.1 , 2,7 2,2 2,1 1,16 0,11

Редис 18,8 1,2 12.0 0,8 1,7 О,II

0,8 1,5 0,2 0,5.

1,8 1,7 1.6 1,5

0,4

5(0) 0(1,55) -0(0) • 0(4,50) 0,09(0) 0,(^(0,57) -0,24(0,002) 0,22(1,1)-1,41 О ,-*

5,06 " ' 0,14 ;■'. - ■:■

0(0) 0(0) 0(0)

0(0) ; 0(0,001) 0(9,008)

0(0) 0(1,92). 0(0,66^

и(0) 0(2,6) 0(П,8)

О 0,1 0,57

О 0,22 ; 0,07

0(1,73) 0(3,2&) 0,60

0(0) 0(0,56) О,И

* '. В сяобкпх приведено ссдерхание 3,4-ДХА

- Таблица 3 "л-* распределение, превращение и накопление пропанида г{итомассой при выращивании растений на различных почвах .

Субстрат

Показатели распределен«; тл превращения -на 15 сут _

. :сут 1:сут

: Содержание остатков гербицида : » сухой фитонасса,иг/кг

:в корнях,г а листьях: в,репро-: яорнешин стеблях :дуктивных - дах_:_ ~ :органах

ЫПЭ

Черноэеч

1,ерново-подэолио-тая почва

ШПЭ

Чернозем

^ернозо-подзолистая почва

МПЭ

Чернозем

¿ерново-подзолистая почва

гйгкуруза 40,4 II , I »4,3' + 1,0

31,4 П,6 +2,3 +0,5

32,2 10,2 ♦ ! ,8 +1,1

Горох

£2,8 20,06 +2,2 +1,9 31,7 22,5 +2Д 41,9 39,7 28,0 +2,7+2,4

(7,еОх

о

(11,36)

0

(32,87) ■

(0,0)

3

(0,7)

Э

(0)

Редий

17,5 8,7+1,7 +1,0 0,7

(7,0)

13,9 7,3 +1,3 +0,8 0 ■

(3,8 7,5 +1,3 +0,8 0,9

(6,1)

2,69 / О, (17,48) (29,80)

1,96 . О '(15,04) (29,55)

?П ,82) (15,20) 3,23 ' 1 . О.

(13,3) (7,0)

0.3 ч

Сю,в)

(2,8)

О

(6,0)

(14,7)

Э

(12,3)

О'

(10,5)

х) В скобках приведено содержание 3,4-ДХА

-12-

Получшше данше позволили считать, что корневая система высшие растений характеривуется специфической избирательностью-по отношению к изучаемым гербицидшг она препятствует проникновению более простого, но менее полярного соединения (¿,4-ДХА)

- ■ с»

к легко преодолима д.. г Солее слоома- по структуре и более полярных соединений (прЪпанид, линурон). Постепени относительного накопления ивучаемых соединений ну куру чу рекомендовали как тест-растение, способное к максимально., яумулящ./ исследуемых гербицидов н их токсичного метаболита.

^Испытуемые растения отличались ие токысс по куцулгкгивной способности в отношении исследуемых соединений, но и по степени их трансформации ферментными систшдаи. в частности, ^курузв хврактеривуется более высокой способностью тр ¡шофер--ирс, ать яи-нурон « 13 * 23) по сравнению ^ пропан ид ом {К^ ~ 3 + 7) ,что очевидно, и определяет еелтносительную устойчивость к первому гербициду и пошаенную чувствитедьностько второму. Транцфррми-р{упЕгая. способность ¿[«рментатившлс систем гороха в отнг-пении втих гербицидов несколько выюе СК^ = 56 •* 27 и 22 * 25 соответственно), в иоеледулмоы дна пав он р концентраций ohr не еагисела от содержания остаткоъ гербицидов в растении, .едас обладает более нивкой, по сравнению с горохом, трат сформируют (ей способностью (Н^ = 17 м 7, соответственно, для линурона и пропанзда). Получении® данные позволили считать кукурузу тест-растением, обладавшим минимальной способностью трансформировать пропанид до 3,4-ДХД;

При исследовании распределения и превращения пропанида в системе "почва- растение" максимальная скорость ксчеэновенгл препарата отмечена для черноземной почш, этот процесс сопровождался наибольшим накоплением эндогенного 3,4-ДХА в почве. Вместе с тем, нэкоплание остатков гербицида фитомассой определялось видовыми

. ■ - 13-

кумулятивными^и транс4ормяционныыи свойствами растение (табл. 3). .'.'•" ;■ . . :

На основании полученных данных' (табл.3) для целей нормирования гербицидов производных фёнилаиида в почве,по транслокационному показателю вредности установили.критические аначениь !<ц ( > 10), V* ( > 1) 1,5). В случае совпадения значе-

ний перечисленных характеристик существует вероятность накопления нетраноформировнннх остатков исследуемых гербицидов вше максимально допустимых "уровней (ОДУ). ' ;.■'-'. ' :

Глава 1У. ИСП01!13С©ЛИИ2 SJIEASEKTA ЕКОТОКСИКСШОГИЧЕСКОЙ : модаи •KQi^fclifcfrl ЛОЧШНШЙ ЭТАЛШ - ТЕСТ" РАСТЕНИЕ" ДЛЯ ПРСГ1ЮЗИРОЗ AiШЯ ПОЗВДВНИЯ - ЧЕРШЩА В СИСТЕЮ: "ПОЧВА -Р/СТЁНИЕ" '

. ■!.. .Транс^оцмацин и ' pas ложе кие пропанида, гласном образом,' под действием биологических факторов црСисходит как в почве,тск и .в растении до токсичного метаболита (3,4-ДХА), а также до мало-или нетоксичных соединений. Поступление гербицида р растяни (в системе."почва-растение") происходит за счет его поглощения корневой систшой из почвы. Накопление токсичного метаболита происходит как вследствие, биотраноф'оркации препарата ( содержащегося.в растении), так и в результате поступления метаболита К9 почвы. '■.■...'■;

. Рядом. исследований < Наток*г , I96C; Keerney ^ .,1969; Wi'Etia rl с? . , 197£) иокаешо, что процессы раэ-

ла^ния, биотренс$эрм(щии и миграции соединений, s честности в системе " почва-растениэ", подчиняется е1.опонещйаяъио£ sзвиси-востИ. Поатоцу поведение препарате .в слот tue описывалось вами ■ -"блоковой моделью" в виде систащ параметрических яцкья*-

ных ураанений. ^известные коэффициенты, входящие Ь уравнения.

определяли по экспериментальным данный, характеризующий з динамике содержание пропанида и 3,4-ДХА в М1В и растении'г^утем их аппроксимации по критерию ь^именьших квадратов. Б результате аппроксимации экспериментальных данных для систем "¡ЛЭ-кукуру- -аа", "ШЭ-горох" и "ЬЖ-редис" вида получены аналитические зависимости распределения пропанида.

Использование модели распределения пропанида в системе МЩ-ТР позволило более точно рассчитать время максимального накоплении пропанида в фигоыассе, которое для кукурузы достигается на 20 сутки вегетации и составляет 0,238 цг/р^стение. 4шкси-мзлыюе накопление метаболита в ^итоаассе (0,608 мг/растение) и в питательном субстрате (4,011 мг/кг) достигается на и 53 сутка вегетации с'оотгэтственно. Сравнение' расчетных и экспериментальных дшных указывает на удовлетворительную степень адекватности модели сальному процессу (отклонение в точке составляет 7 * года.

На основании полученных зависимостей были определена периоды поду- и практически полного исчезновения пропанида из лита-тельного субстрата. Для вышеперечисленных систем эти.величины составили: 24 + 26 еут, Тду - 165 + 174 рут. '

Использование математической модели позвонило рассчитать коэффициенты видовой куь^удятиэной ( ) и трансформационной ( ) емкостей, а также коэффициент видовой трансформирующей способности ( ^тс ) • Полученные дэнные подтвердили правомочность использования ку куру вы в качестве тест-растения для установления пороговой концентрации остатков пропанида в почве по транслока-цнонноыу показателю вредности. Кукуруза характеризовалась максимальными значениями показателей к** (0,039 иг/кг) и к„т

(0,Т37 иг/кг) и минимальным значением показателя Х-гсСО,861 ' кг/кг; во сравнении с горохом У редисом (1^*0,023*0,028, К.^ « 0,119-0,130, К,с «; 0,917-0,955).

В практике нормирохаяиж химических веществ а различных среда* и в объектах окружающей среды предельно допустимые кок-дектрадии и максимально допустимые уровни токсичных соединений принято выражать.в нг/кг.Лля перехода в эту размерность функции поведения и превращения гтрбицида в МПЭ относили к его кассе (1,5 кг), содержащейся в одвои вегетадконнон сосуде, а функция, .описываюиие процессы накопления пропавцда и метаболита в фкто-массе изучаемых растения - к фуахцивм роста фитомаесы во времени. Последние достаточно хорошо описывается простои логистически* уравщгииеь' (Одум , 1975):- , гПИ^Ш-В частности рост фитомасбы хутцрузы в условиях эксперимента '' описиваетсямр^вяевием: .:..

, .Получевине ранее экспериментальнаг данные по изучению распределение ороп&нида и продуктов его деструкции в системе "почва - растеяие^.а также ряд литературных данных (,1965,

1966) возводили допустить., чзо в пределах одного порядка степен*вакояления препарата и метаболита < фитоиассо8 пропорционально зависят от его исходного содержания в почве, <гго; отражено в математической подели, Тогда аналитические вавйсммост». распределения пропавида в системе "почва-растение" могут быть использованы д*я<раечетов содержания токсичных остатков в фитомассе (у|), С ч! ) при внесении в ыочву иной концентрации пропаавда (Л^, иг/кг) путем их умножения на прог-

- Тб -

йстхоль-аиаАййе математической модели позволило рассчитать " остаточное содержание пропанидв (0,08 иг/кг) и (0,77

иг/кг) в растениях з период технической спелости.при внесении максимально рекомендуемой в практике сельского хозяйсте! дозы (9 яг/га, и,2 иг/кг), а таете ориентировочную ¿торговую концентрации остатков пропаняда в. почве по транслокационноцу показатели вредности.

фкентировочная пороговая концентрация пропанида в почве, установленная по степени накопления токсичных остатков кукурузой, составляет 1,2 иг/кг.;Прозеденные экспериментальные исслесования и расчеты были использованы для обоснования ГЦ!( остатков пропа-нида в почве, установленной науровне I,5 ыг/кг.

Глава У. ЛАВД ^"ШО-РЕГИОНАЛЬНЫМ Ы РЕГИОНАЛЬНО-БАССШнОЩЙ ПРОГНОЗ ПОСЛедйСТШЛ ПЕСД'ВДдОВ ДЖШ'РЖОРкй . УССР И МССР ,

Орогнозирование возможного отрицательчого последействия-пестицидов в условиях различных ландшафтно-геохшичее ких провин-, ций позволяет планировать использование этих препаратов с минимальным отрицательный эффектом для биосферы» На аервоы этапе прогноз иров шие складывается из анализа объема и эколого-токси-еологических исследований ассортимента применяемых, пестицидов,а такхе из оценки ландша^тно-геохиштаескшс условий самоочищения изучаемого региона от пестицидов»

Такие исследования для территории УССР проведены нами За период с 1У71 г. по 1975 р. Йа ассортимента применяемых средств защиты растений виде ли дц группы наиболее опасных для биосферы (I), средаеопасных (П) и относительно опасных (Ш) соединений, а таете рассчитал» условные дозы внесения (нагрузки) пестицидов с ввделениек доли 1-Я, П-Я и Ш-й групп. С атой целью пассу пести-

цидов (кг действующего вещества), н среднем ежегодно используемую на территории регионе, относили к общей площади "пашня * многолетние: насаждения" ,{га> и к общей земельной площади (га) изучаемого решена» Першй показатель характеризует уровень нагрузки пестицидами при ил преимущественной локализации на посевах (насаждениях), второй отражает уровень нагрувки при возможной ". рассеянии" пестицидов на территории региона. Нагрузка пестицидов для пашни по областям УССР- колеблется в пределах 0,59 * 14»5о кг/га, а для всей земельной территории - в пределах 0,32 * 6,98 кг/га. . ■ ; "

Условная нагрузка пестицидов в Крымской, Закарпатской и Qa.ecch.0fi областях преьшает среднереспубликансаую Л1,77 кг/га) ' . в 8; 4 и 2 раза соответственно. Применение препаратов I группы - опасности составляет в среднем пс республике 16%, П грунт -34? ежегодного объема реализации. Для: Камской области, занимающей первое место по реализации химических средств защиты, условнзя доза препаратов I группы составляет О,ЗВ кг/га (среднереспубликанская - 0,30 кг/га), интенсивность,применения препвратов Е группы выше среднереспубликанской .в. 2 раза. Первое место по шз~ теней внос та применения пес тицидов 1гр улпыа внимают Ропеникая (0.54 кг/га), Львовская (0,52кг/га) и Киевская (0,51 кг/га) области. Препараты ¿той группы в ассортименте применяемых . средств составляю! для перечисленных областей соответственно 25 « 25же. -:' -,лV.-Л^". .;

С целью учета напряженности процессов саиоочащения првдвли природное районирование территория УС£Р. по способности дандааф-. тов к освобождению от техног^ншх органичвеких соедишний (табл. 4). В основу районирования положен принцип геозсякичесвой и поч-венно-климатической воиаяьности. За основные крктерии*самоочище-

вия веыедьной территории приняты:, тип почвы» Совокупно вкл»- -чающий эволщионно сложившиеся гидротерыическве, 5иоклииати-ческие и геомсрфологическцеус ловка, подетилочнс^опадочннй коэффициент/ энергетические (инсоляция.сумыа активных температур, продлаотеяьностъ вегетационногопериоде), *гидрологи-чесше (осадки, водной режим, характер и модуль стока) оообен-• кости региона. С учетом перечисленные факторов, на территории ■ Ук]акгм выделено пять зон. Осоло 4С& территории респубяикипри-ходитса на зоны с очень:слабой н слабой самооаищакщей способностью иаидавфта - ато большая часть: терри'ории .%нмской, Одесской , Херсонской. Николаевской, Запорожской, Ворошиловградекой, Донецкой и Днепропетровской областей«

-'•".; . Таблица 4

Рэспредзлоше территории УССР по способности ■' ландшафтов к сакосиицевию от К' енрбисгиков - -

Способность к самоочищении : . ГСловгадь зоны

'йень интенсивная (I) V .14,5 ' 2714,72

Интенсивная (© V ■ :У 32,0 19604,64

Уыереннаа (Ш) . 25,3 15262,73

Слабая (ГУ) --V,. ; 35,0 21114,45

Очень слабая (У) ; 3,2 У 1330,45

На основании яровэденных исследованай .составлена схематическая карта использования и условия де*оксит эцки пестицидов' УССР и М€СР (Ы-1:1 ила). Изучениеэкотоксияологической обстановки, и составление схеиатической карта поааошяо вадаяить три ой-лзоти (римская, СЬесекая. Херсонская) с наиболее 1фитичесной * екгуациев; эти области характеризуются, с одной стороны, высоким уровнен применения пестицидов, а р другой - слабой интенсив-

аостью процессов самоочищения. .

Дм оцеюсмсостояяадпотетоиальногозагряэ нения территории отдельных областей рассчитали скоррехтироваияу в нагрузку вестя-цидов(с учмом яапряжеявостр процессов самоочищения ландшафтов).^ сррлнеи по ресоуйяике при локадкэаций пестицидов на of -работашшх участах: скорректированная нагрузка составила от 1,1 до Э&,3 кг/га;случае "рассеяния'* -л от о,? до

13,1 кг/jra. Максимальные уровень скорректированной нагрузки осойо ооасвнх для биОсферы вреааратов наглодается в Крыкскоя <1,00 кг/т), 'Одесскоа СО,88 кг/га) и Киевской (0,86кг/га) областях. Для этих областей на осиоааиии поведения" васо-

»оперснстеитныхборорганических'соединеаий в зависимости от ряда поч*енао-ктииатических факторов (Кулкя, Ьэдрак и др., 1975) рассчитали среднегодовуп кумуляц-и) препаратов I группы к их £оз-кошше остаточнне количества за период I970-1981 гг. /Ия Крымской области УССР эта величина составляет IDO * 440 хкг/кг, длч Одесской - I5Q * 490 хкг/кг, для Киезской - СО + 400 мкг/кг и дал территория КССР'; более X,5. м г/кг почън. ;;

Оцельо прогнозирования возможного выноса"остатков сести-оядов стоком рек' с территории УССР:и MCGP рассчитали скорректированные; бассейяовценндексы саиоочищекия и нагрузки пестицидов. Получаднне показатели испольэова» и для пасчета максимально зоз-мохяого и среднемноголетаего уровня выноса пестицидов Стабл.5).

. Наиболее васокое содержание опасггахдЛя биосфер«, соединений следует ожидать в воде »стуарвых участков рек . Прут, Север--ский Донец и Южная Буг. Это обусловлено высоким уровнем применения пестицидов в бассейнах этих рех (Прут); умеренным модулем стока ССжвый Буг.СеверскмйДовец), а такие слабо! напряженности процессов самоочищения (бассейн Северсклго Донца).-

ВогшсиныЯ вынос пестицидов стоком рек

Водосборные :Способность : Содержание пестицадои в го^е бассейнь рек : панда а]>тэ ; устьеаых зон, мг/л _

, : к самоочи- :сре:ш^многолетнее:максимально-зо£-„_. ___: ножное _

i щения

:всего :в т.ч. t зсего :в т.ч.

:_:j r:i '.TIпи t;_ : ¡ rr:v:r

Притоки Тиссы интеасивная О,ОСЙ * 0,01,1'[ + 0,048 * и,СШ + (Закарпатье) +0,0». V ч О.ОСС^ * О/ЮЧ

Прут умеренная 0,0\Я О.ОС6 ■ '

Днестр умеренная О, ОЫ О,ОСЙ С.ЗоЗ 0,0-л

^г умеренная 0,СШ 0,006 "

Днепр " умеренная 0,013 С,СС£ 0, ¿80

Севере кий слабая 0,019 0,0<Л 1,'\И О.оЫ

донец

В'Ы В О Ц, а

1. При изучении поведения гербицидов я продуктов их трансформации целесообразно использовать стандартизированный элемент эксперимесальной экотокси ко логи ческо" иодели"моде кьный почвенный эталон - тест-растение".

2. Корневая систша гороха, редиса и кукурузы характеризуется специфической избирательность» к поглощению исследуемых соединений из почзы или питательно* смеси: проланид и ли^уен легко поглсщаотся корневой системой этих растений, в то-время как с,4-дихяоранилин ограниченно проникает через корни.

3. Личурон и пропанид, в отличие от 2,4-дях лоран;) ли ни, с большей легкостью трансформируются и в меньшей степени накапливается в исследуемых растениях; по способности гклоолизопэть ли-нурон и пропанид до 3,4-дихлоранилина исследуемые/гест-ра стенкл располагается в последовательности; горох>редисчжукуруэа.

4. Г£и поступлении пропанида, лину рона и о,4-цихлоранилина через корвевуо систему коэффициент распределения этих соединений

ш a sa иеят от, як иптадноД. (т.К1»эьгтр«до* в аочвв^. ',

: 5.'-- При - юэффщйавте расар еделения - ¿eure« 10, скоростиши-р»-Чей бодъда. I и сяоростц трансформации маиаз суцееявуат одаа-вость аахсоления остаттав прооанида в растевяах таз» -'»вхсняажьв» ï ; дощготиюро урешвя (Ota t&tarí*;--^^, - ■

б..Ня освоваютжахашюгеешсого моделирования о целы» ирог-нозироцввит поведана »оссшивта .в «ícieae- *во«юа-реотшяв'\рао-' считано содэрхадаесс я тясв пролаз ада в'Яияеаддге- в йста» м pawo-вия, определена трвсды 5СЯ-«ого и " вряептел* щигсаг» юшм»*1'' ш препарата ив, С ■■,:.■.-.

На основания : анализа- экотодаяжсадгкчасаса ситуация УССР » цСХЗр с асоаньзйвавти прщ-ноэирокипш в"-

- ввадстав арвтиадйи те уро»^ я условии- .

лртсюяеацяя вндеяавн fytanatttf» йуассж&я. Хврссаская■ <х5даств. УССР «-Мввдавсяая^ОУ.в^явР^^л^

ооасаих пестицидов в яочя* tirnrjo in TW ¡ирдгя^ш Молдавское СССР (tí^-лее 1»5мг/кг),. Qteccrto*,. Зарсоисхс* (доО,5 мг/ет) я

Шввсжо! {до.0.4 иг/яр) о41вв*в» УССР.' -

9." Яа максимально ярогмодаруемжу уровте ш»«« octeewa пес- ; «агаш поверхностным стоки» вадвязш водосборая бс&сеаимреж Г^ут»Свверсг*Я Г.онец » СжниЗ Буг, сайэрханмв остатка» 'особо " оаво— eux австщжюв в воде устьев« створов a-nu: ре* может состаллять : ♦ 0,2 мг/«. ■ ": "

грсх.сн£шн праеэаастдг

. Î .Учртеяеткм MS СССР,- и мгаевнг pecaytíjwi^ a T«M»;j¡pyr«x" >•-'■."; '

в почва, ш «ют -овсгицидв s сисг«мо "дои м-р аегемя«* ; рвкажац м« асталь-зоеатьреаравотэаяув и^тоаяг/ »агетвцканиого »тегсвршвмт* « irwtww -,;

тягач*ore

■ -i .

"Прогнсаироватъ --еодерийаив »схаточвнх^личесга раствдвдсв -в пс«-ве ирастевии, а same рассчитывав», пороговую концентрацию оев-*«цвда в почве* - !

2. .Мйниежерсету адеавоахранввия Q3CP рекшвндуется устав»- . вать внесение.ЦДЗ остатков проианида для почвы на уровве 1»5 «г/кг (^ранслскедииший яимитируаарй покаэательь

3. ¡йшсельхову УССР и учравданиям Госкоигидромега СССР ве-с&хоххжо увились контроль sa регламентам» вршавзшя пестицидов,

' особо саасшз для биосферы, и аа еодвркааиеи кх остатсчннх ксют-честа в кормах, ееяъсотэкгаяВственвой продувции, s почве и водках объектах в nejeyra очередь на территории Крымской, Одесской и Херсоне коЯ областей УССР; а также sa качество« вода икхтиофауньцз устьевых створах Прута, Шного Дуга и Северсксго Донца.

сшсск оп/бликсшшш рдваг ш теме джштдда

ЦШгод ашроксимшдда'шйгшерша найлвд,енйГ~ и его цриме-венге к врогвознровыт» Стойкости пестицидов » экологической системе вегава (сеавт.4 В.Т.^лих, С»А.Бщрак, ВЛ.Циариян, С.Ъ.Е^дагсшская>. Скс«щщ'^смшиевв^ гисерветапм, Киев, 1975, CVM4.

2. Теоратядаскке оовода .нормирования химических • веществ 1 в пскга Чесан».: Е.К.Гошару&, Д,С.СПэеов, А.С. Про капо шч),

я." Гкгиеаа и адраввопознание", София, 19?7, В I, с.54-59 (на -: боигарскш sauce).

-3. Научнее обоснование методики расчета 1ЩУЗ экаогеянкл химических »еорств в почве (соавх.:Е.И.Гончарук(.З.М.Перелыгин, В.Й.Цкпрдав, А.С.Соаоов), х. "Гигиена• и санитария", 1£Г?7, 3, ■C.29-SI. ' i ■

-J?/-'-' "

Схематическая карта кспользоРанжя идетоксюищи* пе-сткдвдов СССР СМ 1:5 иле) (соавт.: U.C.Соколов, Б.П.Стрехозов, А.П.Эчкалов, Ь.А.Глаэовская.. .ИДорокцевич, Е.И.Гончарук, : ВЛ.Захарчевко),сО.',Почвоведет1еи агрохимия",Пучияо,1977. с♦128-135. ■'-■'/ : ■ . : f"■ -L..^ -л

5. адемевт вкотокснвологиесЕоЛ иодели 'почла-рвстеяие" (соавт.: Е.И.Гончарук,К.С.Ссжолов),сб,"Проблеск^мётрда жо-токснкологическогоиоделировання и ярогнознраваях*".Оугвно, 1977(девон. в ВИШИ 1532-76 от 15.ПЛ978Г.), O.W-I55.

6. Схематическая карта использования и услови*-детохсика-Пкк пестиаидов УССР к МССР (И 1:1000000> (соавт.:Е.И.Гоичарук, И.С.Соколо^, Е^,Соколова,1!.А.Круаеников,, А.Н.Хсл»ед1Ёи1^.! Е.И.Зюи1яца)»с0.;"0пткмиэацвяпр^

центрадни и специализации производства",Нияияеь,1978,с.235-237.

7.Применение математического моделирования 'г. .задачам ; око-тохсккололгческого прогноза (соавт.: В.Т.Кулик, Е.И.Гэнчарук,

; С»А.Бадрак),'х."Нехаа>«ЗАЦия и автоиатиоаакя управления" .Киев, 1979, ft IV c¿2I-25.. V^ '

б.Экотоксикологическое моделирование в системе"почва-растение" Ссоавт.: С.А.Бадрах, Е.И.Гончарук, N.C.Coko.iûb,),b кн.: Метода и проблем« ахотоксикол.огкческого иоделировАИся и прогвочирова8НЯРПу^кяо,1979,с.Г70-1&».

. : 9. Эк олого-агрохимическая оценка к прогноз последействия пестицидов <аа.примереУССР, ti КССР),Ссоавт; Х.С.Соколов, Е.Б.Соколова, Е.И.Гокчаруж),ж,Нзвесгия АН СССР,~сер*биол., : 1981V ► 3, с.359-369. ■.

Щддязано в печать Г...

Формат 60x84 1ДВ

Тирая Заказ

БФ гыгь

Каев - 252179 Льаовска* 72 Городская тяпографяя ■.. Кяево-Святошяского района