Пестициды в водной среде

Большинство гербицидов действует  на рыб, как нервный яд. При этом у рыб отмечаются ясно выраженная пугливость, вздрагивание, стремительные  плавательные броски, нарушение равновесия, опрокидывание на бок и веерообразное расширение плавников.

Наиболее чувствительны к ядохимикатам этой группы разные виды форели, очень  чувствительны окунь и ёрш, чувствительны  щука и плотва, менее чувствительны  карп, линь и карась.

Данные об отрицательном действии на водную фауну были получены в отношении производных мочевины. При использовании небурона и монурона в концентрациях 1-10 мг/л наблюдалось уменьшение численности донных организмов, а такие представители, как ручейники , нимфы и личинки стрекоз, исчезали совершенно. К опасным для рыб гербицидам, применяемым для борьбы с водными сорняками, относятся арсенит натрия, акролеин, а также ароматические растворители. Арсенит натрия вызывает патологические изменения в почках, печени и яичниках рыб. Акролеин токсичен в концентрации 1-5 мг/л. Для гольца и окуня ушастого токсичен акварол (эндотал). По мнению Спрингетта, дикват и паракват не ядовиты для рыб в гербицидных концентрациях. При концентрациях этих препаратов 1-3 мг/л гибели рыб не происходит, но у окуня изменяется состав крови, отмечаются патологические изменения некоторых  органов, снижается вес половозрелых рыб. Карп выносит концентрацию параквата 20 мг/л, а при концентрации 200 мг/л погибает в течение 1,6 дня. Курон (пропиленгликольбутиловый эфир, 2,4,5-ТП, фенопроп) в концентрации 3 мг/л вызывает дегенеративные изменения в печени рыб, а в концентрации 3 и 10 мг/л-производство незрелых сперматозоидов. Токсичность курона для окуня ушастого заметно увеличивается в жёсткой воде. Гибель рыб от дихлорбенила (касорона) наблюдалась лишь при высоких концентрациях препарата. Высокотоксичен для водных организмов, особенно для рыб, пентахлорфенолят натрия. Считают, что динитрофеноловые соединения и хлорированные бензолы представляют определенную опасность для гидробионтов.

Токсичность калиевой соли 4-амино-3,5,6-трихлорпиколиновой кислоты (препарат тордон 22К) для некоторых  видов рыб приведена в таблице 5.

Таблица 5

Токсичность тордона 22К

 

Вид рыбы	Концентрация, при которой погибает половина рыб (мг/л)	Максимальная концентрация, не оказавшая заметного влияния на рыб в течение 96 часов (мг/л)
Черноголовая пимефалес Голец Кумжа Лосось Окунь ушастый Сомик	135 420 240 230 420 420	100 320 100 100 180 320

При концентрации 30 мг/л пиклорама  не было отмечено токсического действия на улиток и дафний.

Гербициды по степени опасности  для рыб Bauer распределяются в следующем порядке (от более токсичных к менее токсичным): трибутон, карбаматы, гербициды, содержащие ростовые вещества и мочевину, ТХА, триазины.

Масляные эмульсии гербицидов в общем более опасны для рыб, чем смачивающиеся порошки. Такие препараты, как далапон, амитрол, амитрол+симазин и амитрол+ТХА+2,4-Д, могут быть использованы для обработки водной растительности, за исключением прудов, в которых проводят искусственное разведение рыбы (табл.6).

Таблица 6

Допускаемая концентрация препаратов, используемых

 при обработке канав и прудов

 

Препарат	Допустимая концентрация (мг/л)
Амитрол Симазин Амитрол+симазин Амитрол+ТХА+2,4-Д Далапон 2М-4Х-соль 2,4-Д-эфир 2,4,5-Т-эфир	1470 2000 2000 4000-4500 1000-3000 30-35 3-5 3

Рекомендованные предельные концентрации гербицидов (в частности, дикват—0,5-1,0, 2,4-Д и 2,4, 5-ТП-2, арсенит натрия—10 мг/л) не оказывали заметного влияния  на воспроизводительные функции  рыб.

При обработке участков, примыкающих к рыбохозяйственным водоемам, предпочтительно применять соли, а не эфиры этих кислот.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Производные дихлорфеноксиуксусных кислот

 

 Ядохимикаты этой группы используют для химпрополки водоёмов с целью уничтожения высшей и низшей водной растительности и тростников. К этой группе относятся 2,4-Д (аминная соль, натриевая соль, бутиловый эфир, эфир на основе спиртов С₇Н₉), 2,4,5-Т и др.

Медианной летальной концентрацией 2,4-Д (аминной соли) для карпов при  остром отравлении является 100 мг/л, для окуней и плотвы—75, для верховки—50 мг/л. Подострое отравление карпа вызывает концентрации 50-58 мг/л; хроническое отравление развивается при концентрациях 43 и 29 мг/л. гербицид 2,4-Д не обладает функциональной кумуляцией.

По клиническому проявлению интоксикации производные дихлорфеноксиуксусных кислот относятся к группе нервно-паралитических ядов. Клиника отравления проявляется возбуждением, повышенной подвижностью и чувствительностью к звуковым и тактильным раздражителям, рыба плавает по кругу с расстройством координации движения, спиралеобразно, заглатывает воздух; наблюдается тремор лицевой и скелетной мускулатуры, судорожное движение глаз и плавников.

При патологоанатомическом вскрытии трупное окоченение выражено. Внутренние органы, особенно печень, кровенаполнены. При хроническом отравлении трупы истощены, скелетная мускулатура атрофирована. Перикардиальная полость заполнена плохо свернувшейся кровью, отмечается желтушность печени.

Гистологически отмечены наибольшие изменения в печени и миокарде. Наиболее ярко они проявляются при подостром и хроническом отравлении. В печени—застойная гиперемия межтрабекулярных капилляров, зернистая дистрофия печеночных клеток, в отдельных участках паренхимы—карио- и плазмопикноз и распад единичных клеток. В сердце основные изменения отмечаются со стороны миокарда: мышечные волокна истончены, разрыхлены, с плохо заметной поперечной исчерченностью. Субтоксические концентрации аминной соли 2,4-Д при остром отравлении вызывают у рыб изменения в периферической крови: большой процент округлых форм эритроцитов, эксцентрично расположенное ядро, процент незрелых форм эритроцитов составляет 5-20, в эритроцитах отмечаются белые пятна-включения, анизоцитоз, пойкилоцитоз, гипохромные формы эритроцитов. В лейкоформуле снижено количество лимфоцитов в 1,5 раза и повышено содержание моноцитов, полиморфноядерных и нейтрофилов соответственно в 1,2; 2,3; 3,7 раза.

Субтоксические концентрации ядохимикатов при экспозиции 72 часа вызывают снижение количества эритроцитов (на 8,9-18,2%), лейкоцитов (на 22-27%) и в отдельных случаях гемоглобина (до 14%). В лейкоцитарной формуле и форменных элементах крови отмечаются аналогичные изменения. При интоксикации 2,4-Д происходит нарушение синтеза белков (общий белок сыворотки крови снижается до 25%) и происходит перераспределение фракционного состава, что, видимо, связано в первую очередь с поражением печени. Нарушения в белковом спектре отмечаются уже на ранних стадиях развития интоксикации. При отравлении гербицидом происходит резкое уменьшение запасов гликогена в печени и гипергликемия, что свидетельствует об интенсивном использовании углеводов организмом отравленных рыб.

Субтоксические концентрации 2,4-Д  нарушают газообмен: потребление кислорода  рыбой увеличивается до 26%. Таким образом, гербицид 2,4-Доказывает на организм рыб полиморфное действие: нервно-паралитическое и гепатотропное с вовлечением в патологический процесс ряда органов и систем, нарушая белково-углеводный обмен.

При острой интоксикации распределение 2,4-Д в органах рыб следующее (в %): кожа-8,7; жабры-16,2; мышцы-10; кишечник-9,2; печень-15,9; почки-40,0.

Изучено влияние альгицидов (монурона, диурона и фигона) на рыб и химизм водоемов. Установлено, что, кроме прямого  и косвенного токсического влияния  на организм рыб, указанные пестициды снижают содержание кислорода в воде ниже пороговых величин, вызывают загрязнение водоема вследствие отмирания от них высших водных растений и нитчатых водорослей с появлением нитритов, избыточной углекислоты и сероводорода.

Монурон в концентрации 20 и 10 мг/л и диурон в концентрации 2,5; 1,25 и 0,5 мг/л отрицательно влияют на оплодотворение икры, в результате наблюдается нарушение эмбрионального развития и морфогенеза, что приводит к гибели личинок. Более низкие концентрации не вызывают заметных патологических изменений. При однократном внесении в водоём монурона из расчета 2 мг/л и диурона из расчета 0,25 мг/л при 24-25˚ наблюдается гибель мальков и взрослых рыб. При более низкой температуре часть подопытных рыб выживает, однако рост и развитие их замедляется, а также наблюдаются патологические изменения в крови. При содержании гуппи в растворах монурона с концентрацией 2 и 20 мг/л наблюдаются задержка роста, дифференцировки пола и значительное снижение плодовитости.

Ф.Я. Комаровский и Г.В. Попова изучили изменение крови у язя и плотвы под влиянием диурона. Патологические изменения в крови рыб отмечены на пятый день после обработки водоема диуроном в концентрации 0,2 мг/л. при этом отмечено снижение уровня гемоглобина и числа эритроцитов. Развивается анемия и лейкопения. На 10-20-й день после внесения рыб в водоемы, содержащие диурона 0,2 мг/л, некоторые показатели крови приходят к норме, однако отмечаются глубокие патологоморфологические изменения форменных элементов крови: разрушение клеток, изменение окраски цитоплазмы и появление вакуолей. Во внутренних органах (печень, почки, селезенка и др.)—множественные кровоизлияния. При высоких концентрациях диурона (2,4 мг/л) описанные патологические изменения форменных элементов крови развиваются значительно раньше и приводят рыб к гибели.

Л.П. Брагинский изучил токсическое  действие четырехвалентных соединений аммония, а также испытал их зооцидность  по отношению к беспозвоночным животным. Остро токсическое действие этих соединений на водных беспозвоночных проявлялось при концентрации 1-2 мг/л, близкой к альгицидной. Наименее токсическими были монурон и атразин, однако длительное выдерживание партеногенетических самок в растворах монурона с содержанием 2-10 мг/л существенно отражается на продолжительности жизни и плодовитости дафний до второго поколения. При концентрации монурона 8-10 мг/л второе поколение дафний не рождается вовсе. Заметное проявление интоксикации бентических форм in vitro наступает при концентрации монурона 20-24 мг/л (Physa, Planorbis); для большинства же моллюсков и ракообразных токсичны только 50-100 мг/л.

Исследовано влияние алкилпроизводных мочевины (монурона, диурона, фенурона) на физиолого-биохимические процессы сине-зеленых водорослей. Установлено, что указанные пестициды оказывают скорее альгистатический, чем альгицидный эффект. Из трех испытывавшихся альгицидов наибольшей токсичностью обладает диурон.

Механизм действия производных  мочевины, как предполагают авторы, заключается в том, что они  блокируют флавиновые ферменты в растительных клетках, в результате чего ингибируется процесс фотосинтеза, но не происходит глубоких, необратимых изменений в обмене веществ.

Монурон в концентрации 2 мг/л действует  на отдельные компоненты фитопланктона  до некоторой степени избирательно.

Исследователями установлено, что  при внесении в водоём монурона в  концентрации 1,25 и 2 мг/л снижается  содержание в воде кислорода (от 200 до 30% насыщения). Дефицит кислорода  обусловлен, с одной стороны, ингибирующим действием монурона на кислородную продуктивность водорослей, с другой—интенсивным расходованием кислорода на деструктивные процессы. Даже после обработки водоёма диуроном (0,1 мг/л) содержание кислорода в воде снижалось длительное время (наблюдение 22 дня), а рН падал с 9,6 до 6,8. окисляемость воды также достигала очень больших величин. В водоеме возник замор рыб.

М.Л. Пидгайко, Э.П. Щербань изучали  количество планктонных и донных организмов в прудах, обработанных монуроном с целью подавления массового развития сине-зеленых  водорослей. Препарат испытывали в виде суспензий и гранул и применяли в концентрации 2 мг/л. биомасса зоопланктона во всех вариантах применения была ниже, чем в контроле. Биомасса зоопланктона снижалась больше в прудах, обработанных гранулированным монуроном, чем суспензированным. У зоопланктона наблюдается определенная адаптация к токсикантам. Так, через2-3 суток после обработки монуроном резко снижается численность зоопланктеров, а через 3-7суток восстанавливается первоначальная численность их. Адаптация к монурону лучше выражена у копепод и коловраток, хуже у кладоцер.

Отмечено, что донные водоросли  являются тонкими индикаторами присутствия  гербицида, и по состоянию микрофитобентоса можно судить о наличии гербицида  в водоеме. Так, при внесении монурона из расчета 100 кг/га по АДВ численность микрофитобентоса упала за сутки с 2,6 млн. клеток на 10 см²  до 0,2 млн. клеток на 10 см², а на девятый день на обработанном участке водоросли вовсе не были обнаружены.

При изучении влияния альгицидов (монурона, симазина, диурона и атразина) на Daphnia longispina, D.magna, Moina marcocopa, Scapholeberis murconata, Geridaphnia quadrangula установлено, что видовая чувствительность к токсикантам индивидуальна. Плодовитость большинства видов подавлялась, причем в отдельных случаях (в III-IV поколениях) наблюдалась некоторая адаптация к действию токсиканта и даже стимулирование продуктивности Moina macrocopa. Наиболее чувствительными к указанным пестицидам были  Geridaphnia quadrangular, Scapholeberis murconata и некоторые другие.