Пестициды в водной среде

Токсичность указанных гербицидов в большей степени определяется формой соединения. Гербициды—препараты системного и избирательного действия. Все препараты на основе 2,4-Д имеют сильный, стойкий фенольный запах. Эти соединения для рыб малотоксичные. Летальной концентрацией 2,4-Д через 48 часов для ушастого окуня являются 375 мг/л. 2,4-Д и 2,4,5-Т в концентрации 1,5-2 г/л летально действует на все виды речных рыб как типичный нервный яд, вызывая потерю равновесия и паралич.

Препарат 2,3-дихлорнафтохинон не подавляет синтез кислорода и не вызывает отмирания водной растительности. Его токсичность для рыб сохраняется в течение четырех дней, а альгицидные свойства проявляются при концентрации 0,25 мг/л при 22-23˚ С. Концентрация 0,5 мг/л 2,3-дихлорнафтохинона уже через 3 часа вызывает 100%-ную гибель дафний.

С.С. Кузьмина и Л.И. Соловейкина  сообщают о токсичности гербицида  пропанида (3,4-дихлорпропанид). Препарат выпускается в виде 30%-ного концентрата  эмульсии следующего состава: 30% дихлорпропанид-пропионовой  кислоты, 20% сольвента нефтяного, 30% ОП-7, 20% циклогексанона. Применяется гербицид на рисовых полях для борьбы с просянкой. Исследователями установлено, что пропанид в концентрации 0,045 и 0,025 мг/л оказался летальным через 5 часов для оплодотворенной икры рыбца. Личинки рыбца в этих концентрациях погибали через 30 минут. При концентрации пропанида 0,011 и 0,0045 мг/л икра оставалась живой, но развитие её шло анормально. Эмбрионы из икры, инкубированной в растворе, содержащем 0,0022 мг/л пропанида, вылупились на сутки позже.

Для борьбы с сорняками применяются  симм-триазины. Установлена способность  водных организмов накапливать симм-триазины, что создает возможность для  вторичного загрязнения водоёмов и  передачи пестицидов по трофическим  цепям. Монурон также адсорбируется черными илами (до 50% внесенного количества за один месяц); глинистые грунты поглощают не более 12 % внесенного монурона. Применение гранулированных гербицидов локализует препарат, и неблагоприятное влияние его на газовый режим водоёма меньше.

Л.П. Брагинский отмечает, что атразин начинает токсически действовать на дафний при концентрации 30-50 мг/л. альгицидная же концентрация составляет 0,2-0,5 мг/л, т.е. коэффициент безопасности этого препарата вполне удовлетворительный.

Ф.Я Комаровский провел гематологические исследования крови двухлетних карпов, содержавшихся в растворах атразина с концентрацией 0,5-1,0 мг/л, и установил резкое снижение уровня гемоглобина (до 3 г% против нормы 7-9 г%), уменьшение количества эритроцитов (до 1-0,7 млн. в 1мм³ против нормы 1,4-2 млн. в 1 мм³); в белковом спектре крови- снижение альбуминов и гамма-глобулинов и повышение альфа- и бета-глобулиновых фракций. Эти данные могут быть использованы в диагностике токсикозов рыб.

Альгицидными свойствами обладают и различные металло-органические соединения: олово-кремний-германий-свинец-органические соединения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Моллюскоциды

 

Для борьбы с пресноводными моллюсками- переносчиками бильгарциоза у людей, фасциолеза у жвачных и болезней рыб—широко применяют различные химические средства. В качестве моллюскоцидных препаратов длительное время использовали пентахлорфенол и пентахлорфенолят натрия. Токсичность указанных соединений была описана выше. В последние годы найдены более эффективные препараты из группы хлорированных салициланилидов.

Сведения о токсичности препаратов этой группы приведены в таблице 7.

Таблица 7

Токсичность моллюскоцидов для рыб

 

Моллюскоцид	Действующее вещество	Содержание действующего вещества (%)	Вид рыб	Летальная концентрация (мг/л)
HLL 2447     HL 2447 (концентрат полужидкий) HL 2447 (концентрат пастообразный)	2’,5-дихлор-4-нитросалицил-анилиновая  кислота то же   то же	100     6   6	Окунь Плотва   Окунь Плотва Окунь Плотва	0,1 0,1   10 15 3 10

Наиболее эффективен для борьбы с моллюсками также синтезированный хлорированный салициланилид. Препарат изготовлен во Всесоюзном научно-исследовательском институте химических средств защиты растений. Он содержит 80% 5,4’-дихлорсалициланилида и 20% 5,2-дихлорсалициланилида. Хлорированный салициланилид поучается прямым хлорированием салициланилида хлором. Учитывая состав препарата, его принято именовать 5,4’-дихлорсалициланилидом.

Токсичность препарата для моллюсков (большой и малый прудовик)—переносчиков  возбудителей болезней рыб—изучена  И.В. Каменским. Летальной в производственных условиях для моллюсков была концентрация 1 : 100 000.

Токсичность препарата для рыб  изучена В.С. Осетровым. Параметры  токсичности препарата в острых опытах (24,48 и 96 часов) для карповых рыб  составляют соответственно 0,45; 0,42 и 0,39 мг/л.

Препарат длительное время после  обработки сохраняется в ложе пруда, однако обладает слабо выраженной кумуляцией, что выяснено в хронических  опытах (30 и 45 дней). Токсической концентрацией  в 30-дневных опытах для карповых рыб является 0,15 мг/л; следовательно, препарат следует отнести к группе высокотоксичных веществ. Клиническая картина отравления характерна для нервно-паралитических ядов: у рыб наблюдается сильное возбуждение, судорожное, веерообразное движение плавников. Плавание рыб становится взбешенным, они стремятся выпрыгнуть из воды и «стоят» на поверхности воды или «ходят» по ней на хвосте. Наблюдается повышенная чувствительность на раздражение. Рыба гибнет от паралича.

 

 

 

Заключение

 

Несмотря на обширные исследования, проводимые во всем мире и направленные на создание новых методов защиты растений, применение стойких инсектицидов в борьбе с вредителями сельского хозяйства все еще играет и, очевидно, в предвидимом будущем будет играть важную роль в борьбе за урожай.

В связи с этим неизбежно поступление  остатков стойких пестицидов с сельскохозяйственных угодий в реки, пруды, водохранилища, озера, а затем в моря и Мировой  океан. Повышение культуры применения пестицидов, внедрение мер по охране вод может, безусловно, намного снизить угрозу их загрязнения, однако полностью снята она будет только после того, как удастся окончательно заменить персистентные пестициды другими, менее опасными, средствами борьбы с вредными насекомыми. В настоящее время нельзя полностью исключить применение инсектицидов и в борьбе с переносчиками возбудителей инфекционных и инвазионных заболеваний, с гнусом и другими вредными беспозвоночными.

Извлекая из воды малые количества растворенных пестицидов, кумулируя  и метаболируя их, водные организмы участвуют таким образом одновременно в двух процессах—интоксикации и детоксикации. В результате интоксикации—даже массовой—погибают особи, но не популяции, которые обладают значительно большей живучестью, чем отдельные слагающие их индивидуумы. Еще более устойчивы биоценозы в целом, в частности планктонные. Так, наблюдения на прудах, много лет подряд обрабатывавшихся ДДТ, показали, что из состава планктона выпадают протококковые водоросли, а также исчезают или находятся в состоянии сильной депрессии фильтраторы—ветвистоусые раки, однако в планктоне продолжают вегетировать перидинеи, диатомовые, вольвоксовые, синезеленые и многие другие представители фитопланктона, развиваясь до уровня «цветения» воды, а в зоопланктоне продолжают нормально размножаться веслоногие раки. В этом проявляется принцип буферности водных экосистем—один из основополагающих принципов гидробиологии.

В силу возникающих в планктоне  взаимодействий между его бактериальными, альгологическими и животными звеньями конечным итогом любого химического влияния оказывается рост численности и биомассы альгологических звеньев, и весь вопрос состоит в том, какие компоненты фитопланктона окажутся при этом господствующими. В условиях торможения жизнедеятельности других компонентов планктона на первый план выдвигаются наиболее устойчивые и склонные к массовому размножению синезеленые водоросли.

Биосфера и ее отдельные «блоки»  обладают колоссальным запасом живучести—это  ультраустойчивые системы с большим  резервом взаимозаменяемых компонентов. В течение всей истории Земли менялись виды и доминанты, но сохранялись экосистемы, обеспечивающие поток и круговорот энергии. Нынешний этап эволюционного процесса, обусловленного введением в круговорот биосферы большого количества ранее не существовавших токсических агентов техногенного происхождения, отличается лишь тем, что к этим веществам труднее приспособиться высокоорганизованным формам жизни. Поэтому погибают в первую очередь представители тех видов, которые отличаются наибольшей специализацией функций, развитой нервной системой, нуждаются в интенсивном притоке кислорода и обладают в связи с этим высокой чувствительностью к ядам. Экологическая пирамида как бы усекается сверху: сохраняется её фундамент, но разрушается вершина. При этом возможны 2 пути усечения: постепенное вымирание популяции хищника, сопровождаемое различными заболеваниями, либо массовая гибель типа замора, обусловленная накоплением критических концентраций ДДТ в жизненно важных органах и тканях (особенно в центральной нервной системе) и стрессовыми явлениями, стимулирующими аутогенную интоксикацию и переход хронического «носительства» пестицида в острую форму отравления.

В обоих случаях образуются экологические  ниши, которые неизбежно должны заселять другие виды, численность которых  сдерживалась «вершинными» видами пирамиды (хищниками), и поэтому побочным последствием кумуляции пестицидов в теле хищников и обусловленного ею снижения численности и биологического ослабления их популяций должно быть возрастание численности нехищных рыб—особенно планктофагов. С хозяйственной точки зрения, это может оказаться невыгодным, поскольку рыбы, составляющие конечные звенья трофических цепей, обладают обычно наибольшей пищевой ценностью и являются основой промысла.

Вместе с тем анализ механизмов детоксикации показывает, что есть возможность перевести циркуляцию пестицидов в другое русло- на путь кумуляции в водных растениях с последующим длительным выведением их из круговорота. Водные макрофиты должны рассматриваться поэтому как мощное орудие в деле охраны вод и предотвращения токсических загрязнений, в том числе вызванных поступлением в водоёмы пестицидов.

Это не означает, что можно равнодушно относиться к сохраняющейся угрозе персистентных пестицидов для гидросферы. Речь идет о том, что водные экосистемы не так легко переключаются на путь деградации, т.к. они обладают большим потенциалом сопротивления, и против дезорганизующих сил химического воздействия мобилизуют свои гомеостатические механизмы, сложившиеся в течение миллиардов лет эволюции. Необходимо всемерно использовать этот потенциал для устранения угрозы отравления вод—по крайней мере в условиях континентальных водоёмов.

Практическую возможность реализации этого соображения подтверждают итоги работ по фитомелиорации прудов и удалению пестицидов с помощью высших водных растений.

Компетентный анализ, контроль и  своевременный прогноз возможных  последствий поступления пестицидов в водные объекты, правильная и своевременная  диагностика возникающих на фоне токсического воздействия патологических явлений и организация водоохранных мероприятий с использованием природных факторов детоксикации позволят рационально подойти к преодолению этой угрозы и наметить пути предотвращения и ликвидации отрицательных последствий накопления и циркуляции персистентных пестицидов в водных экосистемах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Биогеохимические и токсикологические исследования загрязнения водоёмов.—М.: изд. РГГМУ, 1984.
2. Болезни рыб и водная токсикология.—М.: Химиздат, 1987.
3. Метелев В.В. Водная токсикология.—М.: Мысль, 1981.
4. Прешинг М. Влияние пестицидов на массовые виды пресноводных беспозвоночных.—Киев, 1985.