К веществам данной группы относятся ДДТ, гексахлорциклогексан (ГХЦГ), гексахлоран, алдрин и др. Большинство является твердыми ве­ществами, хорошо растворимыми в жирах.

В организм хлорорганические вещества поступают ингаляционным путем, через кожные покровы и перорально. Выделяются почками и через ЖКТ. Вещества обладают выраженными кумулятивными свойства­ми и накапливаются в паренхиматозных органах, липоидосодержащих тканях.

Хлорорганические соединения обладают липоидотропностью, спо­собны проникать внутрь клеток и блокировать функцию дыхательных ферментов, в результате чего нарушаются процессы окисления и фосфо-рилирования во внутренних органах и нервной ткани.

При острых отравлениях в легких случаях наблюдается слабость, головная боль, тошнота. В тяжелых случаях имеет место поражение нервной системы (энцефалополиневрит), печени (гепатит), почек (нефропатия), органов дыхания (бронхит, пневмония), наблюдается по­вышение температуры тела.

Для хронического отравления характерны функциональные наруше­ния нервной деятельности (астеновегетативный синдром), изменение функции печени, почек, сердечно-сосудистой системы, эндокринной сис­темы, ЖКТ. При попадании на кожу хлорорганические соединения вызы­вают профессиональные дерматиты.

Профилактика.

1. Технологические мероприятия - механизация и автоматизация работы с ядохимикатами. Запрещено опрыскивание растений ядохимикатами ручным способом.

2. Строгое соблюдение правил хранения, транспортировки и применения ядохимикатов.

3. Санитарно-техничесше меры. Крупные склады хранения ядохимика­тов должны располагаться не ближе 200 метров от жилых зданий и скотных дворов. Их оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией.

4. Применение средств индивидуальной защиты. Работающих с химика­тами снабжают спецодеждой, защитными приспособлениями (противогаз, респиратор, очки). После работы обязательно принимают душ.

5. Гигиеническое нормирование. Концентрация ядохимикатов в склад­ских помещениях и при работе с ними не должна превышать ПДК.

6. Длительность рабочего дня устанавливаю в пределах 4-6 часов в зависимости от степени токсичности ядохимикатов. В жаркое время года работы следует производить в утренние и вечерние часы. Запре­щена обработка посевных площадей в ветреную погоду.

7. Ознакомление рабочих с токсическими свойствами химикатов и спо­собами безопасной работы с ними.

8. Лечебно-профилактические мероприятия. Предварительные и перио­дические медицинские осмотры. Нельзя работать с химикатами под­росткам, беременным и кормящим женщинам, а также лицам с повы­шенной чувствительностью к ядохимикатам.

Промышленные отравления хлором и окислами азота. Меры профилактики.

Хлор.

Хлор - зеленовато-желтый газ с резким запахом, тяжелее воздуха в 2.5 раза. Применяется в химической промышленности, а также использу­ется на водопроводных станциях для хлорирования воды.

Отравление хлором (острое) обычно имеет место при авариях на хи­мически опасных объектах. При этом страдает персонал объекта, кроме того облако хлора может распространяться на более или менее значи­тельное расстояние, вызывая массовое поражение людей.

При остром отравлении возникает токсический ларингит, бронхит, в более тяжелых случаях - отек легких, пневмония. Вдыхание концен­трированных паров хлора вызывает химический ожог верхних дыхатель­ных пугей и может привести к рефлекторной остановке дыхания.

В клинической картине, развивающейся при отравлении хлором, вы­деляют период раздражения (рефлекторный период), обусловленный раз­дражающим действием хлора на слизистую дыхательных путей, глаза. При этом возникает ощущение жжения и царапанья в дыхательных путях, ощущение затруднения дыхания, резь в глазах, слюнотечение.

Одним из грозных проявлений поражения хлором является развитие токсического отека легких. Причиной его является повышение прони­цаемости капиллярной и альвеолярной стенки, что приводит к выпотева-нию жидкой части крови и протеинов. Токсический отек легких возника­ет как в результате непосредственного воздействия хлора на легочную ткань, так и в результате общих расстройств в организме.

Оксиды азота.

Оксиды азота могут вызывать промышленные отравления на химиче­ском производстве, при проведении взрывных работ.

К окислам азота относятся оксид азота (NO) - бесцветный газ, а также диоксид азота (N02), образующийся из оксида азота на воздухе в результате присоединения кислорода и представляющий собой в обычных условиях летучую жидкость.

Механизм токсического действия оксида и диоксида азота различен.

Оксид азота (N0) относится к метгемоглобинобразов отелям. Он попадает в организм ингаляционно и, присоединяясь к гемоглобину крови, образует метгемоглобин. В результате этого гемоглобин утрачивает спо­собность связывать и переносить кислород, развивается гипоксия (и даже аноксия). Характерны мозговые, сердечно-сосудистые расстройства.

Диоксид азота (N02) в дыхательных путях легко растворяется в во­де с образованием азотной кислоты, которая вызывает химический ожог (действует прижигающе). Для диоксида азота характерно поражение ор­ганов дыхания с развитием токсического отека легкого. Кроме азотной кислоты из диоксида азота в дыхательных путях образуется азотистая кислота, которая реагирует со щелочными компонентами тканей, образуя нитриты и нитраты. Нитриты всасываются в кровь, вызывая угнетение ЦНС, снижение артериального давления, метгемоглобинобразование, гемолиз, билирубинемию и др. Нитраты в кишечнике могут трансфор­мироваться в нитрозамины. которые являются канцерогенными вещества­ми.

Первые симптомы отравления развиваются примерно через 6 часов после начала работы и проявляются в виде кашля, одышки, удушья, в тяжелых случаях - отека легких, бронхопневмонии.

Хроническое отравление окислами азота развивается при длитель­ном воздействии малых концентраций, проявляется головными болями, общей слабостью, зеленовато-желтым цветом кожи, зеленоватым налетом на слизистой полости рта, повышением свертываемости крови, наличием в крови метгемоглобина.

Профилактика.

1. Санитарно-технические мероприятия - эффективная вентиляция, герметизация, проветривание выработок после взрывных работ (для оксидов азота).

2. Обеспеченность персонала химических объектов индивидуальными средствами защиты органов дыхания и инструктирование: их по пра­вилам техники безопасности и поведения в случае аварии.

МИНИСТЕРСТВО ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РСФСР

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
АКАДЕМИЯ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА им. К.Д. ПАМФИЛОВА

РУКОВОДСТВО
НА ТЕХНОЛОГИЮ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ,
ОБЕСПЕЧИВАЮЩУЮ
ВЫПОЛНЕНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ
В ОТНОШЕНИИ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Отдел научно-технической информации АКХ

Москва 1989

Рассмотрены гигиенические аспекты и причины загрязнения питьевых вод токсичными летучими хлорорганическими соединениями. Представлены технологические приемы очистки и обеззараживания воды, предотвращающие образование хлорорганических соединений, и методы их удаления. Изложена методика выбора того или иного приема в зависимости от качества исходной воды и технологии ее обработки.

Руководство разработано НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды АКХ им. К.Д. Памфилова (канд. техн. наук И.И. Демин, В.З. Мельцер, Л.П. Алексеева, Л.Н. Паскуцкая, канд. хим. наук Я.Л. Хромченко) и предназначено для специалистов научно-исследовательских, проектных и производственных организаций, работающих в области очистки природных вод, а также для работников СЭС, контролирующих гигиенические показатели качества питьевой воды.

Руководство составлено на основе исследований, проведенных в полупроизводственных и производственных условиях с участием ЛНИИ АКХ, НИКТИГХ, УкркоммунНИИпроект, НИИОКГ им. А.Н. Сысина и 1 ММИ им. И.М. Сеченова.

По решению ученого совета НИИ КВОВ АКХ первоначальное название работы «Рекомендации по совершенствованию технологии очистки и обеззараживания воды с целью уменьшения галогенорганических соединений в питьевой воде» заменено на настоящее.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В практике подготовки питьевой воды одним из основных приемов обработки, обеспечивающим ее надежное обеззараживание, а также позволяющим поддерживать санитарное состояние очистных сооружений, является хлорирование.

Исследования последних лет показали, что в воде могут присутствовать токсичные летучие галогенорганические соединения (ЛГС). В основном это соединения, относящиеся к группе тригалогенметанов (ТГМ): хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан, бромоформ и др., обладающие канцерогенной и мутагенной активностью.

Гигиеническими исследованиями, проведенными за рубежом и в нашей стране, выявлена взаимосвязь между количеством онкологических заболеваний и употреблением населением хлорированной воды, содержащей галогенорганические соединения.

В ряде стран установлены ПДК суммы ТГМ в питьевой воде (мкг/л): в США и Японии - 100, в ФРГ и ВНР - 50, в Швеции - 25.

По результатам исследований, проведенных 1 Московским медицинским институтом им. И.М. Сеченова, НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Сысина и Институтом экспериментальной и клинической онкологии АМН СССР, были выявлены 6 высокоприоритетных летучих хлорорганических соединений (ЛХС), и Минздрав СССР утвердил ориентировочно-безопасные уровни их воздействия на человека (ОБУЗ) с учетом бластомогенной активности (способность веществ вызывать различные виды онкологических заболеваний) (таблица).

Таблица

Высокоприоритетные ЛХС и их допустимые концентрации в питьевой воде, мг/л

Соединение	ОБУВ по токсикологическому признаку вредности	ОБУВ с учетом бластомогенной активности
Хлороформ		0,06
Четыреххлористый углерод		0,006
1,2-дихлорэтан		0,02
1,1-дихлорэтилен		0,0006
Трихлорэтилен		0,06
Тетрахлорэтилен		0,02

В руководстве рассмотрены причины загрязнения питьевых вод летучими хлорорганическими загрязнениями и влияние качества исходной воды на их конечную концентрацию. Изложены технологические приемы очистки и обеззараживания воды, позволяющие уменьшить концентрацию ЛХС до допустимых пределов. Приведена методика выбора предлагаемых приемов в зависимости от качества исходной воды и технологии ее обработки.

Технологические приемы, представленные в руководстве, разработаны на основе специально проведенных исследований в лабораторных и полупроизводственных условиях и испытаны на действующих водопроводных станциях.

Известны два возможных источника попадания ЛХС в питьевую воду:

1) в результате загрязнения источников водоснабжения промышленными сточными водами, содержащими ЛХС. При этом поверхностные источники водоснабжения, как правило, содержат небольшие количества ЛХС, так как в открытых водоемах активно идут процессы самоочищения; кроме того, ЛХС удаляются из воды путем поверхностной аэрации. Содержание ЛХС в подземных водоисточниках может достигать значительных величин, и концентрация их возрастает при поступлении новых порций загрязнений;

2) образование ЛХС в процессе водоподготовки, в результате взаимодействия хлора с органическими веществами, присутствующими в исходной воде. К органическим веществам, ответственным за образование ЛХС, относятся оксосоединения, имеющие одну или несколько карбонильных групп, находящихся в орто- пара- положении, а также вещества, способные к образованию карбонильных соединений при изомеризации, окислении или гидролизе. К таким веществам относятся прежде всего гумусовые и нефтепродукты. Кроме того, на концентрацию образующихся ЛХС существенное влияние оказывает содержание в исходной воде планктона.

Основные концентрации ЛХС образуются на этапе первичного хлорирования воды при введении хлора в неочищенную воду. В хлорированной воде обнаружено свыше 20 различных ЛХС. Наиболее часто отмечается присутствие ТГМ и четыреххлористого углерода. При этом количество хлороформа обычно на 1-3 порядка превышает содержание других ЛХС, и в большинстве случаев концентрация их в питьевой воде выше установленного норматива в 2-8 раз.

Процесс образования ЛХС при хлорировании воды сложный и продолжительный во времени. Существенное влияние на него оказывает содержание в исходной воде органических загрязнений, время контакта воды с хлором, доза хлора и рН воды (рис. ).

Многочисленными исследованиями установлено, что летучие хлорорганические соединения, присутствующие в исходной воде и образовавшиеся при ее хлорировании, на сооружениях традиционного типа не задерживаются. Максимальная их концентрация отмечается в резервуаре чистой воды.

В настоящее время на действующих водопроводных станциях предварительное хлорирование часто осуществляется весьма высокими дозами хлора с целью борьбы с планктоном, снижения цветности воды, интенсификации процессов коагуляции и т.п. При этом хлор иногда вводится в отдаленных от водоочистных сооружений точках (ковши, каналы и т.д.). На многих водопроводных станциях хлор вводится только на этапе предварительного хлорирования, доза хлора в этом случае достигает 15-20 мг/л. Такие режимы хлорирования создают наиболее благоприятные условия для образования ЛХС вследствие длительного контакта присутствующих в воде органических веществ с высокими концентрациями хлора.

Для предотвращения образования ЛХС в процессе водоподготовки необходимо изменить режим предварительного хлорирования воды, при этом концентрацию ЛХС в питьевой воде можно уменьшить на 15-30 % в зависимости от применяемого приема.

Так, при выборе дозы хлора следует руководствоваться только соображениями дезинфекции воды. Доза предварительного хлорирования не должна превышать 1-2 мг/л.

При высокой хлорпоглощаемости воды следует проводить дробное хлорирование, в этом случае расчетная доза хлора вводится не сразу, а небольшими порциями (частично перед сооружениями I ступени очистки воды, частично перед фильтрами).

Дробное хлорирование целесообразно применять также при транспортировании неочищенной воды на значительные расстояния. Разовая доза хлора при дробном хлорировании не должна превышать 1-1,5 мг/л.

С целью сокращения времени контакта неочищенной воды с хлором предварительное обеззараживание воды следует проводить непосредственно на очистных сооружениях. Для этого хлор подается в воду после барабанных сеток или микрофильтров на входы воды в смеситель или после воздухоотделительной камеры.

Для оперативного регулирования процесса хлорирования воды и эффективного использования хлора необходимо иметь коммуникации для транспортирования хлора в водозаборные сооружения, в водоприемные колодцы 1 подъема, в смесители, трубопроводы осветленной и фильтрованной воды, в резервуары чистой воды.

Кроме того, для профилактики биологического и бактериального обрастания сооружений (периодическая промывка отстойников и фильтров хлорированной водой) можно применять передвижные, хлораторные установки.

Чтобы исключить возможность образования хлорорганических соединений при приготовлении хлорной воды, в хлораторных должна использоваться только очищенная вода из хозяйственно-питьевого водопровода.

3. Очистка воды от растворенных органических веществ до хлорирования

Органические вещества, присутствующие в исходной воде, являются основными источниками образования ЛХС в процессе водоподготовки. Предварительная очистка воды от растворенных и коллоидных органических загрязнений до хлорирования, уменьшает концентрацию ЛХС в питьевой воде на 10-80 % в зависимости от глубины их удаления.

Предварительная очистка воды коагуляцией . Частичная очистка воды от органических загрязнений коагулированием и осветлением (хлор при этом вводится в обрабатываемую воду после I ступени очистки воды) позволяет уменьшить концентрацию ЛХС в питьевой воде на 25-30 %.

При проведении полной предварительной очистки воды, включающей коагулирование, осветление и фильтрование, концентрация органических веществ уменьшается на 40-60 %, соответственно, уменьшается концентрация ЛХС, образующихся при последующем хлорировании.

С целью максимального удаления органических веществ необходимо интенсифицировать процессы очистки воды (применять флокулянты, тонкослойные модули в отстойных сооружениях и осветителях со взвешенным осадком, новые фильтрующие материалы и др.).

При использовании технологии очистки воды без предварительного хлорирования следует обращать внимание на выполнение требований ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством» в отношении времени контакта воды с хлором при ее обеззараживании, а также на санитарное состояние сооружений, проводя периоди ческую дезинфекцию в соответствии с работами [, ].

Необходимо также регулярно удалять осадок из сооружений I ступени очистки воды.

Сорбционная очистка воды . Применение порошкообразного активированного угля (ПАУ) для очистки воды уменьшает образование ЛХС на 10-40 %. Эффективность удаления органических веществ из воды зависит от природы органических соединений и в основном от дозы ПАУ, которая может изменяться в широких пределах (от 3 до 20 мг/л и более).

Обрабатывать воду ПАУ следует до ее хлорирования и в соответствии с рекомендациями СНиП 2.04.02-84 .

Применение сорбционных фильтров с загрузкой из гранулированных активированных углей без предварительного хлорирования воды позволяет удалить из воды до 90 % растворенных органических веществ и соответственно уменьшить образование ЛХС в процессе водоподготовки. С целью повышения эффективности сорбционных фильтров по отношению к органическим веществам их следует располагать в технологической схеме очистки воды после этапов коагуляционной обработки и осветления воды, т.е. после фильтров или контактных осветлителей.

Предварительная обработка воды окислителями (озон, перманганат калия, ультрафиолетовое облучение и др.) увеличивает межрегенерационный период работы фильтров.

Хлорорганические соединения (ХОС)

гексахлоран, гексабензол, ДДТ и др. также используются в качестве инсектицидов. Все ХОС хорошо растворяются в жирах и липидах, поэтому накапливаются в нервных клетках, блокируют дыхательные ферменты в клетках. Смертельная доза ДДТ: 10-15 г.

Физико-химические свойства хлорорганических соединений.

Хлорорганические соединения, используемые в качестве инсектицидов, приобретают особое и самостоятельное значение в сельском хозяйстве. Эта группа соединений с определенным назначением имеет своим прототипом широко известное сейчас вещество ДДТ.

По своему строению хлорорганические соединения, представляющие токсикологический интерес, можно разделить на 2 группы производные:

• 1. алифатического ряда (хлороформ, хлор¬пикрин, четыреххлористый углерод, ДДТ, ДДД и др.)
• 2. производные ароматического ряда (хлорбензолы, хлорфенолы, алдрин и др.).

В настоящее время синтезировано огромное количество соединений, содержащих хлор, которые в основном обязаны своей активностью именно этому элементу. К их числу следует отнести алдрин, диэлдрин и др. Содержание хлора в хлорированных углеводородах составляет в среднем от 33 до 67%.. Но, ограничиваясь лишь 12 основными представителями (с включением сюда и различных изомеров или подобных соединений), мы можем по структуре этих веществ сделать некоторые обобщения об их токсичности.

Из фумигантов (дихлорэтан, хлорпикрин и парадихлорбензол) особенной токсичностью отличается хлорпикрин, в период первой мировой войны являвшийся представителем БОВ удушающего и слезоточивого действия. Остальные 9 представителей являются собственно инсектицидами, причем в основном контактными. По химическому строению это или производные бензола (гексахлоран, хлориндан), нафталина (алдрин, диэлдрин и их изомеры), или соединения смешанного характера, но в которые входят компоненты ароматического ряда (ДДТ, ДДД, пертан, хлортен, метоксихлор).

Все вещества этой группы вне зависимости от своего физического состояния (жидкости, твердые тела) плохо растворяются в воде, обладают более или менее специфическим запахом и ис¬пользуются или для фумигации (в этом случае они обладают высокой летучестью), или в качестве контактных инсектицидов. Формами их применения служат дусты для опыления и эмульсии для опрыскивания. Промышленное производство, равно как и использование в сельском хозяйстве строго регламентированы соответствующими инструкциями, предупреждающими возможность отравления людей и отчасти животных. В отношении последних еще очень многие вопросы не могут считаться окончательно решенными.

Симптомы: При попадании яда на кожу возникает дерматит. При ингаляционном поступлении - раздражение слизистой оболочки носоглотки, трахеи, бронхов. Возникают носовые кровотечения, боль в горле, кашель, хрипы в легких, покраснение и резь в глазах. При поступлении внутрь - диспепсические расстройства, боли в животе, через несколько часов судороги икроножных мышц, шаткость походки, мышечная слабость, ослабление рефлексов. При больших дозах яда возможно развитие коматозного состояния. Может быть поражение печени и почек. Смерть наступает при явлениях острой сердечно-сосудистой недостаточности.

Первая помощь: аналогична при отравлении ФОС. После промывания желудка рекомендуется внутрь смесь "ГУМ": 25 г танина, 50 г активированного угля, 25 г окиси магния (жженая магнезия), размешать до консистенции пасты. Через 10-15 минут принять солевое слабительное.

Лечение. Глюконат кальция (10 % раствор), хлористый кальций (10 % раствор) 10 мл внутривенно. Никотиновая кислота (3 мл 1 % раствора) под кожу повторно. Витаминотерапия. При судорогах - барбамил (5 мл 10 % раствора) внутримышечно. Форсированный диурез (алкалинизация и водная нагрузка). Лечение острой сердечно-сосудистой и острой почечной недостаточности. Терапия гипохлоремии: в вену 10-30 мл 10 % раствора хлорида натрия.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургское федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики Университет ИТМО

Факультет: пищевых технологий

Кафедра «Мясных, рыбных продуктов и консервирования холодом»

Хлорорганические пестициды

Выполнила: Студентка 4 курса гр.4306

Михайлова В.С.

Проверил: Бурова Т.Е.

Санкт-Петербург, 2014 г.

1. Пестициды. История возникновения. Общая информация

2. Классификация пестицидов

3. Применения пестицидов

4. Хлорорганические пестициды

5. Свойства пестицидов

6. Интоксикация

7. Лечение

Список литературы

1. Пестициды. История возникновения. Общая информация

История.

В 1939 году доктор Пауль Мюллер, сотрудник швейцарской химической компании «Гейги» (позже «Сиба-Гейги», сейчас «Новатис»), обнаружил особые инсектицидные свойства Дихлордифенил трихлорметилметана, больше известного как ДДТ. Это вещество было синтезировано ранее, в 1874 году, немецким студентом - химиком Отмаром Цейдлером.

В 1948 году Мюллер получил за создание этого инсектицида Нобелевскую премию.

Благодаря простоте получения и высокой эффективности против большинства насекомых, этот препарат в течение короткого времени получил большую популярность и широкое распространение по всему миру. Во время Великой Отечественной войны благодаря применению ДДТ были остановлены многие эпидемии. Более 1 млрд человек благодаря этому препарату были избавлены от малярии. История медицины не знала подобных успехов.

Одновременно группа хлорсодержащих соединений, к которым принадлежал ДДТ, активно исследовалась.

В 1942 году она была пополнена эффективным в уничтожении вредителей препаратом - гексахлорциклогексаном (ГХЦГ) и его гамма-изомером - ланданом (ГХЦГ) впервые был синтезирован Фарадеем в 1825 году). За 40-летний период, начиная с 1947 года, когда активно заработали заводы по производству хлорорганических препаратов, их было выпущено 3 628 720 т с содержанием хлора 50-73%.

Однако вскоре выяснилось, что ДДТ и другие хлорорганические препараты имеют высокую персистентность, способны преодолевать длинные пищевые цепочки и могут сохраняться в природных объектах в течение многих лет, что послужило поводом для резкого сокращения использования хлорорганических соединений по всему миру.

В 1970-х и в начале 1980-х годов после признания опасности ДДТ для многих живых организмов в некоторых промышленных странах было введено ограничение или полное запрещение его использования (в 1986 г. Японией и США было выпущено примерно на 20% меньше хлорорганических пестицидов, чем в 1980 г). Но в целом по миру потребление линдана и ДДТ заметно не уменьшилось из-за роста их использования в странах Азии, Африки и Латинской Америки. Некоторые государства были вынуждены постоянно применять ДДТ для борьбы с возбудителями малярии и других опасных болезней.

В нашей стране в 1970 году было принято решение изъять высокотоксичные инсектициды из ассортимента пестицидов, которые применяются на фуражных и продовольственных культурах, однако в сельском хозяйстве их продолжали активно применять вплоть до 1975 года и позднее в борьбе с переносчиками инфекционных заболеваний.

Значительно позже, в 1998 г., по предложению ООН в рамках программы по охране окружающей среды была принята конвенция, которая ограничила торговлю опасными веществами и пестицидами типа ДДТ, органофосфатов и ртутных соединений. Многочисленными исследованиями было показано, что стойкие хлорорганические соединения обнаруживаются практически во всех организмах, обитающих в воде и на суше. 95 стран приняли участие в новом международном договоре. В это же время, в перечень токсикантов, обязательных для контроля, были включены дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) и гексахлорциклогексан (ГХЦГ).

2. Классификация пестицидов

Пестициды делят на следующие основные классы (в зависимости от того, против каких вредных организмов используют): акарициды -- вещества для борьбы с клещами; антифидинги -- вещества, отпугивающие насекомых от растений, которыми они питаются; инсектициды -- средства, уничтожающие вредных насекомых; гербициды -- препараты для борьбы с нежелательной растительностью; зооциды -- яды, уничтожающие вредных позвоночных (вещества для борьбы с грызунами называются родентицидами, а только с крысами -- раттицидами); бактерициды, вирусоциды, фунгициды -- средства для борьбы с возбудителями бактериальных, вирусных и грибных болезней растений; нематоциды -- препараты, убивающие круглых червей -- возбудителей нематодных болезней растений; моллюскоциды -- вещества, уничтожающие вредных моллюсков (яды для борьбы с голыми слизнями называются лимацидами).

Пестициды включают также протравители семян, репелленты -- средства, отпугивающие вредных насекомых, клещей, млекопитающих и птиц, аттрактанты -- вещества для привлечения членистоногих с тем, чтобы их затем уничтожить или выявить локализацию или начало лета вредителей, хемостерилизаторы -- препараты, которые не убивают насекомых, грызунов, клещей, но вызывают у них бесплодие.

Имеются пестициды комплексного действия. Например, протравители семян содержат одновременно фунгицид, бактерицид, инсектицид и т.д. Использование таких пестицидов позволяет сократить затраты труда на обработку. В некоторых случаях пестициды объединяют в группы в зависимости от фазы развития вредного организма, против которого они применяются. Например, овициды -- яды, убивающие яйца насекомых, клещей, ларвициды -- уничтожающие личинок и т.д. По способу проникновения в организм вредителей различают кишечные пестициды, проникающие через ротовые органы и кишечник, контактные -- при контакте ядов с поверхностью тела вредителей, то есть через кожные покровы, фумигантные, попадающие в организм в парообразном или газообразном состоянии через дыхательные пути, и системные, легко проникающие в ткани растений или животных и поражающие вредителей, питающихся соком растений или животных.

Более широкий список пестицид ов и направленность их действия:

В зависимости от скорости разложения в почве пестициды разделяют на шесть групп ; с периодом распада более 18 мес (хлорорганические препараты, соединения селена), около 18 (триазиновые гербициды, пиклорам, диурон и некоторые др.), около 12 (производные галоидбензойных кислот и некоторые амиды кислот), до 6 (нитрилы кислот, производные арилоксиуксусных кислот, трефлан и его аналоги, нитрофенолы и др.), до 3 (производные арилкарбаминовых, алкилкарбаминовых кислот, некоторые производные мочевины и гетероциклические соединения), менее 3 мес (органические соединения фосфора и др.). В сельском хозяйстве предпочтительней использовать вещества, разлагающиеся за вегетационный период, на аэродромах и в борьбе с зарастанием дорог -- с большей продолжительностью действия.

По токсичности для человека и теплокровных животных пестициды разделяют на 4 группы: сильнодействующие, высокотоксичные, среднетоксичные и малотоксичные. ЛД50 (наименьшая доза пестицидов, вызывающая смертность 50% подопытных животных) для пестицидов этих групп равна соответственно до 50, 50--200, 200--1000 и свыше 1000 мг/кг. Такое деление носит условный характер, так как токсичность пестицидов для человека и животных зависит не только от абсолютного значения смертельных доз препаратов, но и от др. его свойств: возможности отдалённых последствий пестицидов при систематическом воздействии на организм; способности его накапливаться в организме и окружающей среде; стойкости во внешней среде; бластомогенных свойств (способность вызывать опухоли), мутагенных (влияющих на наследственность), эмбриотоксичных (влияющих на развитие плода), тератогенных (вызывающих уродства), аллергенных (обусловливающих извращённую повышенную чувствительность организма к пестицидам) и т.п. Механизм действия различных классов пестицидов весьма различен и изучен ещё недостаточно. Например, органические соединения фосфора и эфиры алкилкарбаминовых кислот ингибируют фермент холинэстеразу членистоногих, производные тиомочевины блокируют окислительно-восстановительные процессы в организме насекомых. В зависимости от свойств пестицидов и его назначения для обработки одного гектара требуется 0,2--40 кг (чаще 0,5--2 кг) пестицидов в пересчёте на активное вещество.

хлорорганический пестицид сельскохозяйственный токсичность

3. Применение пестицидов

Чтобы равномерно распределить такое небольшое количество пестицидов по обрабатываемой площади, их применяют в соответствующей препаративной форме (смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, дусты, растворы в воде и органических растворителях, аэрозоли, гранулы и др.) и вносят различными способами (опрыскивание, опыливание, фумигация, отравленные приманки, протравливание). В препаративную форму, кроме пестицидов, входят вспомогательные вещества, разбавители и эмульгаторы. Наиболее перспективны препараты для опрыскивания (смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, растворы в воде и органических растворителях), а также гранулы для нанесения на растения и внесения в почву. Особенно интересны растворы в нелетучих органических растворителях, используемые для ультрамалообъёмного опрыскивания (УМО), при расходе препарата от 0,5 до 10 л/га.

Обработку с.-х. культур пестицидами проводят с помощью наземных машин и авиации. При завышенных, по сравнению с официально рекомендуемыми, дозах или концентрациях пестицидов, несоответствующих способах и сроках их применения, без учёта погодных условий пестициды вызывают ожог растений, снижение жизнеспособности пыльцы, гибель пестиков и значительно снижают урожай. Растения могут загрязняться пестицидами, приобретать неприятный запах и вкус (например, при использовании гексахлорана), а также накапливать пестициды на поверхности в виде ядовитых остатков, опасных для человека и животных.

Известно отрицательное действие при неправильном использовании пестицидов на человека, а также на пчёл, шмелей и др. насекомых опылителей, на рыб (при попадании в водоёмы), птиц, диких зверей, домашних животных, а также на природу в целом. Для предупреждения возможного вредного влияния пестицидов на человека, животных, растения, воду и т.д. необходимо при применении пестицидов учитывать их действие не только на определённого вредителя, но и на биоценозы и предвидеть конечные результаты проводимых мероприятий. Важно строго соблюдать контроль за остаточными количествами пестицидов в пищевых продуктах, правила по хранению, транспортировке и применению пестицидов, которые обязательны для всех ведомств, а также для отдельных лиц, работающих с пестицидами.

Большое внимание уделяется выделению, изучению, синтезу и разрабатыванию способов применения пестицидов новой природы действия, отличающихся высокой специфичностью,-- половым аттрактантам (феромонам), антифидингам, хемостерилизаторам, веществам, обладающим действием ювенильного гормона, выделяемого прилежащими телами мозга насекомого. Введение насекомому ювенильного гормона или его аналогов на той стадии развития, когда гормон должен отсутствовать, приводит к нарушению метаморфоза или вызывает гибель насекомого. Высокая специфичность этих групп пестицидов, видимо, позволит в будущем избирательно истреблять определённые виды насекомых, не затрагивая биоценоза в целом. Пестициды должны превратиться из средств уничтожения вредителей в средства регуляции их численности.

Наименьшая опасность применения пестицидов для полезных насекомых (энтомофагов, опылителей, медоносных пчёл) достигается при предпосевной обработке семян, посадочного материала, использовании пестицидов избирательного действия, обладающих меньшей токсичностью для энтомофагов, чем для фитофагов. Возможность применения пестицидов регламентируется во всех развитых странах соответствующими законами.

Цель регламентации -- допускать к обращению только те препараты, которые достаточно эффективны и приемлемы по гигиене труда и гигиене питания. В СССР используются отечественные и зарубежные пестициды, утвержденные Государственной комиссией по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при министерстве сельского хозяйства СССР. Ежегодно публикуется Список химических и биологических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками, рекомендованных для применения в сельском хозяйстве.

Список согласовывается с министерством здравоохранения СССР и утверждается министерством сельского хозяйства СССР. Пестициды следует использовать строго по назначению и лишь там, где химические средства защиты нельзя заменить биологическими. Для многих пестицидов установлены допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны при производстве их и предельно допустимые остаточные количества в пищевых продуктах. В связи с большим значением пестицидов для народного хозяйства их производство непрерывно возрастает. В СССР в 1965 выпущено 103,2, в 1970 -- 163,8, в 1973 -- 200 тыс. т пестицидов в пересчёте на активное вещество. В ФРГ в 1972 изготовлено 162,7 тыс. т, а в США свыше 550 тыс. т. Мировое производство пестицидов составляет около 2000 тыс. т (1973). Уменьшение масштабов применения пестицидов, учитывая побочные эффекты от их использования, возможно по мере замены пестицидов биологическими средствами. Большинство пестицидов поступает в организм человека через органы дыхания, кожу, желудочно-кишечный тракт. Особенно опасны отравления пестицидами при обработке помещений и посевного материала. Хлорорганические пестициды обладают общим токсическим действием на организм; они обычно поражают внутренние органы (печень, почки) и нервную систему. Признаки отравления мало специфичны: общая слабость, головокружение, тошнота, раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей. Большинство фосфорорганических пестицидов легко проникает в организм через кожу и обладает выраженным антихолинэстеразным действием.

Признаки острого отравления ими специфичны: слюнотечение, сужение зрачков, мышечные подёргивания, судороги.

При остром отравлении ртутьорганическими пестицидами наблюдаются повышенное выделение слюны, металлический вкус во рту, тошнота, иногда -- рвота, понос со слизью, головные боли, обморочное состояние. Все виды работ с пестицидами проводятся с обязательным использованием средств индивидуальной защиты (спецодежды, спецобуви, респиратора, противогаза, защитных очков и т.д.). К работам с пестицидами не допускаются лица с медицинскими противопоказаниями, подростки до 18 лет, беременные и кормящие женщины. Продолжительность рабочего дня не должна превышать 6 ч, при контакте с сильнодействующими пестицидами -- 4 ч.

4. Хлорорганические пестициды

Широко применяются для борьбы с вредителями зерновых, технических культур, плодовых деревьев, овощных культур, виноградников и лесонасаждений. К этой группе пестицидов относят хлорпроизводные ароматических углеводородов (ДДТ, гексахлоран, гамма-изомер гексахлорана, гексахлорбензол), хлорпроизводные терпенов (полихлорпинен, полихлоркамфен), хлорпроизводные диеновой группы (альдрин, дильдрин, гептахлор, тиодан, тедион) и др.

Среди ХОП есть сильнодействующие ядовитые вещества (альдрин и дильдрин). высокотоксичные (гептахлор, гамма-изомер гексахлорана) и мало-токсичные (гексахлорбензол).

Большинство из них плохо растворимы в воде, хорошо - в органических растворителях, и особенно в жирах. Их особенность - стойкость в окружающей среде. Например, ДДТ, алдрин, гептахлор были обнаружены в почве через 4-12 лет после их применения. Они длительное время задерживаются в верхних слоях почвы, медленно мигрируют в глубину, накапливаются в продуктах растительного и животного происхождения.

Хлорорганические пестициды в основном проникают в организм человека через органы дыхания, пищеварительный тракт и неповрежденную кожу. Основные пути выведения ХОС -- почки, желудочно-кишечный тракт. К хлорорганическим соединениям существует индивидуальная, видовая и возрастная чувствительность.

Пестициды этой группы - типичные представители веществ политропного действия, поражают преимущественно центральную нервную систему. Они накапливаются в основном в жировой ткани, повторное поступление в организм даже в малых дозах может привести к развитию хронического отравления.

5. Свойства пестицидов

В гидросфере:

При попадании в воду ХОС остаются в ней на протяжении нескольких недель или даже месяцев. Одновременно вещества поглощаются водными организмами (растениями, животными) и накапливаются в них.

В водных экосистемах происходит сорбция хлорорганических экотоксикантов взвесями, их седиментация и захоронение в донных отложениях. В значительной степени перенос хлорорганических соединений в донные отложения происходит за счет биоседиментации - накопления в составе взвешенного органического материала. Особенно высокие концентрации ХОС наблюдаются в донных отложениях морей вблизи крупных портов. Например, в западной части Балтийского моря вблизи порта Гётеборг в осадках обнаруживалось до 600 мкг/кг ДДТ.

В пресноводных водоемах ДДТ и ГХЦГ также накапливаются очень быстро, откладываясь в микроводорослях. Персистентные и липофильные экотоксиканты в наибольших количествах регистрируются в организмах высших трофических уровней водных экосистем: в жировой ткани хищных рыб, а также птиц, питающихся рыбой.

В атмосфере:

Миграция ХОС в атмосфере является одним из ключевых путей их распространения в окружающей среде. Многолетние наблюдения привели к выводу, что в основном изомеры ГХЦГ представлены в атмосфере в виде пара. Вклад паровой фазы в случае ДДТ также очень большой (более 50%).

При средних температурах хлорорганические пестициды характеризуются малым давлением насыщенного пара. Но, попав на поверхность растений и почвы, ХОС частично переходят в газовую фазу. Кроме прямого испарения с поверхности, стоит также учитывать и переход их в атмосферу вследствие ветровой эрозии почв.

Персистентные соединения в составе аэрозолей и в парообразном состоянии переносятся на значительные расстояния, поэтому сегодня загрязнение континентальных экосистем хлорорганическими инсектицидами носит глобальный характер.

Вымывание осадками служит одним из основных путей уменьшения концентрации ХОС в атмосфере. Содержание ДДТ и линдана в дождевой воде, собиравшейся в 1980-х гг. на Европейской территории СССР в биосферных заповедниках, составляло 4-240 нг/л. Это заметно выше, чем характерные уровни концентраций ДДТ (от 0,3 до 0,8 нг/л) в Северной Америке в те же годы.

В почве:

В почве препараты этой группы сохраняются от 2 до 15 лет, длительно задерживаясь в верхнем ее слое и медленно мигрируя по профилю. Время сохранения зависит от влажности почвы, ее типа, кислотности (рН) и температуры. Численность микроорганизмов также играет большую роль, так как микробы разлагают препараты.

Из почвы ХОС проникают в растения, особенно в клубне- и корнеплоды, а также в водоемы и грунтовые воды. Внесенные в почву в больших количествах, они могут угнетать процессы нитрификации в течение 1-8 нед и на короткое подавлять ее общую микробиологическую активность. Однако большого влияния на свойства почв они не оказывают.

Из-за высокой сорбционной способности почвы рассеяние и миграция любых загрязняющих примесей происходит намного медленнее, чем это наблюдается в гидросфере и атмосфере. На сорбционные характеристики земли сильно влияет содержание в ней органических веществ и влаги. Легкие песчаные почвы (песок, супесь) хуже удерживают хлорорганические экотоксиканты, которые поэтому могут легко перемещаться вниз по профилю, загрязняя подземные и грунтовые воды. Эти компоненты в богатых гумусом почвах достаточно долгое время остаются в верхних горизонтах, главным образом, в слое до 20 см.

В растениях:

Разрушение ХОС в растениях и на их поверхности происходит очень медленно (после однократной обработки их остатки могут быть обнаружены через 30-75 дней, а поступление через корни продолжается в течение всей вегетации). Все они не оказывают отрицательного значения на защищаемые растения в рекомендуемых концентрациях, а многие даже стимулируют их рост. Из сельскохозяйственных продуктов в процессе кулинарной или термической обработки остатки этих соединений не удаляются.

Отличительной способностью препаратов этой группы также является миграция по пищевым цепям с увеличением концентрации в последующих звеньях.

Для человека и теплокровных:

ХОС обладают выраженной и резко выраженной способностью к материальной кумуляции (I и II группы гигиенической классификации). Пороговые дозы в хронических опытах не превышают 50 мг на 1 кг пищи. Повторное попадание малых количеств этих препаратов в организм способствует развитию хронического отравления, что ограничивает возможность использования этих веществ.

6. Интоксикация

Хлорорганические пестициды наиболее широко используются в различных отраслях сельского хозяйства как инсектициды, акарициды для предпосевной обработки семян, фумигации почвы, опыливания и опрыскивания зерновых, овощных, плодовых и технических культур. В эту группу пестицидов объединены различные по своей химической структуре соединения: хлорпроизводные циклопарафинов (гексахлорциклогексан), бензола (хлорбензол), терпенов (полихлорпинен), соединений диенового ряда (алдрин, гептахлор, тиодан) и др.

Особенностью этих соединений является стойкость во внешней среде, они хорошо растворяются в жирах и липидах, способны накапливаться в тканях организма.

Патогенез . Токсическое действие хлорорганических соединений связывают с изменением ряда ферментных систем и нарушением тканевого дыхания. Г. В. Курчатов рассматривает пестициды этой химической группы как липоидорастворимые неэлектролиты, способные проходить через все защитные барьеры организма.

Клиническая симптоматика острых и хронических интоксикаций хлорорганическими соединениями характеризуется большим разнообразием симптомов и симптомокомплексов, подтверждающих политропность их действия.

Клиника . Особенности клинических проявлений при острых интоксикациях во многом зависят от пути поступления яда в организм. При попадании пестицидов с вдыхаемым воздухом в первую очередь появляются признаки раздражения верхних дыхательных путей и бронхов (острый бронхит), в случаях попадания их в желудочно-кишечный тракт - диспепсические явления, острые гастроэнтероколиты, попадание на кожу сопровождается острым воспалением вплоть до развития некроза. Вслед за местными проявлениями токсического действия при попадании в организм больших количеств пестицидов появляются признаки поражения центральной нервной системы: головная боль, головокружение, шум в ушах, что сопровождается цианозом, могут появиться кожные кровоизлияния. Основной формой проявления острых интоксикаций со стороны нервной системы служит токсический энцефалит с поражением подкорковых отделов головного мозга. В тяжелых случаях возникают приступы генерализованных судорог, иногда эпилептиформного характера, коллаптоидное и коматозное состояние.

При поступлении в организм больших количеств яда возможна развитие токсико-аллергического миокардита, токсическое поражение печени (до развития цирроза печени), нефропатия. Иногда при повторном контакте после перенесенной острой интоксикации возникает поражение системы крови (гипо- и апластическая анемия, панмиелофтиз и пр.). В отдаленном периоде после острой интоксикации гексахлораном и др. соединениями могут появляться признаки поражения периферической нервной системы с развитием вегетативно-сенсорного полиневрита (полиневропатии). Патологический процесс в этих случаях характеризуется диффузным поражением нервной системы по типу энцефалополиневрита или энцефаломиелополиневрита.

Клиническая картина хронических интоксикаций хлорорганическими пестицидами характеризуется последовательным развитием токсической астении, астеновегетативного или астеноорганического синдрома. При последнем наблюдаются микроорганические симптомы, указывающие на преимущественную локализацию патологического процесса в стволе головного мозга. При этом преобладают гипостенические проявления астении и эпизодически возникают церебральные ангиодистонические пароксизмы: внезапно появляется интенсивная головная боль, сопровождающаяся тошнотой, общей слабостью, гипергидрозом, приступообразным головокружением, бледностью кожных покровов, брадикардией. В более поздних стадиях хронической интоксикации в патологический процесс вовлекается периферическая нервная система, наблюдается вегетативно-сенсорный полиневрит или смешанная форма полиневрита. При тяжелых хронических интоксикациях возможно диффузное поражение нервной системы (энцефалополиневрит) с рассеянными мелкоочаговыми органическими симптомами, статико-координаторными нарушениями и вовлечением в токсический процесс экстрапирамидной и гипоталамической областей, слуховых нервов, шейных вегетативных узлов. Нарушения нервной системы сопровождаются эндокринными расстройствами (угнетение активности коркового слоя надпочечников и инсулярного аппарата поджелудочной железы, гиперфункция щитовидной железы); при тяжелых формах интоксикации может развиться плюригляндулярная недостаточность с ведущими гипоталамическими нарушениями (гипергликемия, артериальная гипертония, ожирение). Определенное место в клинической картине хронической интоксикации занимают изменения сердечно-сосудистой системы (вегетативно-сосудистая дистония по гипо- или гипертоническому типу, дистрофия миокарда.

Начальные стадии хронической интоксикации хлорорганическими соединениями характеризуются нарушениями функций желудка, печени, почек, в более поздних стадиях могут появляться признаки хронического гастрита с гипоацидной направленностью, гепатита, нефропатии. Указанные нарушения протекают более доброкачественно, чем при острых интоксикациях.

Существенные изменения при хронических интоксикациях происходят в крови, основные из них - гипохромная анемия, лейкопения за счет гранулоцитов, тромбоцитопения; СОЭ имеет тенденцию к замедлению.

7. Лечение

Специфические антидоты не разработаны. Общая противотоксическая терапия включает внутривенное введение 10%-ного раствора кальция хлорида или кальция глюконата в дозе 1 мл/кг в сочетании с 40%-ным раствором глюкозы в дозе 2 мл/кг. Для удаления ХОС из пищеварительного канала применяют солевые слабительные средства. При ослаблении сердечной деятельности подкожно вводят 20%-ный раствор натрия кофеин-бензоата в дозе 3 мл. При хронических отравлениях рекомендуют применять фолиевую кислоту с кормом в дозах 0,1 мг на 1 кг корма, витамин А (каротин) по 200 мг внутрь и витамин Bi внутримышечно в дозах 1 мг/кг в сочетании с аскорбиновой кислотой в дозе 10 мг/кг.

Список литературы

1. Белов Д.А. Химические методы и средства защиты растений в лесном хозяйстве и озеленении: Учебное пособие для студентов. - М.: МГУЛ, 2003. - 128 с

2. Груздев Г.С. Химическая защита растений. Под редакцией Г.С. Груздева - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 415 с.: ил.

3. Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. - М.: «КолосС», 2012. - 127 с.

4. Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учеб. пособие. - СПб: Химиздат, 1999. - 144 с.

5. Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и применение. - М.: Химия, 1987. 712 с.

6. Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р., Пылова Т.Н. Справочник по пестицидам - М.: Химия, 1985. - 352 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Пестициды (ядохимикаты) - химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции. Классификация пестицидов по применению. Опасность и польза пестицидов. Пути поступления пестицидов в организм. Воздействие пестицидов на здоровье человека.

презентация , добавлен 09.09.2014


Применение и значение пестицидов. Последствия применения пестицидов. Биологическая защита растений. Трансгенные растения. Агрохимикаты и окружающая среда. Охрана окружающей среды при использовании пестицидов и агрохимикатов.

реферат , добавлен 20.05.2004


Перспективы химического метода защиты растений от вредных организмов. Обоснование химических мер защиты и оценка биологической и хозяйственной эффективности современного ассортимента пестицидов против сорняков, вредителей и болезней лука репчатого.

курсовая работа , добавлен 03.08.2015


Агроклиматическая характеристика Московской области. Характеристика и условия выращивания можжевельника. Описание вредных объектов (вредители, сорняки), пестициды, рекомендованные для их подавления. Технология применения пестицидов в защите растений.

курсовая работа , добавлен 14.12.2011


Почвенные и агроклиматические условия. Характеристика вредных объектов и меры борьбы с ними. Пестициды, рекомендованные для подавления вредных объектов, обоснование выбора пестицида. План мероприятий по разработке эффективного применения пестицидов.

курсовая работа , добавлен 28.03.2010


Пестициды и гербициды в интегрированной системе защиты растений, их влияние на свойства и структуру растений, на жизнь и здоровье человека. Краткая характеристика и механизм действия глифосата. Изучение влияния микроконцентраций гербицида "Раундап".

дипломная работа , добавлен 23.02.2011


Токсичность нитратов в питании человека и животных, механизм трансформации нитратов в тканях растений. Нитратредуктаза как ключевой фермент в восстановлении нитратов, причины накопления их в растениеводческой продукции и снижения накопления в растениях.

реферат , добавлен 07.05.2012


Принципы классификации пестицидов. Характеристика применяемых пестицидов для защиты ячменя обыкновенного (Hordeum vulgare) от вредителей и болезней. Организация планирования защитных мероприятий. Разработка годового плана работ по защите растений.

курсовая работа , добавлен 09.02.2016


Обоснование выбора пестицидов, способов и сроков их применения. Токсикологическая и гигиеническая характеристики выбранных пестицидов. Календарный план мероприятий по химической защите растений. Интегрированная система защиты картофеля для хозяйства.

курсовая работа , добавлен 08.01.2013


Химическая защита сельхозкультур от вредителей. Обоснование выбора, особенности действия и применения инсектицидов, фунгицидов, пестицидов, гербицидов. Химическая борьба с сорняками. Охрана окружающей среды от отрицательного воздействия пестицидов.

Физико-химические свойства хлорорганических соединений. Хлорорганические соединения, используемые в качестве инсек­тицидов, приобретают особое и самостоятельное значение в сельском хозяйстве.

Эта группа соединений с определенным назначением имеет своим прототипом широко известное сейчас вещество - ДДТ.

По своему строению хлорорганические соединения, представ­ляющие токсикологический интерес, можно разделить на 2 группы - производные алифатического ряда (хлороформ, хлор­пикрин, четыреххлористый углерод, ДДТ, ДДД и др.) и произ­водные ароматического ряда (хлорбензолы, хлорфенолы, алдрин и др.).

В настоящее время синтезировано огромное количество сое­динений, содержащих хлор, которые в основном обязаны своей активностью именно этому элементу. К их числу следует отнести алдрин, диэлдрин и др. Содержание хлора в хлорированных углеводородах составляет в среднем от 33 до 67%.

Основные представители данной группы хлорорганических соединений-инсектицидов, иллюстрируются в табл. 5.

Группа хлорорганических инсектицидов, приведенная в таб­лице, далеко не исчерпывает всего наличия этих соединений.

Но, ограничиваясь лишь 12 основными представителями (с вклю­чением сюда и различных изомеров или подобных соединений), мы можем по структуре этих веществ сделать некоторые обобщения об их токсичности.

Из фумигантов (дихлорэтан, хлорпикрин и парадихлорбен-зол) особенной токсичностью отличается хлорпикрин, в период первой мировой войны являвшийся представителем БОВ удуша­ющего и слезоточивого действия. Остальные 9 представителей являются собственно инсектицидами, причем в основном кон­тактными. По химическому строению это или производные бен­зола (гексахлоран, хлориндан), нафталина (алдрин, диэлдрин и их изомеры), или соединения смешанного характера, но в которые входят компоненты ароматического ряда (ДДТ, ДДД, пертан, хлортен, метоксихлор).

Все вещества этой группы вне зависимости от своего физиче­ского состояния (жидкости, твердые тела) плохо растворяются в воде, обладают более или менее специфическим запахом и ис­пользуются или для фумигации (в этом случае они обладают высокой летучестью), или в качестве контактных инсектицидов. Формами их применения служат дусты для опыления и эмульсии для опрыскивания.

Промышленное производство, равно как и использование в сельском хозяйстве строго регламентированы соответствую­щими инструкциями, предупреждающими возможность отравле­ния людей и отчасти животных. В отношении последних еще очень многие вопросы не могут считаться окончательно решенными.

Токсикология. Токсичность хлорорганических соединений из группы фумигантов и инсектицидов довольно различна. Она достаточно хорошо определена и изучена на лабораторных жи­вотных, но в отношении сельскохозяйственных животных и птиц сведения о токсичности указанной группы соединений недоста­точны и порой противоречивы. Однако массовые случаи инто­ксикаций животных неоднократно описаны в ветеринарной ли­тературе всех стран, где внедрены в сельское хозяйство данные препараты.

Вполне естественно высказать некоторые общие положения о характеристике токсических свойств хлорорганических соедине­ний на основании их физико-химических свойств.

Из физических свойств прежде всего имеют значение лету­честь веществ и их растворимость. Летучие вещества, исполь­зуемые в качестве фумигантов, представляют опасность при вды­хании воздуха, содержащего примесь дихлорэтана, хлорпикрина и хлорбензола. Растворимость в жирах и маслах при резорб­ции через пищеварительный тракт обусловливает липоидотроп-

ное влияние в организме, проявляющееся прежде всего пора­жением нервной системы.

Химические свойства веществ данной группы определяются наличием и количеством хлора в том или ином соединении. Имеет также значение и степень прочности связи хлора в дан­ном соединении. В отношении насекомых эти соединения чаще всего проявляют несколько более замедленное влияние, чем инсектициды растительного происхождения (например, пирет­рум и др). Через неповрежденную кожу животных эти вещества могут резорбироваться в виде масляных растворов и эмульсий. Способность проникать через кутикулу насекомых в большей степени, чем1 через кожу животных, и является основанием боль­шей токсичности этих веществ как инсектицидов.

После того, как вещество поступило в организм, оно начи­нает насыщать жировую ткань. Концентрации этого накопле­ния бывают различными в зависимости от того или иного сое­динения. В частности, метоксихлор вообще почти не накапли­вается в жировой ткани, тогда как ДДТ и многие другие соеди­нения могут оказаться в значительном количестве в этой ткани при том условии, если содержатся в кормах в очень малых коли­чествах (около 1 мг на 1 кг корма).

Накапливаясь в жировой ткани, эти вещества очень долгое время сохраняются в ней (гексахлоран, например, до трех и более месяцев) после исключения этих поступлений, что сооб­щает как жиру, так отчасти и мясу (с прослойками жира) специфический привкус. В мозговой и нервной ткани кумуляции этих веществ, как

правило, не наблюдается, тогда как в же­лезах внутренней секреции (в надпочечниках) они накапли­ваются в тех же количествах, что и в жировой ткани.

Всасывание хлорорганических производных из кишечника происходит в сравнительно слабой степени. Большая часть при поступлении их в организм этим путем выводится с каловыми массами. Однако не у всех теплокровных этот путь выведения является главным. У кролика значительная часть ДДТ при поступлении в организм через пищеварительный тракт выде­ляется с мочой в виде ацетилированного соединения. Незначи­тельные количества ДДТ при этом обнаруживаются и в желчи. У кошек, наоборот, выделение ДДТ почти не происходит, а у крыс ДДТ превращается в ацетилированную форму очень слабо.

Значительное количество некоторых хлорорганических сое­динений выделяется с молокой, в особенности ДДТ, затем гамма-изомер ГХЦГ, хлориндан и диэлдрин. Метоксихлор е мюлоке практически отсутствует. Установлено, что при таких ничтожных количествах ДДТ в сене, как 7-8 мг на 1 кг корма

в молоке коров, поедающих его, количество препарата дости­гает 3 мг на 1 кг молока, а так как это вещество растворяется в жировой части молока, то масло может содержать до 60- 70 мг на 1кг продукта, что представляет определенную опас­ность для телят (в подсосный период), а также для людей.

Токсикодинамика хлорорганических соединений как "в от­ношении насекомых, так и млекопитающих изучена недоста­точно. Предположений по этому поводу в литературе опубли­ковано немало. В одних случаях связывали токсичность данных соединений с количеством соляной кислоты, образующейся при разрушении и детоксикации этих веществ в организме, в дру­гих - высказывалось наиболее вероятное предположение о том, что токсическое влияние обусловлено нарушением как самимя веществами, так и продуктами их распада, энзимных процес­сов. Последнее имеет основание потому, что алдрин и диэлдрин (равно как и их изомеры) в своем влиянии имеют много сход­ного с фосфорорганическими соединениями.

Касаясь каждого из приведенных 12 веществ в характери­стике их токсичности к сельскохозяйственным животным, сле­дует отметить вещества с относительно низкой токсичностью: ДДД, метоксихлор и пертан. Остальные соединения более ток­сичны и могут вызывать как острые, так и хронические отрав­ления животных. Хронические интоксикации чаще всего наблю­даются от таких соединений, которые медленно удаляются из жировой ткани организм1а (ДДТ и гексахлоран). Метоксихлор сравнительно быстро разрушается в организме, и в силу этого хронические метоксихлорные интоксикации исключаются. Жи­вотные, имеющие меньшее отложение жира, более чувстви­тельны, чем жирные животные, у которых инсектициды откла­дываются в жировых депо и делаются вследствие этого для организма относительно инертными. Это имеет место и у исто­щенных животных одного и того же вида, в частности при влия­нии ДДТ. Более чувствительны животные в молодом возрасте. Особенно это касается телят 1-2-недельного возраста, отрав­ляющихся через молоко при наличии в корме коров инсектици­дов.

Токсичность инсектицидов, содержащих хлор, во многом за­висит и от того, в какой форме вещество поступает в организм. Так, с растительным М1аслом вещество оказывается более ток­сичным, чем с минеральным или в виде водной эмульсии. Наи­меньшей токсичностью обладают дусты. ДДТ, в частности, в 10 раз менее токсичен в водных эмульсиях, чем в масляном растворе.

Токсические дозы препаратов группы хлорорганических ин­сектицидов в среднем для лабораторных животных выражаются

в количествах на 1 кг веса животного: ДДТ около 200 мг, ДДД - 1 г, метоксихлор - 6 г, пертан - 8 г. Приведенные дозы говорят о различной токсичности этих четырех соединений.

Однако сельскохозяйственные животные более устойчивы к наиболее токсичному из них-ДДТ. Симптомы отравления у овец наступают от 500 мг на 1 кг. веса животного, и даже ко­личества до 2 г на 1кг веса не всегда вызывают смертельный исход. Козы еще более устойчивы, чем овцы. Примерно такие же дозы ДДТ вызывают отравление и у взрослого крупного ро­гатого скота. Однако у телят 1-2-недельного возраста дозы сни­жаются до 250л1гна 1 кг веса. Гарнер приводит следующее рас­положение животных по-чувствительности к ДДТ: мышь, кошка, собака, кролик, морская свинка, обезьяна, свинья, лошадь, крупный рогатый скот, овца и коза. Более чувствительна к ДДТ рыба, а птицы, наоборот, более устойчивы.

Овцы, козы, коровы и лошади переносят без заметных при­знаков отравления дозы ДДТ в пределах 100-200 мг на 1 кг веса, поступающие в течение нескольких дней. Естественно, что остальные 3 препарата (ДДД, метоксихлор и пертан) могут вызвать отравления у сельскохозяйственных животных при длительном поступлении с кормом веществ и в значительно больших количествах, чем ДДТ.

Токсичность гексахлорана изменяется от изомерии этого соединения. Наиболее токсичным из изомеров является гамма-изомер. Средняя однократная смертельная доза гексахлорана (с содержанием1 до 12% гамма-изомера) составляет примерно 1 г на 1 кг веса. Но у разных животных устойчивость к этому ядохимикату неодинакова. Так, описаны случаи, когда собаки погибали от 20-40 мг на 1 кг веса, а лошади -от 50 г по­рошка, содержащего 21% гексахлорана. Телята особенно чув­ствительны к гексахлорану, и минимальная токсическая доза у них составляет около 5 мг на 1 кг их веса, тогда как для взрос­лого рогатого скота (коров, овец) она в 5 раз выше. Вообще молодые животные всех видов более чувствительны, чем взрос­лые. Однако телята все же менее устойчивы, чем ягнята и по­росята. У истощенных животных также наблюдается повышен­ная чувствительность к гексахлорану. У птиц после пребывания в течение 0,5-2 часов под воздействием концентрации 0,002% гамма-изомера гексахлорана в воздухе проявлялись симптомы отравления, а удвоенная концентрация вызывала их гибель (Каревич и Маршан, 1957).

Хлорорганические соединения, являющиеся производными нафталина (алдрин, диэлдрин и их изомеры), в отношении ток­сичности представляют собой особую группу, значительно отли­чающуюся от предыдущих препаратов.

Наличие в диете алдрина и диэлдрина в количестве до 5мг на 1 кг корма, как правило, не вызывает симптомов интоксика­ции. Увеличение до 25 мг на 1 кг корма замедляет рост у мо­лодняка, а свыше 100 мг на 1 кг корма вызывает признаки от­равления.

Хлориндан наименее токсичный препарат, однако его ток­сичность во многом зависит от применяемых форм препарата. Средние токсические дозы для овец составляют 200-250 мг на 1 кг веса, а для телят-от 25 мг на 1 кг веса. Однако при мно­гократных обработках овец 1-2-процентными эмульсиями и дустами у них очень часто имело место хроническое отравление. Наблюдались отравления и у птиц.

Другие препараты этой группы инсектицидов по токсичности от вышеизложенных не отличаются. Полихлоркамфен (токса-фен), отличающийся низкой токсичностью, вызывает токсиче­ские симптомы у овец. Его токсические дозы равны у овец 25 мг на 1 кг веса, а у коз 50 мг на 1кг веса. Однако даже такие высокие дозы, как 250 мг на 1 кг веса, не всегда вызы­вают смертельный исход. Телята и к полихлоркамфену особен­но чувствительны, и у них токсические симптомы могут появ­ляться от 5 мг на 1кг веса. Цыплята относительно устойчивы к полихлоркамфену. У собак - хронические отравления не наблюдались даже в тех случаях, когда им давали полихлор­камфен в течение трех месяцев по 4 мг на 1 кг веса. Применение эмульсий и суспензий этого препарата 1,5-процентной концент­рации для купания и обмывания лошадей, крупного рогатого скота, овец и коз 8 раз с 4-дневным1 промежутком не вызывало симптомов отравления. При обработке телят 0,75 и 1-процент­ными растворами полихлоркамфена могут быть интоксикации,

но для уничтожения насекомых бывает вполне достаточным использование и более низких концентраций - 0,25-0,5-про­центных (Гарнер).

Отравления хлорорганическими соединениями. Клинические признаки. Острые отравления прежде всего наблюдаются при использовании наиболее токсичных хлорорганических соедине­ний (ГХЦГ, алдрин, диэлдрин и др.). В основном клинические проявления выражаются в возбуждении центральной нервной системы, однако в этом случае отличаются значительным разно­образием.

Естественно, что и возникновение симптомов отмечается че­рез различное время после поступления ядовитого вещества в организм). В одних случаях появление признаков отмечают в течение первого часа, но их обнаружение возможно спустя сутки и больше. Характер реакции организма может проявляться по­степенным ухудшением общего состояния, но может и сразу стать очень тяжелым.

Животные прежде всего становятся пугливыми и проявляют повышенную чувствительность, а иногда и агрессивность. Затем отмечается поражение глаз (блефароспазм), подергивания ли­цевых мышц, судорожные сокращения мускулатуры шеи, перед­ней и задней части туловища. Мышечные спазмы повторяются через более или менее определенные интервалы или выража­ются отдельными приступами различной силы. Повышается сек­реция слюны, усиливаются жевательные движения, появляется пена, иногда в значительных количествах.

При более интенсивном влиянии ядовитого вещества живот­ное бывает сильно возбужденным, с признаком буйства и по­терей координации движений. Оно натыкается на посторонние предметы, спотыкается, делает круговые движения и т. п. Не­редко животное в этом случае принимает ненормальные позы, опуская низко, к передним конечностям голову.

Усиливаясь, такие разнообразные симптомы доходят до кло-нических судорог, сопровождающихся плавательными движе­ниями, скрежетанием зубов, стонами или мычанием. Приступы судорог повторяются иногда через регулярные интервалы или бывают нерегулярными, но, начавшись, каждый из них может закончиться смертью животного.

У некоторых животных наблюдается стремление лизать собственную кожу.

Иногда появление симптомов интоксикации наступает вне­запно. Животное резко вскакивает и падает в приступе судорог без каких-либо предварительных симптомов заболевания.

Нередко отравившиеся животные находятся в коматозном состоянии в течение нескольких часов до наступления смерти.

Если приступы судорог продолжаются значительное время, то быстро повышается температура тела, появляется одышка, и смерть наступает в основном от недостаточности сердечной дея­тельности, связанной с нарушением дыхания, что характери­зуется сильным цианозом видимых слизистых оболочек.

Общая чувствительность к раздражению в период появления симптомов отравления у животных бывает значительно повы­шенной (особенно при отравлении ароматическими хлорсодер-жащими соединениями). Наоборот, при других случаях отме­чается сильная депрессия, сонное состояние, полное отсутствие аппетита, постепенное истощение, нежелание передвигаться. Эти симптомы могут оставаться до наступления смерти или сме­няться сильным внезапным возбуждением.

Тяжесть обнаруживаемых симптомов при данных отравле­ниях не всегда отражает общее состояние организма в отноше­нии прогноза. В зарубежной литературе (Раделев и др.) приво­дятся случаи, когда животные погибали после первого и кратко­временного приступа судорог и, наоборот, переживали много­кратные приступы такой же силы.

При отравлении менее активными хлорорганическими соеди­нениями (ДДТ, ДДД и метоксихлор) животные вначале прояв­ляют беспокойство и становятся более возбужденными и высо­кочувствительными, чем животные, отравившиеся препаратами более высокой токсичности. Подергивание лицевых мышц (осо­бенно век) отмечается вскоре после отравления. Затем этот тремор распространяется и на другие участки мускулатуры, де­лаясь более сильным, и сопровождается резко возрастающей одышкой. После таких тяжелых конвульсивных приступов жи­вотные находятся в стадии депрессии и оцепенения.

При отравлениях средней степени тремор или бывает мало­заметным, или вообще отсутствует. У животных наблюдается связанность движений. Рефлексы бывают пониженными. Быстро снижается упитанность.

Симптомы отравления чаще всего проявляются в течение 5-6 часов после поступления ядовитого вещества. Но это во многом зависит от поступившего соединения и от чувствитель­ности к нему данного животного. Симптомы отравления от ДДТ у овец и коз могут не обнаруживаться в течение от 12 до 24 ча­сов, в продолжение недели они иногда не проявляются у крупно­го рогатого скота. Смерть от ГХЦГ у собак наступает в течение первых двух суток, а иногда через несколько дней. У лабора­торных животных (крыс, кроликов и собак) смерть при отравле­нии алдрином наступает в течение 24 часов, однако наблюда­лись случаи, когда после однократной дозы животное погибало лишь на 8-е сутки. При обработке овец диэлдрином смерть на"ступала спустя 10 суток, но она может быть и раньше. Диэл-дрин, по литературным данным, имеет особенно продолжитель­ный «скрытый» период своего влияния (до 14 суток) после об­работки животных.

Отравление хлоринданом, заканчивающееся смертью, иногда может себя не обнаруживать клинически в течение двух недель после однократной дозы. Токсикоз полихлоркамфеном после ра­зовой дозы, наоборот, проявляется бурной реакцией со стороны организма, и животные с признаками типичного отравления в те­чение 24-36 часов полностью выздоравливают. Появление та­кой замедленной картины отравления хлоринданом, приводя­щего в некоторых случаях к смерти, говорит о том, что эти инсектициды могут сохраняться и медленно выделяться из организма, представляя собой кумулятивные яды.

Клинические признаки при хроническом отравлении доволь­но сходны с симптомами острой интоксикации хлорорганиче­скими инсектицидами, при которой также наблюдаются мышеч­ные подергивания на голове, шее и других частях туловища. Изредка могут иметь место и судороги разной силы. Отмечается общая депрессия, постепенно усиливающаяся. Смертельные слу­чаи при хронических отравлениях наблюдались редко.

Диагноз. Диагностируется отравление хлорорганическими инсектицидами на основании анамнеза, при сборе которого ис­следуется вопрос о контакте животных с указанными ядохими­катами. В сомнительных случаях и особенно при хроническом отравлении в постановке диагноза может иметь значение иссле­дование молока у лактирующих животных, поскольку многие из веществ этой группы выделяются с молоком. Для этой цели используют биологическую пробу на мухах, с помощью которых можно установить наличие очень малых количеств инсектици­дов.

Прогноз. При острых отравлениях и наиболее сильнодейст­вующими инсектицидами прогноз неблагоприятный. При хрони­ческих отравлениях и при своевременном установлении диагноза прогноз благоприятный.

Лечение. В острых случаях отравлений у животных лечеб­ные мероприятия должны быть направлены на устранение судо­рог с помощью веществ, угнетающих и успокаивающих цент­ральную нервную систему. Наиболее пригодными для этой цели являются барбитураты (пентотал натрия). Однако не всегда и не у всех видов животных удается применением барбитуратов снять приступы судорог. Все хлорсодержащие препараты при острых отравлениях имеют ту особенность, .что, как и при отрав­лении газообразным хлором, наиболее опасным для жизни

периодом являются первые сутки после поступления яда. Если животное переживет 24-48 часов, то в дальнейшем опасность его гибели почти исключается.

Желательно освободить желудочно-кишечный тракт от со­держимого, но только применением солевых слабительных, а не масел. Последние, способствуя растворению и всасыванию хлор-содержащих соединений, ускоряют гибель животных. Если же отравление происходит при всасывании веществ через кожу, не­обходимо удалить эти вещества с шерсти и предотвратить тем самым дальнейшее поступление их в организм.

Отравление крупных животных этими инсектицидами мало­вероятно, но оно может иметь место. В зарубежной литературе рекомендуется в таких случаях предпочитать применению бар-битуратов интравенозное введение борглюконата кальция и глю­козы. Рекомендуется также использование слабительных из группы антрахинона (истицин) в сочетании с глюкозой - исти-цин из расчета 0,1 г на 1кг веса животного, в водной суспензии (Гарнер). При отравлении собак ДДТ особенно хорошие ре­зультаты дает интравенозное введение 2-3 г борглюконата кальция.

Патологоанатомические изменения. При вскрытии трупов животных, павших от острого отравления хлорорганическими инсектицидами, особо характерных изменений не обнаружива­ется. В тех случаях, когда смерть наступает после значительного повышения температуры тела и вообще бурной реакции орга­низма, могут иметь место набухание слизистых оболочек и блед­ность окраски некоторых органов. Обнаруживаются также не­большие кровоизлияния, особенно под эпикардом и эндокардом. По ходу коронарных сосудов эти кровоизлияния иногда быва­ют значительных размеров. Сердечная мышца левой половины сердца сокращена и бледна. Мышцы правой половины сердца несколько растянутые и дряблые, особенно при длительном те­чении отравления.

Легкие спавшиеся, или имеют очаги эмфиземы и ателектаза. В отдельных случаях, быстро заканчивающихся (в течение пер­вых суток) смертью, имеет место выраженный отек легких с на­личием значительного количества пенистой жидкости в бронхах и трахее. Под слизистой оболочкой последних, а также и под плеврой имеются кровоизлияния.

При пероральном поступлении хлорорганических ядовитых веществ отмечается гастроэнтерит в различной степени. Голов­ной и спинной мозг с признаками застойной гиперемии.

При хронических отравлениях отмечаются дегенеративные изменения в печени и почках.

Гистологические изменения: застойные явления, мутное на­бухание и кровоизлияния в органах, жировая дегенерация, осо­бенно в печени и почках. В печени обнаруживают некротические очажки в центре долек, но цирротических изменений не наблю­дается.

При отравлении хлориданом находят значительные пораже­ния сосудов в виде множества петехий и экхимоз в кишечнике, миокарде и паренхиматозных органах. То же самое отмечается у птиц при отравлении производными нафталина (алдрин и ди-элдр"ин).

Поэтому для предупреждения отравлений обработку живот­ных хлорорганическими инсектицидами надо осуществлять со­гласно существующим инструкциям, необходимо хранить ядо­химикаты в условиях, исключающих случайный контакт с ними животных, особенно молодняка. При использовании этих пре­паратов для обработки растений необходимо принять надлежа­щие меры к ограждению соприкосновения с ними животных всех видов и птиц. При применении ядохимикатов как данной группы, так и фосфорорганических инсектицидов необходимо обратить особое внимание на то, чтобы не допустить посеще­ния пчелами растений, обработанных указанными препа­ратами.

Анализ. Анализ кормовых средств, содержащих в себе хлор-органические инсектициды, в целях уточнения диагноза прак­тически не осуществляется. В этом нет никакой необходи­мости.

Встречается надобность в установлении содержания ДДТ в пищевых продуктах (по линии санитарной службы) и в зерне. Использование животным и птицам зерна, в котором установ­лено наличие ДДТ, должно быть исключено. При наличии в зерне гексахлорана выше 1-1,5 мг на 1 кг оно может быть использовано на корм.

Определение ДДТ производится в специальных лаборато­риях методом Кульберга и Шима согласно установленной инст­рукции, а гексахлорана -по методу Свершкова.

Установлено, что остаточное количество метоксихлора в мо­локе не должно превышать 14 мг на 1 кг молока.

Список литературы:

Баженов С.В. «Ветеринарная токсикология» // Ленинград «Колос» 1964

Голиков С.Н. «Актуальные проблемы современной токсикологии» // Фармакология Токсикология –1981 №6.-с.645-650

Лужников Е.А. «Острые отравления» //М. «Медицина» 1989