Использование химических препаратов при выращивании сельскохозяйственной продукции, особенно при нарушении технологических норм, не может остаться незамеченным. Кандидат биологических наук, сотрудник лаборатории токсикологии пестицидов ТОО «КазНИИЗиКР им. Ж. Жиембаева» Гульниса Рвайдарова поделилась с корреспондентом «КазахЗерно.kz» данными ряда исследований.
Расскажите, вообще, как много видов пестицидов применяется в Казахстане?
Вообще, пестициды — химические препараты, используемые для борьбы с вредителями и возбудителями болезней растений, сорняками, вредителями древесины и другого растительного сырья.
Известно 1000 химических соединений, на основе которых создано более 20000 пестицидов. Так, например «Список пестицидов, разрешенных к применению на территории Республики Казахстан…» включает более 202 наименований активных веществ, на основе которых разрешены к применению более 750 препаратов и этот список ежегодно пополняется на 20-30 препаратов.
Пестициды относятся к разным классам органических и неорганических соединений. Большинство из них — органические вещества, получаемые синтетическим путем: хлорорганические и фосфорорганические пестициды, производные карбаминовой кислоты и мочевины, триазины, а также пестициды растительного происхождения. Из неорганических пестицидов широко используют препараты, содержащие медь, серу и др. Ассортимент пестицидов непрерывно совершенствуется и обновляется.
По целевому назначению пестициды подразделяют на следующие основные группы: инсектициды — для уничтожения насекомых, акарициды — клещей, фунгициды — возбудителей грибных болезней сельскохозяйственных культур и древесных пород, бактерициды — возбудителей бактериальных болезней, нематоциды — возбудителей нематодных болезней, моллюскициды — слизней, зооциды — вредных позвоночных, гербициды — сорняков. К пестицидам относятся также репелленты — средства, отпугивающие вредных насекомых, клещей и др.; аттрактанты — вещества, привлекающие насекомых, которых затем уничтожают; хемостерилянты — препараты, вызывающие бесплодие у насекомых, клещей, грызунов.
А где-то проводятся исследования на определение наличия пестицидов и их следов в продуктах?
Лаборатория токсикологии пестицидов «Испытательный центр фитосанитарного лабораторного анализа» при ТОО «Казахского научно-исследовательского института защиты и карантина растений имени Ж. Жиембаева» аккредитована Госстандартом Республики Казахстан на техническую компетентность и проводит услуги по определению содержания пестицидов, тяжелых металлов, микотоксинов и нитратов в объектах исследований. Для подтверждения соответствия продукции нормативным требованиям предоставляется протокол испытаний.
Пестициды, поступившие в агрофитоценозы, накапливаются в отдельных объектах, средах и включаются в различные миграционные цепи. Это особенно характерно для устойчивых пестицидов, способных сохраняться в окружающей среде длительное время. Пестициды, сохраняющиеся в почвах, самыми различными путями, в том числе через продукты растительного и животного происхождения, могут поступать и в организм человека. Поэтому изучены эколого-токсикологическая оценка современных пестицидов, используемых против вредителей, болезней и сорных растительностей на посевах сельскохозяйственных культур с учетом ресурсосберегающих технологии возделывания.
Какую продукцию вы проверяли, какими методами и что было найдено?
Образцы растений, почв и воды с исследуемых объектов отбирались согласно «Унифицированным правилам отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов», утвержденным Главным Государственным санитарным врачом РК.
Испытывались разные классы химических соединений — синтетические пиретроиды, неоникотиониды, арилоксиалканкарбоновые кислоты, бензотиадиазоны, имидазолиноны и производные сульфанилмочевины.
Содержание микроколичеств инсектицидов, фунгицидов и гербицидов в исследуемых объектах определяли усовершенствованными методами газожидкостной хроматографий и высокоэффективной жидкостной хроматографии и газовый тройной квадрупольный хроматомасс-спектрометрии. Исследована динамика разложения, остаточные количества пестицидов, используемых для защиты сельскохозяйственных культур от вредных организмов.
В 2015-2019 гг. по проведенным анализам образцов овощей и плодов с рынков г. Алматы, показали, что в яблоках, грушах, персиках, винограде, огурцах, помидорах, капусте, баклажане, луке и укропе присутствуют остаточные количества различных пестицидов. Так, вещество диметоат находилось в куриных бедрах, хотя его там быть не должно. В яблоках обнаружено остаточное количество диметоата, бифентрина, альфа-циперметрина. Содержание бифентрина превышает МДУ в 4,5 раза, альфа-циперметрина – в 10 раз. Хлорпирифос и альфа-циперметрин есть в моркови. В баклажане — остатки сразу четырех веществ. В корнеплодах молодой картошки, купленной в уличной торговле, содержание хлорпирифоса также превысило допустимый уровень. В салатных листьях, огурцах, помидорах выявлены остаточные количества хлопирифоса и профенофоса, которых там не должно быть. Слегка загрязненной оказалась, и тушка местного сазана.
В грудинке говядины обнаружены хлорорганический пестицид (ДДТ) в следовых количествах ниже максимально допустимого уровня. Это еще раз доказывает — данное вещество исключительно устойчиво в природе, разлагается очень медленно. Относится к наиболее токсичным загрязняющим компонентам. Увеличивает свою концентрацию по пищевым цепям, что представляет угрозу для человека. Больше всего пестицидов накапливается в жире – курдючном, грудинке, жирной птице. В жире они почти не разлагаются. ДДТ применяли в 60-е годы прошлого столетия в сельском хозяйстве, что привело к загрязнению окружающей среды. Его следы обнаруживается по настоящее время в мясе животных, рыбе, курице, в сельскохозяйственных культурах и почве. Исследованы образцы почв из разных регионов страны. Было превышение ПДК в 5–7 раз. Когда фермер на такой земле выращивает овощи, фрукты, он может и не применять химикаты, использовать современные биологические методы борьбы с вредителями. Однако, при лабораторном анализе их обнаружат в следовых количествах.
И как “находки” влияют на людей?
Сохраняясь в почве, пестициды могут по пищевым цепям попасть в продукты питания. Пестициды влияют на все звенья системы почва — корма — животные — продукция — человек. Помимо прямого действия они могут создавать метаболиты, значение которых для всего живого еще не познано.
Пестициды чрезвычайно разнообразны по химическому составу (органические и неорганические соединения), классу опасности (от чрезвычайно опасных до малоопасных). Кроме того, многие, первоначально слаботоксичные соединения по мере их разложения в почвах образуют стойкие и токсичные метаболиты. Существенно различаются пестициды по устойчивости в почве: малостойкие сохраняются менее одного месяца, умеренно стойкие — до 6 месяцев, стойкие — 0,5-2 года, очень стойкие — более 2 лет.
Наибольшую опасность представляют пестициды последней группы, и они являются главной темой прогнозной карты, где показаны возможности их накопления в разных почвах. Пестициды отличаются низкой педохимической активностью, т. е. они практически не вступают в химические реакции с почвами и не влияют на их свойства. Особенности поведения пестицидов сильно варьируют в конкретных почвенно-геохимических условиях.
Попадая в почвы, пестициды поглощаются корневыми системами растений, переносятся с почвенной влагой, сорбируются органическими и минеральными коллоидами, подвергаются процессам микробиологического и фотохимического разложения; некоторые пестициды улетучиваются с поверхности почвы. Разложение пестицидов в почве зависит от ряда факторов. Главные из них следующие: физико-химические свойства пестицида, тип почвы, ее влажность и температура, движение воздуха, вид покровной культуры, агротехнические приемы микробиологические процессы.
Попадая в окружающую среду, хлорорганические инсектициды не разлагаются в течение десятков лет. Казалось бы, такая устойчивость полезна. На обработанном болоте малярийные комары не скоро появятся вновь. Однако несколько десятилетий использования этих средств обернулись тяжелыми последствиями для окружающей среды. Ведь они попадают в водоемы, в Мировой океан и распространяются по всей Земле.
Эти соединения плохо растворимы в воде, зато хорошо – в жировых тканях животных, где они и задерживаются. Их концентрация в теле рыбы намного выше, чем в воде, в которой она обитает, а в теле водоплавающей птицы, питающейся рыбой, может быть уже в миллион раз больше по сравнению с водой, в которой она обитает. ДДТ был обнаружен даже в Антарктиде – в печени пингвинов. Концентрируясь в жировых отложениях живых организмов, хлорорганические пестициды с пищей могут попадать в организм человека и других животных в опасных для здоровья и жизни количествах. Повышенное содержание ДДТ в рыбе послужило причиной гибели целых популяций водоплавающих птиц. Поэтому сейчас в большинстве стран мира производить и использовать хлорорганические пестициды запрещено.
У человека хлорорганические пестициды накапливается в печени, почках и жировой ткани. Поэтому большинство стран его ограничили или полностью запретили применять. Пестициды вызывают нервные, кожные заболевания, аллергию, врожденные пороки плода. Установлено, что действующее вещество дифлубензурон оказывает отрицательное действие на ряд предшествующих поколений, на ɣ-хромосому в половых клетках будущих родителей и на хромосомы зародыша в период его внутриутробного развития.
Обеспечение населения качественными продуктами сельскохозяйственных культур – приоритетная задача каждого государства. Однако увеличение урожайности сельскохозяйственных культур зачастую приводит к снижению качества получаемой товарной продукции. Это связано, прежде всего, с необходимостью применения средств химизации (пестицидов), призванных бороться с сельхозвредителями.
Но появилось уже новое поколение пестицидов, “работающих” по похожей схеме?
На смену хлорорганическим пестицидам пришли другие вещества. Некоторые из них, например, фосфорорганические соединения, ядовиты не только для насекомых, но также для теплокровных животных и человека. «Близкие родственники» популярных инсектицидов карбофоса и дихлофоса до недавнего времени состояли на вооружении армий многих стран как химическое оружие. Ежегодно в мире около миллиона человек подвергаются отравлению пестицидами.
Арсенал пестицидов приходится постоянно обновлять. Конечно, это в первую очередь связано со стремлением синтезировать как можно более безопасные для людей и окружающей среды препараты. Однако есть и другая причина. После нескольких обработок пестицидом он теряет свою эффективность, и происходит «взрыв» численности вредителей. У комнатных мух, например, устойчивость к ДДТ появилась уже на второй год после начала его применения. Причина в том, что выживают самые невосприимчивые к пестициду вредители, которые дают такое же потомство.
Пестициды в почве видоизменяются или совсем разлагаются также в результате физико-химических процессов, микробиологического разложения, поглощения высшими растениями, почвенной фауной. Они удаляются из почвы в результате выветривания, испарения с паром воды, вымывание водой, вынесения растениями.
Осадки и температура также влияют на адсорбцию токсикантов. Это имеет практическое значение, поскольку внесение в почву гербицидов в холодную и сырую погоду сопровождается адсорбирования их в поверхностном слое почвы, благодаря чему они сохраняются от вымывания и разложения.
Потеря пестицидов из почвы за счет испарения с водяным паром в основном характерна для гербицидов с высокой упругостью пара, как гезагард, дуал, эрадикан, трефлан. Заделки таких препаратов сразу после опрыскивания почвы значительно сокращает их потери в парообразной форме.
Пестициды могут разлагаться под воздействием солнечного света. При этом в процессе фотоокисления некоторых из них, а также метаболитов существенная роль принадлежит длинноволновому ультрафиолетовому солнечному излучению (290-400 ммк). Под влиянием солнечной радиации теряют свою токсичность и гербициды, и инсектициды.
Как можно минимизировать вред пестицидов?
Одним из путей решения проблемы загрязнения окружающей среды пестицидами является совершенствование их ассортимента, т.е. испытание и внедрение в сельскохозяйственное производство новых перспективных пестицидов. В связи с чем, сотрудники лаборатории токсикологии пестицидов совместно с энтомологами, фитопатологами и гербологами института проводили испытание новых химических и биологических средств защиты растений.
