Агроэкологический мониторинг почв сельскохозяйственных угодий на реперных участках
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
лабой растворимостью в воде. Эти свойства определяют длительное сохранение препаратов в окружающей среде (период полураспада в почве 10-15 лет), способны циркулировать в природе и распространяться на большие расстояния, активно накапливаться в трофических цепях.
Фосфорорганические пестициды (карбофос, фосфамид, метафос и др.) и производные карбамидной кислоты в почве распадаются сравнительно быстро, менее чем за 5 месяцев, не образуют токсичных метаболитов (Черников В.А., 2000).
Пестициды вносят непосредственно в почву, или они попадают туда с протравленными семенами, а также в результате смыва с поверхности растений выпадающими осадками (Гогмачадзе Г.Д., 2010).
При внесении в почву пестициды подвергаются многочисленным влияниям биотического и небиотического характера, которые определяют их дальнейшее поведение, трансформацию и, в конечном счете, минерализацию. Направление и скорость превращения молекул пестицидов обусловлены химической природой действующего вещества, типом почвы, состоянием и активностью ее биоты, характером внешних воздействий на почвенный покров (агротехнические и мелиоративные приемы) (Орлов Д.С., 2002).
Из почвенных и климатических факторов в наибольшей мере со скоростью детоксикации коррелируют температура, влажность почвы, и количество осадков (Сычев В.Г., 2006). В зоне умеренного климата основное количество токсикантов в большинстве случаев локализуется в слое 0-30 см. Проникновение незначительного количества пестицидов на большую глубину до 50-80 см и в отдельных случаях до 100-120 см, наблюдалось, как правило, в почвах, характеризующихся легким гранулометрическим составом и низким содержанием гумуса, в условиях избыточного увлажнения, а также при увеличении доз или при многократном применении пестицидов. Сравнительная глубина проникновения отдельных пестицидов в пределах каждого из классов органических соединений в значительной мере зависит от степени поглощения их почвой и растворимости (Овчинникова М. Ф., 1987).
Содержание органического вещества в почве может двояко влиять на процессы детоксикации. Органическое вещество повышает адсорбцию пестицидов, что приводить к снижению скорости их детоксикации. Это обстоятельство наиболее существенно для пестицидов, которые способны улетучиваться из почвы. Если же деградация пестицида происходит в основном за счет микробиологического процесса, тогда органическое вещество стимулирует процесс детоксикации.
Пестициды растворяются в почвенном растворе и при перемещении в более глубоки слои адсорбируются на почвенных частицах. В периоды интенсивного испарения воды с поверхности почвы пестициды могут перемещаться из более глубоких слоев к поверхности с капиллярной водой (Сычев В.Г., 2006).
Растворимые в воде и липидах пестициды способны поступать через кутикулу и корневую систему вглубь тканей растений. При этом остаточные количества их накапливаются в жировосковом покрытии растений, в таких условиях они могут длительно сохраняться в неизменном виде (Баранников В.Д., 2005). Примерно 70% применяемых соединений попадает в организм человека с мясом, молоком и яйцами, а 30% - с растительной пищей. Наиболее часто в пищевых продуктах содержатся остаточные количества дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) и изомеров гексахлорциклогексана (ГХЦГ). Пестициды могут влиять на обменные процессы в растениях, что сказывается на химическом составе и пищевой ценности продукции (Агроэкология, 2000).
Резко уменьшая разнообразие видов в экосистеме, пестициды отрицательно влияют на почвенную биоту, снижая почвенное плодородие. Так, в пойменных почвах Нечерноземья до недавнего времени было до 300 экз. земляных червей на 1 м2. Сейчас их численность сократилась в десятки и сотни раз.
Все пестициды вызывают депрессию процесса азотфиксации. При интенсивном использовании отмечается стерилизация почвы: например, в некоторых районах Индии и Индонезии при выращивании сахарного тростника известны случаи доминирования фитопатогенных микроорганизмов в результате чрезмерной химической нагрузки на почву.
Пестициды изменяют содержание различных макро- и микроэлементов в растениях, что изменяет их вкусовые качества (Агроэкология, 2000).
Пестициды подавляют биологическую активность почвы, являются мутагенами, ухудшают качество растениеводческой и животноводческой продукции, отрицательно влияют на здоровье людей. На земном шаре прямое отравление пестицидами каждый год поражает 2 млн га и уносит до 50 тыс. жителей (Баранников В.Д., 2005).
В соответствии с программой Общегосударственной службы контроля за загрязнением природной среды в почвах пахотных угодий повсеместно и регулярно предполагается определение содержания пестицидов, гербицидов и других загрязняющих веществ органической природы, а именно: ДДТ и его метаболиты (ДДД, ДДЭ), гексахлорциклогексан (ГХЦГ), триазиновые гербициды (симазин, атразин, прометрин, котофор) (Почвенно-экологический мониторинг …, 1994).
Определение остаточных количеств пестицидов (ОКП) проводят в почвенных пробах, которые представляют наиболее характерные поля и участки. Особое внимание уделяют полям с интенсивным применением пестицидов, участкам полей, на которых технологически могут быть внесены повышенные количества препаратов (место заправки емкостей, развороты техники, движение техники, движение техники на подъем и т.п.), участкам с пониженным рельефом местности и др. Содержание ОКП проводят методом газожидкостной хроматографии по официально утвержденн