Во всех странах мира в настоящее время используется около 1000 химических соединений, на основе которых выпускаются десятки тысяч различных препаратов. Общее производство пестицидов достигает 2 млн. т (действующего вещества). По прогнозам некоторых ученых мировые темпы среднегодового прироста объема пестицидов составляют: гербицидов 7,7%, фунгицидов 6,2, инсектицидов 4,8%, дефолиантов, десикантов и регуляторов роста растений 7,1%; в целом пестицидов 6,4%.

Наконец, важным процессом, свойственным только млекопитающим, является выделение пестицидов из организма с молоком. Таким путем могут выводиться стойкие органические вещества, например некоторые хлорорганические соединения. Депонирование токсического вещества свойственно всем живым организмам и приводит к временной локализации яда в тканях, которые не принимают активного участия в жизненно важных процессах.

Реакции окисления имеют большое значение в процессе разрушения ароматического кольца и метаболизма стойких пестицидов, например галоидопроизводных углеводородов. Для циклодиеновых соединений (гептахлор) характерно прямое окисление двойных связей с образованием эпоксидов, которые более токсичны, чем исходные вещества, и являются первыми метаболитами, с которых начинается разрушение пестицида в организмах.

Такое явление было названо индукцией, а вещества, его вызывающие, — индуцирующими агентами. После введения индуцирующего агента увеличивается или уменьшается скорость разрушения одного или нескольких ядовитых веществ микросомаль-ной,фракцией (участки эндоплазматической сети после выделения с помощью ультрацентрифугирования) печени млекопитающего или жирового тела насекомого. Эффект индукции впервые был установлен для лекарственных веществ.

Токсичность вещества будет зависеть от того, как скоро и в каком количестве яд проникнет к этому месту действия и вступит с ним в реакцию. Поэтому любой фактор, влияющий на процессы его взаимодействия с рецептором, вызывает изменение токсичности. Токсичность пестицидов зависит еще от ряда факторов, без учета которых невозможны правильная оценку и применение препаратов. Эти. факторы можно разделить на три группы: факторы, влияющие на продолжительность контакта пестицида с вредным организмом; факторы, влияющие на поступление пестицида в организм; факторы, связанные с поведением токсичного вещества в организме.

При обработке растений и почвы экспозиция находится в прямой зависимости от продолжительности сохранности пестицида на растениях и в почве. При этом большое значение -имеют физико-химические свойства пестицида и условия внешней среды. Химически стойкие и малолетучие вещества долго сохраняются на растениях и в почве. Поэтому для защиты растений предпочтительны высокотоксичные для вредных организмов химически стойкие пестициды, не обладающие другими отрицательными свойствами.

Большинство современных препаратов принадлежит к первой группе. Отрицательным температурным коэффициентом характеризуются лишь немногие препараты, однако наличие их в ассортименте химических средств защиты растений чрезвычайно важно как средство борьбы с вредителями в ранневесенний период. Продолжительность сохранения токсичности резко уменьшается под воздействием влажности воздуха, солнечной радиации, ветра и осадков.

. Все почвенные факторы, влияющие на сохранность пестицидов в почве, будут оказывать воздействие на токсичность препаратов. Ядовитое вещество при контакте с вредным организмом должно быстро и в достаточном количестве (смертельная доза) проникнуть внутрь организма. Это может происходить различными путями (через дыхательную систему, кожные покровы и пищеварительный тракт в организм животного, через покровные ткани грибов и бактерий, через устьица и кутикулу надземных органов и корни растений), и на этот процесс оказывает воздействие комплекс факторов.

Это объясняется тем, что водные растворы практически .не проникают под щиток указанных насекомых. Высокоустойчивы к пестицидам яйца насекомых, споры грибов, цисты нематод в силу малой проницаемости их защитных оболочек. Многие вредные организмы способны вырабатывать особые защитные реакции, препятствующие поступлению токсического вещества в организм. К таким реакциям относятся: при кишечном отравлении — освобождение кишечника от отравленной пищи при рвотном акте и поносе; при отравлении фумигантами — изоляция органов дыхания у насекомых закрытием дыхалец, а при действии контактных ядов — выделение слизи, которая склеивает частицы яда, образуя своеобразный чехол вокруг голых слизней, аутотомия (отделение конечностей) у некоторых насекомых.

Чем больше скорость проникновения, тем выше ядовитость соединения, так как уменьшается возможность его депонирования и детоксикации. Во многих организмах имеются внутренние структурные барьеры, которые препятствуют проникновению ядовитых веществ к жизненно важным центрам. Например, ионизированные фосфорорганические соединения малотоксичны для насекомых, потому что плохо проникают через оболочки нервного ствола.

Вещество, обладающее избирательной токсичностью, может оказывать действие в основном тремя путями: либо вредные виды преимущественно накапливают это вещество; либо оно взаимодействует с клеточными структурами, имеющимися только у вредного вида; либо оно обладает способностью повреждать какую-нибудь химическую систему, жизненно важную для вредного вида и не имеющую большого значения для полезного. Избирательность на основе различий в накоплении означает, что вещество токсично как для полезных, так и для вредных организмов, но способностью накапливать его в токсичной дозе обладают только последние.

Сравнительно невысокая ядовитость некоторых фосфорорганических инсектицидов для человека (бро-мофос, гардона, метилнитрофос, карбофос) обусловлена тем, что в организме млекопитающих эти соединения быстро разрушаются до нетоксичных веществ, а в организме насекомых этот процесс идет медленнее или начинается с активации молекулы. Избирательность действия многих гербицидов (карбин, производные три-азина) также определяется различиями в процессах детоксикации вещества в разных растениях.

воздух — растения — почва — растения — травоядные животные — человек} почва — вода — зоофитопланктон — рыба — человек. Например, в 1 кг почвы могут быть лишь тысячные доли миллиграмма хлорорганических пестицидов, а в моркови, выращенной в такой почве, их содержится от 1 до 6 мг на 1 кг продукции. Некоторые пестициды поступают через корневую систему, и по мере роста плодов концентрация пестицидов в них увеличивается.

Так, установлено, что при опылении леса на деревьях обрабатываемого участка задерживается только около 50% препарата, остальное количество какое-то время находится в воздухе, а затем оседает на растения и почву на значительном расстоянии от места обработки. Особенно большой снос происходит при использовании высоколетучих пестицидов. Воздух загрязняется сильнее при опыливании, чем при опрыскивании. Пестициды попадают в воздушную среду вместе с почвенной пылью при ветровой эрозии, а также при обработке почвы и при уборке урожая.

2). Основным критерием детоксикации пестицидов в почве являются скорость и полнота их распада на нетоксичные компоненты. Определяющая роль, отдельных процессов в инактивации пестицидов в почве зависит не только от-физико-химических свойств пестицида и его препаративной формы, но, и от свойств, почвы, климатических и экологических факторов. Роль физических факторов в инактивации пестицидов в почве. Пестициды, вносимые в почву, утрачивают часть активности благодаря адсорбции их почвенными коллоидами.

Большое значение для дегалоидирования пестицидов имеют количество, положение и тип атома галоида у соединения. Увеличение числа атомов галоида в молекуле пестицида, а также увеличение расстояния от функциональной группы снижают скорость реакции. По этой причине соединение с галоидом в параположе-нии легче разрушается, чем в метаположении. Ферментативное дехлорирование простых алифатических кислот происходит при замещении атома хлора оксигруппой.

Е. Н. Мишустин (1964) подчеркивает, что не имеется таких форм органических природных и искусственных соединений, которые не использовались бы в качестве источников питания определенными видами почвенных микроорганизмов. При этом необходимо, чтобы указанные соединения были применены в концентрациях, нетоксичных для данных организмов. Поглощение и детоксикация пестицидов растениями. Накопление стойких пестицидов в почве в ряде случаев приводит к транслокации их в стебли, листья и корнеплоды.

У диких теплокровных животных появляются резистентные к пестицидам формы, которые передают устойчивость потомству. В целом причины отравления и гибели животных часто не в токсических свойствах пестицидов, а в грубом нарушении регламентов и правил химической обработки. действие пестицидов на защищаемые растения При использовании пестицидов важное значение имеет воздействие их на защищаемое растение.

Исследования по гигиене применения пестицидов проводят многие научно-исследовательские институты и санитарно-эпидемиологические станции страны. Эти работы возглавляет и координирует Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс .(ВНИИГИНТОКС). Ни одно химическое вещество не применяется в сельском хозяйстве без предварительного глубокого изучения его в соответствующих научно-исследовательских институтах и разрешения Министерства здравоохранения СССР.

Группа 1. Сильнодействующие: бромистый метил, гранозан, глифтор, зоокумарин, крысид, меркургексан, меркурбензол, препарат 242, ратиндан, фосфид цинка. Группа 2. Высокотокоичные: акрекс, базудин, гамма-изомер гексахлорана технический и 50%-ный смачивающийся порошок, гексахлорбутадиен, гептахлор, ДДВФ, дихлорэтан и его кубовые остатки, ДНОК, метафос, метилмеркаптофос, пентахлорфенолят натрия, тиодан, фозалон, фосфамид (БИ-58), фталофос, цидиал, шашки «Гамма», элсан.

Завышение норм расхода может привести к. чрезмерному накоплению пестицидов в среде и получаемой продукции. В целях охраны здоровья населения и предотвращения циркуляции пестицидов в природе установлены гигиенические нормативы предельно допустимых концентраций пестицидов (ПДК) в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе, в воде открытых водоемов и в почве (табл. 3). Особое значение имеет нормирование пестици- 3.

В дни работ с ядохимикатами работающие обеспечиваются спецпитанием — молоком. Организация, ответственная за проведение работ, обеспечивает всех работающих с ядохимикатами спецодеждой и индивидуальными средствами защиты. На 'местах проведения работ устанавливают аптечки. Особо ответственные и опасные работы (газация крупных помещений, обработка сильнодействующими и высокотоксичными веществами) проводятся при участии дежурного медицинского работника.

Остатки протравленного зерна возвращают на склад для хранения, а небольшие количества рассыпанного зерна сжигают и золу закапывают. Место, где хранилось протравленное зерно, и тару из-под него обезвреживают. Машины после перевозки протравленного зерна, сеялки после сева тщательно очищают и обезвреживают. Опрыскивание и опыливание пестицидами и применение аэрозолей. Все работы проводятся только механизированным способом.

Универсальный респиратор РУ-60М по устройству сходен с РПГ-67, но его патроны имеют, кроме поглотителей, еще и аэрозольные фильтры, обеспечивающие одновременную защиту органов дыхания от вредных веществ, находящихся в воздухе в виде паров, дыма, газов, пыли и тумана. Марки респиратора и их применение определяются марками патрона. Противогазовые респираторы можно использовать при концентрации в воздухе ядовитых веществ, не-превышающей 10 ПДК.

Эффективность фумигации и техника ее проведения обусловлены свойствами фумигантов и прежде всего их состоянием (жидкость, газ или твердое вещество). Из свойств фумигантов важнейшими являются: летучесть, скорость испарения, диффузия фумигантов в воздухе, способность взрываться или воспламеняться, степень сорбции различными предметами и объектами, действие на металлы и другие материалы, токсичность, дегазируемость.

Аэрозольные частицы несут электрический заряд, положительный или отрицательный, что зависит от характера вещества. Аэрозоли получают дисперсионным и конденсационным методами. При дисперсионном методе дробление жидкого пестицида осуществляется с помощью специальных аэрозольных генераторов струей воздуха под большим давлением либо растворяют пестицид в летучей жидкости, которую затем разбрызгивают, при этом жидкость испаряется, а капли приобретают размеры аэрозольных частиц.

Сухие приманки получают также высушиванием влажных или полусухих отравленных приманок. Протравливание семян и обработка посадочного материала проводятся для защиты их и всходов растений от повреждения грызунами и почвообйтающими насекомыми или личинками, а также для уничтожения возбудителей болезней растений. Для этих целей применяют комбинированные протравители, содержащие инсектициды как системного, так и контактного действия.

Из почвы препараты проникают в растения, особенно в корне- и клубнеплоды, а также в грунтовые воды и водоемы. Внесенные в почву в больших дозах хлорорганические соединения 10. Классификация инсектицидов, применяемых в СССР Характер действия инсектицида Классы химических соединений контактное или контактно-кишечное кишечное или кишечно-контактное системное или системно-контактное I. Неорганические вещества II.

Значительно быстрее и в больших количествах гексахлорциклогексан поступает в растение через корни. При этом вследствие длительной сохранности препарата в почве поступление его в растения происходит длительное время. На легких песчаных и супесчаных почвах поступление у-изомера в растения значительно выше, чем на тяжелых и торфяных почвах. При повышении влажности почвы эТот процесс также усиливается.

Препаратами ГХЦГ разрешается обрабатывать неплодоносящие сады без ограничения, а плодоносящие до цветения и при отсутствии в междурядьях кормовых, овощных и ягодных культур; капусту и другие овощные культуры — только рассаду в закрытом грунте и в течение 20 дней после высадки; зерновые и технические — по всходам; люцерну — в начале отрастания; хлопчатник— до раскрытия коробочек при условии запрещения скармливания листьев и гуза-паи скоту.

К этой группе относятся высокоактивные инсектициды, получаемые по реакции Дильса — Алдера — конденсации циклопента-диена с ненасыщенными соединениями типа хппопл. Полихлорциклодиены— инсектициды контактного и кишечного действия, некоторые из них обладают системным и фумпгацион-ным действием. Попадая в организм насекомого, они действуют в первую очередь на нервную систему. Кроме того, циклодиеновые соединения могут ингибировать активность дыхательных ферментов, в частности сукцинат дегидрогеназы.

Фитотоксическими свойствами не обладает. Пликтран — специфический акарицид контактного действия со средней начальной токсичностью (ниже, чем у мильбекса) и с ре-пеллентными, антифидинговыми свойствами. Самки паутинных клещей не откладывают яиц на обработанную поверхность, а гусеницы хлопковой совки отказываются от пищи после обработки растений. Длительность защитного действия акарицида 20 суток и более.

Широкое распространение этих соединений обусловлено их высокой инсектицидной и акари-цидной активностью, широким спектром й быстротой (высокой начальной токсичностью) действия на вредителей, малой стойкостью в биологических средах и разложением с образованием продуктов, нетоксичных для человека и животных, относительно быстрым метаболизмом в организме животных и отсутствием способности отлагаться в их организме, системным действием ряда препаратов и в связи с этим меньшей опасностью для энтомофагов, малым расходом препарата на единицу обрабатываемой площади, быстрым разложением в почве и воде и умеренной токсичностью для рыб.

Продукты этой реакции значительно менее токсичны и менее стойки к гидролизу, чем исходное вещество. Наиболее подвержены О-деалкилированию диметилфосфаты (лейбай-цад и др.): Деалкилирование кислот фосфора, по-видимому, является основной конкурирующей с фосфорилированием холинэстеразы реакцией, протекающей в организме животного. При преобладании этого процесса разложение токсиканта происходит раньше, чем он достигнет места действия, т.

Сохранность фосфорорганических соединений в почве и действие на защищаемое растение Фосфорорганические инсектициды в силу своей невысокой химической и термической стойкости быстро разрушаются во внешней среде (почва, вода, поверхность растений) до нетоксичных продуктов. Разложение в почве происходит при активном участии микроорганизмов. В стерилизованной почве процесс резко заторнаживается. Длительность сохранения современных фосфороргани» ческих инсектицидов в почве не превышает одного месяца, поэтому опасность загрязнения кормов и продуктов питания их остатками через корни сводится к минимуму.

Однако при систематическом введении в течение 4 месяцев у подопытных животных наблюдалось снижение активности холинэстеразы крови и нарушение функционального состояния печени и центральной нервной системы. Метаболизм гардоны в биологических средах протекает быстро по двум направлениям: гидролиз с образованием диметилфосфор-ной кислоты и 2,2',4/,5'-тетрахлорацетофенона и О-деметилирова-ние до десметил-гардона с последующим гидролизом (см.

В виде масляного раствора трихлорметафос-3 проявляет хорошее овицидное действие и эффективен в борьбе с зимующими фазами щитовок. Продолжительность защитного действия препарата в среднем 14 дней. Для человека и теплокровных животных трихлорметафос-3 среднетоксичен (СД5о для крыс 567 мг на 1 кг), кумулятивные свойства выражены умеренно. ' При нанесении препарата на кожу отмечаются гиперемия, отеки и шелушение.

Продукты гидролиза быстро обнаруживаются в моче животных, основным из них является О-этил-О-(2,4,5-трихлорфенил) -тиофосфорная кислота. В дозах 35—40 мг на 1 кг живой массы трихлорметафос-3 не оказывает отрицательного влияния на животных, не откладывается в мясе или жире и не выделяется с молоком. Поэтому препарат применяется в ветеринарии при борьбе с экзо- и эндопаразитами крупного рогатого скота.

В состав его входят 5% трихлорметафоса-3, 92% нефитоцидного нефтяного масла и 3% эмульгатора. Препарат легко проникает через оболочки яиц вредителей и восковые щитки кокцид и оказывает токсическое действие на развивающиеся зародыши яиц и пробуждающихся личинок. Обработку следует проводить незадолго перед выходом личинок из яиц, но до распускания почек деревьев во избежание ожогов молодых листьев. Трихлороль-5 рекомендуется применять на плодовых культурах до распускания почек (фенофаза «набухание почек») против зимующих стадий калифорнийской щитовки, яблонной запятовидной и японской палочковидной щитовок, бурого плодового и боярышникового клещей, медяниц, яблонной моли, смородинной и розанной листоверток и кистехвоста обыкновенного в концентрации 2—3% и с нормой расхода препарата 25—50 кг (1,25—2,5 кг д.

Бромофос выпускается в виде 25%-ного и 40%-ного концентрата эмульсии и рекомендуется для применения на плодовых культурах против вишневой мухи, плодожорок, листоверток и тлей в концентрации 0,1—0,2%; на ягодниках против желтого крыжовнико-вого пилильщика и листовой смородинной галлицы — 0,05—0,2%; па капусте против листогрызущих гусениц —0,2—0,4%. Норма расхода препаратов 1—6 кг (0,4—1,5 кг д.в.) на 1 га.

в.) на 1 га; на виноградниках против листоверток, мучнистого червеца в период массового от-рождения личинок и на цитрусовых против белокрылки, личинок мучнистых червецов и щитовок с нормой расхода 2—3 кг (1—• 1,5 кг д.в.) на 1 га; на капусте против листогрызущих гусениц—• 1—1,2 кг (0,5—0,6 кг д.в.) на 1 га; на сахарной свекле против долгоносиков, минирующих мухи и моли, листовой тли — 1—3 кг (0,5—1,5 кг д.

Цидиал превосходит другие препараты по эффективности в борьбе со щитовками, ложнощитозками и мучнистыми червецами в период массового от-рождения бродяжек. Гибель бродяжек сохраняется на уровне 100%' в течение 20 дней после обработки. Норма расхода препарата 2— 6 кг (1—3 кг д.в.) на 1 га. При использовании цидиала в производственных условиях происходит загрязнение воздуха, следы препарата отмечаются в течение трех суток после обработки.

Препарат хорошо проникает в растение через листья и корни, проявляя.системное действие. Внутри растения хорошо передвигается по ксилеме (из корней в надземную часть), но перемещение по флоэме затруднено, поэтому практически весь фосфамид, нанесенный на лист, остается в нем. В растительных тканях инсектицид разлагается медленно. Параллельно протекают процессы гидролиза Р—Х-связи, О-демети-лирования с образованием малотоксичных продуктов и окисления до Р = 0-аналога фосфамида, более мощного ингибитора холинэстеразы, который обусловливает длительность действия препарата (см.

в.) на 1 га; на зернобобовых против гороховой зерновки и плодожорки, на сахарной свекле против блошек и подгрызающих совок, на кукурузе против шведской мухи и совок—1 —1,5 кг (0,8—1,2 кг д.в.) на' 1 га; на хлопчатнике против подгрызающих совок—1,5—1,8 кг (1,2—1,4 кг д.в.) на 1 га; на бахчевых против дынной и ростковых мух—1—2 кг (0,8—1,6 кг д.в.) на 1 га; на клещевине против гусениц совок; на горчице против крестоцветных блошек, клопов, белянок, листоедов, пилильщиков —1,5— 2 кг (1,2—1,6 кг д.

в.) на 1 га; в садах против древесницы въедливой и стеклянницы яблонной после сбора урожая в концентрации 0,8% при норме расхода до 16 кг (13 кг д.в) на 1 га. В незагруженных зернохранилищах хлорофос применяют для влажной дезинфекции против вредителей запасов с нормой расхода препарата 4 г (3,2 г д.в.) на 1 м2. Гранулированный препарат хлорофоса — основное средство борьбы с кукурузным стеблевым мотыльком путем авиаобработок посевов в фазу цветения кукурузы с нормой расхода препарата 20—40 кг (1,4—2,8 кг д.

На обработанных поверхностях ДНОК довольно стоек и исчезает с них под действием метеорологических факторов. В почве сравнительно быстро разлагается как в результате последователь» ного восстановления, так и вследствие отщепления нитрогруппы с последующим расщеплением кольца. ДНОК вызывает ожоги зеленых растений, особенно двудольных. Очень чувствительны к нему распускающиеся почки, молодые неокрепшие побеги, завязи и бутоны.

Глифтор — светло-желтая жидкость со специфическим запахом. Хорошо смешивается с водой и спиртом. Основные компоненты смеси высоколетучи, летучесть паров компонентов глифтора при 20 °С соответственно 22,5 и 6,6 на 1 м3. Глифтор высокотоксичен для крыс и мышей. Попадая в организм животного, он, видимо, действует на нервную систему и изменяет свойства крови. Препарат не придает неприятного вкуса или запаха приманке.

Поэтому антикоагулянты крови широко используются для борьбы с грызунами на животноводческих фермах и складах. Приманки раскладываются у нор, а на участках, доступных для скота или птицы, — в приманочные ящики или другие укрытия порциями по 5—10 г. Зоокумарин (варфарин) Действующее вещество 3-(а-ацетонилбензил)-4-оксикумарин: В чистом виде белое кристаллическое вещество без вкуса и запаха с температурой плавления 159—161 °С.

Жидкий бромистый метил — хороший растворитель жиров, масел, лаков и разрушает каучук, краски и лаковые покрытия. 16 Химическая защита растений Пары бромистого метила тяжелее воздуха, хорошо и глубоко проникают в сорбирующие материалы, слабо поглощаются ими и легко удаляются при проветривании. Повышенная влажность продуктов не препятствует проникновению паров. В применяемых концентрациях смесь паров с воздухом невзрывоопасна.

Для обеззараживания почвы и подпочвы в теплицах используют 2%-ный раствор с нормой 3—10 л на 1 м2, 1%-ный раствор — 15 л на 1 м2. Отопление следует отключать не позднее чем за 2— 3 часа до обработки. Карбатион берут в необходимой норме расхода, разводят в воде и вносят с помощью леек, поливных труб, машин АНЖ, гидробуров. Нельзя использовать опрыскиватели, распылители, так как большая часть действующего вещества при этом будет улетучиваться.