Ультрадисперсные пестицидные препараты и их воздействие на объекты окружающей среды тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат технических наук Кузнецова, Гульнара Мажитовна

• Кузнецова, Гульнара Мажитовна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кузнецова, Гульнара Мажитовна

2 Введение растворителя (спиртов или кетонов) и ПАВ (неионогенных, катионактивных или их смесей) в состав антисептика для защиты древесины от поражения микромицетами приводит к образованию устойчивой формы препарата, снижению пылеобразования при его применении. Технология производства антисептика принята к проектированию установки по его производству в ГБУ РБ «НИТИГ АН РБ».

3 Ультрадисперсная препаративная форма антисептика для защиты древесины от поражения микромицетами обладает допустимым индексом токсичности (0,14), что позволяет применять ее для обработки древесных материалов, используемых в жилищномительстве.

4 Разработанная микроэмульсия гербицидных препаратов на основе изооктилового эфира 2-метокси-3,6-дихлорбензойной кислоты (Дикамбы) снижает негативное пестицидное воздействие на окружающую среду по Дикамбе в 1,8 - 1,2 раза, исключает загрязнение 2,4-Д и повышает биологическую эффективность в 2 раза по сравнению с широко известным препаратом Чисталан.

5 Эффективность разработанных ультрадисперсных гербицидных технологии обеспечения экологической безопасности» (2012, Уфа), VII Всероссийской научно-технической конференции «Инновационные технологии в области химии и биотехнологии» (2012, Уфа), I международной научно-практической конференции «Проблемы и тенденции развития инновационной экономики: международный опыт и российская практика» (2013, Уфа).

Публикации. Основной материал диссертации изложен в 18 публикациях, в том числе в 3 статьях в журналах, входящих в Перечень изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 14 тезисах докладов на российских и международных конференциях, получен патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, методики, экспериментальной части, обсуждения результатов исследования, выводов, списка литературы и приложений, включает 12 таблиц, 35 рисунков. Библиографический список включает 115 наименований, в том числе 17 иностранных.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Пестициды и их классификация 1.1.1 Классификация пестицидов

Пестициды - представляют собой химические или биологические препараты, которые используются для борьбы с болезнями растений и их вредителями, сорными растениями, вредителями, хранящейся сельскохозпродукции, бытовыми вредителями, внешними паразитами животных, а также для регулирования роста растений, предуборочного удаления листьев (дефолианты), предуборочного подсушивания растений (десиканты) [90].

Средства защиты растений классифицируют по химическому составу, характеру действия, объекту применения и способу проникновения в организм-вредитель.

По химическому составу пестициды подразделяют на:

- неорганические соединения;

- органические соединения;

- соединения биогенного происхождения, которые создаются из продуктов жизнедеятельности грибов, бактерий, вирусов, растений. К ним относятся, например, антибиотики.

По объектам применения пестицидные препараты подразделяют на:

- инсектициды, предназначенные для регулирования численности насекомых, акарициды - для регулирования численности клещей, нематициды -для регулирования численности нематод, родентициды - для регулирования численности вредных грызунов, моллюскициды - для регулирования численности моллюсков;

- фунгициды, предназначенные для подавления развития грибных заболеваний, бактерициды - для подавления развития бактериальных заболеваний; различиям относят форму и характер поверхности листьев, площадь листовой поверхности, углы наклона, размещение точек роста, корневой системы, надземных и подземных органов размножения.

Физиологические факторы - это скорость поглощения и перемещения гербицидных препаратов, потеря токсичности, аккумуляции, адсорбции или выделения токсикантов через корни и листья растений. Так, устойчивость зерновых культур к гербициду 2,4-Д обусловлена не только морфологическими особенностями, но и связыванием препарата 2,4-Д с белками мембран с образованием конъюгантов, которые не передвигаются по растению.

Метаболические факторы зависят от характера взаимодействия гербицида с жизненно важными процессами метаболизма растений. В отдельных видах растений скорость детоксикации препарата настолько высока, что он не успевает проявить свое токсическое действие. На этом основана избирательность действия гербицидов - производных сульфонилмочевины. Так, в растениях пшеницы за сутки разрушается более 90 % поступившего количества гербицида, а в чувствительных видах (двудольных) растений - всего лишь 3-10 %.

По характеру действия на растение гербициды подразделяются на вещества контактного и системного действия.

Контактные гербициды вызывают гибель надземной части сорняка. Обрабатывая растения контактными препаратами, необходимо добиваться равномерного покрытия каплями раствора всех листьев, так как они действуют только в точках соприкосновения, и от этого будет зависеть их эффективность.

Гербициды системного действия составляют основу ассортимента. Они могут применяться для внесения в почву и для обработки вегетирующих растений. Поступая в растения, они передвигаются по сосудам флоэмы или ксилемы и, достигая мест действия, вызывают гибель всего растения.

В свою очередь контактные и системные гербициды подразделяются на гербициды широкого и узкого спектра действия. Гербицид широкого спектра действия глифосат (раундап) эффективен в борьбе с более чем 80 видами

- Гранулы. Содержат ДВ (1 - 10%), наполнитель и вспомогательные вещества. Применение гранулированныых препаративных форм снижает негативное влияние на окружающую среду.

- Растворимые в воде препараты. Производят как в виде водных растворов, так и в виде порошков и таблеток. Содержат наполнитель, растворимый в воде, неорганические добавки, которые легко суспендируют при взаимодействии с водой.

- Капсулированные пестициды - это раствор ДВ, заключенный в оболочку из желатина, полимера, пластмассы. В оболочке имеются поры, в зависимости от размера которых, регулируется выход пестицида. В данной форме сейчас выпускают преимущественно альгициды. Прошли производственные испытания инсектицида - метафоса метилнитрофоса.

- Водные растворы (концентраты) (ВК) - готовят, если ДВ растворимо в воде. Обычно в препаративную форму вводят ПАВ. В форме ВК в настоящее время выпускают аминную соль 2,4-Д, 2М-Х . [22].

Разнообразие препаративных форм пестицидов и их состав свидетельствуют о том, что они не только являются носителями ДВ, но и оказывают влияние на многие факторы, определяющие эффективность обработок (рисунок 1) [104]. В настоящее время на территории Российской Федерации применяется более 50 препаративных форм пестицидов [32].

Рисунок 1 - Факторы, обусловливающие выбор препаративной формы пестицида

Способ применения Условия хранения Норма расхода препарата и ДВ Безопасность работы

Препаративная форма пестицида

Загрязнение окружающей среды

Остаточные количества пестицидов в продукции Ингредиенты

Биологическая и экономическая эффективность Биология вредных объектов Особенности защищаемых объектов

1.2 Загрязнение окружающей среды пестицидами

Попадая в окружающую среду пестициды накапливаются в живых организмах, тем самым нарушая равновесие в природных экосистемах. По цепям питания пестицидные препараты поступают в организм человека. Длительное применение пестицидов в сельском хозяйстве снижает их эффективность вследствие развития резистентных рас вредителей и приводит к распространению новых организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены [106, 110].

Неумеренное применение пестицидов негативно влияет на качество почвы. По результатам исследований, проведенным в Российской Федерации, отмечается повышение степени загрязнения почв хлорорганическими и фосфорорганическими пестицидами [58]. Опасные количества хлорорганических и фосфорорганических соединений выявлены в питьевой воде, продуктах питания, в молоке кормящих матерей и в тканях новорожденных детей. Пестициды попадают в почву после обработки надземных частей растений: смываются осадками и сносятся ветром. В почве препараты могут оставаться в неизмененном виде и сохранять токсичность в течение некоторого времени. Время разложения пестицидов в почве зависит от химических и физических свойств ДВ, дозы, препаративной формы, типа, физических свойств почвы, состава почвенных микроорганизмов, особенностей обработки почвы, видового состава растений. Гранулы сохраняются в почве более длительное время, по сравнению с порошковидными и жидкими формами. Пестицидные препараты передвигаются по почвенному профилю как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях под действием молекулярной диффузии, нисходящего тока воды, при обработке почвы. На большие расстояния пестицидные препараты могут передвигаться после дождя или орошения с током воды. Глубина и скорость вертикального перемещения зависят от растворимости препарата в воде, его адсорбционной и десорбционной способности, летучести и от интенсивности испарения влаги почвы [105]. В результате физико-химических