СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

Введение……………………………………………………………………..….			3
Основная часть
1	Обзор литературы…………….…………………………………………….		5
	1.1	Пестициды, их общая характеристика и  классификация…….	5
	1.2	Применение  пестицидов………………………………………..	8
	1.3	Природные нетоксичные пестициды …………………………………	10
	1.4	Влияние пестицидов на окружающую среду ………………………..	11
	1.5	Влияние пестицидов на здоровье человека ……………..……..	15
	1.6	Остаточные количества пестицидов в продуктах питания ..…	17
	1.7	Обеспечение  экологической безопасности продукции сельского хозяйства ……………………………………………..	18
	1.8	Проблема пестицидов в Казахстане ………..…………………..	19
2	Объекты и методы исследований………………………………………….		24
	2.1	Методы исследования пестицидов …………………………….	24
	2.2	Объекты исследования…………………………………………..	24
	2.3	Отбор и подготовка проб к  анализу для определения пестицидов……………………………………………………….	25
3	Результаты исследования и их обсуждение………………………………………..		26
Заключение………………………………………………………………………..			31
Список использованной источников……………………………………….…			32
Приложение А

 

Приложение Б   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Пестициды — это большая группа химических средств защиты растений по интенсивности загрязнения ими окружающей среды ряд исследователей ставят на первое место. Масштабы их производства и использования быстро увеличиваются. Общепризнанно, что повышение урожайности сельскохозяйственных культур практически невозможно без широкого применения пестицидов.

Во всем мире пестициды используются на площади 1,4 млрд. га на сумму 38 млрд. долл.  За последние десятилетия число различных типов пестицидов сильно возросло. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и для самого человека. Длительное хранение пестицидов на неприспособленных складах и в разрушенной таре приводит к сильному загрязнению окружающей среды: почвы, водных питьевых источников (даже артезианских вод), в целом агроландшафтов.

Либерализация экономики привела к бесконтрольному применению пестицидов. Так, по данным Всемирной продовольственной организации ООН (ФАО) за 2007 год, в странах ЕС 40% из проверенных образцов фруктов, овощей, зерна содержали остатки пестицидов, 15% – содержали остатки нескольких пестицидов, а в 5% их количество превышало предельно допустимые концентрации.

Хотя по числу названий в продажу поступает больше всего различных инсектицидных препаратов, по применяемому количеству лидируют гербициды, а инсектициды занимают второе место. Применение пестицидов продолжает расти, и тенденция эта, видимо, сохранится и впредь .

Пестициды широко используются в Казахстане.      По данным медицинской статистики, острые кишечные инфекции в Казахстане занимают второе место среди наиболее частых заболеваний, а летом количество пищевых отравлений возрастает в несколько раз. Некоторые авторы связывают их с остаточными количествами пестицидов и нитратов. Учитывая   токсичный, мутагенный и канцерогенный эффекты и опасность накопления  пестицидов в окружающей среде, а так же   для здоровья человека необходим постоянный контроль за уровнем их содержания в различных объектах окружающей среды.

Поэтому цель  данной работы —  определение  остаточных количеств пестицидов в продуктах питания   города Алматы.

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

 

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.1 Пестициды, их общая характеристика и классификация

Пестициды — вещества, предназначенные для борьбы с животными и растениями-вредителями с целью повышения урожайности и сохранения материальных ценностей, созданных человеком. В отличие от других поллютантов пестицидами умышленно обрабатывают окружающую среду для того, чтобы уничтожить некоторые виды животных организмов. Наиболее желательным свойством пестицидов, в этой связи, является избирательность их действия в отношении организмов-мишеней. Однако селективность действия подавляющего большинства пестицидов не является абсолютной.

Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Они поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшает биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижает численность полезных насекомых и птиц, а в итоге представляют опасность и для самого человека .

             Пестициды делят на группы в зависимости от того, какие организмы они поражают:

—           Гербициды — для уничтожения сорной растительности;

—           Альгициды – против водорослей;

—           Дефолианты — для удаления листьев;                                                                                                                                                                

—           Дефлоранты — для удаления цветков;

—           Фунгициды — против паразитических грибов;

—           Бактерициды – против бактерий;

—           Инсектициды — против вредных насекомых;

—           Акарициды — против клещей;

—           Родентициды — для борьбы с грызунами;

—           Авициды — против птиц;

—           Десиканты – для высушивания растений на корню;

—           Ихтиоциды – против рыб;

—           Нематоциды- против круглых червей;

—           Стимуляторы и ингибиторы роста растений;

—           Антисептики;

—           Репелленты – вещества, отпугивающие насекомые [1, 2, 3] .         

Гербициды. По функции гербициды можно разделить на несколько групп. В одну из них входят вещества, применяемые для стерилизации почвы; они полностью предотвращают развитие на ней растений. К этой группе относятся хлористый натрий и бура. Гербициды второй группы уничтожают растения избирательно, не затрагивая нужные. Например, 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д) убивает двудольные сорняки и нежелательную древесно-кустарниковую растительность, но не вредит злакам. В третью группу входят вещества, уничтожающие все растения, но не стерилизующие почву, так что растения на этой почве могут потом расти. Так действует, например, керосин, по-видимому, первое вещество, примененное в качестве гербицида. Четвертая группа объединяет гербициды системного действия; нанесенные на побеги, они перемещаются по сосудистой системе растений вниз и губят их корни. Еще один способ классификации гербицидов основан на времени их применения, например, до посева, до появления всходов и т.д.

Фунгициды. Многие фунгициды – это неорганические вещества, содержащие серу, медь или ртуть. Сера была, вероятно, первым эффективным фунгицидом и широко применяется до сих пор, особенно для борьбы с мучнистой росой. Из органических соединений первым стали применять против грибов формальдегид. Сейчас наиболее распространены синтетические органические фунгициды, например дитиокарбаматы. Антибиотики типа стрептомицина тоже используют для борьбы с грибами, однако чаще – для защиты растений бактерий. Фунгицид системного действия перемещается по всему растению и действует подобно антибиотику, излечивая болезни, вызываемые грибами, или не давая им появиться. Фунгициды широко применяют для борьбы с плесенью. В хлеб, например, с этой целью добавляют пропионат натрия [4].

Как правило, пестициды – это яды, но не всегда; к ним относят также десиканты (иссушающие организм средства) и регуляторы роста. Большинство пестицидов – химические соединения, но тоже не всегда; для борьбы с сорняками и вредителями используются также вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы.

По химическому составу все пестициды делятся на хлорорганические и фосфорорганические.

Фосфорорганические инсектициды(ФОИ) представляют собой по большей части эфиры фосфорной и тиофосфорной кислот. В настоящее время это наиболее широко используемые пестициды. Они токсичнее хлорорганических инсектицидов, но менее стойки в окружающей среде и потому менее опасны с точки зрения экологии. Широкое исследование этих веществ началось в 1930х годах в лаборатории Герхарда Шрадера в Германии. Токсичность ФОС зависит от  строения алкильных радикалов при атоме фосфора. Для млекопитающих и человека производные фосфорной кислоты значительно токсичнее, чем тиофосфорной. Для насекомых имеет место обратная зависимость. Первым широко используемым пестицидом из этой группы был  тетроэтилпирофосфат (ТЭПФ) . Из-за высокой токсичности для млекопитающих он был позже заменен на другие соединения. Среди наиболее известных ФОИ: паратион, диазинон, хлорпирофос, карбофос, дисульфотион, малатион. Среди ФОС обнаружены не только эффективные пестициды, но и вещества, чрезвычайно токсичные для человека. Под руководством того же Шрадера на основе ФОС в 1940х годах были получены первые фосфорорганические боевые отравляющие вещества ( ФОВ), в частности, табун. Все ФОС- нейтротоксиканты, нарушающие проведение нервных импульсов в центральных и периферических холинэгических синапсах [5].

К хлорорганическим пестицидам относятся ДДТ, гексахлоран, гертахлор,  алдрин, диоксин и другие. Самым известным хлорорганическим пестицидам является ДДТ.  Швейцарский химик Пауль Мюллер, руководитель лаборатории фирмы Тейги» в 1938 году обнаружил замечательные инсектицидные свойства у дихлортрифенилтрихлорэтана (ставшего известным позднее под названием ДДТ) и спустя 10 лет за это открытие был удостоен Нобелевской премии в области биологии и медицины. Действительно, уже первые результаты применения этого «чудо-оружия» были просто ошеломляющими — рост урожайности, внедрение экономичных способов ведения сельского хозяйства, новые эффективные средства борьбы с насекомыми, переносящими инфекции. Во время Второй мировой войны ДДТ был применен против вшей, распространяющих сыпной тиф. В результате это была первая из войн, в которой от тифа погибло меньше людей, чем от пуль противника. Использование ДДТ против комаров — переносчиков малярии резко снизили смертность от этого заболевания. Если еще в 1948 г. только в Индии погибло от малярии более трех миллионов человек, то в 1965 г. в этой стране не было зарегистрировано ни одного случая смерти от малярии. Именно благодаря ДДТ таким образом удалось спасти миллионы жизней и именно за это Мюллер по праву получил Нобелевскую премию.

Хлорорганические пестициды отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая таким образом его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти вещества оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека [6].

Также пестициды классифицируются по критериям вредности и по степени опасности. Основным критерием вредности пестицидов является их токсичность при введении в желудок лабораторным животным (ЛД₅₀) и по этим показателям пестициды (ядохимикаты) делятся на:

1) особо токсичные, для которых ЛД₅₀  составляет до 50 мг/кг;

2) высокотоксичные – 50-200 мг/кг;

3) средней токсичности – 200-1000мг/кг;

4) малотоксичные – более 1000 мг/кг;

Пестициды обладают различной кожно-резорбтивной токсичностью;

1) резко выраженной, когда появляется раздражение кожных покровов при нанесении на них до 500 мг/кг;

2) выраженной – при нанесении 500-2000 мг/кг;

3) слабо выраженной – при нанесении более 2000 мг/кг.

Опасность вещества классифицируется по степени летучести:

1) резко выраженная, когда насыщающая концентрация больше или равна токсической;

2) выраженная — насыщающая концентрация больше пороговой;

3)маловыраженная — насыщающая концентрация не оказывает порогового действия.

Пестициды обладают различной способностью к кумуляции в организме:

1) сверхкумуляция — коэффициент кумуляции в пределах 1;

2) выраженная кумуляция – коэффициент кумуляции от 1 до 3;

3) умеренная кумуляция – коэффициент кумуляции от 3 до 5;

4) слабовыраженная – коэффициент кумуляции более 5.

Пестициды характеризуются следующими периодами полураспада в объектах окружающей среды, в основном в почве:

1) очень стойкие имеют период полураспада 1-2 года;

2) стойкие – от 6 месяцев — до 1 года;

3) умеренно стойкие – от 1месяца до 6;

4) малостойкие — до 1 месяца.

Пестициды классифицируются по степени опасности на классы:

• класс 1 «А» – чрезвычайно опасные;
• класс 1«Б» – высоко опасные;
• класс 2 – умеренно опасные;
• класс 3 – мало опасные;
• класс 4 – продукты, не представляющие острой опасности при обычном использовании[7] .

 

1.2 Применение  пестицидов

 Обыкновенно считается, что в мире сменилось за последнее столетие (эпоху наиболее массового их применения) три поколения пестицидов. Первое из них зародилось почти одновременно с первой мировой войной и по любым нынешним меркам может вызывать только чистый ужас, поскольку составляли его в значительной степени обычные яды, токсичные для человека и позвоночных едва ли не в большей степени, нежели для тех “вредителей”, против которых они использовались — соединения мышьяка и ртутьорганические соединения, применявшиеся к тому же в чудовищных концентрациях.

Рождению и внедрению второго поколения средств для войны с природой вновь способствовала война между людьми — Вторая мировая. В военное время средства контроля над насекомыми особенно необходимы, так как из-за общей необустроенности и массовых передвижений людских масс обильно разводятся паразиты — вши, блохи, клопы, способствующие возникновению эпидемий. Поэтому по всему миру были с энтузиазмом приняты вновь созданные или впервые примененные для борьбы с насекомыми хлорорганические пестициды — в том числе такие ныне печально известные, как ДДТ  и гексахлоран, он же 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан (ГХЦГ). Инсектицидом, собственно, является гамма-изомер ГХЦГ — линдан. Тогда же появились и несколько менее известные хлорорганические пестициды, ряд которых — альдрин, дильдрин, гептахлор, хлордан, токсафен, мирекс — вошли впоследствии в “грязную дюжину” наиболее опасных загрязнителей окружающей среды, безусловно осуждаемых ныне международным сообществом. Немаловажный факт: из “грязной дюжины” девять веществ — три четверти — составляют именно пестициды, некогда с восторгом принятые в качестве “чудесного избавления” от проблем. К хлорорганическим соединениям также относятся несколько получивших широкое распространение гербицидов, в том числе применяющийся до сих пор 2-4-Д[8].

Другой класс соединений, к которому относятся многие пестициды второго поколения, — фосфорорганические соединения, в том числе эфиры тиофосфорной кислоты. Среди соединений этого класса — инсектициды октаметил, тиофос, меркаптофос. И далеко не случайно к ним же относятся вещества, производившиеся в качестве боевых отравляющих веществ при подготовке к химической войне — хорошо известные зарин и зоман. Разница в отравляющих свойствах химического оружия и пестицидов так невелика, что в ряде случаев военные обращали внимание на запасы пестицидов в качестве стратегического резерва с возможным боевым применением, а производство пестицидов нередко становилось основой для производства боевых ОВ, как и наоборот. К этому же поколению пестицидов относятся карбаматные гербициды и инсектициды, производные мочевины гербицидного действия, различные синтетические фунгициды, бактерициды, зооциды, нематоциды.

Уже в 1950-е годы обнаружились отрицательные последствия применения пестицидов второго поколения. Это стало толчком к появлению третьего поколения, состоящего в основном из синтетических пиретроидов и гормональных препаратов. Основные их отличительные особенности — способность к более быстрому разрушению в окружающей среде, но при этом более высокая ядовитость, позволяющая уменьшить нормы расхода. Благодаря этому уменьшается содержание остатков пестицидов в сельскохозяйственных продуктах, но зато повышается вероятность несчастных случаев при их применении.

Среди пестицидов третьего поколения — сумицидин, амбуш, цимбуш и децис.

Как мы видим, смена пестицидных поколений представляет собой мрачный и нелепый процесс: стоит людям разочароваться в одном классе веществ, поняв, насколько они вредны, как тут же на смену ему приходит другой, про который почему-то заранее уверены, что уж с этим-то все будет в порядке. Пестициды вводились в употребление с такой скоростью, что  к моменту запрещения многих опасных пестицидов для них так еще и не было выработано никаких гигиенических норм.

Разработка новых пестицидов продолжается с большой активностью, но становится все труднее и труднее, так как требования к ним на мировом рынке и в отдельных странах ужесточаются. Чтобы выделить один перспективный пестицид,приходится перебрать десятки тысяч веществ[8, 9].

 

1.3 Природные нетоксичные пестициды

Важное направление современного сельского хозяйства — замена химических пестицидов на природные. В некоторых регионах мира природные нетоксичные пестициды применяются издавна.

В США, например, патент на применение в качестве средства защиты в сельском хозяйстве так называемой «диатомовой земли» — измельченных скелетов микроскопических водорослей диатомей — был зарегистрирован более 150 лет назад. Действие таких составов, по-видимому, в основном механическое: мельчайшие частицы забивают трахеи насекомых. Этот же принцип используют, наверное, и птицы, «купающиеся» в мелкой пыли для избавления от кожных и перьевых паразитов. Исследованиями Министерства сельского хозяйства США в 1970-е гг. было показано, что добавление 0,5-3,0 кг такого порошка на 1 т зерна предохраняет его от поражения насекомыми (в мире от 20 до 30% собранного зерна теряется при хранении).

На основе кремниевой пудры сейчас зарегистрировано немало средств борьбы с домашними насекомыми. Кроме «диатомовой земли» все шире используются неорганические пестициды типа силиконовых аэрогелей («драйуан», «драйдай») и борной кислоты. Число таких примеров увеличивается с каждым годом. Обнаружено, что опрыскивание составом, полученным из панцирей ракообразных (раков, крабов, лобстеров, креветок) и кутикулы насекомых, позволяет сохранять фрукты свежими в течение 9 месяцев. Тысячи тонн таких панцирей выбрасываются в море, загрязняя его. На первых этапах разработки препарата получили хитозан — на основе растворения хитина в кислоте, потом нашли карбоксиметилхитозан, растворимый в воде [10, 11].

Доказан факт инсектицидной активности ряда широко распространенных и сравнительно безопасных веществ. Показано, что эти вещества, внесенные в измельченном виде в почву, способствуют усилению деятельности микроорганизмов, которые в свою очередь поражают виды насекомых, размножающихся в массовом количестве, а также нематод. Этим открыты широкие возможности разработки «природных пестицидов», основанных на естественных продуктах, таких, как панцири крабов и других ракообразных и створки моллюсков.

Своеобразным направлением биозащиты может считаться использование пестицидных препаратов, основанных на природных, чаще всего растительных, ингредиентах. Известно, например, что высушенные или измельченные листья картофеля, помещенные с клубнями в хранилища, уменьшают потери картофеля при хранении до 40%.

Существует немало инсектицидных препаратов, основанных на растительных ингредиентах. С колорадским жуком, многими вирусами,в том числе вирусом табачной мозаики, эффективно борются посредством опрыскивания растений настоем зеленого перца, иногда смешиваемого с чесноком, табаком или их корнями .

Настои дерриса в сочетании с разными другими растениями успешно применяются для защиты рисовых полей в Латинской Америке и Индонезии.

Одним из самых широко распространенных природных пестицидов в Юго-Восточной Азии, Африке (Сахара), на Фиджи, на Маврикии и в некоторых странах Центральной Америки являются плоды дерева ним, применяемые в виде пудры или растворов против тлей, гусениц, бабочек, клещей, травоядных насекомых, в том числе против всех кузнечиков и саранчи, жесткокрылых и других массовых «вредителей». В виде пудры, действующей как контактный яд, широко используется ромашка пиретрум в Центральной Америке и Бразилии также используются молодые ветви дерева квассия, а в Индии его близкого родственника — Picraama excelsa. Широко известно инсектицидное действие табака. На Филиппинах для борьбы с почвенными «вредителями» закапывают в почву листья хренового дерева. Пудра из листьев папайи предохраняет кофе от ржавчины и грибковых заболеваний. Немало растительных препаратов используются для сохранения зерна и бобов.

К середине 1970-х гг. в мире было известно в общей сложности около 2000 видов растений с выраженной инсектицидной активностью. Для нашей флоры известны многие десятки растений с инсектицидной активностью — настоев, порошков из луков, чеснока, живокости, софоры, ежовника, молочая, хрена, горчицы, петрушки, багульника, белены, дурмана, маков и многих других.

Напомним, что издавна в некоторых регионах мира используются естественные бактериальные препараты: собираются трупы погибших от заболеваний насекомых, размалываются и распыляются по полю для заражения живых «вредителей». Особенно эффективна эта техника при защите овощных культур [3, 12].

 

1.4  Влияние пестицидов на окружающую среду

Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Применение пестицидов позволяет получать стабильные урожаи и ограничивать распространение инфекций, передаваемых животными-переносчиками, например, малярии и сыпного тифа. Однако непродуманное использование пестицидов имеет и негативные последствия. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и для самого человека [13].

Длительное хранение пестицидов на неприспособленных складах и в разрушенной таре приводит к сильному загрязнению окружающей среды: почвы, водных питьевых источников (даже артезианских вод), в целом агроландшафтов. Оно ведет к появлению устойчивых к ним видов организмов, особенно среди насекомых; губит хищников (естественных врагов вредителей) и других полезных животных. Последнее вызывает резкое увеличение устойчивости к пестицидам возбудителей опасных болезней растений. Например, сейчас уже 110 видов наиболее опасных фитопатогенных грибов стали высокоустойчивыми к 50 наиболее распространенным фунгицидам. А ведь грибные болезни вызывают 80% потерь урожая сельскохозяйственных культур.

Особую опасность представляют хранящиеся стойкие органические загрязнители: хлорорганические соединения, ртутьорганические протравители, а также обладающие высокой токсичностью фосфорорганические и медьсодержащие пестициды, нитросоединения.

 Пестициды распространяются на большие пространства, весьма удаленные от мест их применения. Многие из них могут сохраняться в почвах достаточно долго. При использовании даже наименее летучих компонентов более 50% активных веществ в момент воздействия переходят прямо в атмосферу, а для таких пестицидов, как ДДТ и диэлдрин, характерна дистилляция с парами воды на земной поверхности. Эта часть пестицидов, не достигших растений, подхватывается ветром и осаждается в районах суши или океана, весьма удаленных от зон применения вещества. Они в конечном итоге попадают в различные экосистемы, включая океан, пресноводные водоемы, наземные биомы и др., в значительных количествах накапливаются в почвах и увеличивают свои концентрации при движении по трофическим цепям  [10].

Другой аспект проблемы связан с поведением пестицидов в окружающей среде. Хлорированные (как например ДЦТ, линдан, кепон, алдрин и многие другие) или Нg-, As-, Pb-содержащие пестициды относятся к весьма стабильным. Это означает, что они очень медленно разрушаются (или даже совсем не разрушаются) под действием солнца или бактерий. Об устойчивости пестицида в окружающей среде судят по времени, в течение которого он сохраняется в почве после обработки. Период полужизни у ДДТ составляет примерно 20 лет. Такие же элементы, как ртуть и мышьяк полностью не разлагаются — они циркулируют по экосистемам или оказываются захороненными в иле. Подавляющее большинство наиболее известных пестицидов имеют тенденцию накапливаться в живых организмах, причем не только в количествах больших, чем в окружающей среде, но и в концентрациях, возрастающих по мере продвижения по пищевым цепям. Это называется эффектом биологического усиления[1, 5, 6]. Несмотря на то, что сведения о влиянии пестицидов на сообщества организмов и функционирование экосистем ограничены и не систематизированы, отмечено, что ввиду высокой способности к биоаккумуляции и низкой степени разложения, они могут оказывать неблагоприятное влияние на организмы всех трофических уровней, особенно на обладающих высокой чувствительностью первичных продуцентов.      Эти ядохимикаты распространяются медленно, но уверенно в пищевой цепи, и становятся все более концентрированными, и если однажды попали в организм, то их очень трудно вывести. Представьте себе, что с поля дождь смывает пестициды в близ лежащий водоем, а водоросли абсорбируют химикаты из воды, мелкие креветки поедают водоросли, и день за днем яд накапливается внутри их организмов. Затем рыба съедает много отравленных креветок, и яд становится еще более концентрированным. В итоге, птица съедает много рыбы, и концентрация ядохимикатов становится еще больше. Таким образом, то, что сначала было слабым раствором пестицидов в пруду посредством пищевой цепи, может превратиться в 80000 раз более концентрированным веществом, согласно данным Британской Медицинской Ассоциации .  Известно, что водоросль кладофора за три дня извлекает из воды столько ДДТ, что его концентрация увеличивается при этом в 3000 раз. Для уничтожения комаров на одном из калифорнийских озер применяли ДДТ. После обработки акватории концентрация ДДТ в воде составила 0,02 ppm (частей/миллион), в планктоне — 10, в планктоноядных рыбах — 900, в хищных рыбах — 2700, а в птицах, питающихся рыбой — 2100 ppm, т.е. содержание ДДТ в тканях птиц, не подвергавшихся непосредственно воздействию инсектицида почти в 100 тысяч раз превышала его концентрацию в воды. Один килограмм жира тюленей, обитающих у британских берегов, содержит 10-40 мг ДДТ. Нечувствительные к действию ДДТ, дождевые черви являются своеобразными ловушками этого вещества, активно поглощая его из почвы и накапливая в организме [14, 15, 16]. Простая классификация пестицидов для определения их безопасности представлена в таблице 1.

 

Таблица 1

Показатели, характеризующие относительную токсичность, устойчивость и биоаккумуляцию некоторых пестицидов*. 

 

наименование пестицида	токсичность		Устойчи- вость	Биоакку-муляция	суммарный индекс
	крысы	рыбы

 

ХЛОРИРОВАННЫЕ ПЕСТИЦИДЫ
ДДТ	2,7	3,7	4,0	4,0	14,4
Алдрин	3,2	3,9	4,0	3,1	14,2
Диэлдрин	3,1	3,9	4,0	3,0	14,0
Эндрин	3,5	4,0	4,0	2,8	14,3
Линдан	2,7	3,4	4,0	1,5	11,6
	(3,0)	(3,8)	(4,0)	(2,9)	(13,7)
ФОСФОРСОДЕРЖАЩИЕ ПЕСТИЦИДЫ
Дихлофос	3,0	2,7	1,3	1,0	8,0
Дисульфотон	3,9	3,3	1,1	1,0	9,3
Паратион	3,6	3,3	1,3	1,0	9,2
Форат	4,0	3,7	1,1	1,0	9,8
	(3,3)	(3,3)	(1.2)	(1,0)	(8,8)
КАРБАМАТЫ
Карбарил	2,1	2,4	1,1	1,0	6,6
Карбофуран	3,6	2,9	1,4	1,0	8,9
	(2,8)	(2.6)	(1,2)	(1,0)	(7,6)
ТРИАЗИНЫ
Атразин	1,7	2,0	3,6	1,0	8,3
Прометон	1,7	2.5	4,0	1,0	— 9,2
	(1,9)	(2,3)	(2,5)	(1,0)	(7.6)
ПЕСТИЦИДЫ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ
2,4,5-Т	2,5	2,8	1,4	1,0	7,7
2,4-D	2,4	1,4	1,1	1,0	5,9
	(2,0)	(2,1)	(1,6)	(1,0)	(6,7)

 

— степень токсичности пестицида основана на LD50, на устойчивость пестицида в окружающей среде указывает время, в течение которого он сохраняется, а на биоаккумуляцию — накопление пестицидов. По шкале от 1 до 4, максимальная оценка соответствует наибольшей токсичности, или стабильности, или наиболее выраженной способности к аккумуляции.

— в скобках дано среднее значение для всей группы

*источник-  . Мельников Н.Н., Волков А.И., Короткова О.А. Пестициды и окружающая среда. М.: Химия, 1977. 223 с.

http://www.agroxxi.ru/

 

1.5 Влияние пестицидов на здоровье человека

Все пестициды оказывают негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.

Выделяют три типа воздействия СОЗ (пестицидов) на человека:

• Острые отравления, которые вызываются большими дозами СОЗ и возникают обычно вследствие аварий или пожаров на химических предприятиях.
• Хроническое воздействие умеренных доз связано, как правило, с профессиональной деятельностью работников химических производств либо персонала, непосредственно вовлеченного в процесс применение пестицидов.
• Хроническому воздействию очень малых доз СОЗ, поступающих в основном по пищевым цепям, подвергается вся биосфера земного шара, хотя степень воздействия колеблется в зависимости от пищевого рациона, географического положения и уровня промышленного развития .

Наиболее интенсивное воздействие пестицидов испытывают рабочие на их производстве, а также персонал, занятый в сельском хозяйстве (сельхозавиация, фермеры, агрономы и другие специалисты). Еще в 1979 году было установлено снижение способности к оплодотворению у сельскохозяйственных рабочих, занятых на банановых плантациях в Коста-Рике.

К показателям, характеризующим отдаленные эффекты, относятся и длительность времени до наступления желанной беременности. Женщины, проживающие на загрязненных пестицидами территориях, отличаются такими изменениями репродуктивного здоровья, как позднее менархе, нарушение менструального цикла, самопроизвольные аборты, высокая частота гинекологической и акушерской патологии, нарушения темпов и сроков физического и полового развития девочек. В загрязненных пестицидами хлопкосеющих районах Казахстана наблюдается смещение обычного распределения полов за счет увеличения числа мальчиков. Выявлено также значение таких факторов риска, как профессиональный контакт матери с пестицидами, использование пестицидов в домашнем хозяйстве, проживание на расстоянии менее 0,4 км от сельскохозяйственных объектов.

Прямые отравления пестицидами отмечаются в мире ежегодно у 2 млн. человек, из них около 50 тыс. приводят к смерти. В зависимости от структуры загрязнения пестицидами, наблюдается рост сердечно-сосудистой и эндокринной патологии, все более широко распространяются аллергические заболевания. На территории Воронежской области среди населения отмечается рост йоддефицитных состояний, в этиологии которых наряду с природным дефицитом йода большую роль играют и пестициды, блокирующие захват йода щитовидной железой.

Мутагенная активность пестицидов – одно из самых опасных проявлений отрицательного влияния на здоровье человека и его потомства.

К числу наиболее серьезных отклонений в состоянии здоровья детей, составляющих существенную часть в общей заболеваемости и смертности, относятся врожденные пороки развития (ВПР). На протяжении последних лет наблюдается рост показателей частоты данного вида патологии, зарегистрированных среди новорожденных .

В структуре общей заболеваемости в сельской местности ведущее место принадлежит заболеваниям и инфекциям кожи, подкожной клетчатки, на втором месте – болезни органов дыхания, на третьем месте – заболевания мочеполовой сферы.

Пестициды, обладая высокой биологической активностью, направленной на уничтожение вредных живых объектов, преднамеренно вносимые в окружающую среду и циркулирующие в ней, представляют реальную опасность для окружающей среды и здоровья человека. В связи с этим, по сравнению с химическими веществами другого назначения, во всем мире пестициды с медицинских и экологических позиций оцениваются наиболее строго.

В обязательном порядке каждый препарат изучается на наличие специфических и отдаленных эффектов действия (аллергенность, иммунотоксичность, эмбриотоксичность, репродуктивная токсичность, мутагенность, канцерогенность). Многолетними эпидемиологическими исследованиями установлено, что, вызывая снижение защитных сил организма и нарушая иммунный статус, пестициды способствуют заболеваемости населения. При этом отмечается рост в 1,5 раза аллергических заболеваний, в 8,1 раза — болезней печени и желчного пузыря, в 4,4 раза – вегето-сосудистых дистоний, число врожденных аномалий превышало средние показатели  в 1,7 раза, хронических болезней миндалин и аденоидов – в 3 раза, бронхиальной астмы – в 1,5 раза. Среди детей и взрослых, проживающих на загрязненных пестицидами территориях, отмечено превышение числа случаев заболеваний: до 6 раз – по болезням эндокринной системы; в 1,3-1,9 раза – по анемиям; в 1,7-3,0 раза – по врожденным аномалиям, в 1,2-2,4 раза – по осложнениям беременности и родов.

Использование некоторых пестицидов повышает риск возникновения болезни Паркинсона.  В настоящее время достоверно установлены генетические нарушения у лиц, перенесших острое отравление фосфорорганическими соединениями, и у рабочих промышленных предприятий, подвергающихся хроническому воздействию низких концентраций этих веществ (повышение эмбриональной смертности и врожденных аномалий у потомства).

Повышенная частота хромосомных аберраций отмечена у жителей Вьетнама, где во время войны были использованы в качестве дефолианта большие количества 2,4,5-Т. Сильное мутагенное, канцерогенное и тератогенное воздействие вызывают ТХДД даже в очень низкой концентрации.

Некоторые пестициды могут выступать как индукторы или модификаторы мутационного процесса. В связи с этим они могут рассматриваться как факторы генетической изменчивости биоценозов [17, 18, 19].

В целом среди пестицидов-мутагенов выделяют вещества, вызывающие наследственные нарушения при действии в физиологически нетоксичных дозах, и вещества, вызывающие этот эффект только при воздействии на организм завышенных (в сравнении с рекомендованными) доз и концентраций.

 

1.6  Остаточные количества пестицидов в продуктах питания  и их мониторинг

Во многих пищевых продуктах могут накапливаться вредные для человека вещества. Экологическое неблагополучие почвы, воды и воздуха определяется накоплением в этих средах широкого спектра опасных для здоровья чужеродных веществ, поступающих через продукты питания в организм человека. Особую проблему составляет широкое применение в сельском хозяйстве пестицидов, без которых сегодня не мыслится высокоэффективный агрокомплекс. Попадая в растения, пестициды могут накапливаться в них, оказывая токсическое действие на человека . Более того, описаны канцерогенные и мутагенные эффекты некоторых пестицидов. С другой стороны, для многих пестицидов известен выраженных эффект биологического усиления в результате прогрессивного накопления токсичных веществ в пищевой цепи, на вершине которой может оказаться и человек. Попадая в водоемы, пестициды могут оказаться в водорослях, зоофитопланктоне, рыбе. Многообразие пестицидов не позволяет остановиться в отдельности на каждом виде. Следует отметить, что во многих странах мира определены величины допустимых остаточных количеств (ДОК) пестицидов в продуктах питания (мг/кг). Предельно допустимые остаточные количества пестицидов чаще составляют 0,1—5 мг/кг. Содержание ряда пестицидов в продуктах питания вообще не допускается [6, 11, 20]. 

По данным ООН, ежегодно почти у 1 млн человек регистрируют отравления пестицидами, применяемыми при обработке сельскохозяйственных культур, из них около 40 тыс. человек погибают. При этом следует отметить, что число острых отравлений, вызванных пестицидами, как правило, не превышает 10 % общего числа острых отравлений. Однако из общего числа отравлений химическими средствами со смертельным исходом в мире на долю пестицидов приходится 2,6 %. Таким образом, пестициды нельзя отнести к химическим средствам, представляющим ощутимую реальную опасность в повседневной жизни человека. В то же время существует опасность косвенного (через пищевые цепи) влияния пестицидов на здоровье человека и его наследственный аппарат. Токсиколого-гигиенические проблемы, с которыми сталкивается человек при применении пестицидов, носят в основном хронический характер. В индустриальном регионе существует потенциальная опасность возникновения пищевых отравлений и экологических поражений организма пестицидами. В 38,9% исследованных проб, существующими методами лабораторных исследований, определялись остаточные количества пестицидов, в том числе 5,6 % в концентрациях выше максимально допустимого уровня. Наибольшее количество пестицидов накапливали мясо и мясопродукты, молоко и молокопродукты, овощи и фрукты, выращенные и изготовленные в индустриальном регионе .

       В Российской Федерации ежегодно исследуется около 200000 проб продовольственного сырья и пищевых продуктов на наличие остаточных количеств пестицидов. Так, в 2007 году было исследовано 202387 проб пищевых продуктов на наличие пестицидов, что составило 17,6% от общего количества проб пищевых продуктов, исследованных по химическим показателям. Данный показатель занимает третье место после числа исследованных проб пищевых продуктов на наличие токсичных элементов (278972 проб). В Европе в 45,7% овощей и фруктов найдены пестициды.
Больше всего остатков пестицидов найдено в мандаринах (79%), грушах (70%), апельсинах (69%), огурцах (29%) [10, 19, 20].

 

1.7  Обеспечение экологической безопасности продукции сельского хозяйства

        В решении проблемы воздействия пестицидов на здоровье первоочередное внимание необходимо уделять безопасности продукции сельского хозяйства, поскольку из общего количества пестицидов, поступающих в организм человека из окружающей среды, более 90% приходится на продукты питания.

Экологическая безопасность продукции сельского хозяйства может быть достигнута:

• при использовании принципов «экологизации» сельского хозяйства;
• при развитии гидропонного выращивания продукции растениеводства;
• при применении электрофизических методов для повышения эффективности мероприятий по протравливанию, дражированию семян, активированию их жизнедеятельности, увеличению урожайности;
• при очистке почвы от экотоксикантов и т.д.

Наряду с этим, решение проблемы безопасности сельскохозяйственной продукции тесным образом связано с проблемой устойчивого развития, поскольку, в соответствии с рекомендациями документов Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992 г.), устойчивое развитие территории какого-либо государства понимается как сбалансированное решение социально-экономических задач, проблем сохранения благоприятной окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений людей. Под показателями устойчивого развития подразумеваются обобщенные фактические (или прогнозируемые) данные, характеризующие качество жизни, уровень технического развития и экологического благополучия [21, 22, 23].

 

 

1.8  Проблема пестицидов в Казахстане

СОЗ — группа химических веществ, соединения и смеси которой обладают высокими токсическими свойствами. Осаждаясь на большом расстоянии от источников выброса (в результате переносов по воздухе и воде), СОЗ накапливаются в воде и почвах. Даже в малых дозах СОЗ могут нарушить нормальные биологические функции и представлять реальную угрозу здоровью человека и окружающей среде.

       В результате воздействия СОЗ на человеческий организм, могут возникнуть онкологические заболевания, аллергия и гиперчувствительность, расстройство нервной и иммунной систем. Влияя на репродуктивную систему, СОЗ могут нанести вред нескольким поколениям людей.   Осознание этих угроз подтолкнуло многие страны ввести специальные правовые и регуляторные механизмы для управления этими вредными веществами. В мае 2001 г. была принята Стокгольмская конвенция о СОЗ. По самым последним данным, из государств бывшего Союза конвенцию подписали Казахстан (присоединился к конвенции 22 мая 2001 года), Латвия, Литва, Украина, Молдова, Грузия, Армения, Кыргызстан, Таджикистан. Из государств, соседствующих с центрально-азиатским регионом – Российская Федерация и Китай.

Проблема СОЗ является межрегиональной. Ранее страны Центральной Азии являлись частью единого хозяйственного механизма бывшего СССР, поэтому в них скопился примерно одинаковый набор загрязнителей и соответственно, стоят сходные проблемы управления СОЗ, их инвентаризации и уничтожения.
Проблеме СОЗ в государствах Центральной Азии пока не уделяется должного внимания. Ни в промышленности, ни в сельском хозяйстве она не рассматривается как самостоятельная. Не создана отлаженная, четко функционирующая система управления СОЗ, нет специализированных организаций в этой области. Работы по СОЗ рассредоточены — ими занимаются подразделения министерств охраны окружающей среды, сельского хозяйства, здравоохранения, Академии наук. Экспертов тревожит полная неосведомленность правительственных кругов и общественности о проблеме СОЗ.

В Казахстане сегодня скопилось несколько сотен тонн пестицидов (биологически активных веществ, использующихся в сельском хозяйстве), запрещенных и отсутствующих в списках средств для борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками. Кроме того, в республике находятся пестициды с истекшим сроком хранения и самые вредные — пестициды из числа стойких органических загрязнителей (СОЗ). Таковы результаты предварительной инвентаризации устаревших и нежелательных к использованию пестицидов, которая была проведена в Казахстане в январе-мае 2001 года Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды РК при поддержке экологической программы ООН — ЮНЕП Chemicals. Профессор М. Ишанкулов, являвшийся координатором проекта по предварительной инвентаризации устаревших и нежелательных к использованию пестицидов,   обеспокоин, так как  по результатам предварительной инвентаризации, в Казахстане впервые было установлено общее количество пестицидов всех категорий, подлежащих утилизации и захоронению. Данные пока не являются окончательными и несколько расходятся: 1200 т (по данным областных управлений по охране окружающей среды) и более 620 т (по данным областных территориальных управлений Министерства сельского хозяйства РК). По данным профессора Ишанкулова, детальная инвентаризация конкретных складов и хранилищ в областях пока не проводилась. В процессе инвентаризации в Казахстане были установлены три категории пестицидов, подлежащих утилизации и захоронению:

• пестициды, запрещенные и отсутствующие в списках химических и биологических средств, используемых в республике для борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками — более 336 т;
• пестициды устаревшие — 323 т;
• пестициды, пришедшие в негодность по условиям хранения. Общее количество препаратов, которые уже невозможно идентифицировать, составило более 500 т (по данным областных управлений охраны окружающей среды) и более 60 т (по данным областных территориальных управлений Министерства сельского хозяйства). Пестициды, завезенные еще в советские времена (в 70-80 гг.) и неиспользованные, хранятся в неприспособленных, ветхих помещениях, с протекающими крышами, зачастую сваленные в одну кучу. Среди них вполне вероятно нахождение и СОЗ. Остатки таких пестицидов попадают в реки и водоемы с грунтовыми водами и загрязняют окружающую среду;
• стойкие органические загрязнители из числа пестицидов — 39,5 т (гексахлорциклогексан (ГХЦГ) — 24 т (Атырауская противочумная станция), токсафен — 15 т (Северо-Казахстанская область) и ДДТ — 0,5 т (Восточно-Казахстанская область)) [23].

Препараты для использования в сельском хозяйстве (гербициды и инсектициды) Казахстан, в основном, импортирует. Единственный производимый в стране пестицид — «KZ» — не принадлежит к СОЗ. По официальным данным, в республику ввозятся только препараты, разрешенные для применения.

В числе крупных зарубежных компаний-производителей пестицидов, с которыми сотрудничают казахстанские поставщики -«Уфахимпром» (Россия), «Зенека» (Великобритания), «Юниролл Кемикал» (CША), «Новартис» (Швейцария), «Рон Пуленк» (Франция), «Монсанто» (США). По объемам поставок преобладает 2,4 Д- аминная соль, ввозимая из России.

Однако, учитывая прозрачность границ страны с Россией, Узбекистаном, Кыргызстаном, эксперты предполагают, что кроме зарегистрированных фирм, в Казахстане существуют организации, которые занимаются нелегальным ввозом пестицидов на территорию республики. Так, в последнее время в свободной продаже на рынках городов и поселков страны появился дуст. Это вещество используется для бытовых целей. Однако покупатели контрабандно завезенного препарата почти не знают о том, что дуст (ДДТ или ГХЦГ) входит в число наиболее токсичных и стойких среди всех пестицидов и его бесконтрольное распространение запрещено .

Ситуация с СОЗ в Казахстане достаточно серьезная, с каждым годом возрастает их потребность в сельском хозяйстве (таблица 2). Согласно данным мониторинга сред жизнеобеспечения, который осуществляют санитарно-эпидемиологические службы Агентства РК по делам здравоохранения, проблема загрязнения земель пестицидами остается. И хотя по предварительной оценке, запасы пестицидов в Костанайской, Южно-Казахстанской и Западно-Казахстанской областях невысоки, загрязненность почв остаточными количествами пестицидов здесь выше среднего республиканского уровня[11, 15].

Известно также, что сведения о СОЗ промышленного происхождения в Казахстане разрозненны и бессистемны, анализы таких СОЗ единичны.
        В ближайшее время Казахстану и другим странам ЦА необходимо будет решить ряд первоочередных проблем, связанных с СОЗ — например, создать единую систему управления СОЗ, действующий Центр регистров потенциально токсических химических веществ (ПТХВ) и т. п.

После подписания Республикой Казахстан 23 мая 2001 года Стокгольмской конвенции о СОЗ, решением Совета Глобального Экологического Фонда (ГЭФ) стране был предоставлен грант в размере 500 000 долл. США для реализации поддерживающих мероприятий (разработки Плана действий) Стокгольмской конвенции СОЗ. В настоящее время решены все организационные вопросы и проект готов к запуску. Поддерживающие мероприятия помогут правительству осознать степень остроты проблемы СОЗ в Казахстане, повысить уровень информированности общественности[24, 25].

Если в 60-70-х годах в республике объем использования пестицидов в год превышал сто и более тонн, то в последующие годы происходит снижение, однако, в сравнении с 60-ми годами увеличилось число наименований средств защиты растений с 30 до 182 (таблица 3) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Использование пестицидов в сельском хозяйстве (л)*

Область	Год
	2005	2006	2007	200
Акмолинская	1 512 609,0	1 558 373,0	2 315 508,0	2 087 744,0
Актюбинская	73 030,0	463 778,0	16 674,2	108 556,0
Алматинская	332 766,3	215 489,9	254 143,7	361 634,0
Атырауская	24 294,0	13 080,0	602,8	29 470,0
Восточно-Казахстанская	190 605,0	176 728,0	141 284,0	223 429,0
Жамбылская	11 175,0	191 977,6	172 101,3	50 179,0
Западно-Казахстанская	103 126,0	81 343,0	112 937,0	96 265,0
Карагандинская	196 187,0	126 869,0	187 556,0	207 825,0
Костанайская	2 107 695,0	1 902 764,8	1 714 154,2	2 070 295,0
Кызылординская	210 543,4	34 318,7	13 060,0	15 061,0
Мангистауская	700,0	1 500,0	850,0	1 409,0
Павлодарская	128 405,0	60 088,0	58 314,0	77 480,0
Северо-Кказахстанская	1 872 805,0	1 634 524,1	2 163 711,5	2 100 008,0
Южно-Казахстанская	232 721,0	124 443,3	124 499,0	200 117,0
ВСЕГО	6 807 611,7	6 585 274,3	7 275 395,6	7 629 472,0

*Источник-  Республика Казахстан. Санитарно-эпидемиологические правила и нормы Республики Казахстан «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям применения пестицидов (ядохимикатов)»

Таблица 3

Общая динамика применения средств защиты растений в Казахстане за период 1986-2000 гг.*

 

Годы	Количество наименований пестицидов	Объем применения в тоннах
1986 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 2000	65 90 90 100 85 95 147 147 182	46 000 36 000 30 000 25 000 20 000 18 000 13 660 13 000 32 000

*Источник: Нажметдинова А.Ш. Пестициды и их применение в Казахстане // Здоровье и болезнь. – 2001 – № 1. — С. 39.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

2.1 Методы исследования пестицидов

В аналитической практике для определения содержания пестицидов  чаще используют метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Газожидкостная хроматография- метод разделения и анализа смесей газо- или парообразных веществ, основанный на их растворимости в тонком слое жидкости, нанесённой на твёрдый носитель. В газожидкостной хроматографии (ГЖХ) подвижной фазой служит газ, а неподвижной фазой является жидкость, которая либо нанесена на внутреннюю поверхность колонки (капиллярная колонка), либо на твердый носитель, например диатомовую землю, порошок тефлона или мелкие стеклянные шарики (насадочная колонка). Жидкая фаза для нанесения предварительно растворяется в летучем растворителе, таком, как эфир. Например, мелкие стеклянные шарики погружают в раствор полиэтиленгликоля в эфире и после того, как эфир улетучится, каждый шарик оказывается покрытым слоем полиэтиленгликоля. При температуре, которая обычно используется в газожидкостной хроматографии, полиэтиленгликоль плавится и остается на шариках в виде жидкой пленки. Образец, представляющий собой вещество, способное испаряться без разложения, вводят в жидком состоянии с инертным газом, например гелием, аргоном или азотом, и затем нагревают. Образующаяся газовая смесь проходит через колонку по схеме, показанной на рисунке справа.

Насадочные колонки обычно имеют диаметр около 0,5 см и длину от 1 до 20 м. Длина капиллярных колонок обычно колеблется в пределах от 30 до 100 м. Для достижения особенно хорошего разрешения применяются капиллярные колонки до 2 км в длину.

Испаренные вещества постоянно перераспределяются между подвижной газовой фазой и неподвижной жидкой фазой в соответствии с их коэффициентами распределения, в результате чего и происходит хроматографирование. На конце колонки находится подходящий детектор [26, 27].

 

Схема аппарата для газожидкостной хроматографии

 

 

 

 

1. ввод образца
2. колонка
3. газ-носитель
4. детектор
5. термостат

 

 

2.2 Объекты исследования

Объектами исследования  служили   фрукты   и  рис –   отобранные на  АО “Достар Маркет” (Зеленый базар) в течение 2009-2010  годов.. Отбирались   фрукты, как местные, так и  завезенные в город Алматы из разных стран. Определение хлорпирофоса  проводилось в лаборатории санитарного надзора АО “Достар Маркет”, определение гептахлора    проводилось   на кафедре ботаники и экологии КазНУ им. аль-Фараби методом газожидкостной хроматографии.

   Хлорпирофос (дурсбан) — фосфорорганический пестицид.    При нормальных условиях белое кристаллическое вещество, температура плавления 41,5 — 43,5°С. Хорошо растворяется в некоторых органических растворителях: в ацетоне (6500 г/кг), бензоле (7900 г/кг), хлороформе (6300 г/кг), ксилоле (4000 г/кг), этаноле (630 г/кг); в воде при 25°С практически нерастворим — 2 мг/л. Устойчив в нейтральной и кислой средах, относительно быстро гидролизуется в щелочной среде.

Хлорпирофос применяется в качестве контактного инсектицида широкого спектра действия. Принадлежит к группе органофосфатов. Хлорпирофос убивает насекомых, разрушая их нервную систему. В садах применяются большие дозы этого вещества. Нарушает гормональную систему организма и вызывает раковые заболевания. Классифицирован как химикат средней опасности. Опасен в случае проглатывания или вдыхания.

 МДУ во фруктах —  0,005 мг/кг.

Гептахлор – хлорорганический комплексный инсектицид  широкого спектра — (везикол 104, гептазол, гептанал и др.) —   принадлежит к ядохимикатам группы полихлорциклодиена. Он представляет собой белое кристаллическое вещество (т. пл. 95—96 °С) со слабым камфарным запахом. Практически нерастворим в воде, растворяется в этиловом спирте, лучше — в керосине, ароматических углеводородах, галогенпроизводных углеводородов и в некоторых других органических растворителях.

Технический препарат представляет собой воскообразную массу (т. пл. 46—74°С), в которой содержится 65—72 % гептахлора. В качестве примесей в техническом препарате могут быть хлориндан, нонахлор, октахлор и др.

Гептахлор выпускается в виде 25 %-го концентрата эмульсии, которую применяют в качестве инсектицида для обработки семян некоторых сельскохозяйственных культур.

Гептахлор высокотоксичен. Обладает выраженным кожно-резорбтивным действием, имеет кумулятивные свойства. При попадании в организм через пищевой канал в крови он окисляется до эпоксигептахлора, который более токсичен, чем сам гептахлор. Гептахлор и эпоксигептахлор накапливаются в тканях организма. В почве эти вещества сохраняются в течение нескольких лет.

Наличие остаточных количеств гептахлора в пищевых продуктах не допускается[2, 28].

 

 

2.3 Отбор и подготовка проб к  анализу для определения пестицидов

       Отбор проб  проводился выборочно от однородной партии любого количества, одного сортотипа. Каждая средняя проба составляла 1 кг.

Подготовка образца для определения остаточных количеств хлорпирофоса во фруктах: Пробу фруктов   (18  наименований)  в 1 кг отбирают с разных сторон лотка. Путем перемешивания (методом конверта)  из 1 кг берут среднюю пробу весом в 200-300 г, промывают сначала проточной водой, а затем дистиллированной, тщательно протирают досуха и измельчают на терке. Затем из средней пробы, отбирают    50 г фруктовой массы,   заливают 100 мл ацетона и энергично встряхивают в течение 30 минут. Затем экстракт фильтруют,   сливают в делительную воронку и  экстрагируют, добавляя дважды по 50 мл   дихлорметана. Объединенный экстракт выпаривают в чашках до небольшого объема, переводят в пробирку и вводят в хроматограф. 

        Подготовка образца для определения остаточных количеств  гептахлора в рисе:  Пробу риса (6 наименований)  в 1 кг отбирают с мешка, затем перемешивают и методом конверта из 1 кг берут среднюю пробу  в 200-300 г., промывают, высушивают,   перетирают в фарфоровой  ступке до пудрообразного состояния.  Из средней пробы берут  25 г  перетертого риса, помещают в колбу на 300 мл, приливают 100 мл воды и добавляют несколько капель ацетона, энергично встряхивают в течение 30 минут. Затем фильтруют, и экстракт сливают в делительную воронку и трижды экстрагируют гексаном (50, 25, 25 мл). Объединенный экстракт выпаривают в чашках до небольшого объема, переводят в пробирку и вводят в хроматограф. 

Каждая проба анализировалась в трехкратной повторности[28, 30].

Ошибку среднего арифметического значения m вычисляли по формуле [29]:

 

 

                              ∑(x-x₀)          

               m  =           n               , где

 

     x –  среднее арифметическое значение

     x₀ – отклонение от среднего арифметического значения

     n – число наблюдений

 

 

 

 

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

 

 

Анализ результатов исследований по  изучению остаточных количеств пестицидов (хлорпирофоса и гептахлора) в продуктах питания   показал их присутствие  в  концентрациях, превышающие нормативы РК. 

Данные  на содержание остаточных количеств хлорпирофоса  в овощах, определенных методом газожидкостной фотографией представлены в таблице 4

 

Таблица 4.

Содержание  остаточных количеств хлорпирофоса во фруктах (мг/кг)

 

№	Наименование фрукта	Страна производитель	Содержание хлорпирофоса  мг/кг  сырой массы М±m	МДУ* (мг/кг)	Коэффициент накопления хлорпирофоса (норма  до 1)
1.	Яблоки	Китай	0,0060±0,00030	0,005	1,2
2.	Яблоки	Киргизия	—		0
3.	Яблоки	Аргентина	0,0070±0,00020	0,005	1,4
4.	Яблоки «Золотое превосходное»	Казахстан	Не обнаружено	0,005	0
5.	Яблоки «Заря Алатау»	Казахстан	Не обнаружено	0,005	0
6.	Яблоки	Турция	0,0090±0,00010	0,005	1,8
7.	Мандарины	Китай	0,0030±0,00008	0,005	0,6
8.	Мандарины	Марокко	0,0040±0,00010	0,005	0,8
9.	Апельсины	Пакистан	0,0060±0,00020	0,005	1,2
10.	Апельсины	Марокко	0,0030±0,00010	0,005	0,6
11.	Ананас	Китай	0,0050±0,00070	0,005	1,0
12.	Ананас	Эквадор	0,0095±0,00050	0,005	1,9
13.	Виноград «Киш-миш»	Казахстан	0,0020±0,00010	0,005	0,4
14.	Виноград «Розовое Тайфи»	Казахстан	Не обнаружено	0,005	0
15.	Виноград «Дамские пальчики»	Узбекистан	0,0030±0,00030	0,005	0,6
17.	Абрикосы	Киргизия	Не обнаружено	0,005	0
18.	Абрикосы	Казахстан	0,0010±0,00030	0,005	0,2

*Бюллетень нормативно-правовых актов РК №29-30, 2003 г.

 

Анализ полученных результатов исследований показывает, что большинство фруктов содержат хлорпирофос (от 0,001 до 0,009 мг/кг). 

Все проанализированные сорта яблок, содержащие повышенные концентрации хлорпирофоса завезены к нам из дальнего зарубежья: Китая, Аргентины, Турции. Наибольшие остаточные количества    препарата содержатся  в яблоках из Турции, где концентрации хлорпирофоса превышают МДУ в 1,8 раз. В местных сортах  и яблоках, завезенных из Киргизии  данного инсектицида не обнаружено (приложение А).

Мандарины хлорпирофос накапливают меньше МДУ.

Концентрации изучаемого препарата, превышающие МДУ в 1,2 раза обнаружены в   апельсинах, завезенных  в Казахстан из Пакистана. В апельсинах из Марокко хлорпирофос не превышает нормативных значений.

В ананасах из Эквадора отмечено превышение остаточных количеств изучаемого пестицида в 1,9 раза.

Во всех сортах винограда и абрикоса остаточные количества хлорпирофоса не превышают нормы.

  Данные  по содержанию остаточных количеств    гептахлора  в различных сортах риса, определенных  методом газожидкостной фотографией  представлены в таблице 5.

 Таблица 5.

Содержание  остаточных количеств  гептахлора  в рисе (мг/кг)

№	Наименование  продукта	Страна производитель	Содержание  гептохлора мг/кг   М±m	МДУ* (мг/кг)
1.	Рис «Баракат»	Китай	8 х 10-11±4 х 10-12	Не допускается
2.	Рис «Длиннозерный»	Узбекистан	Не обнаружено	Не допускается
3.	Рис «Акмаржан»	Казахстан	Не обнаружено	Не допускается
4.	Рис  «Лидер»	Казахстан	2 х 10-11±1 х 10-12	Не допускается
5.	Рис «Краснодарский»	Россия	4 х 10-11±3 х 10-12	Не допускается
6.	Рис «Янтарь»	Казахстан	Не обнаружено	Не допускается

*Бюллетень нормативно-правовых актов РК №29-30, 2003 г.

 

Из шести проанализированных проб, в трех – обнаружены следовые количества гептахлора, содержание которого в продуктах питания не допускается. Загрязненными оказались сорта  риса «Баракат» (Китай), «Лидер» (Казахстан –Акдалинский массив орошения), «Краснодарский» (Россия)(приложение Б).

  Отмечена способность различных  продуктов питания аккумулировать   изучаемые   инсектициды. Причем, одни и те же продукты,  накапливают различные количества токсикантов, т.е. наблюдается сортовое различие в аккумуляции инсектицидов: например,  в яблоках производства Турция содержатся самый высокий показатель остаточных количеств инсектицида по сравнению с другими сортами яблок. Больше всех фруктов хлорпирофос накапливает ананас производства Эквадор (0,095 мг/кг).

В настоящее время  более 50% продуктов питания поступает в  Казахстан из зарубежа.

Известно, что инсектицид хлорпирофос  из  фосфорорганических соединений  является наиболее опасным для здоровья человека   и вызывает   острые отравления. Поэтому в некоторых странах, например в США, он не применяется.  Безопасным считается содержание  хлорпирофоса, не превышающее МДУ (0,005 мг/кг) [39, 40,41].

Гептахлор среди хлорорганических пестицидов относится к высокотоксичным соединениям.  Обладает выраженным кожно-резорбтивным действием, имеет кумулятивные свойства. При попадании в организм через пищевой канал в крови он окисляется до эпоксигептахлора, который более токсичен, чем сам гептахлор. Гептахлор и эпоксигептахлор накапливаются в тканях организма. Имеются сведения, что гептахлор обладает мутагенным и канцерогенным действием. В почве эти вещества сохраняются в течение  многих лет. Поэтому наличие остаточных количеств гептахлора в пищевых продуктах не допускается.

  Однако данный препарат относится к сравнительно дешевым пестицидам. Поэтому его широко применяют в развивающих странах и странах СНГ, откуда в основном к нам поступают продукты питания.

Степень воздействия инсектицидов на организм человека непосредственно связана с их количеством в продукции.

Наличие остаточного количества инсектицидов   в продукции растениеводства, превышающие нормативы РК указывает на существенные нарушения регламентов их применения в странах-производителях. Мониторинг остаточного количества пестицидов   во фруктах и рисе,   хотя и позволяет регулярно выявлять продукцию опасную для здоровья населения и особенно детей, однако, если учесть, что в его рамках анализируется не более 3- 5% от общего объема поступающей продукции, а анализ на содержание пестицидов длится в течение 2-3 дней, исключить поступление в продажу некачественных фруктов и других продуктов   просто невозможно. Многие виды плодовой  продукции могли бы быть произведены в достаточном объеме на территории  Казахстана, особенно яблоки, для выращивания которых имеются все  необходимые  условия.  Тоже самое,  можно сказать о рисе [6, 31].

Загрязнение риса  сорта «Лидер», вероятно связано с тем, что на Акдалинском массиве орошения в течение многих лет выращивался рис, и бесконтрольно (особенно в советские времена) применялись хлорорганические пестициды, в том числе и гептахлор. Известно, что гептахлор накапливается в почве и сохраняется в ней длительное время. Из почвы данный пестицид поступает в рис и загрязняет его. Кроме того для полного разложения препарата в течение вегетационного периода необходимо строго придерживаться рекомендаций по его применению.

В Казахстане  значения МДУ более  жесткие, чем в странах Европейского сообщества: например, для хлорпирофоса во фруктах в Казахстане  МДУ 0,005 мг/кг, а по европейским стандартам —0,5 мг/кг, то есть расхождение может быть в сотню раз. Следовательно, продукция, которую мы считаем опасной для здоровья населения, в Европе соответствует норме. Это говорит о том, что необходимо выработать международный подход к разработке нормативов токсических веществ.

  С целью уменьшения риска загрязнения продуктов питания и окружающей среды ведется интенсивный поиск средств защиты растений, не представляющих опасности для здоровья человека. Современный научно-обоснованный подход к стратегии защиты растений исходит из того, что экологически наиболее приемлемыми и безопасными являются методы использования природных либо моделирующих их факторов регуляции численности вредных организмов. С этих позиций представляется одним из наиболее перспективных направлений применение биологически активных веществ природного происхождения: гормонов, регуляторов роста и развития, феромонов, защитных веществ насекомых и растений либо их синтетических аналогов, имитирующих действие природных соединений или выступающих в качестве их антагонистов. Характерной особенностью этих средств – пестицидов ”третьего и четвертого поколений“, принципиально отличающей их от традиционных химических средств защиты растений, является отсутствие у них прямого токсического эффекта в рекомендуемых к применению дозах. В то же время они резко нарушают запрограммированный процесс онтогенеза и репродуктивного развития растений и насекомых, коммуникацию между полами, популяциями и видами насекомых или их связь с кормовыми растениями, повышают естественную устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов среды (антистрессовые и адаптогенные средства). Все это в сочетании с биологическими методами и другими приемами защиты растений направлено на поддержание благоприятных условий функционирования природных регуляторных факторов для сохранения экологически и экономически целесообразной численности вредных организмов. Действующее начало таких препаратов представляет собой выделенные из природных источников либо полученные синтетическим путем индивидуальные биоактивные химические вещества (биомолекулы). Поэтому для них было предложено название ”биорациональные пестициды“. Сам же метод с их использованием следует определить как химико-биологический, сочетающий в себе рациональные принципы обоих методов.

Кроме  того для снижения  пестицидной нагрузки  на окружающую среду и здоровье человека  в последние годы используются достижения  биотехнологии. Получены растения, у которых генетический код изменен таким образом, что они обладают устойчивостью к вредителям и болезням — трансгенные продукты.   Получены растения, у которых генетический код изменен таким образом, что они обладают устойчивостью к вредителям и болезням — трансгенные продукты. Многие исследователи   считают, что выращивание трансгенных продуктов открывает путь к безопасному для здоровья человека и окружающей среды резкому увеличению объемов производства и качества продуктов питания. Считают, что выращивание трансгенных продуктов открывает путь к безопасному для здоровья человека и окружающей среды резкому увеличению объемов производства и качества продуктов питания[14, 32].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

1.Анализ полученных результатов исследований показывает, что большинство фруктов содержат остаточные количества хлоропирофоса (от 0,001 до 0,009 мг/кг). Наиболее  высокие концентрации обнаружены в ананасе (Эквадор – 0,0095 мг/кг) и  яблоках  (Турция – 0,008 мг/кг). Меньше всего хлорпирофос накапливают абрикосы (0,001 мг/кг)

2.Из шести проанализированных проб риса, в трех – обнаружены следовые количества гептохлора, содержание которого в продуктах питания не допускается. Загрязненными оказались сорта  риса «Баракат» (Китай), «Лидер» (Казахстан –Акдалинский массив орошения), «Краснодарский» (Россия).

3.Наличие остаточных количеств  инсектицидов   в продукции растениеводства, превышающие нормативы РК указывает на существенные нарушения регламентов их применения в странах-производителях.

4.Наблюдается сортовое различие в аккумуляции инсектицидов: например,  в яблоках производства Турции содержится самый высокий показатель остаточных количеств инсектицида по сравнению с другими сортами яблок.

Таким образом результаты исследований показывают, что по содержанию пестицидов в ряде продуктов питания  города Алматы обстановка неудовлетворительная.

 С целью снижения загрязнения  продукции растениеводства      пестицидами необходимо:

-соблюдать регламент обработки пестицидами продуктов питания на территории РК

 -усилить  мониторинг продуктов питания по содержанию остаточных количеств пестицидов;

 -проводить тщательную проверку сопроводительных документов на ввозимые  продукты питания, в которых должны быть перечислены применяемые пестициды с указанием нормы расхода препарата, даты обработки и уборки урожая;

-увеличить на территории РК площади под сады, виноградники и ягодники, а также повысить их урожайность при снижении количества вносимых  ядохимикатов и использования  биорациональных пестицидов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ  ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Л. А. Федоров, А. В. Яблоков. Пестициды — токсический удар по биосфере и человеку. — М.: Наука, 1999. — 462 с.
2. Г. И. Оксенгендлер. Яды и противоядия. — Л.: Наука, Ленинградское отд., 1992. — 192 с.
3. Н. М. Жирмунская. Огород без химии. — М.: ИВЦ “Маркетинг”, 1999.с 280
4. Лунев М.И. Мориторинг пестицидов в объектах природной среды Российской федерации. Гигиена и санитария, №2, 2004, стр 46-48.
5. Поспелов С.М. Защита растений. 3-е изд. перераб. и доп. – М, Колос, 1998, 285 с.
6. Дубовиченко С .Н.Мониторинг остаточных количеств гексахлорана и ДДТ в агроценозах Казахстана /Авториферат канд. Дисс, Алматы,  2001.
7. В.В. Худолей, И.В. Мизгирев. Российская Академия Наук, Санкт- Петербургский научный центр, Центр независимой экологической эксперктизы, экологические опасные факторы, Издательство Publishing house, Санкт- Петербург,1995
8. G. Gardner. IPM and the War on Pests // World Watch. — V. 9, N. 2, 1996.

9. Шваякова. Токсикологическое значение пестицидов

http://toxichemistry.ru/

10. Лунев М.И. Мониторниг пестицидов в ОС и продукции: эколого-токсикологические и аналитические аспекты. /Рос. Хим журн. Химического общества им. Д.И.Менделеева, т. XLIX, №3, 2005, стр.64-70.
11. Н.Н. Крупенио, Экологический мониторинг. М. Маршрут, 2005- 130 с.
12. Мониторинг природной среды: Учебное пособие.- Алматы : Казахский национальный  университет, 2003.- 156 с.
13. В.Г. Каплин, Основы экотоксикологии, М. Колос, 2007
14. Отаров А., Ибраева М.А., Сапаров А.С. Деградационные процессы и современное почвенно- экологическое состояние рисовых массивов республики. / Генезис, плодородие и экология почв. Алматы, «Tetys», 2007, с. 73-105.
15. Быховец А.И., Гончарук В.М., Лахвич Ф.А.

Материалы III Международной научной конференции «Ксенобиотики  и живые системы», 22–24 октября 2008 г,Минск Cтр. 16-18.

16. Ганиев М. М., Недорезков В. Д. Химические средства защиты растений. — М.: Колос С, 2006. — 248 с.
17. Л.И. Губарева, О.М. Мивирева, Т.М. Чирилова. Экология человека, М. Владос- 2003
18. Нажметдинова А.Ш. Пестициды и их применение в Казахстане // Здоровье и болезнь. – 2001 – № 1. — С. 39.
19. Окорокова Ю.И., Еремин Ю.Н. Гигиена питания — 3-е изд. — М. Медицина, 2001 23. Юлия Мамырбаева мы— то, что едим. Так, кто мы? Известия, Казахстан, 6 июня, 2008 г.
20. Бельмер С.В Экология и продукты детского питания.//Педиатрия, том07/№1, 2005, стр. 27-31.
21. 21. L. R. Brown, C. Flavin, H. Kane. Vital Signs 1996. The Trands That Are Shaping Our Future. — New York, London: W. W. Norton & Company, 1996. — 170 p.
22. ЭкоПравда-Казахстан, No 340, 13 сентября 2002 г.,

OT@lorton.com

23. ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».  
24. Республика Казахстан. Санитарно-эпидемиологические правила и нормы Республики Казахстан «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям применения пестицидов (ядохимикатов)»
25. Мельников Н.Н. Современная ситуация с применением пестицидов // Хим. пром-сть. 1994. № 2. С. 14-18.
26. Гиошон Ж., Гийемен К. Количественная газовая хроматография: В 2 т. — М. : Мир, 1991.
27. Хроматография. Практическое применение метода / Под ред. Э.Хефтмана. Пер. с англ. Ч. 1 и 2. — М. : Мир, 1986.
28. Геккелер К., Экштайн Х. Аналитические и препаративные лабораторные методы. — М. : Химия, 1994.
29. 29. Введение в биометрию. Удольская Н.А. Алма-ата, «Наука» КАзССР, 1976

30ГОСТ 14189-81 «Пестициды. Правила приемки, методы отбора проб, упаковка, маркировка и хранение».  

31. Шубина1, С.Е. Синютина1, Р.А. Шубин Содержание пестицидов в зерне злаковых культур и пахотных почвах  ряда рауонов Тамбовской области. А.Г. Вестник ТГТУ. Том 15, № 1, 2009, с. 208-212.
32. Бюллетень нормативно-правовых актов РК №29-30, 2003 г.