Екотоксикологічна оцінка пестицидів за впливом на індикаторні групи ґрунтових організмів

Виживання червів Eisenia foetida під впливом хімічних речовин методом біотестування. Екотоксикологічна класифікація небезпечності пестицидів для ґрунтової біоти. Оцінка їх впливу на ґрунтових червів та на загальну кількість ґрунтових мікроорганізмів.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 29.01.2016
Размер файла 32,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Екотоксикологічна оцінка пестицидів за впливом на індикаторні групи грунтових організмів

Залоїло О.В.

03.00.16 - екологія

Київ - 2006

Вступ

Актуальність теми. Для отримання сталих врожаїв сучасні агроценози постійно обробляють пестицидами, від чого страждають ґрунтові організми, які забезпечують родючість ґрунтів: мікроорганізми, олігохети, нематоди, кліщі, ногохвістки та ін. Загальновідомо, що біота ґрунту є основою його нормального функціонування. Тому визначення впливу того чи іншого пестициду на життєдіяльність мешканців ґрунту є одним з головних підходів у формуванні концепції доцільності їх використання.

Ґрунтові черви беруть участь у складних процесах утилізації рослинних і тваринних решток, мінералізації органічних речовин, підтримують повітряний та водний режим ґрунтів. Організм червів акумулює пестициди в кількостях, які в сотні разів перевищують їх вміст у ґрунті [Царенко О.М., 2002]. Це зумовлює широке застосування ґрунтових червів для екотоксикологічних досліджень впливу пестицидів на ґрунтову біоту, зокрема у зарубіжній практиці.

Безумовно, визначення впливу пестицидів лише на ґрунтових червів не може дати повної інформації про стан біоти ґрунту. Тому, для створення цілісної картини щодо дії пестициду доцільно використовувати ще одну таксономічну групу ценозу, яка могла б виступати як біоіндикатор, зокрема, мікроорганізми. Велика кількість тестів, запропонованих для визначення впливу пестицидів на ґрунтову мікрофлору, не завжди гарантувала швидке та якісне лабораторне визначення негативного впливу цих речовин на перебіг мікробіологічних процесів у ґрунті. Тому на міжнародній конференції з захисту рослин (Базель, 1989), були визначені тести, які є необхідними й достатніми для лабораторної оцінки впливу пестицидів на ґрунтову мікрофлору: дослідження загальної чисельності мікроорганізмів, визначення в ґрунті концентрації амонію, нітратів і нітритів та ін.

При екотоксикологічних дослідженнях впливу пестицидів на ґрунтову біоту виникає також гостра необхідність в узагальнюючій класифікації безпечності кожного з перевірених препаратів. На сьогодні відомі дві основні системи їх оцінки: токсико-гігієнічна і екотоксикологічна. Екотоксикологічна класифікація передбачає визначення небезпечності пестицидів за показниками, що характеризують їх вплив на біоту з урахуванням таких критеріїв як стійкість пестицидів у рослинах, ґрунті та воді; їх міграція по ґрунтовому профілю; фітотоксична дія; токсичність для риб, корисних комах та птахів; біокумуляція при міграції у водних екосистемах і наземних трофічних ланцюгах [Васильєв В.П., 1989]. Однак, у рамках існуючої класифікації не передбачено визначення такого важливого фактору, як токсичність для ґрунтоутворюючої біоти, що є суттєвим недоліком при екотоксикологічній оцінці пестицидів. Тому наші дослідження були спрямовані на вивчення дії пестицидів на індикаторні групи ґрунтової біоти та вдосконалення існуючої класифікації пестицидів, яка дозволить надати об'єктивні пропозиції щодо використання пестицидів у залежності від антропогенного навантаження на агроценози.

Робота присвячена створенню класифікації небезпечності пестицидів для ґрунтової біоти на основі комплексних екотоксикологічних досліджень впливу пестицидів на ґрунтових червів методом їх біотестування та на ґрунтові мікроорганізми циклу азоту.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в рамках наукової програми кафедри зоології біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка “Дослідження видового різноманіття тварин України та прилеглих територій, їх морфолого - екологічних особливостей та розробка біологічних засобів боротьби з деякими шкідливими видами.” Nд/p 0101U000969

Мета і завдання дослідження: Метою даної роботи було проведення екотоксикологічної оцінки пестицидів за їх впливом на індикаторні групи ґрунтових організмів.

У відповідності з поставленою метою досліджень вирішувались такі завдання:

Дослідити виживання червів Eisenia foetida під впливом пестицидів методом біотестування.

З'ясувати відмінності у чутливості ґрунтових червів Eisenia foetida та Lumbricus rubellus до пестицидів.

Оцінити вплив пестицидів на ґрунтову мікрофлору циклу азоту.

Розробити екотоксикологічну класифікацію небезпечності пестицидів для ґрунтової біоти.

Визначити ступінь небезпеки досліджуваних пестицидів за інтегральною класифікацією.

Об'єкт дослідження - основні компоненти біоти ґрунту (кільчасті черви та мікроорганізми), що забезпечують його родючість.

Предмет дослідження - екотоксикологічна дія пестицидів на ґрунтову біоту у лабораторному експерименті.

Для досягнення поставленої мети були застосовані такі методи досліджень: метод біотестування пестицидів з використанням ґрунтових червів; метод визначення впливу пестицидів на загальну чисельність мікроорганізмів у ґрунті; метод визначення вмісту іонів амонію у ґрунті; метод визначення вмісту нітратів у ґрунті; метод визначення вмісту нітритів у ґрунті.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в Україні застосовано метод екотоксикологічної оцінки впливу пестицидів на ґрунтових червів з використанням штучного ґрунту. Вперше проведено дослідження комплексної дії пестицидів на модельну екосистему ґрунтової біоти. Розроблено екотоксикологічну класифікацію рівня небезпечності пестицидів для ґрунтової біоти, яка дозволяє оцінити пестициди за їх впливом на ґрунтових червів, на загальну кількість ґрунтових мікроорганізмів, вміст у ґрунті нітратів, нітритів і аміаку, а також регламентувати їх подальше використання на ґрунтах з різним рівнем забруднення і антропогенного навантаження. Результати проведених досліджень були використані в розрахунках ступеня небезпеки вивчених пестицидів.

Практичне значення одержаних результатів. Дані, отримані в результаті екотоксикологічної оцінки впливу пестицидів на індикаторні групи ґрунтових організмів в умовах лабораторії, можуть бути використаними для прогнозування впливу пестицидів на ґрунтову біоту в польових умовах. Розроблену екотоксикологічну класифікацію пестицидів за рівнем їх небезпечності для ґрунтової біоти можна рекомендувати для широкого застосування при проведенні екологічної експертизи препаратів. Досліджені препарати зареєстровані Міністерством охорони навколишнього природного середовища України для застосування в Україні (лист № 124-19/1). Основні положення даної роботи можуть бути використані при викладанні спеціальних курсів з екотоксикології, ґрунтової зоології, ґрунтознавства, охорони ґрунтів на біологічних та агроекологічних факультетах вищих навчальних закладів.

Особистий внесок здобувача. Здобувач самостійно здійснював підбір теоретичного матеріалу. Побудову схеми експериментів та ідею роботи було сформовано спільно з науковим керівником д.б.н., проф. Бучацьким Л.П. Автором особисто здійснено всі експерименти з перевірки впливу пестицидів на ґрунтові мікроорганізми циклу азоту та більшість експериментів з перевірки токсичності пестицидів для ґрунтових червів, їх збір у природних умовах та утримування в лабораторії, приготування штучного ґрунту для дослідів, статистичну обробку, аналіз та узагальнення результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи були представлені та обговорені на наукових семінарах кафедри зоології, міжнародній конференції „Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии” (Мінськ, 2004); міжнародній конференції “Сучасні проблеми зоології й екології” (Одеса, 2005); І міжнародній науковій конференції студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології” (Львів, 2005); міжнародній науковій конференції, присвяченій 55-річчю ґрунтознавства Чернівецького національного університету “Сучасні проблеми і тенденції розвитку ґрунтознавства” (Чернівці, 2005).

Публікації. За результатами роботи опубліковано 9 наукових праць, у тому числі 6 статей у фахових виданнях та 3 тез конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Робота викладена на 143 сторінках машинопису і складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методів досліджень, результатів досліджень та їх обговорення, висновків, списку використаних літературних джерел який налічує 168 найменувань, додатків, ілюстрована 16 таблицями та 24 рисунками.

1. Основний зміст роботи

Огляд літератури складається з 6 підрозділів, які містять аналіз сучасної інформації щодо загальної характеристики та типів класифікації пестицидів, біологічних зв'язків між ґрунтовими червами та мікроорганізмами циклу азоту у ґрунтових системах, та використання червів і мікроорганізмів як тест-об'єктів якості ґрунту.

Матеріали та методи досліджень

У дослідах використовували ґрунтових червів Eisenia foetida та Lumbricus rubellus (Аnnelidae, Oligochaeta) з добре сформованим клітелюмом масою 300-500 мг. Перед проведенням експерименту червів на 1 добу розміщували в субстраті, зволоженому дистильованою водою, потім відмивали, надлишок води адсорбували фільтрувальним папером і переносили по 10 червів на поверхню штучного ґрунту, внесеного у скляні банки. Посудини закривали перфорованою плівкою і утримували при температурі 20+20С та освітленні 750 Lux. Для визначення гострої токсичності 5 гербіцидів (Санглі, Варта, НТ 630120, Ларен, 2,4-Д 700), 5 фунгіцидів (Фундазол, Мідний купорос, ФТ 150200, Ефатол, Байзафон) і 5 інсектицидів (Оперкот, Банкол, Дамаск, Циклон, А-8) червів утримували протягом 14 діб у штучному ґрунті (пісок, глина, торф'яний мох, СаСО3), обробленому різними концентраціями препаратів [Reinecke A.J., 1992]. Токсичність пестицидів визначали за смертністю тест-об'єкту. Розчини препаратів готували на основі дистильованої води, одержуючи стійку суспензію. Для визначення ЛК0 і ЛК100 досліджували такі концентрації: 0,1; 1,0; 10; 100; 1000 мг/кг субстрату за сухою масою. Для визначення медіанної концентрації ЛК50, готували п'ять концентрацій речовини з коефіцієнтом розведення 2. У контролі до базового субстрату додавали таку ж відповідну кількість дистильованої води. Досліди проводили в чотирьох повторностях. Упродовж експерименту проводили спостереження за загальним станом тварин, їх рухливістю, реакцією на подразнення. Червів вважали загиблими, якщо вони не реагували на м'яке механічне подразнення фронтального кінця тіла.

Дослідження впливу трьох інсектицидів (Циклон, Оперкот та А-8), трьох фунгіцидів (Фундазол, Мідний купорос та ФТ 150200) і трьох гербіцидів (Санглі, Вулкан та 2,4-Д 700) на ґрунтову мікрофлору проводили у відповідності з методичними рекомендаціями [Курдіш І.К.,Бучацький Л.П., 1999]. У дослідах використовували зразки дерново-підзолистого ґрунту. Ґрунт вносили в керамічні посудини по 3 кг з розрахунку на суху масу і обробляли одно - та 10-кратною нормами пестицидів. Вплив пестицидів на загальну чисельність мікроорганізмів визначали методом прямого підрахунку мікроорганізмів ґрунту за допомогою люмінесцентного мікроскопу марки СARL ZEISS (фільтр ФС-1-2, ЖЗС-19ЖС-18, об'єктив 90Л, окуляри 4 або5). Концентрацію аміаку, нітратів та нітритів у ґрунті визначали в мг азоту на кг ґрунту після 3 годин, 14 та 28 діб інкубування. В якості позитивного контролю використовували гербіцид Herbogil.

Статистичну обробку проводили за Плохинським [Плохинський Н.А. 1975] з використанням пакету програм Microcal Origin 6.0 та Microsoft Exel ХP.

Токсичність пестицидів для ґрунтових червів. Дослідження впливу пестицидів на ґрунтових червів E. foetida показало, що жоден з гербіцидів не спричиняв 100%-ву загибель тварин. При дослідженні медіанної концентрації гербіцидів було встановлено, що серед перевірених препаратів найбільш токсичним був Ларен, діючою речовиною (д.р.) якого є метсульфурон-метил, при 1000 мг/кг смертність червів складала 80%. Черви E. foetida виявляли найменшу чутливість до препарату Варта (д.р. ацетохлор)

Серед перевірених інсектицидів найменш токсичним для ґрунтових червів E. foetida був препарат Оперкот (д.р. лямбда-цигалотрин), який навіть у концентрації 2000 мг/кг сухого субстрату призводив лише до 65% смертності червів, а найбільш токсичним був препарат А-8 (д.р. імідаклоприд), який у концентрації 10 мг/кг субстрату спричинював загибель 85% тварин (рис. 2).

Медіанну концентрацію (ЛК50) фунгіцидів для ґрунтових червів E. foetida визначали при різних концентраціях, тому результати представлені 3-ма графіками (рис. 3). Як видно з рис. 3В, найбільш токсичним фунгіцидом для ґрунтових червів був препарат Фундазол. 100%-ву смертність тварин він спричинював навіть у концентрації 5 мг/кг субстрату.

Діючою речовиною фунгіциду Фундазол є беноміл, який широко використовується як позитивний контроль (референс) при перевірці токсичності різних пестицидів та агрохімікатів для червів E. foetida. Тому й фунгіцид з бенамілом виявився найтоксичнішим. Ми встановили, що препарат Фундазол у нормі, рекомендованій для обробки жита та пшениці нетоксичний для червів E. foetida, а у нормах, рекомендованих виробником для обробки капусти (12 кг/га) та суниці (30 кг/га) спричинює токсичну дію. Порівняння ЛК50 та рекомендованих норм використання фунгіцидів подано в таблиці 1. Найменш токсичним був препарат Мідний купорос (рис. 3Б).

Таблиця 1 Співставлення ЛК50 з рекомендованими виробниками нормами досліджених фунгіцидів

Фунгіциди

ЛК 50

(мг/кг)

Рекомендована норма використання

Рекомендована норма використання в перерахунку на 1кг ґрунту (мг/кг)

Ефатол

1076,9+6,3

5 кг /га

6,7

Байзафон

1095,2+5,6

0,3 кг /га

0,4

Фундазол

1,78+0,06

0,6 кг /га

12 кг/га

30 кг/га

0,8

16

40

ФТ 150200

91,7+7,5

0,5 л /га

0,67

Мідний купорос

4285,71+6,71

20 кг /га

26,7

Вид Е. foetida, що використовувався у вищеописаних дослідах є компостним і майже не зустрічається на полях. Тому для підтвердження адекватності наших результатів з токсичності перевірених препаратів для польових олігохет, нами було досліджено вплив окремих пестицидів на Lumbricus rubellus, який є звичайним представником ґрунтових червів на полях України.

Порівняльна оцінка впливу пестицидів на ґрунтових червів Еisenia foetida та Lumbricus rubellus. З досліджених трьох груп пестицидів (5 гербіцидів, 5 фунгіцидів та 5 інсектицидів) відбирали по 2 препарати, які виявились найбільш і найменш токсичними для червів Е. foetida, і за тією ж методикою з використанням штучного ґрунту провели екотоксикологічну оцінку впливу цих пестицидів на червів L. rubellus. З одержаних результатів видно (табл. 2), що в усіх варіантах досліду представники E. foetida виявились значно чутливішими до дії досліджуваних пестицидів порівняно з L. rubellus, за винятком препарату Фундазол. В останньому випадку розбіжність між показниками ЛК50 для двох видів була настільки незначною, що нею можна знехтувати. У решті випадків залежність між смертністю тест-об'єкту і концентрацією внесеного препарату виявляла чітку кореляцію лінійного характеру (r = 0,75 - 0,99), що дозволить прогнозувати вплив пестицидів на представників обох видів.

Таблиця 2 ЛК50 (мг/кг штучного ґрунту) для червів Еisenia foetida та Lumbricus rubellus (М+m; n=4)

Пестициди

Види червів

Еisenia foetida

Lumbricus rubellus

Варта

2857,14+11,3

3189,2+9,65

Ларен

625+14,1

654,3+12,2

Мідний купорос

4285,71+6,71

5090,9+14,6

Фундазол

1,78+0,06

1,75+0,03

Оперкот

1583,3±9,79

1916,7+12,34

А-8

6,5±2,34

6,84+1,5

На підставі одержаних даних можна вважати доцільним використання виду E. foetida як модельного тест-об'єкту у вітчизняних токсикологічних дослідженнях.

Дослідження токсичності пестицидів лише для однієї таксономічної групи (ґрунтових червів) не дозволяє об'єктивно оцінити характер їх впливу на ґрунтову біоту. Тому, ми додатково обрали ще одну групу, а саме мікроорганізми ґрунту. Вони широко використовуються як біоіндикатори і є одним з основних чинників процесу ґрунтоутворення та необхідною ланкою колообігу речовин у природі, адже мікроорганізми відіграють провідну роль у деструкції пестицидів.

Екотоксикологічна оцінка впливу пестицидів на ґрунтову мікрофлору циклу азоту. З отриманих нами результатів видно (рис.4), що внесення у ґрунт інсектицидів практично не впливає на процес амоніфікації органічної речовини. Лише в ґрунті, обробленому 10-кратною нормою інсектициду Циклон, концентрація аміаку відрізняється від такої в контролі на 13%. На 28 добу концентрація аміаку в усіх зразках була майже такою ж, як і в контролі

Внесення гербіцидів Варта, Санглі та 2,4Д 700 також практично не впливало на процес амоніфікації органічної речовини. Після інкубації зразків протягом 14 діб вміст аміаку в ґрунті, обробленому 10-кратною нормою гербіциду Варта, відрізнявся від контролю на 12%, Санглі й 2,4Д 700 на 9% і 8% відповідно. Після 28 діб вміст амонійного азоту залишався приблизно таким, як і в контролі (рис. 4). На рисунку 4 можна побачити, що внесення досліджуваних фунгіцидів у ґрунт також практично не впливало на процес амоніфікації органічної речовини. Після інкубації зразків протягом 14 і 28 діб вміст амонійного азоту відрізнявся від контролю тільки на 13% для 10-кратної норми фунгіциду ФТ 150200, на 14% - 10-кратної норми препарату Мідний купорос та на 13% - 10-кратної норми Фундазол.

Наші результати свідчать про те, що внесення 1-кратної та 10-кратної норми інсектицидів у ґрунт не викликає істотних змін функцій нітрифікуючої мікрофлори (рис. 5). Дія цих препаратів протягом 28 діб у ґрунті спричинювала незначні зміни вмісту нітратів. Відхилення величини цього показника порівняно з контрольним складало не більш як 5% для Циклону та Оперкоту, і 10% для А8. При перевірці впливу гербіцидів на вміст нітратного азоту виявилось, що у зразках ґрунту, оброблених 10-кратними нормами препаратів 2,4Д 700 та Санглі, він відрізнявся на 12% від контролю (28 доба), а в ґрунті, обробленому препаратом Варта - на 9%. Серед фунгіцидів препарати ФТ 150200 та Фундазол у 10-кратній нормі викликали збільшення вмісту нітратів у ґрунті порівняно з контролем на 14% та 13% відповідно, а під дією препарату Мідний купорос протягом 28 діб вміст нітратів, навпаки, зменшився на 14% (рис. 5).

Нітрити не були виявлені в жодному з варіантів досліду. Внесення в ґрунт фунгіцидів, інсектицидів та гербіцидів не спричиняло суттєвих змін у загальній чисельності мікроорганізмів. Так, після обробки ґрунту 1-кратною нормою препарату Циклон спостерігалось збільшення кількості мікроорганізмів у порівнянні з контролем на 10%, а фунгіциду ФТ 150200 - на 8%. В усіх інших варіантах не відмічено різниці між результатами досліду та контролю. Внесення в ґрунт 10-кратної норми препаратів також не супроводжувалось істотними змінами чисельності цих бактерій в ґрунті

Розробка класифікації пестицидів за впливом на ґрунтову біоту. Результати наших експериментальних досліджень і теоретичні узагальнення стали основою для розробки класифікації пестицидів за показниками негативного впливу на ґрунтову біоту. Нами був визначений ряд показників, які враховували б вплив пестицидів на мікробіологічний стан ґрунту та на смертність ґрунтових червів E. foetida.

У межах обраних показників за ступенем впливу на ґрунтову біоту був здійснений поділ пестицидів на 4 класи небезпечності згідно Рекомендацій Всесвітньої організації охорони здоров'я щодо поділу хімічних речовин (Васильєв В.П., 1989): І клас - особливо небезпечні, ІІ клас - небезпечні, ІІІ клас - помірно небезпечні, ІV клас - мало небезпечні. Діапазон показників у межах класів небезпечності був визначений згідно нормативів, кількісні параметри яких встановлювали за результатами експериментальних досліджень, а також шляхом адаптації існуючих нормативів оцінки екологічного стану окремої групи ґрунтової біоти.

Токсикологічну класифікацію пестицидів здійснили за таким параметром, як ЛК50 пестициду для червів E. foetida при внесенні його в ґрунт (табл. 3).

Таблиця 3 Екотоксикологічна класифікація пестицидів за небезпечністю для ґрунтової біоти

Критерій

І клас - високо небезпечні

ІІ клас - небезпечні

ІІІ клас-помірно небезпечні

ІV клас - мало

небезпечні

Показник

бал

Показник

бал

Показник

бал

Показник

бал

Токсичність для червів

Eisenia foetida (ЛК50) мг/кг

До 50

4

50 - 200

3

201 - 1000

2

вище 1000

1

Зміна загальної кількості мікроорганізмів у ґрунті (%)

15-14

4

13 - 10

3

9 - 5

2

<5

1

Зміна вмісту нітратів у ґрунті (%)

15-14

4

13 - 10

3

9 - 5

2

<5

1

Зміна вмісту аміаку у ґрунті(%)

15-14

4

13 - 10

3

9 - 5

2

<5

1

Використані концентрації відповідали запропонованим екотоксикологічним нормативам. Виходячи з розведень препарату, при яких гинуло 50% піддослідних тварин, визначали ступінь впливу пестициду таким чином: до 50 мг/кг - І клас небезпечності, від 50 до 200 мг/кг - ІІ клас, від 200 до 1000 мг/кг - ІІІ клас, вище 1000 мг/кг - ІV клас (табл. 3)

Критерієм екотоксикологічної класифікації впливу пестицидів на ґрунтову мікрофлору слугували також зміни вмісту нітратів і аміаку в ґрунті, та загальна чисельність ґрунтових мікроорганізмів (табл. 3). По кожному показникові нами була розроблена шкала оціночних балів - рівнів небезпеки, які характеризують вплив пестициду на ґрунтову мікрофлору циклу азоту. Оскільки зміни ґрунтової мікрофлори циклу азоту під дією дозволених у використання пестицидів не повинні перевищувати значення контролю більш як на 15%, оцінку рівня небезпечності їх застосування за величиною зміни вмісту у ґрунті нітратів, нітритів, аміаку та загальної чисельності мікроорганізмів вважаємо за доцільне проводити у таких межах: 15% - 14% високо небезпечний, 13% - 10% - небезпечний, 9% - 5% - помірно небезпечний, < 5% - мало небезпечний (табл. 3). Узагальнюючим критерієм, за яким пестицид відносили до одного з чотирьох класів небезпечності, була загальна сума балів.

Сумарні оціночні бали за 16-бальною шкалою, які відповідають чотирьом класам екотоксикологічної небезпечності, такі: І - 16, ІІ - 15- 9, ІІІ - 8 - 4, IV - < 4.

Згідно запропонованої нами класифікації перевірені препарати можна віднести до різних класів небезпечності. Ці результати представленні в таблиці 4.

Таблиця 4 Класи небезпечності досліджених пестицидів для ґрунтової біоти

Назва пестициду

Клас небезпечності

Гербіциди

Варта (д.р. ацетохлор)

ІІІ

Санглі (д.р. гліфосат)

ІІІ

2,4-Д 700 (д.р. 2,4Д -амінна сіль)

ІІІ

Фунгіциди

Фундазол (д.р. бенаміл)

ІІІ

ФТ 150200 (д.р. флутриафол, триадимефон)

ІІІ

Мідний купорос (д.р. сульфат міді)

ІІІ

Інсектициди

Циклон (д.р. альфа-циперметрин)

ІІ

А-8 (д.р. імідаклоприд)

ІІІ

Оперкот ( лямбда-цигалотрин)

ІІІ

Ступінь небезпечності (Сн) досліджуваних пестицидів визначали з урахуванням їх токсиколого-гігієнічних і екотоксикологічних властивостей за 7-бальною шкалою згідно загальноприйнятої схеми інтегральної класифікації (Васильєв В.П., 1989). Він розраховується за формулою:

Сн = (КА+КБ) - 1,

де КА і КБ - класи небезпеки за токсиколого-гігієнічною (категорія А) та екотоксикологічною (категорія Б) класифікаціями.

У категорії А кількісним показником є токсичність препарату за величиною ЛД50 для пацюків при надходженні в шлунок (за даними довідників), а в категорії Б - токсичність препарату за величиною ЛК50 для ґрунтових червів та його вплив на ґрунтову мікрофлору циклу азоту (табл. 5).

хімічний біотестування пестицид ґрунтовий

Таблиця 5 Класи небезпечності та ступені небезпеки досліджуваних пестицидів

Препарат,

Діюча речовина

ЛД50 мг/кг

Клас (КА)

ЛК50 мг/кг

Загальна чисельність ґрунтових м/о

Вміст NH4+ в ґрунті

Вміст NO3- в ґрунті

Клас(КБ)

Сн

(різниця з контролем, %)

ГЕРБІЦИДИ

Санглі, 48% к.е., ізопропіламінна сіль гліфосату

<2000

3

1461,5

+19,99

-

-

9,5

3

5

Варта, 90% к.е., ацетохлор

<200

2

2857,14+11,3

-

-

9,0

3

4

2,4-Д 700,72% к.е., 2,4Д -амінна сіль

<200

2

1142,9

+12,6

-

6,0

10

3

4

ФУНГІЦИДИ

Фундазол, 50% к.е,бенаміл

<200

2

1,78

+0,06

-

7,0

-

3

4

Мідний купорос,

34,5%к.е.,

сульфат міді

520

3

4285,71+6,71

11,0

-

-

3

5

ФТ 150200, 27% к.е,

флутриафол, триадимефон

1140

568

3

3

91,7

+7,5

8,0

-

-

3

5

5

ІНСЕКТИЦИДИ

Циклон, 10%

к.е,альфа-циперметрин

368

3

17,8

±1,32

10,0

13,0

-

2

4

Оперкот, 0,5% к.е,

лямбда-цигалотрин

243

2

1583,3

± 9,79

-

6,0

-

3

4

А-8, 20% к.е,

імідаклоприд

424

3

6,5

±2,34

-

5,0

5,0

3

5

При застосуванні інтегральної класифікації пестицидів у категорії Б, як правило, використовують різні показники: константу швидкості детоксикації пестицидів у ґрунті (k), період їх напіврозпаду (Т50), фітотоксичну дію, токсичність для корисних комах, риб. Проте, ці критерії не відображають шкодочинність препаратів для ґрунтової екосистеми. Саме тому нами запропоновано у категорію Б додати такі показники як токсичність для ґрунтових червів та вплив на ґрунтові мікроорганізми циклу азоту.

Таким чином нами встановлено, що досліджені пестициди, з урахуванням їх впливу на ґрунтову біоту, мають 4-й (Варта, Циклон, Оперкот, Фундазол, 2,4-Д 700), і 5-й (А-8, ФТ 150200, Санглі та Мідний купорос) ступені небезпечності, і в рекомендованих виробниками дозах є екологічно безпечними.

Висновки

Досліджено комплексну дію пестицидів різних хімічних класів і призначення, а саме: гербіцидів Санглі, Варта, 2,4-Д 700, Ларен, НТ 630120, фунгіцидів Фундазол, Мідний купорос, ФТ 150200, Ефатол, Байзафон та інсектицидів Оперкот, Банкол, Дамаск, Циклон і А-8 у лабораторному експерименті на ґрунтових червів Eisenia foetida, та трьох препаратів з кожної групи пестицидів на ґрунтову мікрофлору циклу азоту, враховуючи їх вплив на загальну чисельність ґрунтових мікроорганізмів, вміст аміаку, нітратів та нітритів у ґрунті.

Встановлено, що черви Eisenia foetida були стійкими до дії препаратів у дозах, рекомендованих виробниками. Найменшу чутливість черви мали до гербіциду Варта (діюча речовина ацетохлор, клас хлорацетамідів) - ЛК50 2857,14+11,3 мг/кг, інсектициду Оперкот (діюча речовина лямбда-цигалотрин, клас піретроїдів) - ЛК50 1583,3±9,79 мг/кг, та фунгіциду Мідний купорос (діюча речовина сульфат міді, клас неорганічних сполук міді) - ЛК50 4285,71+6,71.

Виявлена висока кореляція (r = 0,75-0,99) між токсичністю досліджених пестицидів для тест-об'єкту Eisenia foetida і звичайного для агроценозів виду Lumbricus rubellus, що дозволяє рекомендувати Eisenia foetida як більш чутливий і зручний для лабораторних екотоксикологічних досліджень пестицидів.

З'ясовано, що в лабораторному експерименті дія пестицидів у нормах, рекомендованих виробниками для польових застосувань, не спричинювала суттєвих змін загальної чисельності ґрунтових мікроорганізмів і активності ґрунтової мікрофлори циклу азоту. За результатами проведених екотоксикологічних досліджень препарати Ларен, Фундазол, Джерело (ФТ 150200), Мідний купорос, Ефатол, Байзафон, Банкол, Циклон, Оперкот, Дамаск зареєстровані в Україні і внесені до „Переліку пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні”.

На основі комплексних екотоксикологічних досліджень впливу пестицидів на ґрунтових червів та мікроорганізми циклу азоту розроблено чотириступеневу екотоксикологічну класифікацію небезпечності пестицидів для ґрунтової біоти, яку можна рекомендувати для застосування при проведенні екотоксикологічної експертизи препаратів в Україні.

Результати досліджень були використані для розрахунків ступенів небезпеки вивчених пестицидів. Встановлено, що перевірені препарати Циклон, Варта, 2,4-Д 700, Фундазол, Оперкот мають 4-й, а Санглі, А-8, ФТ 150200, Мідний купорос - 5-й ступінь небезпечності і належать до помірнонебезпечних сполук за 7-бальною інтегральною шкалою. Досліджені препарати в рекомендованих виробниками дозах є екологічно безпечними.

Список опублікованих робіт за темою дисертації

1. Залоїло О.В., Бучацький Л.П. Вплив інсектициду банкол на ґрунтові мікроорганізми циклу азоту// Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія.-2003.- Вип.41.- С. 133-135.

2. Залоїло О.В., Бучацький Л.П. Екотоксикологічна оцінка впливу інсектициду Циклон на ґрунтові мікроорганізми циклу азоту// Вісник Київського університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія.- 2004.- Вип.42.- С. 26-28.

3. Залоїло О.В., Філенко О.М., Бучацький Л.П. Екотоксикологічна оцінка впливу гербіциду вулкан на ґрунтову біоту// Агроекологічний журнал. - 2004. - №4. - С. 34-37. (Особисто дисертантом проведено експериментальні дослідження, аналіз та узагальнення, сформульовано висновки до роботи).

4. Залоїло О.В., Філенко О.М., Славний П.С., Бучацький Л.П. Вплив гербіциду Санглі на ґрунтову біоту// Вісник проблем біології і медицини. - 2004. - №2.- С. 3-7. (Особисто дисертантом проведено підбір літературних даних, статистичну обробку та аналіз експериментальних досліджень, сформульовано висновки до роботи).

5. Залоїло О.В., Мусієнко М.М., Філенко О.М., Бучацький Л.П. Екотоксикологічна оцінка впливу гербіцидів на корисні живі організми ґрунту// Вісник аграрної науки. - 2005.- №3.- С.31-35. (Особисто дисертантом проведено експериментальні дослідження, їх статистична обробка, аналіз та узагальнення).

6. Залоїло О.В., Бучацький Л.П. Екологічна оцінка впливу новітніх гербіцидів на ґрунтові мікроорганізми циклу азоту// Науковий вісник Чернівецького університету. - 2005.- Вип. 257.- С. 73-79.

7. Залоїло О.В., Філенко О.М., Бучацький Л.П. Порівняльна екотоксикологічна оцінка впливу новітніх фунгіцидів на черв'яків Eisenia foetida // Молодь і поступ біології: Тези доповідей І Міжнародної конференції студентів та аспірантів (11-14 квітня 2005р.). - Львів: СПОЛОМ, 2005.- С. 106-107.

8. Залоїло О.В., Філенко О.М., Майстренко М.І., Бучацький Л.П. Вплив фунгіциду Фундазол на індикаторні групи ґрунтових організмів в модельних агроекосистемах// Современные проблемы зоологии и экологии: Материалы Международной конференции (23-25 апреля 2005г.).- Одесса: Одесский нац. ун-т им. И.И. Мечникова, 2005.- С.110-111.

9. Залоило О.В., Бучацкий Л.П. Экотоксикологическая оценка влияния фунгицида Медный купорос на микроорганизмы цикла азота// Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии: Материалы Международной конференции (26-28 мая 2004г.).- Минск: МИКРОБИО, 2004.-С.361-362.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Вплив забруднених опадів на якість грунтових вод, змінення складу ґрунтових вод під впливом забруднюючих речовин у атмосферних опадах. Особливості кількісної оцінки захищеності ґрунтових вод. Забруднення підземних вод в результаті зміни ландшафтів.

    курсовая работа [104,7 K], добавлен 29.05.2010

  • Основні види антропогенного впливу на ґрунти, принцип контролю їх забруднення. Санітарні та біологічні показники оцінки стану ґрунтів, їх класифікація за впливом хімічних забруднюючих речовин. Схема оцінки епідемічної небезпеки ґрунтів населених пунктів.

    контрольная работа [39,1 K], добавлен 30.11.2011

  • Оцінка впливу агрохімікатів на агроекосистему. Аналіз результатів біотестування впливу мінеральних добрив на ґрунт, а також реакції біологічних індикаторів на забруднення ґрунту. Загальна характеристика показників рівня небезпечності мінеральних добрив.

    реферат [105,4 K], добавлен 09.11.2010

  • Визначення природних чинників формування ландшафтів місцевості. Геологічна характеристика Лохвіцького району Полтавської області. Опис ґрунтових, кліматичних і гідрологічних умов формування ландшафту. Географічне районування природно-заповідного фонду.

    курсовая работа [5,6 M], добавлен 19.10.2014

  • Загальна характеристика токсичних речовин та шляхи їх надходження до водних екосистем. Основні водні об`єкти м. Чернігова та їх забруднення комунальними та промисловими стоками. Метод біотестування для оцінки якості води основних водоймищ м. Чернігова.

    курсовая работа [164,0 K], добавлен 25.09.2010

  • Екологічний стан підземних вод, механізм їх утворення. Види та джерела їх забруднення. Характеристика промислових відходів. Проблема ліквідації та утилізації твердих побутових відходів. Гігієнічний моніторинг впливу їх полігону на якість ґрунтових вод.

    курсовая работа [138,6 K], добавлен 19.05.2013

  • Характеристика земельних ресурсів як вичерпних, обмежених і частково відновлюваних. Антропогенне забруднення і виснаження ґрунтів. Особливості геологічної діяльності вітру та атмосферних опадів. Деградація вічномерзлих ґрунтів, причини та наслідки.

    реферат [19,7 K], добавлен 28.10.2010

  • Класифікація шкідливих речовин. Нормування якості атмосферного повітря. Вплив діоксида сірки та азоту, неорганічного пилу на організм людини та навколишнє природне середовище. Порядок розрахунку ризику скорочення життя під впливом забруднюючих речовин.

    курсовая работа [967,9 K], добавлен 15.05.2013

  • Доповнення планування проекту аналізом довкілля. Оцінка впливу проекту на навколишнє природне середовище (повітря, воду, землю, флору і фауну району, екосистеми). Типи впливу проектів на навколишнє середовище. Оцінка екологічних наслідків проекту.

    реферат [137,6 K], добавлен 28.10.2009

  • Характеристика екологічного стану малих річок України. Види та джерела забруднення поверхневих вод, принципи їх охорони. Дослідження екологічного стану р. Либідь за фізико-хімічними показниками. Визначення рівня токсичності води методом біотестування.

    курсовая работа [971,8 K], добавлен 02.04.2014

  • Шацький національний парк. Проведення аналізу екологічної ситуації на озері Світязь. Дія токсичних забруднювачів. Встановлення основних закономірностей сучасного розвитку. Еколого-гідрохімічна оцінка стану озера під впливом антропогенних навантажень.

    реферат [52,0 K], добавлен 08.09.2013

  • Загальна характеристика навколишнього середовища Полтавської області. Викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря. Фізико-географічна характеристика та метеокліматичні умови майданчику будівництва. Оцінка впливу діяльності на ґрунтовий покрив.

    курсовая работа [502,1 K], добавлен 06.12.2014

  • Особливості поведінки фтору в агроекосистемах. Визначення вмісту фтору в ґрунті, рослинах, фосфоритах потенціометричним методом з екстракцією зразків. Розподіл фтору за профілем ґрунтів. Вплив зрошення на процеси нагромадження та міграції фтору.

    реферат [24,0 K], добавлен 20.01.2011

  • Характеристика та вплив забруднюючих речовин від відпрацьованих автомобілями газів на атмосферне повітря. Аналіз шкідливих видів двигунів внутрішнього згорання. Законодавчі обмеження викидів шкідливих речовин та оцінка впровадження європейських норм.

    курсовая работа [832,6 K], добавлен 06.05.2014

  • Сучасний стан та шляхи вирішення проблем забруднення довкілля відходами промислових виробництв. Оцінка впливу виробництва магнезіальної добавки в аміачну селітру на навколишнє середовище. Запобігання шкідливого впливу ВАТ "Рівнеазот" на екологію.

    магистерская работа [1,9 M], добавлен 24.09.2009

  • Географічні, метеокліматичні, геологічні та інші характеристики, що впливають на розповсюдження в атмосфері забруднюючих речовин. Характеристика техногенних викидів та їх впливу на реципієнтів. Розрахунок дальності розповсюдження домішок зони забруднення.

    курсовая работа [122,5 K], добавлен 24.12.2012

  • Екологічний аналіз впливу діяльності ТОВ "Торговий дім "Керамік" на атмосферне повітря. Розрахунок платежів за викиди забруднюючих речовин. Соціально-економічні результати природоохоронних заходів. Законодавче регулювання питань охорони праці в Україні.

    дипломная работа [115,7 K], добавлен 26.08.2014

  • Дослідження обґрунтування організації екологічного моніторингу. Аналіз та оцінка викидів, скидів та розміщення відходів підприємства у навколишньому середовищі. Характеристика шляхів зменшення негативного впливу трубопрокатного виробництва на довкілля.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 18.05.2011

  • Технічна оснащеність та стан розвитку галузей харчової промисловості. Проблеми харчової галузі України. Характеристика джерел забруднення на підприємстві ЗАТ "Юрія" м. Черкаси. Розрахунок плати за забруднення та категорії небезпечності підприємства.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 04.01.2011

  • Географічна і адміністративна характеристика району розміщення підприємства. Виявлення джерел забруднення. Оцінка впливу підприємства СП ЗАТ "ХЕМЗ-ІРЕС" на компоненти навколишнього середовища: воду, повітря, грунти, рослинний і тваринний світ.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 01.06.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.