Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі туралы мәлімет

1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім
 Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы
 Пестицидтердің қоршаған ортаға әсер етуі
 Ауадағы
 Судағы
 Топырақтағы
 Улы заттардың ағзада түрленуі
3. Қорытынды.

4. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Өсімдіктерді залалдайтын, ауылшаруашылық өнімдерін, материалдарды және бұйымдарды бүлдіретін зиянды ағзаларға, паразиттерге, ауру тасымалдағыштарға қарсы қолданылатын химиялық заттар - пестицидтер деп аталады.
Пестицидтер химиялық құрамына, қолдану нысанына, ағзаларға енуі және әсер ету сипатына байланысты талданады. Химиялық құрамы бойынша үш негізгі топқа бөлінеді: бейорганикалық қосылыстар (күкірт, мыс, хлор, бор қосылыстары); -өсімдік, бактерия, саңырауқұлақ негізіндегі препараттар (пиретриндер, бактериялық және саңырауқұлақ препараттары, антибиотиктер, фитонцидтер);
органикалық қосылыстар (галогенді көмірсутектер, фосфордың органикалық қосылыстары, аминдер және аммоний негіздері тұздары, кетондар, спирттер, нитрофенолдар, жай эфирлер, синтетикалық пиретроидтар, карбамин, тио және дитиокарбамин қышқылы туындылары, фенолдың нитроту- ындылары, мочевина туындылары, симтриазиндер, бес мүшелі гетероциклді қосылыстар).

1. А.О.Сағитов, Г.Ж. Исенова, Г.О. Рвайдарова, Ө.С.Нұржанов, Т.Ж. Қалмақбаев «Өсімдікті химиялық қорғау».Алматы .2013ж.
2. Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р., Пылова Т.Н. Химические средства защиты растений (справочник). Химия, 1985.
3. Мельников Н.Н. пестициды и окружающая среда.Агрохимия 1990ж

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Ғылым және Білім министрлігі
Семей қаласындағы Шәкәрім атындағы Мемлекеттік Университеті

Тақырыбы: Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы және улы заттардың ағзада түрленуі

Орындаған:Шәріпова М.С
Тобы: АГ-313
Курс: 3
Тексерген:Есенгулова Н.Ж

Семей - 2015 жыл
Мазмұны:

1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім
Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы
Пестицидтердің қоршаған ортаға әсер етуі
Ауадағы
Судағы
Топырақтағы
Улы заттардың ағзада түрленуі
3. Қорытынды.

4. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Өсімдіктерді залалдайтын, ауылшаруашылық өнімдерін, материалдарды және бұйымдарды бүлдіретін зиянды ағзаларға, паразиттерге, ауру тасымалдағыштарға қарсы қолданылатын химиялық заттар - пестицидтер деп аталады.
Пестицидтер химиялық құрамына, қолдану нысанына, ағзаларға енуі және әсер ету сипатына байланысты талданады. Химиялық құрамы бойынша үш негізгі топқа бөлінеді: бейорганикалық қосылыстар (күкірт, мыс, хлор, бор қосылыстары); -өсімдік, бактерия, саңырауқұлақ негізіндегі препараттар (пиретриндер, бактериялық және саңырауқұлақ препараттары, антибиотиктер, фитонцидтер);
органикалық қосылыстар (галогенді көмірсутектер, фосфордың органикалық қосылыстары, аминдер және аммоний негіздері тұздары, кетондар, спирттер, нитрофенолдар, жай эфирлер, синтетикалық пиретроидтар, карбамин, тио және дитиокарбамин қышқылы туындылары, фенолдың нитроту- ындылары, мочевина туындылары, симтриазиндер, бес мүшелі гетероциклді қосылыстар).

+ Қоршаған ортаға түскен пестицидтердің абиотикалық және биотикалық ыдырауы
Қоршаған ортаға түскен пестицидтер абиотикалық және биотикалық жолдармен ыдырайды. Біріншісі - фотохимиялық, тотығу - тотықсыздандыру реакциясы және гидролиз көмегімен жүзеге асатын болса, екіншісі - ферменттер әсерінен ыдырайды. Биотикалық ыдырау абиотикалыққа қарағанда тезірек жүреді. Ыдырау жылдамдығы ферменттердің концентрациясына және пестицидтерді ыдырата алатын микроорганизмдердің санына байланысты. Улы заттың ағзаға түсуі удың улылық әсерін шектейтін жауап қайтаратын қорғаныс реакцияларын тудырады. Мұндай реакцияларға: ағзадан бөтен затты өзгеріссіз күйінде шығару, оны теріде қалдыру және уды жай заттарға дейін ыдыратып шығару немесе метоболизмнің жалпы процестеріне қосу жатады. Көптеген пестицидтер - липофильді заттар, сондықтан да оларды ағзадан өзгеріссіз күйінде сирек шығарады. Бұл, әдетте тұрақты химиялық қосылыстарға, мысалы хлорорганикалық инсектицидтерге тән қасиет. Тек кейбір гидрофильді қосылыс- 21 тар ғана жәндіктер ағзасынан мальпиги тамырлар жүйесі арқылы, ал сүтқоректілерде - бүйрек арқылы зәрмен шығады. Сондай-ақ өсімдіктерде де улы заттардың өзгеріссіз күйде шығатын жағдайлары белгілі. Мысалы, сасық меңдуана жапы- рағына 2,4-Д гербициді бүркілгеннен кейін, бір тәулік ішінде тамыры арқылы қоректік ортаға барлық енгізілген гербицидтің 60% -ы бөлініп шыққан. Әсіресе, қорытылмаған заттарда және улы агент асқорыту мүшесінде сілекейлі қабықшаның қатты тітіркенуін тудыратын құсу актісі процесі кезінде жәндіктер мен сүтқоректілер ағза- сынан удың шығуы экскременттермен бірге жүруі мүмкін. Тек сүтқоректілерге ғана тән қасиет - ол пестицидтердің ағзадан сүтпен бірге бөлініп шығуы. Мұндай жолмен тұрақты органикалық қосылыстар, мысалы кейбір хлорорганикалық қосылыстар шығарылуы мүмкін. Улы заттың депонирленуі барлық тірі ағазаларға тән қасиет және ол өмірлік маңызы бар процестерге белсенді қатыспай- тындай улардың теріде уақытша локализациялануына әкеледі. Жәндіктер ағзасына өтіп, липидтерде еритін инсектицид- тердің улылығы әсер етпей, майлы денеде жиналуы мүмкін. Кейін сақтауға берілген препарат бұзылады да, мальпиги тамырлары арқылы шығарылады немесе хитинді қабықшамен бірге түлеу кезінде бөлінеді. Жануарлар ағзасында улы заттар майлы жасушаларда жиналады, кейбір қосылыстар қанның сарысу альбуминімен байланысады. Осы екі процесс те улар- дың бұзылуын алдын алады. Бөтен заттың енуіне қарсы кез келген ағзаның кеңірек тараған реакциясы - ол оның бұзылуы. Нәтижесінде улылығы аз (детоксикация), сондай-ақ улылығы жоғары (активация) өнімдер де түзілуі мүмкін. Циклді көмірсу- тектердің галоид туындылары мен гетероциклді қосылыстар ыдырауға беріктірек болса, ал фосфор қышқылы эфирлерінің беріктігі төмен. Соңында өзгеру процесі кезінде ағзадан оңай бөлініп шығатын немесе метаболизмнің жалпы процестеріне қосылатын жай және гидрофильді заттар алынады. Ағзада жүретін реакциялардың бірнеше негізгі типтері белгілі: гидролиз, тотығу, тотықсыздану, дегидрохлорлану мен 22 коньюгирлену. Бұл реакциялар ферменттермен катализденеді, ал көбісі сутек донорын да қажет етеді.

Гидролиз. Ағзада улардың гидролизі химиялық жолмен, сондай-ақ энзиматикалық жолмен де жүруі мүмкін. Бұл процесте негізгі рөлді ферменттер: тірі ағзаларда белсенді-ліктері өте жоғары амидазалар, нитрилазалар, фосфотазалар, карбоксиэстеразалар және басқалары атқарады.
Гидролитикалық тармақталу амидтер (пропанид) тобының, әртүрлі қышқыл эфирлерінің (2,4-Д және 2М-4Х эфирлері), алкилкарбоматтар тобының (севин), арилкарбоматтардың (кар-бин), фосфордың органикалық қосылыстарының (метафос) және галоидтуынды көмірсутектер (гексахлорбутадиен) топта-рының пестицидтеріне тән. Сонымен қатар, бір жағынан қышқылдар, ал екінші жағынан - спирттер немес аминдер түзіледі. Ерекше қосылыстар - арил- және алкилкарбоматтар, себебі олардың гидролизі кезінде түзілетін қышқылдар өте тұрақсыз және СО2-на және сәйкесінше аминдерге ыдырап кетеді.
Амидтер

Эфирлер

Алкилкарбоматтар

Арилкарбоматтар

Фосфор қышқылының
эфирлері

Гидролитикалық дегалогенирлеу

Гидролиз кезінде липофильді заттар гидрофильдіге ауыса-ды және ағзада улардың жүрісі бірден өзгереді. Реакция өнімдері өмірлік маңызы бар орталарға мембраналар арқылы баяу өтеді және ағзадан тезірек шығарылады.
Көп жағдайда гидролиз нәтижесінде ағза үшін улылығы төмен заттар түзіледі. Бірақ, гидролитикалық тармақталудан кейін улылығы жоғарлайтын улар да бар. Мысалы, ацетилдип-терекс ферменттер әсерінен жәндіктер мен жануарларға улылы хлорофосқа дейін гидролизденеді.

+ Улы заттардың түрленуі
Өсімдікті қорғаудың химиялық құралдарына қойылатын негізгі талаптар - олардың зиянды ағзалар үшін улылық әсерінің жоғары болуы. Ол заттың химиялық құрылымының ерекшеліктеріне тәуелді. Кейде молекула құрылымындағы айтарлықтай емес өзгерістердің өзі толығымен улылықтың жойылуына немесе әсер спектрінің өзгерісіне әкеледі. Мысалы, триазин сақинасында екінші орында тұрған Cl атомын хлор- туынды симм-триазиндегі гидроксилге ауыстыру, гербицидтің белсенділігінің толығымен жоғалуына әкеледі.
Химиялық қосылыстардың улылығы заттың құрамына емес, оның молекуласының құрылымына тәуелді. Бір заттың әртүрлі изомерлері түрлі белсенділікке ие болады. Тиофосфор қышқылының тиолтуындылары тионға қара- ғанда сүтқоректілер үшін бірнеше есеге улы. Гексахлорци- клогексанның (ГХЦГ) барлық изомерлерінің бір-бірінен айыр- 33 машылығы хлор мен сутек атомдарының кеңістікте орнала- суында ғана. Бірақ инсектицидтік қасиетке тек γ-изомер ие. Органикалық қосылыстар улылығының өздерінің құрылы- мына тәуелділігінің заңдылығын білу жаңа жоғары тиімді пестицидтер синтезі үшін алғышарт туғызады. Көрсетілгендей, уытты заттың улылығы айтарлықтай дәрежеде оның дозасымен анықталады. Уыт әсеріне ұшыраған ағзаның биологиялық реакциясы (жануарлардың, жәндіктердің, өсімдіктердің, саңырауқұлақтардың және т.б.), әдетте практи- када қолданылатын жалпы дозаның тек аз бөлігімен ғана жүреді. Уыттың бұл аз мөлшері алғашында ағзаның қандай-да бір өмірлік маңызды функциясын шектейді, содан кейін барлық ағзаның өліміне әкелуі мүмкін, уланудың екіншілік белгілері дамиды. Бұл өмірге "әсер ету орны" (нысан, рецептор) ұғымын әкелді. Қазіргі уақыттағы уыттың әсер ету механизмі туралы көзқарасқа сәйкес, оны ерекше тері немесе мүше ретінде, жасушалардың белгілі типі немесе жасушаішілік құрылым ретінде, ал соңында молекулалық рецептор ретінде көрсетуге болады, мысалы ферменттің немесе реакцияның ерекше аумағы. Заттың улылығы уыттың қаншалықты жылдам және қандай мөлшерде осы әсер ететін орынға өтетіндігіне және онымен реакцияға түсуіне тәуелді. Сондықтан да, оның рецептормен бірге әрекеттесу процестеріне әсер етуші кез келген фактор улылықтың өзгеруін тудырады. Пестицидтің улылығы, сондай-ақ факторларға да тәуелді, оларсыз дұрыс баға беру және препараттарда қолдану мүмкін емес. Бұл факторларды үш топқа бөлуге болады: пестицидтің зиянды ағзалармен байланысқа түсу ұзақтығына әсер ететіндер; пестицидтің ағзаға түсуіне әсер ететіндер; улы заттың ағзадағы бет алысымен байланыстылар. Пестицидтің улылығына әсер етуші факторлардың бірі - экспозиция (уыттың зиянкес ағзалармен байланысқа түсу ұзақтығы). Ағзаға уыттың көп мөлшері түсетіндіктен экспо- зицияның жоғарылауымен заттың улылық әсерінің өсетіні белгілі. Өсімдік пен топырақты өңдеу кезінде, экспозиция пестицидтің өсімдік пен топырақта сақталу ұзақтығынан тікелей тәуелділікте болады. Сонымен қатар пестицидтің физи- 34 калық-химиялық қасиеттері мен қоршаған орта жағдайларының маңызы өте зор.

Пестицидтердің қоршаған ортаға әсер етуі

Экожүйелер мен ландшафтарда пестицидтердің өзгеруі мен сипатын зерттеу - экожүйелер мен ландшафтарда ксенобиотиктер мен табиғи улы заттардың сипатын зерттейтін ғылымның қоршаған орта экотоксикологиясының - жаңа ғылыми тәртіптің бөлігі болып табылатын пестицидтер экотоксикологиясының мақсаты. Басқа химиялық заттармен салыстырғанда ортаны ластауы мүмкін пестицидтер төмендегідей сипатқа ие: 1) олардың биосферадағы циркуляциясының қайта қалпына келмеуі (авиация мен жер беті аппаратураларының көмегімен қолданғанда пестицид қоршаған орта объектісіне бірден түсіп, онда толығымен ыдырағанша болады).
2) табиғат пен адам үшін потенциалдық қауіп туғызатын белгілеу бойынша препараттардың биологиялық белсенділігі;
3) қорғайтын шаралардың жоғары тиімділігін қамтамасыз ету мақсатында қолданатын шығын мөлшерінің азаюының мүмкін еместігі;
4) препараттардың шаруашылықтың әртүрлі салаларында қолданылуымен, қоршаған ортадағы айналымымен және азық- түлiк өнiмдерiнде қалдықтардың болуымен байланысты көп мөлшердегі адамдардың пестицидтермен жанасуы;
5) табиғи шарттарда препараттардың тұрақтылығы және азық-түлік тізбегі бойынша берілуі;
6) биологиялық белсенді деңгейге жеткенше төмен концентрациялы препараттарға қатысты ағзаларда пестицидтердің жиналуы.
Пестицидтердің ерекшелігіне тәуелді биосферада олардың әсер ету формасы жасалынды:
1. Тұйық әсер: а) зиянкес ағзаларға тікелей; б) қосымша басқа ағзаларға, топыраққа, суға. Пестицидтердің тұйық әсерінің тиімділігі жұмсалу мөлше- рімен, формасымен, қолдану әдістерімен, әсерінің таңдамалы- лығымен және ыдырау жылдамдығымен анықталады.
2.Қолданғаннан кейінгі жақын әсер (ландшафты - аумақ- тық).
3. Қолданғаннан кейінгі алыс әсер (аумақтық - бассейнді). Ол өзендердің хауыздарына олардың жайылмалары және террасалар бойынша ерітінділер, суспензиялар түрінде немесе топырақты коллоидтармен сорбцияланған күйде көшуге қабілетті өте тұрақты препараттарға тән. Жайылмалар, дельталар және эстуарийлардағы миграция, қайта бөлу және жинақтау 3-4 және одан да көп жылға созылады. Нәтижесінде пестицидтер өзендердiң төменгi ағымында, дельталар, теңiздерде ағзаларға әсер етуі мүмкін.
4.Қолданғаннан кейінгі өте алыс әсер (глобальды) бүкіл планетаны және оның жеке компоненттерін - мұхитты, құрлықты және атмосфераны қамтиды.
Қоршаған ортада пестицидтердің қалдықтары өз кезегінде пестицидтердің концентрациясы өсетін ірі жануарлар қолданатын өсімдіктер және жануарлар ағзаларымен жұтылуы мүмкін. Бұл олардың тамақта жиналуы мен соңында адамдардың қолдануына әкеледі.
Пестицидтердің циркуляциясы келесі сызбанұсқа бойынша жүреді:
1) ауа-өсімдік-топырақ-өсімдік-шөп қоректісі-жануарлар-адам;
2) топырақ-су-зоофитопланктон-балық-ад ам. Мысалы, 1 кг топырақта хлорорганикалық пестицидтердің тек мыңдаған миллиграммы ғана, ал осындай топырақта өскен 1 кг сәбізде 1-ден 6 мг-ға дейін мөлшері болады. Кейбір препараттар қан жүйесі арқылы түседі және жемістердің өсуіне байланысты ондағы пестицидтердің концентрациясы жоғары- лайды. Кейбір өсімдіктер мен жануарлардың барлық түрі хлорорганикалық заттарды жинақтайды және ағзада ұзақ уақыт ұстап тұруға қабілетті.
Пестицидтердің ауадағы қасиеті
Әуе кеңістігіне пестицидтердің түсуінің негізгі көзі - ауылшаруашылық дақылдарын, тұқымдарды, жайылымдар мен суаттарды өңдеу. Тап осы ауамен тасымалдаудан қоршаған ортада олардың қолдану орнынан айтарлықтай қашықтықта табылуы мүмкін тұрақты заттардың кеңінен таралуын түсіндіруге болады. Пестицидтер әуе кеңістігіне жел эрозиясы кезінде топырақ шаңымен бірге,сондай-ақ тапырақты өңдеумен өнімдерді тазалау кезінде түседі.Олардың айтарлықтай мөлшері қарқынды химиялық өндеу жүргізілген аудандардың атмосфералық шаңынан табылады.
Сонымен қатар,пестицидтер әуе кеңістігіне су буымен айдау нәтижесінде және топырақ пен өсімдік бетінен булану салдаынан ылғал беттерден де түсуі мүмкін.
Жүзім өсетін жерлерде филорсераның тамырлық түрімен күресуге қолданатын фумигирленген топырақтан атмосфеаға гесахлорбутадиеннің түсуі жайлы мәліметтер бар.
Атмосфералық ауаның пестицидтермен ластануы дәрежесі олардың физикалық-химиялық қасиеттеріне,аумақтың көлеміне,сондай-ақ енгізу әдістеріне де тәуелді.Ауадағы препараттардың ең жоғарғы концентрациясы күннің ортасына таман,яғни оның температурасы максималды шамаға дейін көтерілгенде байқалады.
Ауа мен мұхиттың шекара қабаттарындағы диффузия процесі кезінде ,сондай-ақ химиялық ыдырау нәтижесінде атмосферадан пестицидтер жойылады.Бұл жағдайда бастапқы пестицидтерге қарағанда улылығы азырақ өнімдер алынатын химиялық ауысудың маңызы зор.Мұндай реакцияларға бірінші кезекте су буларының гидролизі ,ауа оттегісімен және озонмен тотығу сиякты көп жағдайда жарық әсерінен жылдамдайтын реакциялар жатқызылуы керек.Сондай - ақ ,мұндай жағдайлада тұрақты хлорорганикалық препараттардың өзіде деградирленуге қабілетті болып келеді.
Атмосфераның жоғары қабаттарында себу салдарынан пестицидтердің фотолизі ондағы олардың ауысуынығ ең негізгі бағыты болып табылады.Кейбі жағдайларда молекуланың толығымен деструкциялануы өте тез жүреді.Осылайша табиғи пиретринде төмен фотохимиялық тұрақтылығы салдарынан өсімдік қорғауға прктикалық қолданысын таппады.Екінші орында әртүрлі фосфорорганикалық қосылыстар үшін гидролиз және тотығудың үлкен маңызы бар.
Пестицидте және олардың метаболиттері қоршаған ортада циркуляцияны жалғастырып,атмосферадан суға, топыраққа түседі.
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.