Введение к работе
Актуальность темы. В условиях интенсивной химизации сельского хозяйства особую актуальность приобретает проблема охраны окружающей среды, качества урожая и содержания в нем остаточных количеств агрохимикатов.
Соли и эфпры 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) широко используются в качестве средства уничтожения сорняков в посевах зерновых культур н многолетних трав и не утрачивают своего значения по сей день как в нашей стране, так и за рубежом (Мельников, 1979).
Производные 2,4-Д относятся к группе пестицидов, содержание которых в объектах внешней среды должно строго контролироваться. Присутствие их остатков в пищевых продуктах недопустимо; в кормах для молочного скота и яйценосной птицы допускается 0,1, а для откормочных животных и птицы — 0,6 мг/кг.
Изучение возможных уровней накопления остатков 2,4-Д имеет большое практическое значение, так как зеленая масса злаков и солома широко используются на корм скоту, а зерно — в пищевом рационе людей.
Проблема качества с.-х. продукции при применении 2,4-Д может иметь и другой аспект. По некоторым данным, под влиянием гербицида усиливается накопление нитратов растениями (Стейлер к Уайтхед, 1950; Берг и Макнлрой, 1953; Ступннков, 1975). Однако эта возможность для злаков исследована совершенно недостаточно. Оперативный контроль за содержанием 2,4-Д и нитратов в различных средах возможен лишь при наличии специфичных и простых методов их определения. Однако общеизвестно, что существующие методы анализа 2,4-Д или слишком трудоемки, или некорректны, поскольку не позволяют выявлять «связанную» 2,4-Д.
Определенный практический интерес представляет определение содержания в растениях 2,4-дихлорфенола— важного метаболита 2,4-Д, который может трансформироваться в организме животных, накапливаться в печени при поедании корма, содержащего остатки 2,4-Д, Однако существующий офн-
. 1
цналышй фотометрический метод анализа 2,4-днхлорфенолл (Кныр и др., 1977) недостаточно чувствителен и специфичен.
Наиболее перспективным методом в анализе нитратов считается нонометрня с ионселектквнымн электродами (Никольский, Матерова, 1980; Гордпепскпй, 1980; Самохвалов, 1980). Но существующий дефицит и ограниченный срок службы и хранения пленочных нитратселектнвных электродов, выпускаемых НПО «Аналитприбор», ограничивает их применение.
Цель и задачи исследований. Разработать наиболее простые, специфичные н высокопроизводительные методы определения 2,4-Д, 2,4-дн хлорфенол а и нитратов; определить фактические уровни накопления 2,4-Д и нитратов в продукции растениеводства и окружающей среде в условиях Горьковскон области; изучить динамику содержания 2,4-Д и нитратов в злаках и выявить причины и факторы, обуславливающие их накопление в повышенных концентрациях; выяснить влияние 2,4-Д на накопление нитратов в различных злаках.
Научная новизна. Впервые в производственных условиях хозяйств Горьковскон области проведены многолетние (1976—1983 гг.) исследования по выявлению фактических уровней загрязнения продукции растениеводства, почв и питьевых вод гербицидом 2,4-Д и нитратами.
Определено, что в наибольшей степени остатками 2,4-Д загрязнена солома хлебных злаков. Выявлены причины и факторы, обуславливающие накопление гербицида в продуктах урожая. Показано, что динамика и уровни содержания 2,4-Д зависят от видовых и сортовых особенностей злаков, норм и сроков применения гербицида, обеспеченности растений элементами минерального питания, норм высева семян. Неблагоприятные условия вегетации растений способствуют накоплению 2,4-Д в повышенных концентрациях. Установлено,,что 2,4-Д может как усиливать накопление нитратов (зерновые культуры), так и ослаблять (некоторые многолетние злаковые травы). Выяснено также, что значительная доля обследованных проб травяной муки, зеленой массы и силоса кукурузы, соломы и питьевых вод содержат нитраты в концентрациях, превышающих предельно допустимые. Выявлены основные факторы, способствующие накоплению нитратов в злаках.
Практическая ценность работы. Разработан глзохромато-графнческнй метод определения 2,4-Д в злаках, отличающийся специфичностью, простотой и высокой производительностью. Разработан газохроматографическин метод определения 2,4-днхлорфенола (метаболита 2,4-Д), обладающий более высокой чувствительностью, специфичностью и производительностью, чем официальный фотометрический метод анали-
за (Кныр и др., 1977). Разработан вариант нитратселектнвного жидкостного электрода и предложена методика потенцио-метрнческого определения нитратов в объектах сельского хозяйства и окружающей среды.
Материалы могут быть использованы в работе контрольных служб (зашиты растений, агрохимической и других), а также при совершенствовании санитарно-гигиенических нормативов содержания 2,4-Д, и нитратов в продукции растениеводства и окружающей среде.
Апробация результатов работы. Основные материалы диссертации доложены на межведомственных координационных совещаниях (Москва, 1979; Обнинск, 1982; Всероссийской совещании токсикологов агрохимической службы (Москва, 1982); Горьковском городском семинаре по аналитической химии (Горький, 1983), а также на. кафедре химических средств защиты растений с.-х. академии им. К. А. Тимирязева (1981, 1982, 1983).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, получено I удостоверение на рационализаторское предложение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, изложения результатов исследований, выводов, списка литературы, включающего 170 работ на русском и иностранном языках и приложения. Изложена на 151 странице, включает 4 рисунка, 26 таблиц.