Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц Сидорова Марина Алексеевна

Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц
<
Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Сидорова Марина Алексеевна. Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц : Дис. ... канд. техн. наук : 05.26.01 : Орел, 2003 295 c. РГБ ОД, 61:04-5/1530

Содержание к диссертации

Введение

1. Постановка проблемы и задачи исследования 6

1.1. Анализ условий и охраны труда в тепличном растениеводстве 6

1.2. Анализ организации работ, связанных с использованием пестицидов

1.3. Анализ заболеваемости работников защищенного грунта 17

Выводы по разделу 20

Содержание проблемы 21

2. Моделирование пестицидного загрязнения растений и оборудования в теплицах

2.1. Современные представления о механизмах массопереноса пестицидов и методах их моделирования

2.2. Начальный уровень поверхностной концентрации 26

2.3. Динамика поверхностного загрязнения растений пестицидами

2.4. Моделирование поступления и разложения пестицидов растениями

3. Математическое моделирование пестицидного загрязнения воздуха теплиц

3.1. Теоретические основы моделирования 40

3.2. Прогнозирование времени наступления ПДК пестицидов в воздухе теплиц

3.3. Расчет основных показателей, определяющих динамику концентрации пестицидов в воздухе теплиц

Выводы по разделу 3. 51

4. Методика и результаты экспериментальных исследований Реализация научных исследований

4.1. Методика экспериментальных исследований 52

4.2. Результаты исследования пестицидного загрязнения объектов теплиц

4.3. Пестицидное загрязнение воздуха теплиц 58

4.4. Реализация научных исследований 66

5. Экономические оценки 69

5.1. Методические аспекты экономических оценок охраны труда 69

5.2. Расчет социально - экономической эффективности реализации мероприятий по улучшению условий труда

Литература

Введение к работе

В решении задач снабжения населения страны свежими овощами в течение всего года, обеспечения цветочными и декоративными растениями, а также проведения круглогодичной селекции растений важную роль надлежит осуществить тепличному растениеводству.

В 1990 году площадь защищенного грунта в целом по стране составляла более 45 тыс. га. Занятость работающих к этому времени достигла 800 тыс. человек. В настоящее время наряду с расширением площадей защищенного грунта проводится интенсификация тепличного растениеводства, предусматривающая более высокий организационный и технологический уровень, обеспечивающий эффективные способы ускорения роста и развития растений, а также защиты их от многочисленных вредителей и болезней. Решение этой задачи неизбежно связано с интенсивным использованием агрохимикатов и пестицидов. В тоже время, заболеваемость и травматизм работников защищенного грунта занимает одно из ведущих мест среди других профессий работников сельского хозяйства, что значительно снижает эффективность работы этой отрасли. Анализ условий труда показывает, что одной из основных причин такого положения является использование различных агрохимикатов. Агрохимикаты и продукты их распада находятся на растениях, оборудовании и строительных конструкциях, в воздухе и почве и в зависимости' от -концентрации и продолжительности контакта способны вызывать острые или хронические заболевания химической этиологии, а также обострять и осложнять существующие заболевания. Потери рабочего времени вследствие временной, утраты трудоспособности в защищенном грунте составляют около 1000 чел. дней на 100 работающих в год.

Поэтому проблема охраны труда работников защищенного грунта является актуальной. Ее решение позволит не только повысить эффективность тепличного растениеводства, но и решить важную социальную задачу,

5 связанную с оздоровлением условий труда. В настоящее время актуальность

решения вопросов охраны труда еще возрастает потому, что тепличное

растениеводство переживает новую волну роста площадей и увеличения

занятости работников. Это связано с внедрением селекционных комплексов для

круглогодичного ведения селекционной работы, с получением чистой

продукции в районах радиоактивного загрязнения территории, а также с

расширяющимся использованием источников низкопотенциального тепла.

Целью работы является устранение вредного действия пестицидов и агрохимикатов на работников защищенного грунта путем регламентации различных аспектов их использования, а также разработка и реализация эффективных способов и средств охраны труда на основе математического моделирования динамики пестицидного загрязнения основных объектов теплиц. Моделирование позволит иметь точные сведения о месте, степени и времени наступления опасности, что дает возможность реализовать организационные, агротехнические, и технические решения, исключающие вредное действие агрохимикатов на работающих и позволяет совместить высокую эффективность использования препаратов для интенсификации тепличного растениеводства и безопасность труда.

Научная новизна исследований заключается в разработке методов математического моделирования пестицидного загрязнения различных объектов защищенного грунта. Установление закономерностей динамики концентрации пестицидов на растениях ив воздухе теплиц позволяет вести целенаправленную работу над созданием методов и средств, исключающих риск при работе с пестицидами. Разработан способ и технология детоксикации пестицидов на растениях в условиях теплиц.

Анализ организации работ, связанных с использованием пестицидов

Для установления причин заболевания и выявления первоочередных задач при разработке мероприятий по улучшению условий труда в теплицах был проведен анализ состояния работ, связанных с применением пестицидов в отрасли тепличного овощеводства. Для этого была разработана и разослана анкета опроса мнений специалистов. В неё были включены основные вопросч ., связанные с организацией, проведением работ и существующей регламентацией применения пестицидов в периоды подготовки рабочих растворов, обработок растений и в последующее за этим время. Из общего числа разосланных анкет в количестве 120 штук, вернулось с ответами 42 анкеты. По основным показателям анкеты составлена таблица 1.2, характеризующая состояние работ, связанных с использованием пестицидов. Анализ этой таблицы показывает, что на 53,7% тепличных хозяйств отсутствуют специализированные бригады для работы с пестицидами. Обращает на себя внимание часть ручных работ, связанных с приготовлением растворов (43,2%) и обработкой растений (31,7%). Такое состояние организации и проведения работ противоречит положениям «Санитарных правил по хранению, транспортировке и применению пестицидов в сельском хозяйстве» и частично обусловлено недостающим количеством механизированного оборудования. Самый прогрессивный и безопасный централизованный способ применения пестицидов осуществлен только в 29,6%) случаев и внедрен, как правило, на мощных современных комбинатах. Продолжительность работы с пестицидами в 93,3% случаев не превышает установленных норм. Предпочтительное время обработок растений приходится на вечерние часы. В это время суток проводится 62,5% общего числа обработок.

Однако обнаруживается существенное различие на возобновление работ в обработанных теплицах. В 37,2% случаев продолжительность нерабочего периода составляет менее 20 часов, в 69,8%о случаев работы возобновляются менее чем через 24 часа, а в 30,2% случаев этот срок выдерживается сутки и более.

Такая разноречивость объясняется правде всего тем, что период возобновления работ на обработанных пестицидами участках не регламентируется ни одним документом, а инструментальные замеры микроколичеств пестицидов в воздухе теплиц из-за громоздкости существующих методик, как правило, не проводятся.

Из анкет следует также, что для защиты растений в закрытом грунте применяют 30 различных химических препаратов. Из этого количества 36% составляют фосфорорганические соединения, 28% - карбанатные производные и производные фенола, 18% - хлорсодержащие и 18% - прочие. По токсической " характеристике больше всего применяют сильнодействующие, высокотоксичные и среднетоксичные - 64,7%, а также в 50,7% препаратов, обладающих резко выраженным кожно-резорбтивным и местно раздражающим действием.

Препараты для обработки растений применяют в виде водных эмульсий и суспензий. Время обработки теплиц занимает от 2 до 6 часов, в большинстве случаев - 4 часа. Нормы расхода часто превышают рекомендуемые количества в 1,5-2 раза. С целью повышения эффективности химической защиты растений от болезней и вредителей используют одномоментно комплекс пестицидов, например, акрекс + карбофос, акрекс + хлорокись меди, акрекс + кельтан, карбофос + акрекс + каратан, кельтан + акрекс + каратан. При этом могут вноситься и минеральные удобрения: аммофос, калийная и аммиачная селитра, сернокислый калий и марганец.

Сроки входа в теплицы не регламентируются из-за отсутствия методики определения этого времени и мастера приступают к работе (чаще спустя 15-20 часов после обработки растений), когда в воздухе теплиц содержатся остаточные количества пестицидов, превышающих допустимый уровень в 1,5 - 5 раз. Кроме этого, на листьях растений, после обработки, также находятся значительные количества пестицидов, которые при контакте людей с растениями могут попадать на открытые участки тела и поступать в воздух (вторично загрязнение воздуха).

Значительное количество исследователей /5, 80, 84/ считают, что для рабочих, имеющих контакт с загрязненными пестицидами поверхностями, всасывание их через кожу опаснее ингаляционного поступления. Тле, в условиях- нормативного загрязнения воздуха через . дыхательные пути поглощается 0,2-6% токсической дозы, а через кожу в зависимости от условий экспозиции -У 10-70%. Нормативы же. на допустимые уровни поверхностного загрязнения растений, оборудования, почвы не разработаны.

Такое положение обуславливает то, что уже, через год работы у тепличниц наблюдаются нарушения со стороны интимных процессов в организме /47, 121/. Наиболее отчетливо изменения наблюдаются после 5 лет работы в условиях теплиц на фоне применения химических средств защиты растений. В этом случае у 75% тепличниц обнаруживаются угнетение иммунологической реактивности, явление сенсибилизации, аллергические проявления, анемия, функциональная неполноценность лейкоцитов и признаки интоксикации (снижение активности холинэетеразы и гистидазы). Эти изменения свидетельствуют о значительных нарушениях защитно 17 приспособительных функций организма. Поэтому, неслучайно заболеваемость тепличниц одна из высоких среди других профессий сельского хозяйства. Таким образом, анализ выявил значительное количество случаев нарушения существующих норм и правил использования пестицидов и ещё более того - опасных операций и ситуаций, не имеющих установленных регламентов.

Начальный уровень поверхностной концентрации

Знание уровня содержания пестицидов на поверхностях растений имеет большое самостоятельное значение. Эта величина определяет, так называемую, ударную дозу препарата против вредителей и болезней растений, может обуславливать ожоги растений при неправильном применении пестицидов и определять контактную опасность пестицидной загрязнённости растений и оборудования для работников защищенного грунта. В силу этого разработка методики расчёта и контроля начального уровня поверхностной концентрации пестицидов может оказать положительное влияние при решении вопросов правильного и безопасного применения пестицидов.

Отличительными особенностями тепличной технологии являются следующие: - производительность тепличных систем пестицидной обработки растений заметно меньше, чем тракторных и авиационных; - шпалерный метод выращивания тепличных культур требует обработки растений непосредственно в травостое, из-за чего «пестицидное облако» имеет незначительные размеры и быстро оседает; - постоянство условий тепличной среды обуславливает гораздо меньшее влияние метеорологических факторов на процесс формирования начальной концентрации пестицидов на поверхности растений. Поэтому начальная концентрация на растениях в теплицах устанавливается практически мгновенно и мало зависит от физико-химических свойств препаратов и от климатических условий их применения.

Для расчёта начального значения поверхностной концентрации по уравнению (2.3) следует определить значение и пределы измерения коэф фициента а, отражающего долю рабочего раствора, приходящегося на растения при обработке. С этой целью по методике, приведенной в главе 4, были проведены эксперименты по определению начальной концентрации, которые позволили определить необходимый коэффициент. В качестве примера приводим экспериментальные данные и расчёт этого коэффициента для случая обработки растений в теплице 0,13% раствором каратана. Общее количество раствора на теплицу площадью 1000м составляло 600 кг, обработка растений проводилась аппаратом ОВТ-1А, укомплектованным двумя ручными штангами-распределителями.

Проведя" серию экспериментов с применением различных препаратов, было установлено, что величина а изменяется в пределах от 0,22 до 0,37. Следовательно, значение этого коэффициента при обработке данной культуры в аналогичных условиях можно принять равным 0,3. Одновременно с отбором проб поверхностной концентрации на растениях отбирались пробы поверхностной концентрации на оборудовании и строительных конструкциях теплиц. Данные анализов непосредственного отбора проб с указанных поверхностей дали результаты, характеризующиеся величинами, близкими к S полученным со смывов из растений. Таким образом, для расчёта начальной концентрации по уравнению (2.3) имеются все необходимые составляющие.

Известно, что определяющими параметрами экспоненты являются начальное значение и постоянная времени (Г). В случае, когда экспоненциальный процесс представляется в относительных единицах, его полностью характеризует постоянная времени. Поэтому для расчёта данного показателя был использован весь экспериментальный материал. В таблице 2 приведены обобщённые данные значений постоянных времени для процессов изменения концентрации пестицидов, рекомендованных для применения в тепличном овощеводстве, на поверхностях растений и оборудования в теплицах, полученные из экспериментальных данных.

Значительным резервом увеличения валовых сборов сельскохозяйственной продукции является ликвидация потерь урожая от вредителей, болезней и сорняков с помощью химических средств защиты растений. Однако бесконтрольное применение пестицидов создаёт опасность их накопления в различных биологических средах, в том числе и в урожае.

Для разработки мер профилактики и регламентации применения пестицидов следует изучить особенности различных растений разлагать неодинаковое количество пестицидов на поверхности и в растительной ткани.

Известные способы установления динамики остаточных количеств пестицидов в различных объектах растительного происхождения /51/ определяют временную характеристику суммарного процесса поступления и распада и не могут характеризовать количественный аспект процесса разложения.

Известен способ определения относительной стойкости пестицидов /22/, устанавливающий картину относительного количества разложения пестицидов при разовой дозе внесения. Этот способ состоит в том, что в измельчённую навеску растительных продуктов добавляют препарат из расчёта создания начальной концентрации 1мг/кг и тщательно перемешивают. Смесь распределяют в число колб по количеству анализов пестицидов в динамике. По данным анализов стоят кривые, отражающие динамику снижения концентрации пестицидов в растительной ткани Уi(t), рис.2.4. Так, например, было установлено, что стойкость хлорорганических пестицидов в яблоках наименьшая, а в картофеле - наибольшая.

Прогнозирование времени наступления ПДК пестицидов в воздухе теплиц

Определить период с опасной концентрацией пестицида в воздухе теплиц можно, проанализировав уравнение (3.7). Из условия безопасной работы, концентрация пестицидов в атмосфере теплиц не должна превышать ПДК (обозначим К), т.е.

Как следует из уравнений (3.3), (3.7) и (3.10) расчет динамики концентрации пестицидов и прогнозирование сроков ожидания ПДК в воздухе теплиц возможен после определения следующих показателей: кратности (z) и интенсивности (v) воздухообмена в процессе инфильтрации, интенсивности поступления пестицидов в воздух теплиц (G), максимального уровня загрязнения атмосферы (утах) и периода нарастания концентрации (ti)

Для определения каждого из этих показателей были разработаны методики, проведены исследования и выявлены основные закономерности, позволяющие получить их численные значения, используя для этого доступные параметры (характеристики теплиц, растворов

Исследования неорганизованного воздухообмена в теплицах в процессе инфильтрации проводились в нескольких странах рядом авторов /2 .5/. Основная цель исследований заключалась в определении степени воздухопроницаемости различных типов культивационных сооружений с целью экономии тепла на обогрев в холодные периоды эксплуатации. Это, как правило, экспериментальные исследования, позволяющие выявить показатели инфильтрации для условий эксперимента.

С целью определения основных закономерностей протекания процесса инфильтрации в теплицах при различных климатических условиях рассмотрим метод, предложенный в работе / 5/. Суть этого метода состоит в том, что потери тепла на инфильтрацию при проектировании обогрева теплиц предлагается учитывать с помощью корректировки коэффициента теплопередачи. Численная величина этого мнимого коэффициента может быть получена из рассмотрения потери тепла в процессе воздухообмена, которые складываются из явного и скрытого тепла, идущего на нагревание сухой части приточного воздуха и паров, находящихся в его объеме. Q= \ САд + vrАх = 3,6 Kz FAD, (3.11) где Q - теплопотери в процессе инфильтрации, Вт; v - интенсивность воздухообмена, кг/ч; С - удельная теплоемкость воздуха, кДж (кг/град); F - площадь остекления, м2; Ад - разность температур внутреннего и наружного воздуха, град; г - скрытая теплота парообразования, кДж/г; Дх - разность влагосодержания внутреннего и наружного воздуха, г/кг; Kz - коэффициент теплопередачи в результате воздухообмена, Вт/(м град). Известно, что V=Vyi (3.12) где V - объем теплицы, м3; у- плотность воздуха, кг/м3; z - кратность воздухообмена, 17ч. С учетом соотношения (3.12) из-уравнения (3.11) находим: к Vn_ rAx 3,6F A3 к 47 Экспериментальные исследования условного коэффициента теплопередачи инфильтрацией были проведены А. Хейснером с помощью радиоактивного газа-индикатора криптона 85. Результаты исследований опубликованы в работе /3/. Из её таблиц и графиков видно, что численные значения этого коэффициента для различных типов теплиц в значительной степени зависят от скорости ветра.

Анализ опытных данных показал, что влияние скорости ветра на коэффициент теплопередачи с достаточной точностью можно представить прямой корреляционной зависимостью и позволил определить уравнение регрессии, которое имеет следующий вид: - для сталестеклянных блочных теплиц Kz=0,698+0,689u (3.14) - для пленочных теплиц Kz=0,233+0,156o , (3.15) где и - скорость ветра, м/с. Коэффициент корреляции при этом достаточно велик и составляет + 0,776, что свидетельствует о закономерной связи этих величин. Таким образом, используя полученные нами эмпирические уравнения (3.14) и (3.15) и уравнение (3.13), можно установить зависимость интенсивности воздухообмена от внутренних и наружных условий - для остекленных теплиц 2,513 + 2,48i zo=77 Т.— (3.16) V гАх у{С+ ) F А& для пленочных теплиц _ 0,839 + 0,562и V гАх у(С+ —-) В период обработки растений пестициды, в основном, наносятся на листья, плоды и стебли растений. Значительная часть попадает при этом на почву, оборудование и строительные конструкции теплиц. В момент распыла в месте обработки тонкодисперсная капельная фаза раствора образует туманное облако со значительной концентрацией пестицида в воздухе. Однако этот процесс длится непродолжительное время и имеет местное значение. Общее состояние атмосферы теплиц при этом, как правило, характеризуется незначительным уровнем загрязнения. Начиная с момента времени, когда обработка проведена, примерно на половине площади теплицы наблюдается стремительный рост концентрации пестицида в воздухе. Максимальный уровень загрязнение достигает через 6-8 часов после завершения обработки растений, после чего наступает довольно продолжительный период уменьшения пестицидного загрязнения воздуха теплиц.

Согласно данным ряда авторов, изучавших процессы миграции пестицидов 16... 16/, испарение в значительной степени зависит оттого, на какую поверхность наносится раствор. Испарение пестицида с непоглощаю-щих поверхностей определяется давлением пара пестицида в окружающем воздухе и скоростью перемещения воздуха над испаряющейся поверхностью. Что касается испарений с поглощающих раствор поверхностей (растения, почва), то в этом случае оно происходит с меньшей скоростью, обусловленной явлением адсорбции. Факторы, действующие на испарение пестицидов, в этом случае подразделяются на следующие категории: а) влияющие на испарение с поверхности в атмосферу; б) влияющие на плотность пара пестицида; в) регулирующие скорость перемещения пестицида к испаряющей по верхности. Как видно из описания, очень сложно составить содержательную модель поступления пестицидов в атмосферу теплиц, базирующуюся на представлении о детальном механизме явления. В таких случаях для прикладных задач оценки количества поступающего в воздух пестицида можно использовать статистические модели. Оценка скорости испарения по этому принципу приведена в работе /11/.

Вторичное загрязнение в теплицах возникает в результате поступления пестицидов в воздух теплиц из остаточных количеств, сохранившихся на растениях и других объектах при возобновлении технологических работ.

В литературе описано значительное количество случаев профессиональных отравлений в полевых условиях, связанных с вторичным загрязнением. При этом важная роль отводится погодным и климатическим условиям, особенно условиям сухого жаркого климата, в которых токсичные остатки пестицидов сохраняются на обработанных участках дольше обычного и резко возрастает летучесть препаратов.

1. Выявлена основная причина снижения концентрации пестицидов в воздухе теплиц, которой является воздухообмен в процессе инфильтрации;

2. Установлена закономерность изменения концентрации пестицидов в воздухе теплиц в период нарастания и спада концентрации;

3. Установлен факт наступления максимальной концентрации пестицидов в воздухе теплиц спустя 6-8 часов с момента завершения обработки растений;

4. Установлена продолжительность периода с концентрацией пестицидов в воздухе теплиц превышающих ПДК.

Результаты исследования пестицидного загрязнения объектов теплиц

Для выявления и анализа динамики концентрации пестицидов в воздухе теплиц в период обработки растений и в последующее время отбирали пробы воздуха для химического анализа. Вначале места отбора проб воздуха устанавливались в трёх точках по диагонали теплицы на двух уровнях по высоте - 1,2 и 1,7м от поверхности почвы. Периодичность отбора проб составляла 1 час, продолжительность — 2 суток. После того, как выявилась однородность показателей загрязнения воздуха в различных точках, эксперимент был упрощён в части количества отбираемых проб. Теперь в каждой теплице отбирались две пробы в центре на тех же уровнях по высоте. Пробы воздуха отбирались с помощью аспираторов на обезжиренную вату и селикагель в гофрированных аллонжах.

В тех случаях, когда анализ проб проводился спустя некоторое время после отбора, пробы экстрагировались растворителями и консервировались.

В период проведения экспериментов регистрировались основные параметры внутреннего и наружного воздуха, концентрация и количество рабочего раствора, а также тип применяемого оборудования. В этот период проводились и фиксировались общие наблюдения в части наличия жидкой фазы препаратов на различных частях растений, оборудования и время проведения основных технологических операций в теплицах.

Методика отбора проб для анализа концентрации пестицидов на поверхностях растений и оборудования состояла в том, что после обработки растений в течение трёх недель с интервалом в 4 часа в первую неделю, 6 часов во вторую и 8 часов в третью отбирались листья растений, шаблоном вырезались пластинки по 100 см и производился смыв пестицидов с их поверхностей с помощью соответствующих растворителей. Для усреднения показателей загрязнения каждую пробу готовили из трёх пластинок, взятых в различных местах теплицы.

Экспериментальные исследования изменения поверхностной концентрации на оборудовании и строительных конструкциях теплиц при непосредственном отборе проб с указанных поверхностей дали результаты, характеризующиеся значительным разбросом (см. раздел 4.2.1.). Для получения более достоверных данных была изменена методика проведения эксперимента для этого случая. В качестве несорбирующих пластин, имитирующих поверхность оборудования, были использованы свободные от эмульсии обезжиренные фотопластинки, часть из которых размещалась и закреплялась на листьях растений перед обработкой. На другую часть пластин наносилось определённое равное количество рабочего раствора и устанавливались они в теплице во время опрыскивания, но на обработанные участки. Отбор пластин и приготовление смывов из них проводилось в соответствии с общим графиком.

Для определения динамики остаточных количеств пестицидов в растительной ткани отобранные и смытые пробы из пластинок листьев, для определения поверхностной концентрации, экстрагировались. Результаты анализов экстрагированных проб давали искомый показатель.

Для контроля этого показателя и возможности сопоставления и использования данных других авторов применялась и другая методика. Она состояла в том, что с каждого отобранного листа шаблоном вырезались две пластинки по 100 см каждая. Затем одна из них экстрагировалась, а с другой брали смыв. Для усреднения показателей загрязнения каждую пробу готовили из трёх пластинок, взятых в различных местах теплицы.

По данным анализов экстрагированных проб определялся суммарный показатель загрязнения растений, включающий поверхностную и внутри-растительную составляющие. Анализы смывов определяли показатель поверхностного загрязнения растений. По разности показателей этих проб, отобранных в одно и то же время, определялась динамика концентрации внутрирастительного пестицида.

Методы определения пестицидов в пробах основаны на извлечении препаратов них органическими растворителями, очистке экстракта и последующем хроматографировании в тонком слое окиси алюминия, селико-геля или с применением газожидкостной хроматографии с использованием детектора по захвату электронов. Реактивы и растворы, приборы и посуда, ход анализов и условия хроматографирования использовались в соответствии с существующими методиками /70, 71, 99/. 4.2. Результаты экспериментальных исследований пестицидного загрязнения объектов теплиц

Проверка точности расчётных значений на фактическом материале является необходимым этапом при решении задач математического моделирования и прогнозирования. Поэтому экспериментальные исследования пестицидного загрязнения растений проводились для сопоставления их с теоретическими данными в части формирования начального уровня поверхностной концентрации и её последующего изменения, а также для выявления динамики нарастания максимального уровня и динамики разложения пестицидов в растительных тканях. Экспериментальные данные необходимы также для получения коэффициентов массопереноса и детоксикации для анализа и прогнозирования состояния системы пестицид - растение. В разделе 2.2. было получено уравнение (2.3) для расчёта начальной концентрации пестицидов на растениях и оборудовании. Для его использования в практике эксплуатации теплиц необходимо определить коэффициент а, отражающий долю рабочего раствора, приходящегося на растения при обработке. С этой целью по описанной выше методике были проведены эксперименты по определению начальной концентрации, которые позволили определить необходимый коэффициент.

В качестве примера приводим экспериментальные данные для случая обработки растений в теплице 0,13% раствором каратана. Общее количество раствора на теплицу площадью 1000 м2 составляло 600 кг, обработка растений проводилась аппаратом ОВТ-1А, укомплектованным двумя ручными штангами-распределителями.

В соответствии с методикой, приведённой в разделе 4.2., были проведены экспериментальные исследования изменения концентрации пестицидов в воздухе теплиц различного типа. Пробы воздуха для анализа отбирались с помощью аспираторов модели 822. Анализ отобранных проб проводился методом тонкослойной хроматографии на пластинках silufol uv 254. Результаты анализов проб приводились к стандартным условиям для того, чтобы исключить систематические ошибки вследствие изменения температуры и давления воздуха в процессе экспериментов. Результаты анализов и расчётов сводились в таблицы, часть из которых , приведена для примера в этом разделе далее по тексту. Для оценки точности результатов экспериментального определения концентрации пестицидов в воздухе теплиц следует подсчитать предельную относительную ошибку опытов, которая в данном случае складывается из ошибки при отборе проб воздуха и ошибки метода определения количества пестицидов в пробе.

Паспортные данные аспиратора свидетельствуют о том, что погрешность установления объёмной скорости потока воздуха через ротаметр аспиратора составляет 5%. Полнота определения количества пестицидов в пробах воздуха по стандартным методикам с помощью хроматографии в тонком слое составляет 90-95% /71/. Таким образом, предельная ошибка экспериментов составляет 10-15%.

Похожие диссертации на Уменьшение опасности от пестицидов в теплицах на основе моделирования пестицидного загрязнения различных объектов теплиц