Трансформация некоторых ариламидных гербицидов и их метаболитов в почве, воде и культуральных средах

• Автор: Васильева, Галина Кирилловна
• Шифр специальности: 06.01.03, 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 250 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Поведение гербицидов производных иоксиарилмочевины и парилмочевины в почве.

1.1.1. Поведение гербицидов производных ноксиарилмочевины в почве

1.1.2. Поведение гербицидов производных Нарилмочевины в почве

1.2. Поведение хлоранилинов продуктов трансформации ариламидных гербицидов в почве и воде

1.2.1. Основные процессы, определяющие поведение хлоранилинов в почве и воде.

1.2.1.1. Сорбционнодесорбционные процессы.

1.2.1.2. Физические процессы.

1.2.1.3. Химическая трансформация

1.2.1.4. Трансформация под действием микроорганизмов
и экзоферментов .
1.2.1.4.а. Окисление .
1.2.1.4.6. Ацилирование .
1.2.1.4.в. Нметилирование.
1.2.1.4.г. Дехлорирование
1.2.1.4.д. Полная биодеградация
1.2.1.4. е. Биотрансфорлация в почве и воде.
1.2.2. Длительность сохранения хлоранилинов в почве и
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Краткая физикохимическая, экологоагрохимическая и токсикологогигиеническая характеристика мету
Стр.
рина, НфенилНметилмочевины, анилина, монохлоранилинов и 3,4дихлоранилина .
2.2. Характеристика основных типов почв и природных вод, используемых в полевых, микрополевых и лабораторных экспериментах. .
2.3. Микроорганизмы, активно трансформируйте хлоранилины.
2.4. Особенности анализа исследуемых соединений в воде, культуральных средах, почвенной суспензии, почве и растениях .
2.5. Содержание и особенности проведения экспериментов
2.5.1. Полевые и микрополевые эксперименты
2.5.2. Лабораторные опыты
2.5.3. Эксперименты с выделенными культурами микроорганизмов .
2.6. Статистическая обработка экспериментальных данных .
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ИШШ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ГЕРБИЦИДОВ И ПРОДУКТОВ ИХ ТРАНСФОРМАЦИИ. .
3.1. Разработка и совершенствование методов анализа метурина, нфенилИметилмочевины и анилина в почве и растениях
3.2. Определение степени дехлорирования пестицидов
для оценки их биодеградации в воде и почве .
3.2.1. Определение градуировочной характеристики хлороселективного электрода.
3.2.2. Определение степени дехлорирования пестицидов в воде, культуральной жидкости и почвенной суспензии .
3.2.3. Определение степени дехлорирования пестицидов в почве.
3.2.4. Статистическая обработка результатов опытов по оценке степени дехлорирования пестицидов. . . .
Выводы.III
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕДЕНИЯ МЕТУРИНА И НФЕНИЛЛМЕТИЛ
МОЧЕВИНЫ В ПОЧВЕИЗ
4.1. Трансформация метурина и НфенилНметилмочевины
в почве . .
4.2. Особенности поведения ИфенилИметшшочевины в системе почварастение в зависимости от механического состава почвы и ее водного режима
Выводы . .
ГЛАВА 5. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ АНИЛИНА, М0Н0ХЛ0Р
АНИЛИНОВ И 3,4ДИХЛОРАНИЛИНА ПОЧВЕННОЙ МИКРОФЛОРОЙ
5.1. Ацетипирование 3,4дихлоранклина, монохлоранили
нов и анилина культурой i
5.2. Разложение 3,4дихлоранилина, 3 и 4хпоранилинов культурой i i
5.2.1. Трансформация монохлоранилинов
5.2.2. Трансформация 3,4дихлоранилина.
5.3. Использование смешанной культуры микроорганизмов
для ускорения разложения 3,4дихлоранилина в водной среде
Выводы.
ГЛАВА 6. ТРАНСФОРМАЦИЯ АНИЛИНА, МОНОХЛОРАНИЛИНОВ И 3,4ДИ
ХЛОРАНИПИНА В ВОДНОЙ СРЕДЕ
6.1. Самоочищащая способность природных вод от 3,
дихлоранилина .
6.2. Трансформация хлоранилинов в почвенной суспензии
6.2.1. Биотрансформация хлоранилинов в почвенной суспензии на основе луговочерноземовидной пахотной почвы
6.2.2. Трансформация 3,4дихлоранилина в почвенных суспензиях на основе луговочерноземовидной целинной, серой лесной и красноземной почв
6.2.3. Роль сорбции в исчезновении 3,4дихлоранилина
из почвенной суспензии
6.3. Активирование микрофлоры в целях повышения активности микроорганизмовдеструкторов 3,4дихлоранилина в водной среде .
Выводы8
ГЛАВА 7. БИОТРАНСФОРМАЦИЯ И РАЗЛОЖЕНИЕ 3,4ДИХЛОРАНИЛИНА В
ПОЧВЕI
7.1. Микробиологическая трансформация и сорбция 3,4дихлоранилина в почве
7.1.1. Динамика содержания 3,4дихлоранилина в почве
7.1.2. Микробиологическая трансформация 3,4дихлоранилина .
7.1.3. Адаптация почвенных микроорганизмов к 3,4дихлоранилину
7.1.4. Связывание 3,4дихлоранилина почвой
7.2. Поглощение растениями обратимо сорбированного и
связанного 3,4дихлоранилина
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В среднем же, в большинстве почв линурон в рекомендуемых дозах разлагался за месяца, а монолинурон за месяца i, i, . При ежегодном внесении арилмочевин кгга накопление их остаточных количеств не превышало 0,0,5 мгкг в зависимости от препарата, его дозы и типа почвы , , . Считается, что арилмочевины слабо мигрируют по почвенному профилю и локализуются в основном в слое 0 см, максимальная глубина проникновения см , , i, i, , . Однако на легких почвах они могут достигать глубины см Мельников и др. На сорбцию арилмочевин почвой оказывает влияние как структура соединения, так и свойства почвы. Показано, что введение в кольцо электроотрицательных заместителей, таких как галоиды, усиливает сорбционные свойства арилмочевин. По способности сорбироваться они располагаются в следующем порядке фенурон монурон монолинурон метабромурон диурон линурон хлорбромурон v, . Аналогичный ряд увеличения сорбции был построен Р. Д.Хансе Напсе, мочевина фенурон метилмочевина фенилмоченина монурон монолинурон диурон линурон небурон хлороксурон. При этом сорбционные свойства арилмочевин увеличиваются, как правило, с уменьшением растворимости соединения в воде v, . Степень сорбции гербицидов почвой определяется ее поглотительной способностью, которая в свою очередь зависит от природы ее органоминеральных коллоидов. В сорбции арилмочевин принимают участие как органическая, так и минеральная компонента почвы. Сорбция арилмочевин осуществляется за счет вандерваальсовых и гидрофобных взаимодействий, а также в результате образования водородных связей. Поглощение арилмочевин почвой в значительной мере процесс обратимый, однако вследствие проникновения соединения в микропоры почвенных агрегатов при десорбции наблюдается гистерезисный эффект, что в свою очередь препятствует их трансформации микроорганизмами и поступлению в растения . Опытами с меченным Смонолинуроном продемонстрировано, что растения способны поглощать и ту часть гербицида, которая находится в связанном почвенными коллоидами состоянии, однако ее поглощение происходит значительно медленнее , , , . Таким образом, вследствие ограниченной миграции по почвенному профилю и благодаря способности поступления в растения аршмочевины и их метаболиты могут накапливаться в продуктах урожая. Так, в моркови после применения линурона 2 кгга содержание гербицида в корнеплодах составляло 0,, а 3,4ДХА 0, мгкг i, , . При применении монолинурона 2,5 кгга в картофеле обнаруживали до 0, мгкг остаточных количеств гербицида i, i, . В связи с широким использованием в сельском хозяйстве ариламидных гербицидов при оценке последствий их применения особое
внимание привлекает судьба продуктов их трансформации. Внесение в почву этих гербицидов часто приводит к загрязнению среды не исходными гербицидами,а ариламинами, зачастую превосходящими исходные соединения по токсичности и персистентности в почве. Высвобождение ариламинов происходит в результате химического или ферментативного гидролиза. Среди образующихся ариламинов преобладают хлорсодержащие, характеризующиеся высокой токсичностью для биоты табл. Исследования с незамещенным анилином и его производными позволяют оценить влияние заместителей в кольце таких как хлор и другие на свойства этих соединений. Особую опасность анилин и его производные представляют для водоемов, причем ихтиофауна наиболее чувствительна к их действию Мосевич и др. Показано, что ариламины, поступая в водоросли и планктон, в дальнейшем мигрируют по пищевым цепям i, . Источником загрязнения водоемов хлоранилинами может быть вынос их с ирригационными водами с обработанных ариламидными гербицидами посевов. Так, например, широкое применение пропанида при возделывании риса приводит к поступлению 3,4ДХА со сбросными водами в ирригационную сеть и аккумулирующие водоемы. Его остатки находили в воде до 0,5 мгл, донных илистых отложениях ирригационных систем, а также в органах и тканях обитающих там рыб Соколов и др. Загрязнение рек хлоранилинами может быть обусловлено и индустриальными стоками , i, i, ii, . Таблица . Й2НСгСН
X
Продолжение таблицы 1. Диурон .