На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Влияние пестицидов на микрофлору почвы

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 24.09.2012. Сдан: 2011. Страниц: 8. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
Министерство  сельского хозяйства РФ
Департамент научно-технологической политики и  образования
Волгоградская сельскохозяйственная академия 
 
 

                                             Кафедра «Садоводства, селекции  и семеноводства»
          Дисциплина: «Микробиология» 
 
 
 
 
 
 
 
 

        Влияние пестицидов на микрофлору
                                   почвы. 
 
 
 
 
 
 
 

                                                Выполнила: студентка 2 курса, группы А-22
                                     Ветошкина Александра
                                      Проверил: доцент Демченко Марина Михайловна 
 
 
 
 
 

                  
                

                                         Волгоград, 2011 
 
 
 

    Содержание: 

       Введение 

    1. Современное состояние почвенного покрова
    2.  Пестициды 

    2.1 Общие сведения
    2.2  Классификация пестицидов
    2.3 Гербициды
    3. Применение пестицидов
    4. Поведение пестицидов в почве
    4.1 Адсорбция пестицидов
    4.2 Миграция пестицидов
    4.3 Разложение пестицидов
    5. Выявление загрязнения почв
    6. Последствия применения пестицидов
    7.      Защита почв от загрязнения
      Заключение 
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

    ВВЕДЕНИЕ 

    Мы  привыкли так часто употреблять  фразы типа "Земля - наше главное  богатство" или "Земля - наша мать кормилица", что порой и не задумываемся об их истинном значении. А ведь плодородные земли, подаренные человеку, - это действительно сокровище, не менее, а даже более ценное, чем угольные пласты, нефтяные залежи, золотые жилы. Поэтому защита и сохранение среды, в которой мы живет - это задача номер один человечества.
    На  сегодняшний день в мире существует много экологических проблем, начиная  от исчезновения некоторых видов  растений и животных, заканчивая угрозой  вырождения человеческой расы. На данный момент в мире существует много теорий, в которых большое внимание уделяется нахождению наиболее рациональных путей их решения. Но, к сожалению, на бумаге все оказывается значительно проще, чем в жизни.
    Во  многих странах проблема экологии стоит  на первом месте, но, увы, не в нашей  стране, по крайней мере, раньше. Но сейчас ей начинают уделять все больше внимания, принимаются новые экстренные меры.
    Земельные ресурсы играют большую роль в  агропромышленном комплексе России. В настоящее время земельные  ресурсы сильно истощены, причина  тому - экология и связанные с ней проблемы. В данной работе сделана попытка изучить одну из наиболее важных на сегодняшний день проблем землепользования – загрязнение почв пестицидами и обозначить некоторые пути ее решения.
    Почвенный покров вместе с его микромиром играет роль универсального биологического сорбента, тарификатора и нейтрализатора загрязнений, минерализатора различных органических веществ. Свойства почвы во многом определяются составом и численностью населяющей ее микрофлоры и микрофауны, устойчивостью почвенных микроорганизмов к внешним воздействиям, в том числе и к воздействию пестицидов. Бесконтрольное применение пестицидов может уже при жизни нашего поколения вызвать необратимые качественные сдвиги в среде обитания человека.
    Согласно  данным американских ученых, по степени загрязнения биосферы пестициды в целом занимают 9-е место после промышленных загрязнений газами, ртутью, свинцом, кадмием, нефтью и фосфатами – главным загрязнителем вод в реках и озерах. Тем не менее необходимо располагать системой мероприятий, позволяющей свести к минимуму или совершенно исключить одно из нежелательных последствий применения пестицидов – загрязнение почвенного покрова.
 

     1. Современное состояние почвенного покрова 

    Почвенный покров Земли играет решающую роль в обеспечении человечества продуктами питания и сырьем для жизненно важных отраслей промышленности. Использование с этой целью продукции океана, гидропоники или искусственно синтезируемых веществ не может, по крайней мере в обозримом будущем, заменить продукцию наземных экосистем (продуктивность почв). Поэтому непрерывный контроль за состоянием почв и почвенного покрова – обязательное условие получения планируемой продукции сельского и лесного хозяйства.
    Вместе  с тем почвенный покров является естественной базой для поселения людей, служит основой для создания рекреационных зон. Он позволяет создать оптимальную экологическую обстановку для жизни, труда и отдыха людей. От характера почвенного покрова, свойств почвы, протекающих в почвах химических и биохимических процессов зависят чистота и состав атмосферы, наземных и подземных вод. Почвенный покров – один из наиболее мощных регуляторов химического состава атмосферы и гидросферы. Почва была и остается главным условием жизнеобеспечения наций и человечества в целом. Сохранение и улучшение почвенного покрова, а, следовательно, и основных жизненных ресурсов в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства, развития промышленности, бурного роста городов и транспорта возможно только при хорошо налаженном контроле за использованием всех видов почвенных и земельных ресурсов.
    Почва является наиболее чувствительной к  антропогенному воздействию. Из всех оболочек Земли почвенный покров – самая  тонкая оболочка, мощность наиболее плодородного гумусированного слоя даже в черноземах не превышает, как правило, 80-100 см, а во многих почвах большинства природных зон она составляет всего лишь 15-20 см. Рыхлое почвенное тело при уничтожении многолетней растительности и распашке легко подвергается эрозии и дефляции.
    При недостаточно продуманном антропогенном воздействии и нарушении сбалансированных природных экологических связей в почвах быстро развиваются нежелательные процессы минерализации гумуса, повышается кислотность или щелочность, усиливается соленакопление, развиваются восстановительные процессы – все это резко ухудшает свойства почвы, а в предельных случаях приводит к локальному разрушению почвенного покрова. Высокая чувствительность, уязвимость почвенного покрова обусловлены ограниченной буферностью и устойчивостью почв к воздействию сил, не свойственных ему в экологическом отношении.
    Даже  чернозем потерпел за последние 100 лет  весьма существенные изменения, вызывающие тревогу и обоснованные опасения за его дальнейшую судьбу. Все в  более широких масштабах проявляется  загрязнение почвы тяжелыми металлами, нефтепродуктами, детергентами, усиливается влияние азотной и серной кислот техногенного происхождения, ведущие к формированию техногенных пустынь в окрестностях некоторых промышленных предприятий.
    Для примера можно привести статистику загрязнения почв пестицидами в отдельных регионах России: 

Регион Доля  проб почв, загрязненных выше ПДК, % Пестицид
Центрально-черноземный  район 15 Сумма ДДТ
Московская  область 10 Сумма ДДТ
Иркутская область 90 2.4-Д
Волгоградская область >90 Трефлан
Новосибирская область Отдельные зоны до 20-192 ПДК Сумма ДДТ
Ростовская  область 10 Сумма ДДТ
30 Трефлан
Краснодарский край 10 Сумма ДДТ
64 Трефлан
 
    Из  этой таблицы видно что предельно  допустимая концентрация внесения пестицидов в почву превышена, например, в Волгоградской области (>90%).
    Восстановление  нарушенного почвенного покрова  требует длительного времени  и больших капиталовложений.
 

     2. Пестициды 

    2.1 Общие сведения
    Пестициды – это в основном органические соединения с малым молекулярным весом и различной растворимостью в воде. Химический состав, их кислотность или щелочность, растворимость в воде, строение, полярность, величина и поляризация молекул – все эти особенности вместе или каждая в отдельности оказывает влияние на процессы адсорбции-десорбции почвенными коллоидами. Принимая во внимание названные особенности пестицидов и сложный характер связей в процессе адсорбции-десорбции коллоидами они могут быть разделены на два больших класса: полярные и неполярные, а не вошедшие в эту классификацию, например, хлорорганические инсектициды – на ионные и неионные.
    Пестициды, которые содержат кислотные или  основные группы, либо ведут себя при  диссоциации как катионы, составляют группу ионных соединений. Пестициды, не обладающие ни кислой, ни щелочной реакцией составляют группу неионных соединений.
    На  характер химических соединений и способность  почвенных коллоидов к адсорбции  и десорбции оказывает влияние: природа функциональных групп и  групп замещения по отношению  к функциональным группам и степень насыщенности молекулы. На адсорбцию молекул пестицидов почвенными коллоидами значительное влияние оказывает характер молекулярных зарядов, причем определенную роль играет полярность молекул. Неравномерное распределение зарядов увеличивает диссиметрию молекулы и ее реактивность.
    Почва в основном выступает в качестве преемника пестицидов, где они  разлагаются и откуда постоянно  перемещаются в растения или окружающую среду, либо в качестве хранилища, где  некоторые из них могут существовать много лет спустя после внесения.
 

     2.2 Классификация пестицидов
    К пестицидам (от лат. реstis - зараза, caedo - убиваю) относится комплекс химических препаратов, предназначенных для борьбы с животными и растениями - это различные инсектициды, гербициды, фунгициды и т.п. Подобные вещества в больших количествах поступают почти во все экосистемы.
    В зависимости от характера использования  пестициды разделяются на следующие  группы:
    Гербициды - для борьбы с сорными растениями
    Альгициды - для уничтожения водорослей и  другой водной растительности
    Арборициды - для уничтожения нежелательной  древесной и кустарниковой 
    растительности
    Фунгициды - для борьбы с грибными болезнями  растений
    Бактерициды - для борьбы с бактериями и•бактериальными болезнями
    Инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми
    Акарициды - для борьбы с клещами
    Зооциды - для борьбы с грызунами
    Лимациды - для борьбы с моллюсками
    Нематоциды - для борьбы с круглыми червями
    Афициды - для борьбы с тлями
    К пестицидам относятся также химические средства торможения роста растений, препараты для удаления листьев (дефолианты) и подсушивания растений (десиканты).  

    2.3 Гербициды
    Наиболее  обширную группу веществ среди пестицидов как по масштабам практического  применения (40-50%, так и по ассортименту выпускаемых препаратов (около 40%) составляют гербициды, (от лат. herbum- трава, caedo - убиваю).
    По  характеру действия на растения гербициды  делятся на две подгруппы:
    1. Сплошные, действующие на все виды растений; такие гербициды применяются для уничтожения нежелательной растительности вокруг промышленных объектов, на лесных, вырубках, в питомниках, каналах, водоемах, обочинах шоссейных дорог и т.д.
    2. Избирательные (селективные)„ опасные для одних видов растений и безопасные для других; используются для уничтожения сорняков в агроценозах.
    Деление условно, так как одни и те же вещества в зависимости от применяемых  концентраций и норм расхода на единицу  обрабатываемой площади могут проявлять  себя и как сплошные, и как избирательные  гербициды.
 

     3. Применение пестицидов 

    Применение  пестицидов резко снижает потери урожаев сельскохозяйственных культур, сокращает затраты в сельском хозяйстве в 2-3 раза, позволяет ежегодно экономить сельскохозяйственную продукцию на 10-12 млрд.р. Высокая экономическая эффективность пестицидов обусловливает неуклонный рост масштабов их применения. Годовое производство пестицидов в мире к настоящему времени превысило 2 млн.т; мировой ассортимент пестицидных препаратов насчитывает более 100 тыс. наименований на основе более чем 700 химических веществ, принадлежащих к самым различным классам органических и неорганических соединений.
    Признавая несомненный положительный эффект химического способа борьбы с  сорной растительностью, следует учитывать  возможное побочное действие гербицидов на другие компоненты природных экосистем: животный мир, культурные и полезные дикорастущие растения, атмосферу, почвы, водоемы. Нежелательные последствия возникают чаще всего при систематической обработке больших площадей и связаны с появлением как токсикологических, так и экологических проблем. Наибольшую опасность представляют стойкие пестициды и их метаболиты, способные накапливаться и сохраняться в природной среде до нескольких десятков лет. При определенных условиях метаболиты пестицидов могут образовывать метаболиты второго порядка, роль, значение и влияние которых на окружающую среду во многих случаях остаются неизвестными.
 

     4. Поведение пестицидов в почве 

    Пестициды – тонкодисперсные вещества –  в почве подвержены многочисленным воздействиям биотического и небиотического характера, некоторые определяют их поведение, преобразование и, наконец, минерализацию. Тип и скорость преобразований зависит от: химической структуры действующего вещества и его устойчивости, механического состава и строения почв, химических свойств почв, состава флоры и фауны почв, интенсивности влияния внешних воздействий и системы ведения сельского хозяйства.
    Для правильного понимания поведения  пестицидов и любых других химических соединений в почве необходимо рассмотреть  хотя бы важнейшие факторы, влияющие на миграцию, разложение, активность и продолжительность их сохранения в почве.
    Вещества  с высоким давлением паров  сравнительно легко испаряются с  поверхности почвы и далее  в зависимости от строения с большей  или меньшей скоростью подвергаются фотохимическому разложению или окислению под влиянием солнечного освещения, причем чем выше температура, тем быстрее происходит испарение вещества и его фотохимическое разложение. На скорость испарения существенное влияние оказывают также скорость движения воздуха над поверхностью почвы и состав почвы. Состав почвы оказывает существенное влияние на испарение вещества, поскольку меняется сорбирующая способность, и соответственно чем выше такая сорбирующая способность почвы для данного вещества, тем медленнее идет из данной почвы его испарение. В такой же степени сорбирующая способность почвы оказывает влияние и на вымываемость вещества в нижние слои почвы, как это уже отмечалось выше.
    Разумеется, на персистентность пестицидов в  почве большое влияние оказывает  химическая стабильность вещества, в частности легкость гидролиза. Гидролиз водой является одним из наиболее важных процессов, который в большинстве случаев приводит к разложению пестицидов с образованием менее токсичных соединений. Для легко гидролизуемых веществ большое значение имеет влажность почвы: наиболее легко гидролиз пестицидов протекает во влажных почвах. Многие вещества, кроме того, легко окисляются кислородом воздуха; это особенно часто происходит в случае производных тио- и дитиофосфорной и фосфоновой кислот, а также при наличии в молекуле пестицида сульфидных и других легко окисляющихся групп. Отметим, что простое окисление в случае производных тионфосфорной и тиолфосфоновой кислот, как правило, приводит к получению более токсичных для позвоночных соединений, но после их гидролиза образуются вполне безопасные вещества.
    Большое влияние на персистентность химических соединений в почве оказывают  различные почвенные микроорганизмы, для которых пестициды нередко  являются источником углерода. Даже очень  стойкие в химическом отношении соединения разлагаются микроорганизмами почвы. Во многих случаях такое разложение начинается не сразу, а через некоторое время, необходимое для приспособления микроорганизмов к разрушению данного химического соединения. Наиболее легко разлагаются микроорганизмами почвы соединения алифатического ряда, а также гидроксилсодержащие соединения. Алкоксилированные ароматические соединения разлагаются несколько медленнее, но все же быстрее, чем вещества, не содержащие в ароматическом ядре в качестве заместителя кислорода, серы или азота. Как правило, ароматические соединения, не содержащие таких заместителей (групп), под влиянием микроорганизмов гидроксилируются и далее происходит разрушение ароматического ядра. Отметим, что и процесс разложения фенолов, аминов и сульфидов ароматического ряда также в большинстве случаев начинается с гидроксилирования ароматического ядра.
    Большинство гетероциклических соединений также  сравнительно легко разрушается  микроорганизмами почвы. Однако некоторые  классы гетероциклических соединений, как, например, пиримидины, бензимидазолы и другие, разрушаются очень медленно.
    В разрушении химических соединений в  почве принимают участие самые  различные микроорганизмы, в том  числе бактерии, грибы и актиномицеты.
    Разрушение  химических соединений в почве протекает и под влиянием растений, которые могут поглощать из почвы некоторые вещества и перерабатывать их в простейшие продукты или некоторые другие метаболиты, образующие с веществами растений коньюгаты.
    Как уже отмечалось, на продолжительность сохранения пестицидов в почве существенное влияние оказывает температура: чем выше температура почвы, тем быстрее происходит разложение препаратов, как под влиянием химических факторов (гидролиз, окисление), так и под влиянием микроорганизмов и других обитателей почвы.
    Как видно из табл. 1, ускорение разложения пестицидов с температурой зависит  также от природы вещества, однако во всех случаях повышение температуры  почвы существенно ускоряет процесс  разложения пестицидов. В связи с  этим при применении пестицидов необходимо учитывать не только характер почвы, но и температуру и влажность.  
 
 

    Таблица 1. Распад некоторых пестицидов в  почве 

Пестицид Период  полураспада, месяцы
при 15 ?С при 30 ?С
Аметрин 6,0 4,5
Амитрол 1,5 1,0
Атразин 6,0 2,0
Вромацил 7,0 4,5
2,4-Д  (кислота) - 0,1
Диурон 7,0 5,5
ИФК 0,4 0,2
Монурон 5,0 4,1
2,3,6-ТБК - 8,0
Теноран 3,0 1,0
Тербацил 7,5 5,0
Фенурон 4,5 2,2
Хлор-ИФК 3,0 1,5
 
    Различные штамы микроорганизмов разрушают  пестициды с различной скоростью. Большое значение имеет также аэрация почвы. Некоторые вещества, например ДДТ, в анаэробных условиях разрушаются быстрее, чем в аэробных, что связано с различным механизмом разрушения. Если в обычных условиях первой стадией разрушения ДДТ является образование 1,1-дихлор-2,2-бис (4-хлорфенил) этилена, то в анаэрооных условиях происходит восстановление ДДТ до ДДД, разрушение которого протекает значительно быстрее.
    Для правильного понимания поведения  того или иного пестицида в  почве необходимо изучение его метаболизма под влиянием почвенных микроорганизмов в различных условиях, причем даже гомологи одного и того же класса химических соединений часто в почве ведут себя различно, не только по персистентности, но и по направлениям разложения в разных условиях. Особенно сильно отличается поведение метальных гомологов различных классов органических соединений. Так, метиловые эфиры кислот фосфора являются сильными метилирующими средствами и в связи с этим легко отщепляют О—СН3-группы, превращаясь в мало токсичные для позвоночных и других животных кислые эфиры. Метильная группа ароматических соединений легко окисляется до карбоксильной, что также приводит к снижению токсичности соединения, хотя в некоторых случаях окисление метильной группы ароматических соединений приводит к более токсичным соединениям. Важное значение имеет и окисление метильной группы, связанной с азотом. В этом случае в результате окисления происходит деметилирование, приводящее в большинстве случаев к менее токсичным продуктам, которые далее распадаются с выделением аммиака или азота.
    По  скорости разложения в почве пестициды  предложено разделить на следующие шесть групп.
    1) Препараты с продолжительностью  действия более 18 месяцев (большинство хлорорганических пестицидов).
    2) Препараты с продолжительностью  действия около 18 месяцев (некоторые производные мочевины, пиклорам, симазин и другие триазины).
    3) Пестициды с продолжительностью  сохранения в почве до 12 месяцев  (производные бензойной кислоты, амиды кислот).
    4) Препараты с продолжительностью  сохранения в почве до 6 месяцев (нитроанилины, акрилоксиалканкарбоновые кислоты и другие).
    5) Пестициды с продолжительностью  сохранения в почве более 3 месяцев (производные карбаминовой  кислоты, алифатические карбоновые кислоты и другие).
    6) Пестициды с продолжительностью  сохранения в почве менее 3 месяцев (органические соединения  фосфора и другие).
    Совершенно  ясно, что такое деление носит  условный характер, так как персистентность  пестицидов, как указывалось выше, зависит не только от их строения, но и от активности почвенных микроорганизмов и других факторов. Точно так же, как и среди отдельных перечисленных выше классов химических соединений, имеются вещества с большей или меньшей персистентностью.
    Из  изложенного видно, что в важнейших  экосистемах земного шара с большей  или меньшей скоростью происходит разложение органических пестицидов до простейших нетоксичных соединений. Однако для избежания их накопления в окружающей среде применение любых химических соединений должно быть строго регламентировано.  

    4.1 Адсорбция пестицидов
    Адсорбция пестицидов в почве – комплексный  процесс, зависящий от многочисленных факторов. Она играет важную роль в перемещении пестицидов и служит для временного поддержания в парообразном или растворенном состоянии или в виде суспензии на поверхности почвенных частиц. Особо важную роль в адсорбции пестицидов играют ил и органическое вещество почвы, составляющие “коллоидальный комплекс” почвы. Адсорбция сводится к ионно-катионному обмену отрицательно заряженных илистых частиц и кислотных групп гумусовых веществ, либо анионному, благодаря присутствию гидроксидов металлов (Al(OH)3 и Fe(OH)3 ) или происходит в форме молекулярного обмена. Если адсорбированные молекулы нейтральны, то они удерживаются на поверхности илистых частиц и гумусовых коллоидов двухполюсными силами, водородными связями и дисперсными силами. Адсорбция играет первостепенную роль в накоплении пестицидов в почве, которые адсорбируются ионным обменом или в форме нейтральных молекул в зависимости от их природы.  

    4.2 Миграция пестицидов
    Передвижение  пестицидов в почве происходит с  почвенным раствором или одновременно с перемещением коллоидных частиц, на которых они адсорбированы. Это зависит как от процессов диффузии так и массового тока (разжижение), которые представляют собой обычный способ вымывания.
    При поверхностном стоке, вызываемом осадками или орошением, пестициды передвигаются в растворе или суспензии, скапливаясь в углублениях почвы. Данная форма передвижения пестицидов зависит от рельефа местности, эродированности почв, интенсивности осадков, степени покрытия почв растительностью, периода времени, прошедшего с момента внесения пестицида. Количество пестицидов, передвигающихся с поверхностным стоком, составляет более 5% от внесенного в почву. По данным румынского НИИ почвоведения и агрохимии на стоковых площадках в экспериментальном центре Алдены в результате промывных дождей одновременно с почвой происходит и потеря триазина. На стоковых площадках с уклоном 2,5% в Билчешть-Арджече в поверхностных водах были обнаружены остаточные количества ГХЦГ от 1,7 до 3,9 мг/кг, а в суспензии – от 0,041 до 0,085 мг/кг ГХЦГ и от 0,009 до 0,026 мг/кг ДДТ.
    Вымывание пестицидов по профилю почв заключается  их передвижении вместе с циркулирующей  в почве водой, что обусловлено  в основном физико-химическими свойствами почв, направлением движения воды, а  также процессами адсорбции и десорбции пестицидов коллоидными частицами почвы. Так, в почве, ежегодно в течение длительного времени обрабатываемой ДДТ в дозе 189 мг/га, через 20 лет обнаружено 80% этого пестицида, проникшего на глубину 76 см.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.