Гербициды

Гербициды - это большая и разнообразная группа загрязнителей водоемов. Их используют для борьбы с сорняками сельскохозяйственных культур, обработки посевов риса, вносят в мелиоративные и оросительные системы, водохранилища и другие водоемы для уничтожения растительности и устранения "цветения" воды. Кроме карбаматов, в качестве гербицидов широко применяют соли и эфиры карбоновых кислот, производные мочевины, симмтриазинов, гетероциклические соединения и другие. Гербициды умеренно стабильны во внешней среде, производные мочевины и фенольные соединения более устойчивы, а гранулированные препараты сохраняют свое действие в водоемах до 2 - 3 лет.

Большинство гербицидов средне- и малотоксичны для гидробионтов, но их опасность определяется комплексным действием на всю экосистему водоемов: токсическими эффектами, особенно при хроническом воздействии, ухудшением газового и гидрохимического режимов водоема и созданием заморных явлений деструктивных процессов и накоплением продуктов органического распада (NH3, CO2 и др.), явлением ряда гербицидов на воспроизводство гидробионтов. Этот механизм действия относится к замкнутым, сильно зарастающим водоемам. В проточных водных системах гербициды уносятся течением и их действие менее ощутимо. В связи с этим диагностика и профилактика отравлений рыб геброцидами довольно затруднена.

Производные карбоновых кислот. Из этой группы наиболее широкое распространение получили далапон, трихлорацетат натрия, амибен,банвел - Д, 2,4 - дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4 - Д) и ее натриевая и аминная соли, бутиловый, кротиловый и октиловый эфиры; 2М - 4Х, 2,4 - М, 2М - 4ХМ, 2М - 4ХП, камбилен, дактан, пропанид, рамрод, солан т др. Во внешней среде они среднестабильны и оказывают слабое влияние на гидрохимический режим. Бутиловый эфир 2,4 - Д придает воде "аптечный" запах при концентрации 1,62 мг/л и привкус - при 2,65 мг/л.

Токсичность. Производные карбоновых кислот обладают сходным механизмом действия. Они влияют на нервную систему рыб, вызывают функционально - морфологические изменения в печени, почках, кроветворной ткани, органах размножения и др. Пропанид и другие анилиды, кроме того, обладают гемолитическим действием. Препараты группы 2,4 - Д нарушают воспроизводительную функцию животных (табл. 35).

Таблица 35. Токсичность производных карбоновых кислот для рыб

^* (Токсические концентрации.)

Остротоксические концентрации для зоопланктона и бентосных организмов находятся в тех же пределах, что и для рыб.

Нарушения воспроизводительной системы рыб и беспозвоночных установлено при хроническом действии малых концентраций этих гербицидов, создающихся при обработке полей и водоемов. Распределяясь по всем органам и тканям рыб, гербециды (пропанид 2,4 - Д и др.) концентрируются во внутренних органах. При хроническом отравлении содержание пропанида в органах карпов достигало 7,2 мг/кг, а бутилового эфира 2,4 - Д - 20,3 мг/кг. В органах рыб 2,4 - Д разлагается с образованием 2,4 - дихлорфенола до 10 мг/кг.

Симптомы и патоморфологические изменения. Острые отравления рыб производными 2,4 - Д пропанидол и другими гербицидами проявляются расстройством нервной системы: сменой фаз возбуждения и угнетения, фибриляцией мускулатуры и др. При хроническом отравлении отмечено истощение рыб, общая анемия и осложнение эктопаразитами. Патоморфологические изменения характеризуются застойной гиперемией внутренних органов, очаговыми кровоизлияниями, дистрофией и некробиозом печеночных клеток, эпителия мочевых канальцев и клеток гемопоэтической ткани.

Отравления 2,4-Д и пропанидом сопровождаются распадом эритроцитов (пойкилоцитоз, анизоцитоз, пикноз, лизис, обесцвечивание цитоплазмы) и лейкоцитов, появлением молодых форм эритроцитов. При отравлении пропанидом отмечается метгемоглобинемия (уровень метгемоглобина увеличен в 1,3 - 1,8 раза).

Диагноз ставят комплексно по общей схеме. Важное значение имеет анализ качественных изменений в клетках крови. Для определения препаратов в воде и органах рыб используют методы тонкослойной и газожидкостной хроматографии, колориметрические и др.

Профилактика заключается в предотвращении поступления гербицидов с поверхностным стоком и во время их применения. Воду с рисовых чеков, обработанных гербицидами, следует сбрасывать не ранее наступления их детоксикации до уровня ПДК - Рыбохозяйственные ПДК далапона 3,0, дактала - 0,08, монохлорацетата натрия - 0,01, 2,4-Д бутилового эфира - 0,004, 2,4-Д натриевой соли - 0,62 и аминной соли - 0,1, пропанида - 0,0003, гербицида 2М-4Х 0,02 мг/л. Присутствие в воде рамрода, каратана и рипкорда не допускается.

Производные мочевины. В сельском хозяйстве и для обработки водоемов против зарастания водорослями наиболее широко применяют мону-рон, диурон, дихлоральмочевину и их комплексные препараты. Все они плохо растворимы в воде, отличаются высокой стабильностью в растениях, почве и водоемах. Особенно длительно (3-4 мес) действуют гранулированные препараты. При гидролизе монурона образуется парахлоранилин, а диурона - 3,4-дихлоранилин и диметиламин.

Токсичность. Мочевина и ее дериваты оказывают на рыб общетоксическое действие с преимущественным влиянием на нервную систему, кровь и кроветворение, что приводит к нарушению газообмена и асфиксии. Кумулятивные-свойства выражены слабо.

Мочевина малотоксична для рыб: семга, лосось, пелядь и плотва переносят концентрации 1,0 г/л, гибель личинок семги отмечена при 15,0 г/л. Остротоксичные концентрации монурона и диурона для карпов находятся в пределах 350-500 мг/л, лососевых - свыше 110 мг/л. Окунь и плотва переносят концентрации 30-80 мг/л. Для зоопланктона токсические концентрации монурона составляют 50-200 мг/л.

Арезин (монолинурон, метоксимонурон) вызывает острое отравление форели, карпа и других рыб в концентрации 80 мг/л; которая (флуометурон) - 60 мг/л и линурон - 7 мг/л. Монурон и диурон опасны также при длительном воздействии малых, в том числе альгицидных и гербицидных концентраций. Хроническое отравление карповых рыб (язя, плотвы, карпа), сопровождающееся гибелью и тяжелыми изменениями в органах и крови, наступает при концентрациях 2,4-6,0 мг/л в течение месяца. С удлинением сроков до 2,5 мес токсичной для рыб и беспозвоночных становится концентрация 0,2 мг/л. При этом в органах рыб (жабры, сердце, печень, почки, головной мозг) обнаруживали 0,4-0,5 мг/кг монурона, 6-10 мг/кг диурона и их метаболитов.

Симптомы и патоморфологические изменения. Острое отравление проявляется наряду с нервными явлениями, описанными при действии других пестицидов, выраженными признаками расстройства дыхания. Хронические интоксикации сопровождаются исхуданием рыб, анемией жабр. При действии диурона отмечена брюшная водянка, пучеглазие и змеевидное искривление туловища у форели.

Микроскопические изменения характеризуются застойной гиперемией и кровоизлияниями в печени, зернисто-жировой дистрофией, некробиозом печеночных клеток, эпителия мочевых канальцев, элементов гемопоэтической ткани. При высоких концентрациях диурона 16-12 мг/л отмечен очаговый распад респираторного эпителия жабр. При интоксикации диуроном обнаруживали узелковый пролиферативный эндокардит и дистрофию мышечных волокон миокарда. Диурон вызывает резко выраженную гемолитическую анемию, проявляющуюся дегенерацией и распадом эритроцитов и лейкоцитов, а также повышением в крови уровня метгемоглобина до 16%.

Диагноз ставят на основании клинико-анатомической картины, особенно изменений гематологических показателей, а также определения содержания гербицидов в воде, грунте и рыбе. Для определения диурона, линурона, монурона в воде и почве используют методы тонкослойной хроматографии. В методики определения этих пестицидов в органах рыб необходимо вносить соответствующие модификации, так как они слабо разработаны.

Профилактика. Для рыб и других животных менее опасны гранулированные формы гербицидов, поскольку они после заделки в почву плохо вымываются поверхностными водами. При использовании гербицидов для борьбы с "цветением" воды необходимо строго соблюдать правила их внесения в водоемы, не превышая альгицидные концентрации. Рыбохозяйственная ПДК мочевины составляет 80 мг/л, тиомочевины - 1, диурона-0,0015 мг/л. ПДК остальных производных мочевины не установлены.

Производные симм-триазинов (атразин, прометрин, пропазин, симазин, семерон) применяют в качестве средств борьбы с сорняками полевых культур, а атразин рекомендован для уничтожения водной растительности в коллекторно-дренажных и оросительных системах и в борьбе с "цветением" воды. Большинство триазинов плохо растворяются в воде и органических растворителях, устойчивы к действию внешних факторов.

При внесении атразина в гербицидных концентрациях в замкнутые водоемы и каналы установлено, что атразин исчезает из воды и донных отложений через 12-30 сут. Дефицит кислорода возникает в основном в зарастающих водоемах, влияние атразина на гидрохимический режим чистых водоемов слабо выражено. Для "атразиновых" водоемов характерно значительное накопление аммиака (до 5-6 мг/л), а в дальнейшем - нитратов.

Токсичность. По своему действию на водных животных триазиновые гербициды относятся к нервнопаралитическим ядам. Они среднетоксичны для рыб и других животных (табл. 36).

Табдица 36. Остролетальные концентрации триазиновых гербицидов

^* (Токсические концентрации.)

Для дафний летальные концентрации атразина составляют 10-20 мг/л при двухсуточной экспозиции, при хроническом воздействии - 1 мг/л.

Хроническое отравление, сопровождающееся частичной гибелью и дегенеративно-некробиотическими изменениями в органах и крови карпов, наступает при концентрации 0,5-1,0 мг/л. Кумулятивные свойства у триазинов слабо выражены.

Симптомы и патоморфологические изменения. Симптомы острого отравления рыб триазином характеризуются расстройством функций нервной системы: угнетением, ослаблением реакции на звук, нарушением координации движения. Как при остром, так и хроническом отравлении в печени отмечаются застойная гиперемия, отек, зернистая дистрофия и некробиоз печеночных клеток, в почках - дистрофия эпителия канальцев, в жабрах - застой в капиллярах, иногда кровоизлияния. В крови снижается уровень гемоглобина (на 32%) и уменьшается количество эритроцитов (до 0,7 млн/мм³).

Диагноз ставят комплексно; большую помощь оказывают гематологические исследования. Определение триазинов в воде, почве и патологическом материале проводят методами тонкослойной и газожидкостной хроматографии, а также спектрофотометрией.

Профилактику осуществляют по общей для пестицидов схеме. Рыбохозяй-ственные ПДК атразина 0,005 мг/л, симазина - 0,0024, прометрина - 0,05, котофора - 0,0003 мг/л.

Гетероциклические соединения - новые гербициды, из которых перспективны реглон и базагран. Они могут попадать в водоемы с поверхностным стоком и со сточными водами химической промышленности. Реглон и базагран представляют собой коричневые жидкости, хорошо растворяются в воде, разлагаются в щелочной среде через 15-20 дней.

Токсичность. Данные препараты малотоксичны для рыб. Среднесмертель-ные концентрации (экспозиция 96 ч) реглона составили для мальков карпа 51,3 мг/л, сеголетков и двухлетков карпа - 242, верховок - 400 мг/л, карасей - 1100 мг/л по ДВ. Растворы в этих концентрациях имеют коричневую окраску. При концентрациях 30 и 0,3 мг/л гибели рыб в течение 30 дней не отмечали. На основании этих исследований нами сделан вывод, что реглон не представляет опасности для рыбоводства при соблюдении норм расхода препарата. Базагран также малотоксичный гербицид, CK₅₀ для разных видов рыб колеблются от 190 до 616 мг/л при 96 ч экспозиции.

Симптомы и патоморфологические изменения. При остром отравлении отмечают признаки нарушения функций нервной системы: возбуждение и дальнейшее угнетение рыб, тремор мускулатуры, нарушение координации движения, потерю равновесия. Хроническая интоксикация протекает бессимптомно. В морфологическом составе крови, белковом и липидном обмене выявляются неспецифические изменения.

При вскрытии погибших рыб обнаруживают гидратацию мускулатуры, пучеглазие. Жабры застойно гиперемированы, при высоких концентрациях реглона они приобретают коричневую окраску, выявляется токсический отек лепестков. Во внутренних органах, особенно печени, отмечают застойную гиперемию и зернисто-вакуольную дистрофию печеночных клеток, в почках - распад эпителия мочевых канальцев, в головном мозге - гемостазы и вакуолизацию цитоплазмы нейронов.

Диагноз ставят на основании клинических признаков, патоморфологических изменений, а также определения гербицидов в воде и органах рыб методами тонкослойной хроматографии.

Профилактика основывается на общих принципах предотвращения поступления гербицидов в рыбохозяйственные водоемы. ПДК базаграна - 1,4 мг/л, реглона - 0,00043 мг/л.