Классификация для разделения легкоразлагаемых и долгосрочных пестицидов

Учёные разработали новый метод обнаружения и модель, позволяющие определять, являются ли остатки пестицидов биоразлагаемыми и насколько легко. Исследование провели специалисты из Центра экологических исследований имени Гельмгольца (UFZ), Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена (RWTH) и Технического университета Дании. Результаты опубликованы в журнале Critical Reviews in Environmental Science and Technology.

Во всём мире сегодня используется около 5000 пестицидов. Их влияние на окружающую среду различно: одни быстро разлагаются, другие — медленнее, а некоторые образуют химические связи с компонентами почвы, формируя так называемые связанные остатки. Ранее считалось, что эти остатки per se токсичны, и пестициды, образующие более 70% связанных остатков, сегодня не соответствуют нормам. Однако точный состав и токсичность этих остатков не были изучены.

Метод исследования

Команда профессора Маттиаса Кестнера из UFZ применила ¹³C-метод. Пестициды, меченные нерадиоактивным тяжёлым изотопом углерода ¹³C, вносили в различные эталонные почвы. С помощью масс-спектрометра отслеживали их судьбу в различных биомолекулах по истечении экспериментального срока. Это позволило определить остатки, изменения пестицида и продукты его разложения в почве.

Новая классификация связанных остатков

Учёные представили систему классификации и модельный подход для связанных остатков:

• Тип 1: Пестицид или продукты его разложения осаждаются в почве (гумусе) или удерживаются в ней и в принципе могут высвобождаться в любое время.
• Тип 2: Пестицид вступил в химическую связь с гумусом. Такие остатки высвобождаются с трудом.
• Тип 3: Пестицид разложен бактериями, а содержащийся в нём углерод включён в микробную биомассу.

Остатки Типа 1 и Типа 2 следует классифицировать как токсикологически значимые. Для пестицидов, образующих такие остатки, требуется тщательная экспертиза перед одобрением.

Остатки Типа 3 можно считать безопасными («дать отмашку»), так как дальнейшего риска нет. Пестициды, чьи связанные остатки относятся к Типу 3, в будущем могут быть одобрены без риска.

Практическое значение

«Только когда мы сможем отличить биоразлагаемые остатки пестицидов от высокорисковых, мы сможем действовать соответствующим образом», — говорит Маттиас Кестнер. Учёные предлагают включить ¹³C-метод в досье процедуры утверждения пестицидов.

Первые результаты исследования уже учтены в процессах оценки регулирующих органов. Например, для остатков одобренных пестицидов 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-D) и 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислоты (MCPA) был дан «всеясно».

«Чтобы лучше контролировать применение пестицидов и их последствия для окружающей среды, нам предстоит ещё много работы. Проблемы, которые у нас были с ДДТ и атразином, не должны повториться. Поэтому очень важно понимать, что на самом деле происходит с пестицидами после применения», — резюмирует Кестнер.