Очень мало известно о том, какую роль в задержке стока пестицидов играют водоемы зарегулированного стока (водохранилища), хотя очевидно, что оседание здесь должно быть не меньшим, чем в дельтах рек [5].

Накапливаясь в клетках планктонных водорослей, пестициды могут существенно нарушать процессы фотосинтеза и роста, а также проявлять альгицидное действие. Вурстер показал на лабораторных культурах, представлявших четыре класса морских планктонных водорослей, что их фотосинтез угнетается уже при микрограммовых концентрациях пестицидов.

Эффект воздействия пестицидов на фитопланктон во многом зависит от того, в какой форме он находится в водной среде. При растворении в нефти и нефтепродуктах пестициды проникают через клеточную оболочку значительно активнее, чем, находясь во взвешенном или растворенном в воде состоянии. Поэтому наиболее опасным для фитопланктона является сочетание нефтяного загрязнения с остатками пестицидов. Аналогичную роль, по-видимому, играет их сочетание с поверхностно-активными веществами.

Претерпевая соответствующую метаболизацию, пестициды по всем основным каналам циркуляции поступают в конечное звено трофических цепей и накапливается в хищных рыбах. Переход в следующее трофическое звено возможен только через рыбоядных птиц, и при использовании рыбы в пищу цикл замыкается на человеке.

Рыбы поглощают пестициды как непосредственно из воды — осмотическим путем, так и, главным образом, через пищу первоначально предполагалось, что основным механизмом является поступление через поверхность жабр, однако этот путь реализуется только в отдельных случаях, когда пестициды непосредственно поглощается из толщи воды.

Установлено, что содержание пестицидов в рыбах может увеличиваться с возрастом, из чего следует, что рыбы выступают как агент самоочищения водоемов от остатков пестицидов, подобно тому, как это имеет место в отношении радиоактивности.

Обобщив данные о путях миграции пестициды в водных экосистемах, предложена следующая схема круговорота пестицидов в гидросфере.

Как видно из схемы, цикл круговорота ДДТ в гидросфере может быть охарактеризован следующим образом:

— поступление по основным транспортным путям (сточные воды, атмосфера, почвенный сток) в водные объекты. Судьба пестицидов при этом зависит от того, поступает ли он с потоками тяжелой сточной воды и оказывается в природных слоях (в стратифицированных водоемах — ниже зоны термоклина) или же в толще воды — выше этой зоны;

- адгезия или сорбция пестицидов на минеральных частицах, детрите и т. д. (диаметр частиц 250—1000 мкм);

- осаждение частиц на дно и кумуляция в донных отложениях;

- частичное растворение пестицидов в воде;

- осмотическое поглощение фитопланктоном и микроорганизмами.

Из схемы следует, что если остатки пестицидов попали в экологическую систему водоема, то они, в конечном счете, будут изъяты из "первого отсека"

- поверхностного планктона и планктоноядных рыб — тремя путями:

- в результате поедания птицами, млекопитающими пли хищными рыбами — обитателями поверхностных слоев поды;

- в результате оседания детрита;

- в результате потребления "носителей пестицидов" вертикально мигрирующими планктонофагами и хищниками из средних слоев (пелагиали).

Часть фитопланктона, кроме того, оседает на дно в результате отмирания, унося с собой в придонные слои остатки пестицидов [5].

1.2.2 Детоксицирующая роль высших водных растений

Токсикологические исследования, в которых основными объектами являются водные животные — рыбы и беспозвоночные, — неизбежно приводят к выводу о чрезвычайной экологической опасности персистентных пестицидов. Этот вывод относится, прежде всего, к водным животным. Однако водные экосистемы наряду с животными организмами включают и растительные, которые (как высшие, так и низшие) вместе с ассоциированными с ними гидробионтами играют существенную роль в процессах накопления и деградации органических загрязнителей.

Между тем роль растительных организмов и ассоциаций в циркуляции пестицидов в водных экосистемах проанализирована недостаточно. Высшие водные растения и нитчатые водоросли в многочисленных исследованиях по проблеме химической борьбы с водными сорняками рассматривались и рассматриваются только как объекты, подлежащие полному или частичному уничтожению, а не как составная часть водных экосистем, которая активно участвует в самоочищении водоемов от загрязнения пестицидами, поступающими с промышленным и сельскохозяйственным стоком. Вместе с тем, эти исследования показали, что для подавления вегетации высших водных растений нужны очень высокие концентрации гербицидных препаратов (до 80—200 кг/га) — во много раз выше, чем для борьбы с сельскохозяйственными сорняками, и тем более — те концентрации, которые могут временно появляться в водоемах в результате постепенных или "залповых" загрязнений за счет сельскохозяйственного или промышленного стока.

Хлорорганические инсектициды не обладают гербицидными свойствами, поэтому их взаимодействие с водными растениями не привлекало специального внимания. Это взаимодействие может быть рассмотрено в двух аспектах:

а) влияние на основные жизненные процессы высших водных растений;

б) поглощение пестицидов высшими водными растениями и детоксицирующая роль растений.

Наиболее чувствительным к присутствию токсических агентов в среде физиологическим процессом растении является фотосинтез.

Поэтому в качестве одного из основных показателей, характеризующих влияние ХОП, обычно рассматривается и функциональная активность фотосинтетического аппарата некоторые водных растений в аквариумных опытах [5].

1.2.3 Пестициды в почве

До 80% пестицидов адсорбируется почвенным гумусом. В адсорбированном же состоянии большинство гербицидов практически не подвергается разложению. Биологической трансформации подвержена только та часть из них, которая находится в почвенной влаге в растворенном виде. Тем самым разнообразнейшие процессы трансформации пестицидов в почве можно свести к аналогичным процессам, происходящим в водной среде. При наличии сорбции время жизни пестицидов в почвенном покрове значительно возрастает.

Адсорбционные свойства почвы зависят от природы глинистых минералов, окислов и содержания гумуса (почвенной органики). Соли гуминовых кислот образуют с минеральными частицами прочные органоминеральные комплексы, которые и сорбируют пестициды. Повышение сорбционной емкости почвенных пород по отношению к пестицидам за счет гумифицирования глинистого слоя почвы позволяет задержать миграцию пестицидов и продуктов их трансформации в водоемы. В качестве веществ гумусовой природы могут использоваться перегной, торф, бурый уголь. Можно вводить и лигнинсодержащие вещества, поскольку лигнин — устойчивое к ферментативному разложению соединение, которое постепенно превращается в гумусовое вещество.

Проверка эффективности применения подобного суглинистого "экрана" с добавлением веществ гумусовой природы для уменьшения выноса остатков гербицидов дренажными водами, проведенная в полевых условиях Краснодарского края, юга Украины и Молдавии, показала, что гербициды почти полностью поглощаются. Интересно отметить, что испарение пестицида протекает более эффективно с поверхности влажных почв, чем с поверхности сухих. Связано это с тем, что вода и пестицид конкурируют за одну и ту же сорбционную поверхность.