2.7 Азотсодержащие гетероциклические соединения

К этой группе пестицидов относят многие органические вещест­ва, из которых наиболее широкое применение получили пяти- и шес­тичленные гетероциклы с одним, двумя и тремя атомами азота в цик­ле. Это производные пиридина, пирадазина и пиримидина, симм-триа­зина и др. В ряде случаев гетероциклические остатки входят в сос­тав препаратов и других классов пестицидов (диазинос, сайфос и др.).

Широкое применение в сельском хозяйстве из пестицидов - про­изводных пиридина получили пиклорам (3,5,6-трихлор-4-аминопиколи­новая кислота), дикват (1,1-этилен-2,2дипиридилий бромид), парак­ват (1,1-диметил-4,4-дипиридилий дихлорид) и др. Пиклорам облада­ет высокими арборицидными свойствами; дикват и паракват использу­ют в качестве десиктантов, гербицидов сплошного действия, водных гербецидов.

В отличие от малотоксичного пиклорама (ЛД50=8200 мг/кг),

дикват и паракват относятся к средне- и высокотоксичным препара­там, значение ЛД50 соответственно равны 231 и 57 мг/кг.

Одну из основных групп используемых гербецидов составляют производные симм-триазина. Гербециды этой группы прредставляют собой диамино-симм-триазины, у которых третий заместитель, свя­занный с гетероциклическим кольцом, является атомом хлора, меток­си- или метилтиогруппой. Общая формула симм-триазинов выглядит следующим образом:

где Х-Cl,OCH3SCH3;R-R-H,Alk.

симм-Триазины малотоксичны для теплокровных животных, при пероральном введении их острая токсичность для крыс состовляет 1400-5000 мг/кг.

3.Основные методы анализа обьектов окружающей среды содержащих пестициды

4.Химические основы обезвреживания природных обьектов от пестицидов

При очистки вод от пестицидов наиболее полно исследованны и используются несколько способов: щелочной и кислотный гидролиз, деструктивное окисление пестицидов и адсорбционные методы.

4.1 Гидролиз пестицидов

Одним из путей очистки воды от пестицидов - эфиров фосфорных

кислот являтся гидролитическое расщепление. Возможность использо­вания химического гидролиза в качестве метода очистки от ФОПопре­деляется главным образом характером образующихся продуктов прев­ращения, степенью устойчивости и токсичности, их влиянием на ор­ганолептику воды. Максимальная устойчивость ФОП наблюдается в кислой среде. С повышением рН скорость гидролиза возростает. Иск­лючение состовляют диазинон, диазоксон, актеллик, для которых ха­рактерна высокая стабильность в нейиральной среде.

Изучение кинетиеи и продуктов гидролиза позволило устано­вить, что щелочной гидролиз ФОП обычно протекает с разрывом связи фосфор-кислород (P-O(S)), в то время, как при кислотном гидролизе происходит преймущественное расщепление углерод-кислородного фрагмента (O(S)-R)).

Для производных карбаминовых кислот - карбаматов наличие эфирной связи обуславливает их гидролиз, продуктом которого явля­ется неустойчивая карбаминовая кислота и оксисоединение. Схема гидролиза фенилкарбаматов на примере хлорпроизводного изопро­пил-N-фенилкарбамата (ИФК) приведена ниже:(стр37)

Образующиеся при гидролизе неустойчивая 3-хлорфенилкарбами­новая кислота быстро разлагается на 3-хлоранилин и оксид углерода (IV). Показано, что скорость гидролитического расщепления карба­матов и характер образующихся соединений определяется в основном химической природой вещества.

В случае гидролиза сложных эфиров динитрофенола кинетика ре­акций была подробно изучена на примере наиболее часто используе­мых представителях этого ряда - акрекса и каратана. Их ПДК, опре­деляемый по санитарному признаку 0,5-0,2 мг/дм3. Показано, что в щелочной среде гидролиз протекает с заметной скоростью (время по­лураспада 9-17 суток), и поэтому он может быть применен в качест-

ве метода, сокращающего и время и дозы реагентов на следующих

этапах очистки воды.

Гидроли мочевины заметно протекает в кислой или щелочной среде при нагревании, в результате которого мочевина разлагается с образованием аммиака и диоксида углерода. Процесс этот рекомен­довандля очистки от мочевины сточных вод.

4.2 Диструктивное окисление пестицидов

Как правило деструктивное окисление соединений связано с участием в реакции сильных окислителей, таких как хлор, озон, пе­рекись водорода и др. Выбор данных соединений обусловлен широтой их использования в народном хозяйстве. Их действие на органичес­кие вещества и в частности на пестициды неоднозначно, однако мож­но выделить некоторые основные моменты позволяющие при выборе технологической схемы предпочтительней использовать тот или иной окислитель сообразуясь как с финансовыми, так и с научно техни­ческими возможностями.

В результате проведенных исследований было установленно, что хлор в качестве реагента для обезвреживания ФОП в воде не предс­тавляет интереса, так как с одними соединениями он не реагирует (хлорофос), с другими (метафос, карбофос) может образовывать ток­сичные соединения.

Исследования выполненные по использованию озона для очистки воды от ФОП показали, что озон является перспективным реагентом для диструкции ФОП, при правильном подборе режима разложения.

Установленно, что другие окислители: перманганат калия и ди­оксид марганца являются малоэффективными.

Исследования проведенные по деструктивному окислению произ­водных карбаминовых кислот показали, что хлор является малоэффек­тивным реагентом, с больнинством пестицидов он образует хлорпро­изводные этого соединения, что отражается в резком, неприятном запахе.

Наличие в молекуле карбаматов ароматического ядра, атомов серы и азота позволяет ожидать глубокой диструкцииэтих соединений под действием озона. Исследования показали, что озон является эф­фективным окислителем для обезвреживания всех групп карбаминовых пестицидов. В большинстве случае окисление протекает с высокой

скоростью, с полной или частичной минерализацией исходных ве­ществ, без образования токсикологически опасных продуктов дест­рукции.

4.3 Адсорбция пестицидов

Процесс адсорбции на неполярных (активные угли) и полярных (гидроксиды алюминия и железа, глины и т.д.) сорбентах в ряде случаев нашол применение для очистки природных и сточных вод от пестицидов.

Сведения о возможности применения этого метода для очистки для ФОП протеворечивы. Показано, что надежное удаление ФОП из во­ды достигается обработкой ее активным углем.

Большое распространение для очистке сточных вод от нитросое­динений получили сорбционные процессы, особенно на неполярных сорбентах - саже, угле, графите.

Наиболее действенным способом очистки воды от пестицидов хлорорганического ряда является адсорбция активированным (актив­ным) углем.

5.Технологические схемы обезвреживания пестицидов

5.1 Обезвреживание пестицидов при очистке природной воды

Выбор технологических схем обезвреживания воды, загрязненной пестицидами, определяется многими факторами: свойствами присутс­твующих препаратов, глубиной очистки, производительностью очист­ных сооружений, местными условиями и т.д.