Биотическое и абиотическое разложение пестицидов

Биотическое и абиотическое разложение пестицидов. Попавшие в природную среду пестициды могут разрушаться как абиотическим, так и биотическим путем.

В первом случае превра¬щение осуществляется за счет фотохимических реакций, окислительно-восстановительных реакций и гидролиза. При биотических ( под действием ферментов) превращениях особое значение имеют реакции окисления, восстановления, гидролиза, разрыва углеродных цепей. В фотохимическом окислении особо важную роль играют реак¬ции под действием обладающих большой энергией УФ-лучей. При поглощения веществом УФ-излучения часто происходят гомолитическое расщепление связи С-С1, которое сопровождается другими рекциями.

Образующиеся при этом радикалы могут дальше взаимодействовать с галогенами, водой или другими доно¬рами протонов, как это видно на примере ДДТ: Эта реакция вблизи от земной поверхности протекает в незначи¬тельной степени, так как для ее осуществления требуется УФ-излу¬чение с длиной волны больше 290 нм, а интенсивность этих лучей около поверхности Земли крайне невелика. При взаимодействии пестицидов, со¬держащих в своем составе ароматические компоненты, с соответ¬ствующими твердыми веществами, область поглощения УФ-лучей смещается в длинноволновую область (батохромный сдвиг), что обеспечивает достаточную интенсивность околоземного длинноволнового излучения.

Среди окислительно – восстановительных реакций большую роль играют реакции окисления, поскольку они катализуются ионами тяжелых металлов. Биотические процессы распада протекают значительно быстрее, чем абиотические.

Скорость распада зависит от концентрации ферментов, и от количества микроорганизмов, подлежащих обработке соответствующим пестицидом, как правило, процессы метаболизма в организмах теплокровных животных осуществляются быстрее, чем в организмах, не имеющих собственной системы терморегуляции. Большую роль в разрушении загрязняющих веществ имеют процессы окисления. Катализаторами этих процессов служат специфические смеси ферментов – оксигеназ и дегидроксигеназ. Возможно окисление спиртов в альдегиды и альдегидов в карбоновые кислоты.

При окислении двойной связи —С = С— об¬разуются эпоксиды. При гидролизе ароматических соединений возможно перемещение заместителей в ядре, как на¬пример, у 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д): Среди реакций восстановления можно назвать превращение кетонов во вторичные спирты и нитросоединений в амины. Среди процессов биотического распада особое значение имеют реакции окисления и восстановления, ведущие к образованию со¬единения с повышенной растворимостью в воде, например, соеди¬нения с гидроксильнымн группами.

Эти метаболиты легко выводятся из многоклеточных организмов, в том числе н человека через специальные органы и выходят из обмена веществ организ¬ма. Таким образом возможно освобождение организма от ядови¬тых веществ, если даже сами метаболиты остаются токсичными.