Пистициды в продуктах питания

0,0051

(0,0022–0,0071)

Сентябрь 

0,0013

(0,0010–0,0017) 

0,0025

(0,0020–0,0031) 
 

Таблица 2. Уровни содержания ХОП в зеленых кормах и силосе (1990–1991 гг.) 

Вид корма 

Сумма изомеров ГХЦГ (мг/кг) 

Сумма производных  п, п'-ДДТ (мг/кг) 

Зеленая масса:

кукурузы 

0,0012

(0,0006–0,0026) 

0,0062

(0,0027–0,0286)

сахарной свеклы 

0,0020

(0,0010–0,0029) 

0,0045

(0,0020–0,0097) 

Силос:

из ботвы сахарной свеклы 

0,0035

(0,0032–0,0046) 

0,0043

(0,0039–0,0062)

из зеленой массы  кукурузы 

0,0059

(0,0037–0,0078) 

0,0042

(0,0031–0,0059)

из зеленой массы  гречихи 

0,0096

(0,0081–0,0118) 

0,0021

(0,0015–0,0036) 
 
 

Таблица 3. Уровни возможного суточного поступления ХОП в  организм сельского жителя с молоком  и молочными продуктами (в пересчете  на молоко), 1990–1991 гг.

Время отбора проб молока (месяц) 

Сумма изомеров ГХЦГ (мг/кг) 

Сумма производных  п, п'-ДДТ (мг/кг)

Июнь 0,0014 0,0045

Сентябрь 0,0018 0,0037

Ноябрь 0,0026 0,0025

Апрель 0,0017 0,0134

Июль 0,0066 0,0062

Сентябрь 0,0016 0,0031 
 
 

Таблица 4. Уровни содержания ХОП в молочных продуктах в  пересчете на молоко (2002 г.)

Пробы молочных продуктов 

Сумма изомеров ГХЦГ (мг/кг) 

Сумма производных  п, п'-ДДТ (мг/кг) 

Сыры:

твердые 

0,0006

(0,0002–0,0008) 

0,0022

(0,0012–0,0024)

плавленые 

0,0004

(0,0003–0,0005) 

0,0023

(0,0019–0,0024)

Сметана 

0,0003

(0,0002–0,0004) 

0,0011

(0,0009–0,0012)

Сырковая масса 

0,0002

(0,0001–0,0002) 

0,0006

(0,0005–0,0007)

Творог 

0,0001

(<0,0001–0,0002) 

0,0004

(0,0002–0,0005)

Кисломолочные продукты <0,0001 

0,0004

(0,0003–0,0005) 
 
 

Таблица 5. Уровни возможного суточного поступления ХОП в  организм человека с молоком и  молочными продуктами (в пересчете  на молоко), г. Киев, 2002 г.

Пробы молочных продуктов 

Сумма изомеров ГХЦГ (мг/кг) 

Сумма производных  п, п'-ДДТ (мг/кг) 

Сыры: 

твердые 0,0007 0,0027

плавленые 0,0005 0,0028

Сметана 0,0004 0,0014

Сырковая масса 0,0003 0,0007

Творог 0,0001 0,0005

Кисломолочные продукты 0,0001 0,0005 
 
 

«Вольтамперометрический комплекс ИВА-5 для мониторинга элементов – токсикантов в воде и пищевых продуктах» [10] 

Контроль содержания токсичных металлов на уровне предельно-допустимых концентраций в природных, питьевых, сточных водах, продуктах питания  и продовольственном сырье является важной проблемой, решение которой  требует создания новых средств  измерения и экспрессных, надежных методов анализа. Метод инверсионной вольтамперометрии, реализованный с использованием графитовых толстопленочных модифицированных электродов, обладает высокой чувствительностью и селективностью, низким влиянием матрицы и простотой в выполнении, легко автоматизируется. Это послужило основой при разработке лабораторного вольтамперометрического комплекса «ИВА-5». 

Комплекс включает: электронный блок, электрохимический датчик, программное обеспечение, методическое обеспечение. Электронный блок позволяет в автоматическом режиме выполнять стадии накопления определяемого компонента на рабочем электроде, регистрации и измерения полезного сигнала и регенерации поверхности рабочего графитового электрода. Электрохимический блок связан через коллектор с электронным блоком и включает магнитную мешалку, электрохимическую ячейку, электроды. Индикаторным электродом является уникальный твердофазный графитсодержащий сенсор. Его преимущества перед российскими и зарубежными аналогами: экологическая безопасность; электрохимическая регенерация в процессе анализа; высокая чувствительность и селективность; широкий спектр определяемых элементов, простота и низкая стоимость. Различные варианты этого сенсора запатентованы. Программное обеспечение работает в операционной среде Windows в интерактивном режиме. Программа задает значения всех входных параметров, необходимых для выполнения анализа, обеспечивает математическую обработку аналитических сигналов, расчет концентрации определяемых веществ. Полученные экспериментальные данные могут быть выведены на печать в виде стандартного протокола или помещены в буфер обмена для передачи другим приложениям. Методическое обеспечение комплекса ИВА-5 включает метрологически аттестованные методики измерения концентраций меди, свинца, кадмия, цинка, никеля, хрома, молибдена, марганца, мышьяка, олова и ртути в диапазоне 0,01–10 000 мкг/л. 

Лабораторный аналитический  комплекс «ИВА-5» включен в Госреестр средств измерений (сертификат №9953) и рекомендован к применению Федеральным государственным центром экологического контроля и анализа Министерства природных ресурсов России. 

Пестициды группы хлорфеноксикарбоновых кислот 

Применение капиллярного электрофореза 

Применение пестицидов было и остается одним из основных путей интенсификации сельскохозяйственного  производства. Однако, будучи чужеродными  химическими веществами, вносимыми  в окружающую среду, пестициды могут  представлять собой известную опасность  для природы и человека. Многие пестициды способны длительно сохраняться  в среде обитания людей, попадая  из одного объекта среды в другой и превращаясь в более токсичные  соединения. Согласно мировой экологической  статистике пестициды входят в группу экотоксикантов, составляющих так называемую «грязную дюжину» [1]. 

В качестве гербицидов наибольшее распространение получили хлорфеноксикарбоновые кислоты (ФКК) и их производные. Ввиду отсутствия приемлемых альтернативных способов борьбы с сорняками производство и потребление пестицидов этой группы продолжает возрастать. Общая формула для соединений группы хлорфеноксикарбоновых кислот. 

Известно влияние  заместителей R1 и R2 на гербицидную активность этих соединений. В общем случае возрастание активности происходит при R=Hal, причем максимум гербицидной активности наблюдается при наличии в бензольном кольце двух атомов хлора, при дальнейшем росте числа атомов Hal гербицидная активность снижается. Таким образом, соединения группы 2,4 – дихлорфеноксикарбоновых кислот являются самыми активными гербицидами и, следовательно, наиболее широко используются. Активному распространению соединений группы 2,4 – Д способствует также наличие у отдельных ее представителей (2,4 – Д, 2,4 – ДМ, 2М-4ХП) гормональных свойств: применение препаратов, содержащих указанные гербициды, ведет к интенсификации биосинтеза белка, стимулированию корнеобразования и ускорению дозревания плодов [2]. 

Наиболее распространенные пестициды группы ФКК и их ПДК  в водных объектах представлены в  табл. 1. 
 

Таблица 1. Перечень наиболее распространенных пестицидов группы ФКК и их ПДК в объектах окружающей среды

Название 

Синоним или краткое  обозначение 

ПДК, мг/л

Кислота феноксиуксусная ФУК 1 (питьевая вода)

Кислота 2,4 – дихлорфеноксиуксусная 2,4 – Д 

0,03 (питьевая вода)

1 (природная)

Кислота 2-метил-4 хлорфеноксиуксусная 2М-4Х, МСРА 

0,02 (воды рыбохоз. водоемов)

0,04 (сан-быт.)

Кислота 2,4,5 – трихлорфеноксиуксусная 2,4,5 – Т Запрещена к применению!

Кислота 2,4 – дихлорфенокси-α-пропионовая Дихлорпроп, 2,4 – ДР 

0,5 (питьевая)

0,62 (природная)

Кислота 2-метил-4-хлорфенокси-α-пропионовая Мекопроп, 2М-4ХП, МСРР –

Кислота 2,4,5 – трихлорфенокси-α-пропионовая 2,4,5 – ТР, Silvex –

Кислота 2,4 – дихлорфенокси-α-масляная 2,4 – ДВ 0,01 (питьевая) 
 
 

В народном хозяйстве  представители ФКК применяются  в качестве гербицидов (для борьбы с сорняками), арборицидов (для уничтожения  малоценных пород кустарников), альгицидов (для уничтожения водных растений при зарастании водоемов). Попадая в различные объекты окружающей среды, пестициды накапливаются в них либо включаются в различные миграционные цепи (рис. 1). При этом в каждом из объектов окружающей среды пестициды подвергаются всевозможным процессам разложения. ФКК характеризуются сравнительно низкой персистентностью – способностью сохраняться какое-либо время в окружающей среде, не теряя своей биологической активности, и, например, в почве подвержены каталитическим процессам разложения с участием микроорганизмов и ферментов: деалкилированию, дегалогенированию, гидролизу, разрыву кольца и т.д. с образованием в конечном итоге 2,4 – Д и 2,4 – ДХФ (2,4 – дихлорфенола), более стабильных, чем исходные соединения. Обладая хорошей растворимостью в воде, продукты разложения вымываются из почвы и поступают в грунтовые воды, а затем в открытые водные объекты. 

Кроме того, в водные объекты ФКК могут поступать  как при непосредственном внесении ядохимикатов в водоемы (в качестве альгицидов), так и со стоками химических и родственных производств. В водных объектах ФКК также претерпевают разложение до 2,4 – Д и 2,4 – ДХФ [3]. 

Стабильность 2,4 –  Д в различных объектах отражена в табл. 2 и зависит как от физико-химических свойств вещества, так и биологической  природы среды, температуры, влажности, УФ-радиации и т.д. 
 

Таблица 2. Стабильность 2,4 – дихлорфеноксиуксусной кислоты 

в объектах окружающей среды.

Объект среды 

Максимальная стабильность

препарата, сутки

Почва 300–500

Растительные материалы 120–180

Водные организмы 100–150

Водная среда 120 
 
 

О распределении 2,4 –  Д в водных объектах имеются противоречивые данные. Учитывая коэффициенты распределения пестицида между отдельными компонентами биосферы, в [4] было показано, что наибольшая доля 2,4 – Д накапливается в воде (93,8%), а в [3] продемонстрировано распределение 2,4 – Д при поступлении в воду: основная доля (60%) метаболизируется в растительном материале в виде конъюгатов, незначительная часть (5–10%) адсорбируется донными осадками, песком и 30% остается в воде. 

Экологическая безопасность пестицидов связана с их избирательностью, а также большей или меньшей  персистентностью. Класс ФКК относится к среднетоксичным соединениям, значительно уступая по токсичности, например, группе хлорорганических пестицидов. Тем не менее ряд представителей ФКК обладают отдаленным токсическим действием: так у 2,4,5 – Т выражено эмбриотропное действие и этот препарат запрещен к применению в России. 

Будучи ксенобиотиками, вносимыми в окружающую среду, пестициды  представляют собой несомненную  опасность для природы и человека. Важную роль в предотвращении негативных последствий применения пестицидов играет контроль за содержанием их токсических остатков в объектах окружающей среды, растениеводческой продукции, кормах и продуктах питания. Наиболее широко для анализа пестицидов класса ФКК используют физико-химические методы и в первую очередь ГЖХ и ВЭЖХ, отличающиеся высокой селективностью и чувствительностью определения ФКК [5,6,7,8]. Однако кроме вышеуказанных достоинств методики имеют ряд недостатков. Так, например, используемые в ГЖХ-варианте дериватизирующие агенты представляют собой высокотоксичные соединения, а в ВЭЖХ-варианте известно мешающее влияние гуминовых кислот и связанные с этим дрейф базовой линии, трудности при идентификации и количественном определении. Кроме того, оба хроматографических метода анализа характеризуются сложностью аппаратурного оформления. 

В гораздо меньшей  степени для аналитического контроля различных объектов на содержание пестицидов используют фотометрические, электрохимические, иммуноферментные методы и методы биоиндикации [5,9]. Большинство указанных методов характеризуются длительностью пробоподготовки, использованием большого количества (и объемов) реактивов, некоторые требуют наличия дорогих специфических реагентов.