Биотическое и абиотическое разложение пестицидов.
Попавшие в природную среду пестициды могут разрушаться как абиотическим, так и биотическим путем. В первом случае превращение 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 реакции 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 донорами протонов, как это видно на примере ДДТ:
Эта реакция вблизи от земной поверхности протекает в незначительной степени, так как для ее осуществления требуется УФ-излучение с длиной волны больше 290 нм, а интенсивность этих лучей около поверхности Земли крайне невелика. При взаимодействии пестицидов, содержащих в своем составе ароматические компоненты, с соответствующими 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— образуются эпоксиды. При гидролизе ароматических соединений возможно перемещение заместителей в ядре, как например, 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 соединения с повышенной растворимостью в воде, например, соединения с гидроксильнымн группами. Эти метаболиты легко выводятся из многоклеточных организмов, в том числе н человека через специальные органы и выходят из обмена веществ организма. Таким образом возможно освобождение организма от ядовитых веществ, если даже сами метаболиты остаются токсичными.
Смотрите также
Керамика
...
Эволюция и кислород
ИСПОКОН веков людей волновал вопрос, как возникли живой мир и
они сами. Кажущаяся непостижимость происхождения организмов во всей их
сложности и совершенстве неизменно толкала человечество к ...