ПОЛУЧЕНИЕ И ЭКОЛОГО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ДЕФОЛИАНТНОГО СОСТАВА

АННОТАЦИЯ

С целью получения новых малотоксичных дефолиантов на основе отходов Кунградского содового завода и сульфатной соли аминогуамидина проведено исследование по повышению содержания хлората кальция в составе отходов, которые в дальнейшем служили сырьём в процессе получения мягкодействующего высокоэффективного дефолиантного состава. Для оценки токсичности препарата были использованы белые крысы и белые мыши, сеголетки сазана. На основе полученных данных, сделан вывод о том, что дефолиантный состав относится к малотоксичным по отношению к теплокровным животным и препарат может применяться в агротехнологиях, в частности, в хлопководстве.

ABSTRACT

In order to obtain new low-toxic defoliants based on the waste of the Kungrad soda plant and the sulfate salt of aminoguanidine, studies were carried out to increase the content of calcium chlorate in the composition of the waste, which later served as a raw material in the process of obtaining a mildly effective highly effective defiling composition. To assess the toxicity of the drug, white rats and white mice, under yearlings of carp were used. Based on the data obtained, it was concluded that the defoliating composition is low-toxic for warm-blooded animals and the drug can be used in cotton growing.

Ключевые слова: Дефолиант, десикант, отходы содового производства, сульфат аминогуанидина, токсикологическая оценка, предельно допустимая концентрация (ПДК) летальная доза (ЛД).

Keywords: Defoliant, desiccant, soda production waste, aminoguanidine sulfate, toxicological assessment, maximum allowable concentration (MAC), lethal dose (LD).

Подготовка хлопчатника к машинному сбору урожая хлопка-сырца требует применения химических препаратов, называемых дефолиантами [1]. .Для успешного решения этой задачи по искусственному удалению листьев хлопчатника, необходимо иметь концентрированные по активному веществу высокоэффективные дефолианты, обеспечивающие опадения листьев до 80-90% за одну обработку при низких нормах расхода рабочего раствора, действующие “мягко” (с высокой долей высохших листьев) на растения и, при этом, не снижая урожайности хлопка-сырца и качество хлопкового волокна, без повышения их засоренности. 

Одним из наиболее важных требований, предъявляемых к дефолиантам, является их экологическая безопасность с точки зрения охраны окружающей среды [2]. Потребность сельскохозяйственной отрасли агропромышленного комплекса Республики Узбекистан в таких дефолиантах составляет 60-70 тысяч тонн ежегодно.

В настоящее время в нашей стране и за рубежом разработаны и применяются ряд дефолиантов, таких как хлорат магния, хлорат-хлорид кальция и хлорат натрия. Однако, необходимо отметить, что эти дефолианты не могут удовлетворить потребности хлопководства ввиду их недостаточной эффективности в различных почвенно-климатических условиях, “жёсткостью” действия на листья (доля сухой листвы около 8-9%) хлопчатника [3]. Поэтому создание новых малотоксичных, дешёвых, эффективных и мягкодействующих на растения дефолиантов на основе недефицитного сырья является актуальным.

Одним из широко применяемых дефолиантов хлоратной группы является хлорат-хлорид кальция, выпускаемый в виде раствора, содержащего около 420 г/дм³Са(СlO₃)₂, 380 г/дм³СаСl₂и не более 45 г/дм³NаСl, где два последних вещества являются балластными. Низкое содержание действующего вещества Са(СlO₃)₂ и наличие балластных солей хлоридов натрия и кальция приводит к высоким нормам расхода 24-30 кг/га препарата, что способствует засолённости почвы.

С целью снижения “жёсткости” действия, повышения эффективности действия дефолианта нами разработан новый дефолиантный состав на основе хлорат-хлорида кальция, являющегося отходом Кунградского содового завода, и сульфатной соли аминогуанидина NH₂-NH(NH)NH₂∙H₂SO_{4 ,} который при норме расхода по действующему веществу 5,0 кг/га, вызывает опадение около 89% листьев хлопчатника [4-6].

Одним из наиболее важных требований, предъявляемых кдефолиантам, является безопасность по отношению к человеку, теплокровным животным и окружающей среде. Препараты не должны сохранятся и водоемах, растениях и семенах хлопчатника.

Для того чтобы дать токсикологическую оценку дефолиантному составу были проведены эксперименты в лаборатории токсикологических исследований Узбекского научно-исследовательского ветеринарного института (УзНИВИ).

В фармакологических и токсикологических исследованиях при анализе действия различных препаратов необходимо рассчитывать эффективные дозы, действующие в 50% случаев (ЕД₅₀), а также ЕД₁₆ и ЕД₈₄, и токсические дозы: ЛД₁₆, ЛД₅₀, ЛД₈₄ и ЛД₁₀₀  [7]. 

Исследование токсикологического действия дефолианта проводили на белых крысах и белых мышах при однократном внутрижелудочном поступлении препарата, в соответствии с методическими указаниями [8].

В результате проведенных исследований токсичности предлагаемого нами дефолианта было установлено следующее:

• при однократном введении препарата в желудок экспериментальных животных, параметры острой токсичности составили:
• для белых крыс ЛД₁₆ к 6700 мг/кг, ЛД₅₀ к 9400 (7042,11-11757,89) мг/кг, ЛД₈₄ к 12000мг/кг массы тела животного;
• для белых мышей ЛД₁₆ к 6400 мг/кг, ЛД₅₀ 9600 (7290-11900) мг/кг, ЛД₈₄ к 13000 мг/кг массы тела животного.

Видовая чувствительность животных к препарату не обнаружена. Клиническая картина острого отравления характеризовалась вялым состоянием животных, перенесших интоксикацию. Подопытные животные оставались вялыми в течение дня, а в последующие дни их состояние оценивалось, как удовлетворительное, практически не отличающееся от состояния белых мышей контрольной группы.

Согласно классификации по нормативно-правовой документации и в соответствии с полученными экспериментальными данными, предлагаемый дефолиантный состав может быть отнесен к малотоксичным веществам IV- класса опасности [9,10], при этом присутствие дефолианта в воздухе рабочей зоны не должно превышать 10 мг/м³.

Изучена стабильность препарата в водной среде. Установлено, что при исходной концентрации 50 мг/дм³ период распада 50% препарата составляет 4,1 суток, а для 96% - 17,69 суток.

Исследована выживаемость сеголеток сазана в водных растворах дефолиантного состава в течение 96 часов, и было установлено, что при концентрации препарата 6000 мг/м³  гибель рыбы не наблюдается, при 12000 мг/м³- гибель рыбы составляет уже 11,6%, а концентрация дефолианта 20000 мг/дм³ и более вызывает 100%-ную гибель рыбы.

На основании полученных усредненных данных, смертельная концентрация препарата для рыб установлена на уровне 13360 мг/м³.

В то же время рекомендованный ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) дефолиантного состава для водоемов рыбоводческих хозяйств составляет 0,09 мг/м³.

Таким образом, проведённые эколого-токсикологические исследования свидетельствуют о том, что испытуемый дефолиантный состав относится к группе малотоксичных препаратов (IV-класс опасности) как с точки зрения сан-гигиены труда, так и охраны окружающей среды. Препарат может применяться в хлопководстве.  

Список литературы:

1. Адилов З., Эргашев Д., Тожиев Р., ХамдамоваШ. (2021). Получение хлоратсодержащих дефолиантов, обладающих инсектицидными свойствами. Publishing House «European Scientific Platform». https://doi.org/10.36074/ad-er-to-kha.monograph
2. Вергейчик Т.Х. Токсикологическая химия. Учебник. –М.: МЕДпресс-информ, 2013. – 432 с.
3. Солоев О.М. Химия и технология получения дефолианта на основе хлоратов щелочных и щелочно-земельных металлов, карбамида и 2-аминотиазола. Дисс. ..канд.хим.наук. – Ташкент, 1999
4. Aminov Z., Xodjayorova G., Eliboyev I. Solubility polytherm of the system: Guanidine carbonate -2- chloroethyl phosphonic acid – water // Cent. Asian journal of medical and natural sciences. URL:https://www.cajmus. centralasianstudies/  – 2021. ISSN: 2660-4159.
5. Аминов З., Мамадиярова Х.С., Кучаров Х., Тухтаев С. Разработка новых дефолиантов и их агрохимическая эффективность // Проблемы биологии и медицины – 2001. – № 3. – С. 81 – 83.
6. Аминов З., Мамадиярова Х.С., Юсупов А.Х. Изучение эффективности новых дефолиантов хлопчатника // Проблемы биологии и медицины. –2002– № 2. -  С. 22-24.
7. Статистические расчеты, используемые в фармакологии и токсикологии (методы альтернативного анализа) // http://statsoft.ru/ solutions/ExamplesBase /branches/detail.php?ELEMENT_ID=638. Дата обращения 17.02.2022
8. МУ 2163-80.Методические указания к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны Дата актуализации: 01.01.2021 / https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4293819/4293819678.htm. Дата обращения 17.02.2022
9. ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасностиhttp://online.budstandart.com/ru/catalog/doc-page?id_doc=50198. Дата обращения 17.02.2022
10. ГН 1.1.701-98. Гигиенические критерии для обоснования необходимости разработки ПДК и ОБУВ (оду) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест, воде водных объектов. / Утверждены и введены в действие Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 30 апреля 1998 г. №15. https://files.stroyinf.ru/Data1/7/7053/index.htm