ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИФОСАТА
И ЕГО ВЛИЯНИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Жантасов К.Т.
профессор кафедры «Химическая технология неорганических веществ»
Южно-Казахстанского государственного университета им. М. Ауэзова
доктор технических наук, профессор,
Казахстан, г. Шымкент
Шалатаев С.Ш.
PhD-докторант Южно-Казахстанского
государственного университета им. М. Ауэзова
Казахстан, г. Шымкент
Жантасов М.К.
научный сотрудник Южно-Казахстанского
государственного университета им. М. Ауэзова
Казахстан, г. Шымкент
Калымбетов Г.Е.
млад. научный сотрудник Южно-Казахстанского
государственного университета им. М. Ауэзова
Казахстан, г. Шымкент
В статье приведены литературные и патентные анализ основ получения глифосата
и влияния их на окружающуб среду. Выявлено, что в качестве исходных материалов ис-
пользуются фосфор-органические соединения и азот, которые является гербицидами из-
бирательного и сплошного действия. Глифосат устойчив в водной среде и отсорбируются
частицами почвы.
Ключевые слова: глифосат, гербициды, пестициды, свойства, N-фосфонометил-
глицина, уничтожение, сорняки, среда, безопасность.
Многие соединения неорганических веществ широко применяются в
качестве пестицидов, инсектицидов, гербецидов, регуляторов роста растений,
фунгицидов и др. препаратов. Одним из наиболее важных классов современ-
ных пестицидов, нашедших широкое применение в сельскохозяйственном
56
секторе экономики являются органические соединения фосфора, в которых
имеется вещества с различной физиологической активностью и избиратель-
ным действием. К таким веществам могут быть отнесены так же акарициды,
инсектициды, и др. обладающие пестицидными свойствами, производные
фосфора. применяемых в сельскохозяйственном секторе экономики для
борьбы с вредителями растений.
Важнейшими свойствами пестицидов на основе органических соедине-
ний фосфора являются:
- в первую очередь, широкий диапазон персистентности соединений,
которые при разложении в живом организме протекает, в большенстве слу-
чаев, с образованием не токсичных, практически для человека и животных
соединении;
- во-вторых, быстрое разложение в почве, а также относительно быст-
рое протекание метаболизации в организме позвоночных и отсутствие спо-
собности их накопления в тканях, небольшая хроническая токсичность или
же полное ее отсутствии;
- в-третьих быстрота их действия на вредители растений при малой до-
зе расхода препарата;
- в-четвертых, уникальные гербицидные свойства некоторых соедине-
ний фосфора с органическими веществом и системное действие фосфор ор-
ганических фунгицидов;
- в-пятых, высокая инсектицидная и акарицидная активность, широкий
сектор действия соединений фосфора и органики на вредных членистоногих.
Гербициды широко используется фермерами, коммерческими сельско-
хозяйственными предприятиями и в других отраслях промышленности с це-
лью повышения уражайности сельскохозяйственных культур как кукуруза,
соевые бобы, рис, и т.п. Они являются эффективными в борьбе с нежела-
тельными сорняками, которые конкурируют за питательные вещества почвы
с урожаем растений при уничтожении сорняков и трав на территориях приле-
гяющих к автомобильным дорогам и железнодорожным проходам. Есть це-
лый ряд различных типов гербицидов разделяющихся в две основные катего-
рии. Эти категории предвсходовые и послевсходовые гербициды. Предвсхо-
довые гербициды обычно вводятся в почву до появления всходов сорных
растений из почвы. После всходные гербициды обычно применяются для об-
работки поверхности после появления всходов сорняков.
Эти биологические эффективные соли N-фосфонометилглицина были
одобрены для использованя в селском хозяйстве США и других странах за-
рубежья в качестве гербицида и регулятора роста растений.
Характеризуя положительные качества фосфорорганических соедине-
ний не стоит забывать о том, что многие из них, как пестициды, обладают
высокой и острой токсичностью для млекопитающих. Поэтому, при их при-
менении не следует забывать о соблюдении соответствующих мерах предо-
сторожности и обеспечением безопасности. Однако следует отметить, что
57
для токсичных соединений разработаны и используются специальные препа-
ративные формы, способствующие безопасному применению с умеренной и
низкой токсичностью для млекопитающих.
К одному из гербицидов, входящих в состав пестицидов относится N-
фосфонометилглицин, который является известным гербицидом, и регулято-
ром роста растений, а также включает следующие стадии синтеза:
- взаимодействие формальдегида с формaмида при рН 9-10 с образова-
нием N-(гидроксиметил) формамид;
- взаимодействие N-(гидроксиметил) фомамида с триэтилфосфитом с
образованием диэтил N-(формил) аминометилфосфонат;
- взаимодействие диэтила, N-(формил) аминометилфосфоната с метил-
хлороацетатом с образованием N-(диэтилфосфонометил), N-(формил) глици-
нометил эфир;
- взаимодействие N-(диэтилфосфонометил), N-(формил) глиценеметил
эфира с соляной кислотой с образованием N-фосфонометилглицина [1].
Нами так же проанализирован способ основанный на использовании
иминодиацетонитрила (IDA) и состоящий из 4 методов [2].
Принципиальная схема первого способа проведена ниже и включает
стадии каталитического синтеза и гидролиза исходных веществ, ацидифика-
ции и окисления промежуточных продукта с последующей сушкой конечно-
го продукта в сушильном агрегате.
По второму методу для получения натриевой соли IDA в качестве ис-
ходного сырья применяются диэтиламин и фосфористая кислота, проведения
технологического процесса получения готового продукта осуществляется по
ниже приведенной схеме.
58
Третий способ получения глифосата, приведен ниже, в качестве исход-
ного сырья применяется IDA для синтеза в реакторе с щелоком натриевой
соли и иминодеацетата.
Четвертый метод основан на стадия ведения процессе по ниже приве-
денной принципиальной схеме.
59
Такжа известны ряд способов и методов [3-11] получения глифосата –
фосфонометилированных аминокислот и др., в которых приведены сведения
по способом ведения технологического процесса и оптимальных соотноше-
ниях компонентов для получения конечной продукции – гербицида систем-
ного и избирательного действия в период вегетации растения. Действуя на
растения через листья гербицид вызывает отмирание как надземных, так и
подземных органов трав и сорняков, так как лиственная система растений яв-
ляется более чувствительной к производным глифосата, чем хвойные. Рядом
авторов предполагается, что глифосатом подавляются биосинтез фенилала-
нина, ингебируется хлоризматмутаза или префенат дегиратаза. Попадая в
почву глифосат становится биологическим инертным в результате образова-
ния с тяжелыми металлами хелатов, особенно с железом, в отличие от дипи-
ридил – производных, которые теряют свою активность в почве, сорбируясь
почвенными покровом.
При воздействии на сорную растительность гербицид всасывается че-
рез лиственный покров и транспортируется по всему растению. Предотвра-
щение активным веществом синтеза аминокислот приводит к гибли расте-
ний. Остатки препарата могут быть слиты осадками с растений в почву. Из
почвы корни растений глифосат и не всасывают.
Следует заменить, что в песчанистых почвах мобильность глифосата
значительно выше чем в глинистых. Это может объясняется тем, что гли-
фосат достаточно хорошо растворим в воде и в отличие от большинства во-
дорастворимых гербицидных препаратов имеет чрезвучайно высокую спо-
собность связываться с частицами почвы.
Выявлено, что чем выше содержание в почве глины, меньше фосфора и
низкое значение рН, тем выше способность связиваться с частицами почвы в
виде алюминия, алюминат кальция, магния и др. Степень связывания выше
глифосата зависит от доступности незанятых связывающих центров. Препа-
60
рат умеренно персистентен в почве и обладает очень слабой степенью выще-
лачивания. Кроме случаев его нахождения в адсорбированном состоянии на
коллиодных частицах почвы и низкой подвижностью в почвенном покрове.
Поэтому, в зависимости от условий окружающей среды устойчив к действию
солнечного света и химическому разрушению.
Глифосат так же устойчив в водной среде и уменьшение содержания
глифосата в водной системе происходит за счет влияния микрофлоры в ре-
зультате воздействия ультрафиолетовых лучей. Значительная часть гербици-
да, обнаруженная в поверхностных водах, является результатом его смыва с
поверхности обработанной растительности, сноса, при селькохозяйственном
применении, а так же за счет обработки глифосатом водных источников для
борьбы с водными сорняками. Уменьшение количества препарата в природ-
ной воде и его основного метаболита происходит за счет адсорбции дей-
ствующего вещества осадками и разложение микроорганизмами которых в
водной среде меньше, чем в почвенном покрове.
Поведение глифосата в окружающем среде и о уровнях его остатков
хорошо изучены и рассмотрены в работе сотрудников института экогигиены
и токсикологии им. Л.И.Медьведя (г.Киев) Е.М.Кузнецовой и В.Д.Чмиль, по
данным которых уровни остатков глифосата в почве и в объектах окружаю-
щей среды составляют значения, представленые ниже [12, 13].
Таблица
Обрабатываемая культураи анализируемая матри-
ца (страна)
Содержание глифосата в почве,
мг/кг
Сельскохозяйственные культуры (Канада)
0,15-0,40
Сельскохозяйственные культуры (Франция)
3,8-17,0
Сельскохозяйственные культуры (США)
0,0-1,40
Подсолнечник (Украина)
0,02-0,05
Соя (Украина)
0,01-0,84
Горох (Украина)
0,06-0,09
Кукуруза (ГМО) (Украина)
0,042
Свекла сахарная (ГМО) (Украина)
0,023
Ячмень
0,007-0,032
Пшеница
0,001-0,2
Рапс
0,06
Сады и виноградники
0,0033-0,01
Осенняя послеуборочная обработка, пары
0,0042-0,43
Несельхозугодья
0,006-0,11
Многолетние травы (на семена)
0,04
Поверхностные воды (США)
менее 0,001-1,7
Сухая почва (Канада)
0,00007-0,04
Сухие осадки (США)
0,00005-0,019
Зеленые листья (США)
650,0-1300,0
Дикие ягоды (Канада)
1,6-19,0
Олений мох (Финляндия)
45,0
Исходя из приведенных сведений следует, что исследования по влия-
нию глифосата на окружающую среду, а также на человека, все еще остается
актуальной. Это требует разработки более усовершенствованных методов
61
получения гербицидов, на основе фосфонометилированных аминокислот и
их использования в агропромышленных сектарах экономики.
Достарыңызбен бөлісу: |