Проекты

Краткое описание

В рамках проекта планируется провести анализ воздействия пестицидов на гидробиологическое состояние водных объектов Республики Башкортостан, как региона с развитым сельским хозяйством, и выработать эффективную стратегию управления рисками их применения. Проект позволит провести широкую просветительскую работу по информированию работников сельскохозяйственных предприятий и фермерских хозяйств о состоянии гидробионтов и последствий применения пестицидов на рассматриваемой территории, а также повысить уровень знаний о рисках неконтролируемого применения пестицидов у частных лиц, в том числе у потребителей продукции из рыб. Проект позволит повысить степень ответственности населения при обращении с пестицидами для целей устойчивого развития региона и страны в целом. Реализация проекта планируется в несколько этапов.
Во-первых, на основе литературных данных и онлайн-мониторинга будут определены водные объекты, наиболее подверженные воздействию пестицидов. В эти места будет направлен БПЛА, который проведёт обследование территории вокруг водного объекта и возьмёт пробы воды для первоначального анализа гидрохимических показателей.
Во-вторых, будет составлен план экспедиции для отбора проб рыб, макробеспозвоночных и донных отложений. Известно, что макробеспозвоночные являются важными биоиндикаторами качества воды, поэтому оценка воздействия пестицидов на них станет эффективным этапом разработки мер по снижению влияния на окружающую среду. Подготовка образцов будет проводиться методом твёрдофазной экстракции, а количественный анализ пестицидов планируется с использованием методов хроматографии.
В-третьих, будет создана матрица концентраций пестицидов в рыбах, отражающая реальные уровни загрязнения, информацию о местах отбора проб и концентрации пестицидов у различных видов беспозвоночных (семейств, отрядов, классов и типов). Анализ полученных данных будет проведён с помощью специализированного программного обеспечения для создания карт пространственного распределения. Экологические риски воздействия пестицидов на водные объекты будут оценены с использованием авторских методик.
По итогам исследования будут подготовлены рекомендации по снижению воздействия пестицидов на водные объекты, а также образовательные программы для различных заинтересованных сторон. Кроме того, запланированы встречи с представителями этих групп для ознакомления их с результатами проекта.
В будущем планируется расширить проект на другие регионы, чтобы охватить больше заинтересованных групп.

Цель

1. Анализ воздействия пестицидов на гидробиологическое состояние водных объектов Республики Башкортостан для выработки эффективной стратегии управления рисками их применения, в том числе просветительская работа среди целевых групп по информированию о состоянии гидробионтов и последствий использования пестицидов для снижения рисков их неконтролируемого применения

Задачи

1. Проведение оценки воздействия пестицидов на гидробионты на основе литературных данных. Проведение анализа основных сельскохозяйственный районов Республики Башкортостан и выявление водных объектов, наиболее подверженных воздействию агрохимикатов.
2. Проведение авиационного мониторинга мест, наиболее подверженных воздействию пестицидов, для выявления удобных подходов отбора проб. Проведение отбора проб воды с помощью БПЛА для первоначального анализа гидрохимических показателей с целью увеличения охвата контролируемых водных объектов.
3. Проведение забора проб гидробионтов и донных отложений с выездом на место и их лабораторный анализ методами твердофазной экстракции и газовой хроматографии. Оценить токсикологическое влияние пестицидов на состояние гидробионтов.
4. Создание матриц концентраций пестицидов в гидробионтов, отражающих реальные уровни загрязнения, информацию о местах отбора проб. Проведение анализа полученных данных с помощью специализированного программного обеспечения для создания карт пространственного распределения пестицидов.
5. Провести оценку риска воздействия пестицидов на водный объект при помощи авторских методик. Обосновать вид макробеспозвоночных, которые будут наиболее полно отражать изменение окружающей среды в результате поступления повышенной концентрации пестицидов.
6. Доведение полученной в ходе исследования информации до целевой аудитории и популяризация результатов исследования.

Обоснование социальной значимости

1. Для сотрудников сельскохозяйственных предприятий, использующих пестициды, проблема заключается в недостатке понимания роли этих веществ в негативном влиянии на компоненты окружающей среды. Существует два основных пути, по которым пестициды с фермерских хозяйств могут попадать в поверхностные водоемы. В случае, если ферма не присоединена к системе канализации и не имеет специальной зоны для инфильтрации, загрязненная сточная вода может напрямую сливаться в ближайший водоем, что представляет угрозу для его экосистемы. В то же время, если фермерское хозяйство подключено к канализационной системе, пестициды из сточных вод могут быть направлены на очистные сооружения. Однако, из-за того, что большинство очистных сооружений не оборудованы специальными фильтрами для удаления пестицидов, и процесс их разложения в очистных сооружениях неэффективен, пестициды, как правило, выбрасываются обратно в окружающую среду через выпускное отверстие очистных сооружений [Reichenberger S., Bach M., Skitschak A., Frede H.G. Mitigation strategies to reduce pesticide inputs into ground- and surface water and their effectiveness; a review // Science of the Total Environment. 2007. V. 384. Pp. 1-35].

2. Для операторов природоохранной деятельности в области водных ресурсов имеет значение отсутствие эффективной методологии для оценки экологического риска воздействия пестицидов на гидробионты, а также недостаток общественного осознания проблем и знаний о защите водных ресурсов [Escher B.I., Stapleton H.M., Schymanski E.L. Tracking complex mixtures of chemicals in our changing environment // Science. 2020. V. 367. Pp. 388-392].

3. Для работников рыбохозяйственных предприятий и организаций проблемы заключается в снижении видового разнообразия и угрозе исчезновения некоторых видов рыб из-за накопления пестицидов в водоемах. Исследования [Shah B.R., Mraz J. Advances in nanotechnology for sustainable aquaculture and fisheries // Reviews in Aquaculture. 2020. V. 12. Pp. 925-942; Mena F., Vargas S., Guevara-Mora M., Vargas-Hernandez J.M., Ruepert C. Biotransformation and oxidative stress responses in fish (Astyanax aeneus) inhabiting a Caribbean estuary contaminated with pesticide residues from agricultural runoff // Environmental Science and Pollution Research. 2022. V. 30. Pp. 21481-21493; Ullah S., Li Z., Hasan Z., Khan S.U., Fahad S. Malathion induced oxidative stress leads to histopathological and biochemical toxicity in the liver of rohu (Labeo rohita, Hamilton) at acute concentration // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2018. V. 161. Pp. 270-280; Особенности патоморфологических изменений яичников азовской тарани Rutilus rutilus в условиях пестицидного загрязнения Азовского моря [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://azniirkh.vniro.ru/content/read/archive/otdel-akvakulturyi/osobennosti-patomorfologicheskih-izmeneniy-yaichnikov-azovskoy-tarani-rutilus-rutilus-l-v-usloviyah-pestitsidnogo-zagryazneniya-azovskogo-morya] показывают, что пестициды, попадающие в водную среду, влияют на здоровье рыб, вызывая окислительный стресс, иммунотоксичность и воспалительные реакции. Пестициды также вызывают изменения в поведении и повреждение органов у рыб. Это влияет на рост, воспроизводство и пищевые качества рыбы, делая ее нерентабельным и неупотребляемым продуктом. Это может привести к проблемам в сфере рыболовства и аквакультуры.

4. Для потребителей рыбных ресурсов основной проблемой является воздействие на здоровье при употреблении рыбной продукции, содержащей остатки пестицидов. Попадая в организм человека, пестициды, оказывая общетоксическое действие, постепенно поражают почти все органы, вызывая различной тяжести дистрофические изменения в тканях и нарушая обмен веществ [Hoque M.S., Tamanna F., Hasan M.M., Al Banna M.H., Mondal P., Prodhan M.D.H. Probabilistic public health risks associated with pesticides and heavy metal exposure through consumption of common dried fish in coastal regions of Bangladesh // Environmental Science and Pollution Research. 2022. V. 29. Pp. 20112-20127].

География проекта

Республика Башкортостан

Целевые группы

1. Работники сельхозпредприятий, применяющие пестициды
2. Операторы природоохранной деятельности в области водных ресурсов
3. Работники рыбохозяйственных предприятий и организаций
4. Потребители рыбных ресурсов