К 100-летнему юбилею химии пестицидов
Поэтому замена контрпродуктивных во всех отношениях полидисперсных техногенных аэрозолей, – а на них основаны практически все энерго– и наукоёмкие области техники и технологические процессы, – монодисперсными является величайшей проблемой современности. И если сегодня химия пестицидов являет нам (по целому ряду суперпестицидов) блистательные образцы мировых научно-химических достижений, то химические агротехнологии, по которым эти пестициды распыляются, остались на научно-техническом уровне 1913 года.
Так что наш симпозиум, посвященный 100-летию со дня рождения профессора В.Ф. Дунского, – первооткрывателя монодисперсных техногенных аэрозолей, – имеет ещё одно научно-техническое посвящение: «К 100-летию индустриальной ядохимизации полей, садов, огородов и плантаций», самым радикальным образом изменившей производство продуктов питания на Земле.
В целом, опрыскиватели, – как механические генераторы химических техногенных аэрозолей, – и через 100 с лишним лет остались при каплях первого в мире опрыскивателя, изобретённого ещё в конце 19-го века французской фирмой «Верморель» и изменяющими размеры своих капель от 10 мкм до 2,5 мм. В полидисперсности капель, выраженной синергитической их политоксичностью, в которые к тому же заложены как перерасход пестицидов на 1 га, так и огромные (до 90%) потери химических действующих веществ в окружающей среде – корень зла и узел всех проблем цивилизации с пестицидами.
В природе – все, как у людей
Там, – в вечной борьбе за источники питания, – каждую единицу жизненного пространства стремятся завоевать более сильные биологические сообщества и, как правило, наиболее вредоносные. Пестициды замкнули собой глобальный техногенноинженерный (ТГИ) circulus vitiosus («порочный заколдованный круг»), в котором чем больше полидисперсных пестицидов, тем все больше и больше устойчивых к ним новых поколений вредоносных и болезнетворных биологических сообществ. Без сомнения, в сравнении с промышленными ядами, сельскохозяйственные ядохимикаты сегодня вышли на первое место по своей скорости и масштабам поступления в природу (и в человека).
Но в отличие от промышленности и транспорта, – сконцентрированных, главным образом, в местах компактного проживания людей, в мегаполисах,- ядохимикаты накрывают по 2-3 раза (а то и по 10-12 раз) в год каждый квадратный сантиметр листовой поверхности полей, садов, огородов и плантаций с общей, устойчивой к земледелию, площадью в 1,4 – 1,5 млрд га из 6,5 млрд га пригодной к земледелию поверхности Земли. А на каждом квадратном сантиметре – своя, эволюционно сложившаяся за миллионы лет, жизнь; свой микромир растений, насекомых и микроорганизмов…
На рубеже XX/XXI веков скорость поступления полидисперсных антропогенных ядов в природу опередила скорость детоксикации их природой. В случае с сельскохозяйственными ядами, за 100 лет истребительной тотальной войны с вредителями, болезнями и сорняками они из врачевателей растений превратились в главных угнетателей и разрушителей генетических ресурсов и биоэкологического разнообразия агроландшафтов, проникли в самые удаленные от цивилизации уголки планеты.
Хроника научно–технического прогресса в России: от малообъемных и ультрамалообъемных агротехнологий – к монодисперсным
Итак, в каплях – гордиев узел всей проблематики цивилизации с пестицидами. Дело в том, что создание, регистрация пестицидов и бизнес на всё новых и новых пестицидах (а теперь уже на суперпестицидах) всегда были главной задачей мировой корпоративной химической системы и её научной мысли. А не агротехнологии их применения. Поэтому в создание, совершенствование и внедрение экологически рациональных агрохимических технологий и монодисперсной техники для применения своих же пестицидов транснациональные химические корпорации не вложили ни цента. В результате фундаментальная наука «Физика ДЖС» для промышленности и сельского хозяйства, т.е. наука о теоретических основах, правилах, методах расчета и управления этими ДЖС, – как «у семи нянек», – осталась самой недоразвитой и отсталой, брошенной на научной обочине цивилизации. Хотя на ней перекрещиваются семь областей общечеловеческих знаний: физика, химия, математика, механика, биология, медицина, экология…
Первыми, кто осознал необходимость отказа от полидисперсных агротехнологий были советские ученые. Полвека тому назад, 28-29 марта 1962 года было принято стратегическое постановление объединенного заседания научно-технических советов ряда министерств, ведомств и директивных органов того времени: «Признать целесообразным широкий переход на малообъёмное опрыскивание посевов и насаждений как на основной метод использования химических средств борьбы с сорняками, болезнями и вредителями растений, обеспечивающий наиболее эффективное использование гербицидов и ядохимикатов и значительное повышение производительности машин и аппаратуры для их применения».
Под эгидой этого НТС, начиная с 1962 года, были проведены и по настоящее время проводятся следующие научно-технические мероприятия, (показываем, на наш взгляд, только самые важные).
1962 -1990 годы. Под научно-методическим контролем ВИЗР проведены ежегодные плановые государственные испытания промышленных способов и технологий мало– и ультрамалообъёмной защиты посевов и насаждений, нацеленные на сокращение (на 25-50 %) удельного расхода химических, биологических средств защиты и регуляторов роста растений.
19 ноября 1975 года. Был объявлен Всесоюзный конкурс на лучшее предложение по созданию распылительного устройства для сушильных аппаратов. Вот как охарактеризовала цель и условия конкурса газета тех лет «Социалистическая индустрия» от 13 марта 1976 года:
«ТРЕБУЕТСЯ РАСПЫЛИТЕЛЬ. Всесоюзный совет научно-технических обществ, Министерство химического и нефтяного машиностроения, Министерство машиностроения для легкой и пищевой промышленности и бытовых приборов и Главное управление микробиологической промышленности при Совете Министров СССР объявили конкурс на лучшее предложение по созданию распылительного устройства для сушильных аппаратов. В химической, пищевой, микробиологичкой отраслях промышленности широко применяются обезвоженные вещества, распыленные на мельчайшие частицы. Именно так, например, приготавливаются растворимый кофе и растворимое молоко. Процесс идет в специальных аппаратах, оборудованных распылительными устройствами. До сих пор отечественная и мировая практика не имеет оптимальной конструкции распылителя. Даже лучшие из них не позволяют получить частицы одного размера, не в состоянии одинаково хорошо распылять как жидкие, так и пастообразные вещества, допускают оседание частиц на стенках сушильного аппарата»…
По результатам конкурса была присуждена денежная премия и победителям вручен Диплом ВСНТО (см. копию Диплома ВСНТО, рисунок 1).
1979 год. Конкурсные материалы, материалы и документы научных совещаний, Советов и конференций за 1956-1977г.г., авторские свидетельства на изобретения, а также научные работы, посвященные механизации технологических процессов защиты растений (88 наименований работ на тот период), были положены Г.Е. Церуашвили в основу защищенной им докторской диссертации, – и до настоящего времени единственной диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук по проблеме: «Исследование и разработка технических средств малообъёмного опрыскивания многолетних насаждений».
В этой диссертации её автором впервые был сформулирован один из способов получения монодисперсных ДЖС: «Получение монодисперсных систем с плавным регулированием размеров капель возможно только путем сепарации обычных дисперсных систем встречным потоком воздуха»…
1982-1987 годы. По результатам технологических госиспытаний в бывшем СССР были созданы уникальные по своим характеристикам вентиляторные мало – и ультрамалообъемные машины, и по сегодняшний день лучшие в мире по целому ряду показателей, позволяющие в два раза уменьшить погектарные нормы расхода пестицидов, попадание их в окружающую природную среду: малообъёмные ОУМ-4, ОМ-630, ОП-2000-01 и ультрамалообъёмный ОМ-320. Один из них, – четырехрядный опрыскиватель Г. Е. Церуашвили ОУМ - 4, – был освоен в серийном производстве на заводе «Львовхимсельхозмаш», Украина. В 1982-1985 г.г. сельскому хозяйству было поставлено 8,8 тысяч первых в мире опрыскивателей универсальных малообъёмных (близких к монодисперсным), Церуашвиливских ОУМ-4. На многолетних насаждениях они тогда расходовали всего 100 л/га рабочего раствора вместо 800-2000 л/га по агротехнологиям шестидесятых годов. НО! Все они превратились в металлолом. Крестьяне попросту «загоняли» ОУМ-4 на нерасчетные для него 800-2000 л/га. Потому что тогдашний Минсельхоз СССР и его государственная служба защиты растений не подготовили, не научили крестьян, не пронормировали, не внедрили в сельскохозяйственное производство эти самые 100 л/га, сокращающие в два раза погектарные нормы расхода пестицидов по токсикологическому закону их распределения: чем больше капель (заданной концентрации) попадает в цель, тем меньше требуется ядов[1]…
Примечание: первая денежная премия и Диплом ВСНТО не были вручены никому.
1998-1999 годы. Написана и представлена на Всероссийский конкурс 1998 года в Совет по присуждению премий Правительства Российской Федерации конкурсная работа «Создание современной машиностроительной базы для обеспечения интегрированной защиты растений».
На основании Федеральной целевой программы «Техника для продовольствия России на 1999-2005 годы» межотраслевым авторским коллективом на основе конверсии предприятий оборонного комплекса была создана современная машиностроительная база для обеспечения потребностей сельского хозяйства в монодисперсной технике для защиты растений. Поэтому постановлением Правительства Российской Федерации от 17 марта 1999 г. № 306, «О присуждении премий Правительства Российской Федерации 1998 года в области науки и техники» группе ученых и специалистов искомая премия была присуждена. Вручение премий состоялось 25 октября 1999 года в Доме Правительства Российской Федерации. Лауреатов поздравил В.В. Путин – тогда новый Председатель Правительства и будущий Президент новой России…
Центром современной машиностроительной базы стал тогда «ПЭМЗ» во главе с лауреатом Правительственной премии 1999 г. Ю.И. Боровко – главным инженером акционерного общества «Подоль¬ский электромеханический завод». Головным изделием АООТ «ПЭМЗ» был определён опрыскиватель штанговый полевой с сепарацией капель ОСК- 200, который в серийном производстве стал бы называться опрыскивателем монодисперсным с вместимостью бака 630 литров: ОМОН-630. Однако вскоре на «ПЭМЗ» пришел рынок, бюджетное финансирование работ по новой технике было прекращено, а с прекращением финансирования все работы по созданию промышленной монодисперсной техники для защиты растений были свернуты.
2007 год, 24 мая. Выписка из протокола № 6 заседания Президиума Российской академии сельскохозяйственных наук: «Учитывая исключительную важность проблемы ресурсоэнергосбережения и экологической безопасности в интенсивном растениеводстве, Президиум Россельхозакадемии ПОСТАНОВЛЯЕТ:
Ученым институтов Отделения защиты растений усилить внимание на исследовании следующих проблем: создание и внедрение монодисперсных опрыскивателей взамен полидисперсных…».
К 100-летию со дня рождения профессора В.Ф. Дунского – первооткрывателя нового научно-технического направления развития: «Монодисперсные техногенные аэрозоли»
На основании анализa мирового опыта, стандартов, результатов многолетней научно-исследовательской и испытательской деятельности основоположников фундаментальной науки «Монодисперсные техногенные аэрозоли» [7-8]3), других ученых, специалистов, научных школ и коллективов, – обобщенных и сформулированных в наших публикациях, – опубликована научно-теоретическая работа к юбилейному симпозиуму по проблеме: «Создание и внедрение монодисперсных технологий сжигания жидких углеводородов и внесения пестицидов взамен полидисперсных».
Название работы: «Монодисперсные техногенные аэрозоли»; издатель –«Инновационный центр защиты растений» (г.Санкт-Петербург–Пушкин); научный руководитель В.И. Долженко, академик-секретарь Отделения защиты и биотехнологии растений, академик Россельхозакадемии; консультанты М.С. Соколов, академик Россельхозакадемии и др.; Москва- 2013.
Summa summarum («Окончательный итог», лат.)
Итак, по результатам многолетних государственных испытаний промышленных мало- и ультрамалообъемных способов и технологий защиты
посевов и насаждений, осуществленных в бывшем СССР, в 80-х годах прошлого века были созданы уникальные по своим характеристикам машинные агротехнологии с практическими, сокращенными на 25-50% нормами расхода пестицидов на основе универсальных мало – и ультрамалообъемных опрыскивателей ОУМ-4 и ОСК-200.
Эти опрыскиватели и сегодня являются лучшими в мире по нормам расхода рабочих жидкостей и пестицидов, степени диспергирования рабочих жидкостей, производительности, эргономическим показателям, материалоёмкости и др. Создание на их основе современных монодисперсных машин и промышленных агротехнологий внесения пестицидов 21-го века позволяет при производстве пищевых продуктов и кормов для животных решить следующие стратегически важные общемировые и общечеловеческие задачи нашего времени:
- Обеспечить медико-экологическую безопасность и биологическую полноценность пищевых продуктов и кормов за счет диспергирования мало – и ультамалообъёмных норм расхода рабочих жидкостей и пестицидов с коэффициентом их монодисперсности Км = 1,3…2,0.
- Прекратить глобальную миграцию пестицидов на площади 1,4 – 1,5 млрд га.
- Снизить скорость поступления пестицидов в природу и ускорить детоксикацию их природой в цепи питания живой материи.
- Содействовать восстановлению подорванных антропогенной деятельностью человека растительных, генетических и биоэкологических ресурсов, а так же биоэкологичского разнообразия Земли и Мирового океана.
- Повысить КПД агротехнического использования пестицидов с 0,1 до 0,8.
Так замкнулся, длиною в человеческую жизнь, круг научно-технических событий и мировых достижений по проблеме технологической депестицидизации сельскохозяственного производства. А Россия, – страна, создавшая теоретические монодисперсные основы физики ДЖС и соответствующие агротехнологии одновременно с монодисперсными машинами для применения этих агротехнологий, – снова стоит на научном распутье: на научно-техническом и технологическом уровне внесения химических, биологических средств защиты и регуляторов роста растений шестидесятых годов прошлого столетия. Россия столько лет будет бедной, отсталой и экономически больной, сколько лет мы будем внедрять эти самые научно – технический прогресс с научно – экологическим прогрессом, – в промышленность, в сельское хозяйство, наконец, непосредственно в экологически импотентное сознание наших чиновников…
Монодисперсные техногенные аэрозоли – это безальтернативная основа энергетическому выживанию мира. А как технологическая проблема века, она стоит того чтобы с просьбой о содействии в её решении обратиться напрямую к Президенту нашей страны В.В.Путину, проект обращения к которому мы здесь и предлагаем для обсуждения.
Ю.М. Веретенников, А.В. Овсянкина, Россельхозакадемия
