novoevmire.biz
Наука

Свойства фосфина | Фумигация зерна без пересыпания — ООО «НПФ «Скарабей»


Будьте ВНИМАТЕЛЬНЫ! Обязательно к прочтению перед Фумигацией деревянного дома газом фосфин!

Как известно, спрос на услуги всегда рождает предложение и не все компании с должной ответственностью подходят к тем услугам которые они оказывают в плане безопасности и эффективности. К одним из таких методов относится фумигация дома Фосфином.

ВНИМАНИЕ!!! По СанПиН 1.2.2584-10 «Гигиенические требования к безопасности процессов испытаний, хранения, перевозки, реализации, применения, обезвреживания и утилизации пестицидов и агрохимикатов». ПУНКТ: 2.8. Все работы с пестицидами (фосфин относится к 1-му классу)1 и 2 класса опасности, а также применение пестицидов ограниченного использования осуществляются только лицами, имеющими специальную профессиональную подготовку.Привлечение к проведению работ с использованием пестицидов лиц, не прошедших обучения по вопросам безопасного обращения с указанными средствами не допускается.

Несколько пунктов которые необходимо проверить перед тем как заказывать услугу:


  • Удостоверение о профессиональной подготовке! ! Без такого документа — работать с фосфином нельзя! На рынке МНОГО фирм которые работают без разрешающих документов. ОБЯЗАТЕЛЬНО спрашивайте о наличии удостоверения! ГАЗ относится к 1 классу опасности — чрезвычайно опасные (смертельно).
  • Читайте отзывы об организации в сети интернет на независимых ресурсах.
  • Узнайте где находится офис компании и можете ли Вы его посетить. Так же проверьте не является ли указанные адрес — местом массовой регистрации юр.лиц., что происходит если самого офиса нет, а есть просто юр. адрес.
  • Спросите можете ли Вы оплатить услугу безналичным расчетом для юр.лица.
  • Запросите коммерческое предложение от организации и проверьте все реквизиты. По ИНН (наши реквизиты) можно узнать есть ли такая организация на самом деле ВОТ ТУТ
  • Проверьте коды деятельности ОКВЭД организации, на наличие дезинфекционной деятельности.
  • Спросите состоит ли компания в НП «НОД» (Национальная организация дезинфекционистов) мы 34 номер в списке

Отсутствие 2-х и более пунктов должно Вас насторожить!

Фумигация жилого дома фосфином.

ВНИМАНИЕ!!!!! Мы не производим фумигацию фосфином в деревянных домах и на любых других объектах при отрицательной температуре на улице! Даже если в доме тепло, даже если вы платите, даже если ну очень срочно… Это может быть смертельно опасно наша компания на такой риск не пойдет.

Не путайте фумигацию деревянного дома или любой другой тип фумигации где используется фосфоорганический газ фосфин, с обработкой дома генераторами горячего тумана, которую часто выдают за фумигацию. Фумигация дома подразумевает в себе использование смертельно опасного газа который в 1,5 раза тяжелее воздуха (фосфид магния или аллюминия).

Наша компания использует именно ГАЗ, а не мелкодисперсное распыление генераторами или фогерами.. Такая услуга не может стоить дешево. Все, что Вам предлагают под видом фумигации за 3900 р.(и тому подобные расценки) за площадь в 100 кв.м. не более чем попытка Вас развести на деньги. Вместо фумигации газом Вы получите скорее всего обработку обычным генератором тумана и инсектицидом

На фотографии ниже показано как выглядят таблетки Магтоксина. Это не горячий или холодный туман, не принудительное нагнетание газа установкой, а именно препаративная форма газа в таблетках. При контакте с окружающей средой сразу же начинается реакция и выделение газа. Поэтому герметичная металлическая банка с таблетками фосфина вскрывается СТРОГО во время начала фумигации и не используется 2-й раз. Так же мы используем ленты Дегеша. Препарат идет в пластинах и лентах. Удобно для обработки больших объемов.


На фото Вы можете видеть таблетки Магтоксина и Ленты Магтоксина, выглядит только так и никак иначе!

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Фумигация Фосфином дома. PH3

Плюсы фумигации фосфином от короеда и жуков в деревянном доме

Фосфин — это газ, что делает обработку им еще более опасной т.к. человек не может отследить без специального оборудования наличие газа в помещении. Ни при каких обстоятельствах нельзя производить фумигацию фосфином без специального защитного костюма и противогаза удерживающего PH3. Не занимайтесь фумигацией самостоятельно т.к. это может нанести вред Вашему здоровью.

  • Газ обладает высокой степенью проницаемости даже через полиэтиленовую пленку. Хорошо так же он проникает и в структуру дерева. Это является несомненным плюсом его при обработке помещений от вредителей.
  • Он высокотоксичен для насекомых и животных и может быть использован даже для дератизации от грызунов.
  • Попадает в организм через органы дыхания крайне негативно действует на нервную и кроветворную систему животных, нарушает обменные процессы в организме. Пагубно влияет на внутренние органы печень, почки, органы дыхания и сосуды. Что не оставляет вредителям шансов на выживание.

Как проходит фумигация деревянного дома от жуков

Нужно иметь ввиду, что фумигация подразумевает ряд неудобств, основное из них это:

  • Фумигация газом фосфин деревянного дома от жуковСезонность работ, фумигация не проводится в отапливаемом помещении если нагревательный элемент (печь, котел) находятся в этом же здании. Все потому, что в больших концентрациях газ может быть взрывоопасен. Дом перед фумигацией полностью обесточивают и отключают отопление.
  • Т.к. провести фумигацию при отоплении нельзя, она проводится только при положительных температурах внешней среды с весны по осень.
  • Газ опасен для всего живого, все члены семьи на время экспозиции газа в доме должны съехать, средний срок 5-7 дней. В помещение КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ ВХОДИТЬ И ОТКРЫВАТЬ ОКНА И ДВЕРИ! Это может быть опасно!
  • После полного выделения газа, необходим повторный выезд специалиста для проведения ДЕГАЗАЦИИ, он соберет и утилизирует продукты распада.
  • После завершения фумигации дегазация помещения занимает не менее 3-4 часов!

ОБЯЗАТЕЛЬНО! СПЕЦИАЛИСТ В ОБЯЗАТЕЛЬНОМ ПОРЯДКЕ ДОЛЖЕН ЗАМЕРИТЬ УРОВЕНЬ ПДК (ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ) ФОСФИНА В ВАШЕМ ДОМЕ ВО ВРЕМЯ ДЕГАЗАЦИИ! ВО ИЗБЕЖАНИИ ЛЕТАЛЬНОГО ИСХОДА И ОТРАВЛЕНИЙ НЕ ДОВЕРЯЙТЕ ПРОВЕДЕНИЕ ФУМИГАЦИИ НЕ КВАЛИФИЦИРОВАННЫМ СПЕЦИАЛИСТАМ!

Подготовка дома к Фумигации фосфином

  • Фумигация газом фосфин деревянного дома от жуковВынести из дома всю технику (телевизоры, компьютеры, планшеты, смартфоны и т.п.) Бытовая техника (пылесосы, стиральные машины и т.п. можно оставить)
  • Убрать продукты питания из холодильника.
  • Убрать открытые продукты питания.
  • Предметы личной-интимной гигиены (зубные щетки, расчески)
  • Закрыть печные трубы, дымоходы, вентшахты, вытяжки и т.п. путем наложения заплатки из газонепроницаемого полиэтилена высокой плотности.
  • Все видимые щели и возможные места утечки газа заклеиваются строительным скотчем, либо накладывается заплатка из полиэтилена высокой плотности.
  • Из дома следует вынести все растения и животных
  • Предупредить соседей о проведении Фумигации и о возможной опасности нахождения в непосредственной близости (менее 10 метров) от дома.
  • Дом на врем проведения фумигации следует полностью обесточить.
  • Любое отопление в доме на период фумигации — отключается

фумигация фосфином
дом обносится сигнальной лентой

Наша компания использует для фумигации такие препараты как:

Магтоксин (фумигант на основе фосфида магния)

Магтоксин фирмы Detia Degesch GmbH представляет собой фумигант, состоящий из фосфида магния, карбамата аммония и парафина. Производится в виде круглых таблеток и пилюль весом соответственно 3г и 0,6г. Под воздействием атмосферного воздуха Магтоксин выделяет фосфид водорода, cскорость выделения зависит от температуры и влажности воздуха.Фумигация газом фосфин деревянного дома от жуков

Эффективность Магтоксина для фумигации деревянного дома.

Магтоксин обладает великолепной инсектицидной активностью. Он быстро проникает сквозь упаковочные материалы, а также внутрь герметично запакованных товаров. Фосфид водорода эффективно уничтожает взрослых вредителей запасов зерновых (долгоносика амбарного и рисового, пилильщика зернового, капрового жука, огневку южную амбарную, виды зерновой моли и пр.), а также когда они находятся в стадиях яиц, личинок и куколок. Аммиак и углекислый газ действуют как защитные газы. Газ фосфин легко проникает в структуру дерева, во все ходы жука и его личинок, не оставляя им шанса спрятаться или укрыться.


Так как Магтоксин разлагается полностью, то остаточная пыль практически не содержит неразложившегося металлического фосфида, в отличие от продуктов, содержащих фосфид алюминия.

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Магтоксин разлагается намного быстрее, нежели продукты, содержащие фосфид алюминия. Максимальная концентрация выделенного Магтоксином фосфида водорода достигается уже спустя 24–36 часов. Для сравнения, за одинаковый промежуток времени и при одинаковых условиях (влажность 60% и температура 20°С) продукты на основе фосфида алюминия выделяют около 72% фосфида водорода, в то время как фосфид магния выделяется полностью.

Сколько стоит фумигация фосфином. Цена


Объем куб.м. (Д*Ш*В) Брус/бревно Бетон.блоки/камень/кирпич Каркас/сэндвич панели
до 200 куб.м. от 15 000 руб. от 15 000 руб. от 21 000 руб.
до 400 куб.м. от 21 000 руб. от 21 000 руб. от 27 000 руб.
до 600 куб.м. от 27 000 руб. от 27 000 руб. от 33 000 руб.
до 800 куб.м. от 33 000 руб. от 33 000 руб. от 39 000 руб.
до 1000 куб.м. от 39 000 руб. от 39 000 руб. от 45 000 руб.
Более 1000 куб.м. Договорная Договорная Договорная
Замер ПДК (предельно допустимой концентрации) 2000 руб. 2000 руб. 2000 руб.

Сфера применения газа для фумигации


Фумигация газом фосфин деревянного дома от жуков

Магтоксин предусмотрен для фумигации больших объемов складируемых товаров, складов и силосохранилищ. Особенно эффективен для уничтожения насекомых в запасах ячменя, проса, овса, арахиса, риса, ржи, сорго, семян подсолнечника, пшеницы, кормов в силосных емкостях, на баржах, в хранилищах и контейнерах.

В связи со своей исключительной эффективностью его стали использовать для фумигации деревянных домов при заражении древогрызущими жуками, он не оставляет следов, не портит имущества, параллельно с жуками погибают так же грызуны и все прочие насекомые. Метод не имеет аналогов по своей эффективности.

Рекомендации по применению газа для фумигации

Эффект фумигации зависит от ряда факторов, как то вид вредителя, газопроницаемость здания, температура, влажность, упаковка товара и пр. Время фумигации зависит от типа помещения и его газонепроницаемости. Время дегазации не меньше 3-4 часов.

Преимущества фумиганта Магтоксин

 

  • быстро и почти полностью разлагается;
  • остаточная пыль практически не содержит неразложившегося металлического фосфида;
  • экономичен;
  • практически не оставляет остатков в обработанной продукции.

Фумигация дома под куполом

Для того, что бы правильно провести фумигацию необходимо добиться максимальной герметичности помещения, что в некоторых ситуациях бывает невозможно. Отсутствие крыши, окон или дверей в доме, делают проведение фумигации невозможным. В таких ситуациях изготавливается специальный газонепроницаемый купол. Он одевается на дом по принципу «шапки». Изготовление такого купола занимает от 1 месяца до 3.

Высокопрочные газонепроницаемые фумигационные «купола» для дома. Индивидуально для каждого дома.

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Симптомы отравления при фумигации фосфином

Газ Фосфин очень летучий при несоблюдении мер безопасности проще простого получить отравление, вплоть до летального исхода. Часто такое отравление путают с пищевым отравлением, гриппом или последствиями употребления алкоголя-похмельем. Признаки отравления:

  • тошнота, рвота
  • головная боль, мигрень
  • затрудненное дыхание, одышка
  • угнетенное состояние, усталость
  • судороги, конвульсии, мышечные боли
  • боли в верхней части брюшной полости, озноб (легкие случаи отравления)
  • шум в ушах, повышение внутричерепного давления, чувство страха (средняя степень отравления фосфином)
  • остановка сердца, дыхания, потеря сознания, кома (сильное отравление фосфином)

Симптомы могут проявиться спустя 2 дня после отравления.

Физические свойства

Бесцветный газ. Плохо растворяется в воде, не реагирует с ней. При низких температурах образует твёрдый клатрат 8РН3·46Н2О. Растворим в бензоле, диэтиловом эфире, сероуглероде. При −133,8 °C образует кристаллы с гранецентрированной кубической решёткой.

Молекула фосфина имеет форму тригональной пирамиды c молекулярной симметрией C3v (dPH = 0,142 нм, ∠HPH = 93,5°). Дипольный момент составляет 0,58 Д, существенно ниже, чем у аммиака. Водородная связь между молекулами PH3 практически не проявляется и поэтому фосфин имеет более низкие температуры плавления и кипения.

Получение

Фосфин получают при взаимодействии белого фосфора с горячей щёлочью, например:

<math>\mathsf{2P_4 + 3Ca(OH)_2 + 6H_2O \ \xrightarrow{\ \ } \ 2PH_3\uparrow + 3Ca(H_2PO_2)_2}</math>

Также его можно получить воздействием воды или кислот на фосфиды:

<math>\mathsf{Ca_3P_2 + 6H_2O \ \xrightarrow{\ \ } \ 2PH_3\uparrow + 3Ca(OH)_2}</math>
<math>\mathsf{Mg_3P_2 + 6HCl \ \xrightarrow{\ \ } \ 2PH_3\uparrow + 3MgCl_2}</math>

Хлористый водород при нагревании взаимодействует с белым фосфором:

<math>\mathsf{P_4 + 6HCl \ \xrightarrow{300 ^\circ C} \ 2PH_3 + 2PCl_3}</math>

Разложение йодида фосфония:

<math>\mathsf{PH_4I \ \xrightarrow{>80 ^\circ C} \ PH_3 + HI}</math>
<math>\mathsf{PH_4I + H_2O\ \rightleftarrows \ PH_3\uparrow + H_3O^+ + I^-}</math>
<math>\mathsf{PH_4I + NaOH\ \rightleftarrows \ PH_3\uparrow + NaI + H_2O}</math>

Разложение фосфоновой кислоты:

<math>\mathsf{4H_2(PHO_3) \ \xrightarrow{170-200 ^\circ C} \ PH_3\uparrow + 3H_3PO_4}</math>

или её восстановление:

<math>\mathsf{H_2(PHO_3) + 3H_2\ \xrightarrow{Zn,\ H_2SO_4} \ PH_3\uparrow + 3H_2O}</math>

Химические свойства

Фосфин сильно отличается от своего аналога, аммиака. Его химическая активность выше, чем у аммиака, он плохо растворим в воде, как основание значительно слабее аммиака. Последнее объясняется тем, что связи H−P поляризованы слабо и активность неподелённой пары электронов у фосфора (3s2) ниже, чем у азота (2s2) в аммиаке.

В отсутствие кислорода при нагревании разлагается на элементы:

<math>\mathsf{2PH_3 \ \xrightarrow{\mathit{t} } \ 2P + 3H_2}</math>

на воздухе самопроизвольно воспламеняется (в присутствии паров дифосфина или при температуре свыше 100 °C):

<math>\mathsf{PH_3 + 2O_2\ \xrightarrow{\ \ } \ H_3PO_4}</math>

Проявляет сильные восстановительные свойства:

<math>\mathsf{PH_3 + 3H_2SO_4\ \xrightarrow{\ \ } \ H_2(PHO_2) + 3SO_2\uparrow +\ 3H_2O}</math>
<math>\mathsf{PH_3 + 8HNO_3\ \xrightarrow{\ \ } \ H_3PO_4 + 8NO_2\uparrow +\ 4H_2O}</math>
<math>\mathsf{PH_3 + 2I_2 + 2H_2O\ \xrightarrow{\ \ } \ H(PH_2O_2) + 4HI}</math>

При взаимодействии с сильными донорами протонов фосфин может давать соли фосфония, содержащие ион PH4+ (аналогично аммонию). Соли фосфония, бесцветные кристаллические вещества, крайне неустойчивы, легко гидролизуется.

<math>\mathsf{PH_3 + HCl\ \xrightarrow{30 ^\circ C} \ PH_4Cl}</math>
<math>\mathsf{PH_3 + HI\ \xrightarrow{\ \ } \ PH_4I}</math>

Соли фосфония, как и сам фосфин, являются сильными восстановителями.

Токсичность

Фосфин очень ядовит, действует на нервную систему, нарушает обмен веществ. ПДК = 0,1 мг/м³. Запах ощущается при концентрации 2—4 мг/м³, длительное вдыхание при концентрации 10 мг/м³ приводит к летальному исходу. В крови человека содержание фосфина не более 0,001 мг/м³.

Самовозгорание

Фосфин способен к самовозгоранию при контакте с кислородом воздуха. Может вызывать появление «блуждающих огней»[1][2].

Литература

  • Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.

Отрывок, характеризующий Фосфин

После отъезда государя из Москвы московская жизнь потекла прежним, обычным порядком, и течение этой жизни было так обычно, что трудно было вспомнить о бывших днях патриотического восторга и увлечения, и трудно было верить, что действительно Россия в опасности и что члены Английского клуба суть вместе с тем и сыны отечества, готовые для него на всякую жертву. Одно, что напоминало о бывшем во время пребывания государя в Москве общем восторженно патриотическом настроении, было требование пожертвований людьми и деньгами, которые, как скоро они были сделаны, облеклись в законную, официальную форму и казались неизбежны.
С приближением неприятеля к Москве взгляд москвичей на свое положение не только не делался серьезнее, но, напротив, еще легкомысленнее, как это всегда бывает с людьми, которые видят приближающуюся большую опасность. При приближении опасности всегда два голоса одинаково сильно говорят в душе человека: один весьма разумно говорит о том, чтобы человек обдумал самое свойство опасности и средства для избавления от нее; другой еще разумнее говорит, что слишком тяжело и мучительно думать об опасности, тогда как предвидеть все и спастись от общего хода дела не во власти человека, и потому лучше отвернуться от тяжелого, до тех пор пока оно не наступило, и думать о приятном. В одиночестве человек большею частью отдается первому голосу, в обществе, напротив, – второму. Так было и теперь с жителями Москвы. Давно так не веселились в Москве, как этот год.
Растопчинские афишки с изображением вверху питейного дома, целовальника и московского мещанина Карпушки Чигирина, который, быв в ратниках и выпив лишний крючок на тычке, услыхал, будто Бонапарт хочет идти на Москву, рассердился, разругал скверными словами всех французов, вышел из питейного дома и заговорил под орлом собравшемуся народу, читались и обсуживались наравне с последним буриме Василия Львовича Пушкина.
В клубе, в угловой комнате, собирались читать эти афиши, и некоторым нравилось, как Карпушка подтрунивал над французами, говоря, что они от капусты раздуются, от каши перелопаются, от щей задохнутся, что они все карлики и что их троих одна баба вилами закинет. Некоторые не одобряли этого тона и говорила, что это пошло и глупо. Рассказывали о том, что французов и даже всех иностранцев Растопчин выслал из Москвы, что между ними шпионы и агенты Наполеона; но рассказывали это преимущественно для того, чтобы при этом случае передать остроумные слова, сказанные Растопчиным при их отправлении. Иностранцев отправляли на барке в Нижний, и Растопчин сказал им: «Rentrez en vous meme, entrez dans la barque et n’en faites pas une barque ne Charon». [войдите сами в себя и в эту лодку и постарайтесь, чтобы эта лодка не сделалась для вас лодкой Харона.] Рассказывали, что уже выслали из Москвы все присутственные места, и тут же прибавляли шутку Шиншина, что за это одно Москва должна быть благодарна Наполеону. Рассказывали, что Мамонову его полк будет стоить восемьсот тысяч, что Безухов еще больше затратил на своих ратников, но что лучше всего в поступке Безухова то, что он сам оденется в мундир и поедет верхом перед полком и ничего не будет брать за места с тех, которые будут смотреть на него.
– Вы никому не делаете милости, – сказала Жюли Друбецкая, собирая и прижимая кучку нащипанной корпии тонкими пальцами, покрытыми кольцами.
Жюли собиралась на другой день уезжать из Москвы и делала прощальный вечер.
– Безухов est ridicule [смешон], но он так добр, так мил. Что за удовольствие быть так caustique [злоязычным]?
– Штраф! – сказал молодой человек в ополченском мундире, которого Жюли называла «mon chevalier» [мой рыцарь] и который с нею вместе ехал в Нижний.
В обществе Жюли, как и во многих обществах Москвы, было положено говорить только по русски, и те, которые ошибались, говоря французские слова, платили штраф в пользу комитета пожертвований.
– Другой штраф за галлицизм, – сказал русский писатель, бывший в гостиной. – «Удовольствие быть не по русски.
– Вы никому не делаете милости, – продолжала Жюли к ополченцу, не обращая внимания на замечание сочинителя. – За caustique виновата, – сказала она, – и плачу, но за удовольствие сказать вам правду я готова еще заплатить; за галлицизмы не отвечаю, – обратилась она к сочинителю: – у меня нет ни денег, ни времени, как у князя Голицына, взять учителя и учиться по русски. А вот и он, – сказала Жюли. – Quand on… [Когда.] Нет, нет, – обратилась она к ополченцу, – не поймаете. Когда говорят про солнце – видят его лучи, – сказала хозяйка, любезно улыбаясь Пьеру. – Мы только говорили о вас, – с свойственной светским женщинам свободой лжи сказала Жюли. – Мы говорили, что ваш полк, верно, будет лучше мамоновского.

Э. С. Илларионова,
агрохимик, кандидат сельскохозяйственных наук (Дом ученых Пущинского научного центра РАН)
«Экология и жизнь» №6, 2008

Рассказ о газообразных соединениях фосфора, и прежде всего о фосфине, наверное, стоило бы начать со слов: «мерцающий свет, появляющийся на болотах (знаменитые «блуждающие огни») — результат самопроизвольного воспламенения фосфина». Ну а следующее определение — уже энциклопедического толка: «фосфин, или фосфористый водород (PH3) — это бесцветный газ с неприятным запахом (гниющей рыбы, чеснока или промышленного карбида), ядовит, образуется при биохимическом восстановлении эфиров фосфорной кислоты, преимущественно в анаэробных условиях, т. е. без доступа кислорода».

Соединения фосфора в природе

В природе встречается множество и других газообразных фосфорорганических соединений, в молекулах которых атом фосфора P соединен с атомом углерода C. Их насчитываются тысячи. Многие из них входят в состав экосистем, в том числе в живые клетки растений и микроорганизмов. Самая большая группа соединений со связями C–P открыта лет пятьдесят назад именно в живых объектах.

Есть в почвах и фосфонаты — производные фосфорорганических соединений с сохранившимися связями C–Р. Их, правда, немного, не более 1–2% от содержащегося в органике фосфора, поэтому на пашне их можно выявить далеко не всегда, зато в болотистых почвах и на лугах их содержание повышается до 3–4%.

В обычных (аэробных) условиях природные соединения органического и минерального фосфора — это фосфаты (ортофосфаты). Их существует великое множество. Для органических фосфатов характерна связь C–О–Р, иными словами, углерод и фосфор соединяются через атом кислорода.

Одна из удивительных загадок природы состоит в том, что органические фосфаты в живых системах (например, в водорослях и микроорганизмах) синтезируются и разлагаются не произвольно, а по правилу «золотого сечения», подчиняясь определенному закону, описываемому знаменитым рядом чисел Фибоначчи (1, 1, 2, 3, 5, 8…), в котором каждый следующий член равен сумме двух предыдущих. Гармония природы непостижимым образом проявляется здесь в накоплении и расходовании в экосистемах энергии и вещества (в частности, фосфора), описываемых соотношением, которое приближенно дается классическим коэффициентом «золотого сечения» 1,618 (5/3, 8/5, 13/8 и т. д.), т. е. 62% упомянутых соединений должно связываться и аккумулироваться и только 38% — разрушаться или улетучиваться. Эти закономерности сказываются в дальнейшем и на накоплении гумуса, и на круговороте фосфора и азота, и на газообразных потоках, определяемых выбросами и «стоками» углекислого газа СО2, и на «дыхании» почвы (выделении СО2 и усвоении кислорода О2). На самом деле в природе наблюдаются колебания числовых значений этого соотношения в пределах 1,3–1,7. Но, как не раз отмечалось в трудах автора и других ученых, гораздо страшнее оказывается то, что главной причиной отклонений и даже нарушения этой закономерности стала антропогенная деятельность.

Некоторые специалисты уже обратили внимание на то, что нас могут подстерегать новые опасности, если это отношение стремится к единице, т. е. накопление и разложение идут с одинаковой интенсивностью, как это происходит, например, в цикле углерода, где за счет «вмешательства» мировой экономики океан и биосфера поглощают ныне лишь половину выбросов углерода (а надо бы 62%).

Но вернемся к фосфину и его производным, иными словами, к тем фосфорорганическим соединениям, в которых вместе с фосфором и углеродом встречаются разные элементы (азот, сера, кремний, молибден и т. д.) и их комплексы. В благоприятных для роста микроорганизмов условиях (в частности, в условиях болот и тундры при наблюдаемом потеплении) фосфорорганические соединения разлагаются с помощью фермента (катализатора) C–Р-лиазы. Ныне он обнаружен у 9 групп бактерий, которые питаются фосфором, добывая его при расщеплении фосфорорганических соединений. А вот грибы и дрожжи, на которые в экосистемах приходится 50–70% всей микрофлоры, не расщепляют эти соединения. Наоборот, простейшие, моллюски и грибы их синтезируют. Грибы могут расти даже при довольно высоких концентрациях фосфина, только мицелий у них желтеет.

Применение, свойства, опасности

Фосфин ядовит (опасная концентрация, способная привести к летальному исходу, — 0,05 мг/л), а в концентрации 2000 мл/м3 (2 л/м3, или 2·10–3) он вызывает мгновенную смерть. С ним приходится сталкиваться прежде всего в сельском хозяйстве при обеззараживании зернохранилищ и защите от клещей и других вредителей при транспортировке урожая, особенно зерновых культур. Раньше его активно применяли против крыс и мышей в амбарах. В Австралии к его помощи прибегают даже в борьбе с чрезмерно быстро размножающимися кроликами. Кроме того, ряд гербицидов и инсектицидов содержат фосфорорганические соединения на основе фосфина и его производных. И, наконец, в последнее время с ним все чаще приходится иметь дело в связи с широкомасштабным уничтожением химического оружия, предусматривающим обезвреживание отравляющих фосфорорганических соединений зарина и зомана — производных фосфина.

Чистый фосфин (без примесей) воспламеняется при температуре 150°С, сгорает с образованием токсичной фосфорной кислоты, но при наличии примесей дифосфина Р2Н4 или газообразного фосфора Р4 может и самопроизвольно воспламеняться на воздухе. Реакция фосфина с кислородом (как, впрочем, и окисление похожих на него метана — СН4 и силана — SiH4) относится к разветвленным цепным химическим реакциям, т. е. протекает все быстрее и может привести к взрыву. Окисление фосфина происходит при комнатной температуре, но при низкой температуре газ может быть устойчивым. Окисление фосфина можно ускорить, облучая его ультрафиолетом. Его самовоспламенение на воздухе возможно при концентрациях 1,7–1,9% (17–19 л/м3), или 26–27 г/м3. Так что в болотных экосистемах нередко приходится сталкиваться не только с упомянутыми «блуждающими огнями», но и с самовозгоранием (кстати, и распространенные торфяные пожары имеют такую же природу).

Для фумигации (избавления хранилищ зерна и сельскохозяйственной продукции от клещей и иных вредителей) обычно используют фосфиды, в частности, соединения фосфора с металлами. Реагируя с влагой воздуха, фосфиды выделяют фосфин. Содержащие фосфиды таблетки и ленты раскладывают в хранилищах из расчета 9 г/т зерна или другой подлежащей долгому хранению продукции, добавляют их даже в яблоки. Считается, что при проветривании фосфин улетучивается, хотя по имеющимся в научной литературе данным в фуражном зерне поглощается до 13% ядовитого газа. Разве одно это обстоятельство не должно заставить относиться к такой «дезинфекции» с предельной осторожностью?!

Ныне для фумигации зерна при транспортировке и хранении разрешены к применению два соединения — метилбромин и метилфосфин, причем первое на порядок менее токсично (и эффективно), чем второе. Применяя последнее, молчаливо предполагают, что ядовитый фосфин после поглощения содержимым хранилища чудесным образом извлекается и улетучивается, отравив лишь клещей и других вредителей. Похоже, раньше было не принято задумываться над тем, насколько эта картина соответствует действительности. Между тем еще почти полвека назад было установлено, что метилфосфин (смесь двух газов — метана СН4 и фосфина РН3) чрезвычайно токсичен, почти как сам фосфин.

Метан и фосфин в биосфере

Не секрет, что выделяемый из болот метан считается одним из основных парниковых газов и остается предметом активных обсуждений и исследований в связи с проблемами глобального изменения климата. Увы, в России его концентрация в атмосфере определяется только на одной метеостанции (Териберка на Кольском полуострове). А ведь ее не мешало бы измерять и над сибирскими болотами!

Как известно, в земных глубинах законсервированы огромные запасы метана (7·1011–3·1013 т), причем 4·1011 т из них — в арктической зоне вечной мерзлоты.* На суше метан содержится в органических соединениях болот, осадках и детритах, а в Мировом океане — в газогидратах, залегающих под дном, в условиях пониженных температур. В Докладе ООН по изменению климата эксперты сообщают, что в Сибири выделение метана из болот и вечной мерзлоты в последние годы стремительно растет. Максимальная эмиссия метана из тундровых почв достигается при 8–10°С, а при 5°С преобладает его окисление на СО2 и воду. Образуется же он во всех почвенных горизонтах. В результате недавних исследований выяснилось, что, к примеру, наша южная кустарниковая тундра (окрестности Воркуты) служила стоком углерода лишь два года из последних пяти.

Это довольно опасная тенденция, особенно если принять во внимание, что на долю нашей страны приходится 2/3 всех болот на Земле. Наши площади заболоченных земель превышают площадь всех сельскохозяйственных угодий: по данным на 2003 года, 343 млн га болот (из них не поросших лесом — 130 млн га) и 221 млн га сельскохозяйственных угодий (из них 123 млн га пашни).

А вот как оценили выделение метана сотрудники МГУ в 2007 году по результатам измерений на болотах в Томской области. По их оценкам, среднее значение величины потока метана составляло около 10 мг/м2 за час. В летний период за сутки может выделяться 2,4 кг/га, за сезон (6 месяцев) 432 кг/га. А со 130 млн га болот — почти 60 млн т. На окисление такого количества метана потребуется вдвое больше кислорода — 120 млн т.

Главным же «побочным» эффектом выделения метана следует признать тот факт, что в тундровых и болотных экосистемах при низких температурах метан не только представляет собой изрядный резерв углерода, способный заметно изменить его содержание в атмосфере, но и тесно связан с фосфорорганическими соединениями, которые неизменно присутствуют в растениях, микрофлоре болот и осадков (в основном за счет упомянутой связи С–Р). И его выделение из тех мест, где он прежде синтезировался, из-за интенсификации с ростом температуры биохимических процессов брожения происходит не в последнюю очередь за счет распада соединений на основе фосфина. Иными словами, эмиссия газов СН4 и РН3 происходит параллельно. Между тем пока экологи и климатологи следят лишь за изменением содержания в атмосфере СО2 и СН4, а содержание РН3 никем не учитывается. А зря!

Это упущение объясняется, в частности, тем, что лишь немногие специалисты знают о методах, позволяющих измерить содержание в атмосфере фосфора в газообразном состоянии. Ведь даже в научном мире до сих пор бытует мнение, что фосфор в природе существует преимущественно в форме фосфатов и после гидролиза связей Р–О–Р, Р–О–С и даже Р–С превращается в твердое вещество. Потоки фосфора в атмосферу в виде летучих соединений типа РН3 считаются ничтожными и ими пренебрегают. Определение содержания фосфора, поступившего в атмосферу с фосфином, лишь привычными методами, используемыми для выявления фосфора в твердых соединениях, заметно искажает реальную картину круговорота фосфора в экосистемах. При этом игнорируется появление в атмосфере ядовитого и самовозгорающегося фосфина.

Фосфиновая угроза: простые оценки

Между тем простейшую количественную оценку выделения фосфина в экосистемах можно получить, изучая затопленные водой территории, имитирующие заливные луга или рисовые чеки. Как было установлено в проведенной еще в 1926 году в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева серии из шести опытов, выполнявшихся в строго контролируемых условиях, в газовую форму (фосфин) переходит 9,7 мг фосфора из 1 кг почвы за час. Не слишком сложный расчет дает 2,13 кг/га за сутки. Но ведь это почти столько же, сколько выделяется метана из болот! Стало быть, за сезон получаем 383 кг/га, а со всей площади безлесных болот (130 млн га) — около 50 млн т РН3. На его окисление до фосфорной кислоты по формуле

РН3 + 2O2 → Н3РO4

потребуется, как нетрудно видеть, вдвое больше кислорода — почти 100 млн т (для метана эти значения составляли 60 и 120 млн т соответственно).

Косвенным подтверждением выделения фосфина из почв служат и исследования потоков фосфора на рисовых чеках — от посадки до уборки урожая потери фосфора в затопленных почвах в 3–8 раз превышают его содержание в зерне и соломе. Максимальный вынос Р2O5 достигает 100 кг/га. Из почв органических соединений фосфора выводится в 4 раза больше, чем запасается в растениях. Общие потери фосфора из верхнего (20 см) слоя почв, по разным оценкам, составляют 960–2940 кг/га. Есть данные, свидетельствующие о том, что при выращивании риса на затопленных чеках в течение 32 лет из почвы теряется больше половины гумуса, а с ним, конечно же, выносятся азот и фосфор.

Это может происходить и за счет выделения их газообразных форм — аммиака (NH3) и фосфина (РН3). Давно известно, что по химическим свойствам они представляют собой химические структурные аналоги. Повторюсь, определение фосфора и азота только в минеральной форме, игнорирование газовых составляющих не отражает истинных процессов в экосистемах, особенно в анаэробных условиях. В частности, прямое подтверждение того, что в экосистемах болот вместе с метаном выделяется и фосфор, получено в недавних исследованиях.**

Возвращаясь же к рассуждениям о возможной недооценке содержания фосфина в атмосфере, следует заметить, что вполне ощутимый вклад могут вносить не только болота Севера или тропиков, но и обширные рисовые плантации (прежде всего в Индии, Китае, Японии и странах Юго-Восточной Азии).

В научной литературе встречаются данные о том, что с осадками на землю выпадает до 3,5 кг/га фосфора. Иными словами, это примерно лишь 1% того фосфора, который, по имеющимся оценкам, выносится из болотных систем или затапливаемых почв фосфином в атмосферу (383 кг/га), остальные 99%, похоже, быстро окисляются, осаждаются или разлагаются (например, в результате гидролиза) в приземных слоях воздуха, литосфере и биосфере, обеспечивая перераспределение фосфора на поверхности земли.

Конечно же фосфин, как и метан, есть в атмосфере, но надо признать, что цикл фосфора изучен гораздо хуже, чем круговорот азота или углерода. Высокоактивные соединения фосфора в присутствии кислорода быстро превращаются в нейтральные комплексы, «безобидные» фосфаты. Кроме того, в экосистемах фосфора, как правило, немного, т. е. он присутствует в низких концентрациях. Поэтому, повторю, попытки учитывать фосфор только в форме фосфатов могут вести к заметному искажению его истинной роли в экосистемах. А к чему может привести недооценка этой роли, хорошо видно, например, по необдуманно осушенным ранее болотам, легко воспламеняющимся в засушливые годы за счет метана (СН4), силана (SiH4) и фосфина (РН3).

По результатам измерений на упомянутой выше метеостанции Териберка было установлено, что в 1990 году в атмосферу с территории России было выброшено 48,8 млн т метана (напомним, наши оценки для всей площади безлесных болот составили около 60 млн т). За 1996–2003 гг. самая высокая концентрация была зафиксирована именно в 2003 году. Этот год был самым теплым для всей России, особенно же это относилось к лету и осени в зонах болот и тундры (Якутия, Западная Сибирь) — в среднем температура здесь оказалась выше многолетней почти на 6°С. В этих условиях одновременно наблюдалось и летнее снижение содержания верхового озона O3 над Севером России на 5–10%. А ведь летом и здесь ускоряются процессы фотосинтеза и образования кислорода. Поэтому очевидно, что для окисления возросшего количества метана и фосфина в условиях теплого 2003 года здесь интенсивно расходовался озон.

От фосфина к кислороду: немного статистики и философии

Не секрет, что из-за богатейших биоресурсов Россию уже привыкли считать всемирным донором кислорода. По оценкам специалистов, над ее территорией ежегодно формируется 8130 млн т O2. Думается, мы не слишком погрешим против истины, предположив, что и процесс фотосинтеза, ответственный за формирование этой массы кислорода, подчиняется упомянутому «закону всемирной гармонии» — правилу «золотого сечения». Ведь на образование 1 т органики при фотосинтезе тратится 1,47 т углекислого газа, 0,6 т воды и 3,84 Гкал солнечной энергии и при этом выделяется 1,07 т кислорода. Соотношение между количеством поглощенного СO2 и выделенного O2 (1,47 : 1,07) не так уж отличается от «золотого».

По некоторым опубликованным оценкам, потребление кислорода в России (дыхание, сжигание топлива и другие промышленные нужды) составляет 2784 млн т. Тогда его «производство» Россией превышает ее расход на 5346 млн т. Но в других расчетах, где учтено потребление кислорода микрофлорой (прежде всего почвы) на «дыхание», российский избыток выработки кислорода над его потреблением оказывается уже на порядок ниже — 560 млн т. Между тем, как считают некоторые исследователи, «дыхание» почвы регулируется своим правилом «золотого сечения», определяющим соотношение выделяемого микрофлорой углекислого газа и потребляемого кислорода. На целине значение этой величины близко к 1,58, а на пашне колеблется в пределах 1,3–1,75 — иными словами, кислород в процессе «дыхания» почвы расходуется «экономно» (42–37%), а углекислого газа выделяется больше (58–63%). Если исходить из среднего значения «золотого сечения» 1,52 для соотношения СO2 : O2, то при эмиссии СO2 из почв России 10 409 млн т кислорода на «дыхание» российских почв потребляется еще 6848 млн т (оценки 2004 года по данным сотрудников Института фундаментальных проблем биологии РАН, в частности В. Н. Кудеярова).

Своеобразная «золотая пропорция» соблюдается и между стоком СO2 и его эмиссией в масштабе России. Соотношение между стоком, составляющим 4450 млн т за год (в пересчете на углерод), и эмиссией (2800 млн т — в тех же единицах) оказывается равным 1,59, т е. удивительно близко к «золотому». Что ж, пока над Россией в целом нет избытка СO2, наши экосистемы поглощают больше, чем мы выбрасываем, наши леса нас спасают и покрывают «грехи» наши. Но в последние годы (прежде всего на Севере) все чаще отмечается, что экосистемы не справляются с «планом» по поглощению и отмеченное соотношение нарушается.

Впрочем, гораздо важнее, что, как следует из ряда оценок, на территории России общий расход кислорода за год на наши нужды (2784 млн т), дыхание почвы (6848 млн т) и окисление метана и фосфина (220 млн т) приближается к 10 млрд т, а это почти на 2 млрд т больше, чем его вырабатывают все наши леса. И этот печальный баланс представляется мне гораздо более серьезной проблемой, чем ожидаемая торговля квотами. Ради сохранения окружающей среды и биосферы планеты, ресурсов которой мы сегодня расходуем на 25% больше, чем они успевают восстанавливаться, нужно наконец осознать, что без ограничения потребления нам и нашим потомкам просто не выжить. И не в последнюю очередь это касается кислорода. В атмосфере его вроде бы немало (21%), но нельзя допускать, чтобы на Земле его потреблялось больше, чем вырабатывается.

Подводя итоги

Не секрет, что за последние 100 лет в результате бездумной деятельности человека и игнорирования им законов природы выбросы углекислого газа в атмосферу (и его содержание там), по разным оценкам, выросли на 25–35%. Одним из плохо просчитываемых последствий глобального потепления может стать резкая интенсификация биохимических процессов в природных зонах болот и вечной мерзлоты. При этом может резко возрасти выделение не только метана (это уже почти очевидно), но и мало изученных по влиянию на биосферу газов: аммиака, силана и фосфина, которым для окисления и нейтрализации потребуется немало кислорода. А ведь есть еще и не вполне проанализированные эффекты обратной связи (например, более интенсивное выделение метана ускорит дальнейший рост концентрации СO2 в атмосфере, что, в свою очередь, может привести к резкому замедлению фотосинтеза). Как следует из недавних исследований, в 90-х годах прошлого века заметно ослабла компенсирующая роль фотосинтеза в бореальных лесах. А ведь прежде было твердо установлено, что деревья на всех широтах достоверно способствовали фотосинтезу и ассимиляции СO2. Опасная тенденция! И примеры подобных «метаморфоз» лесов множатся год от года.

В настоящее время мы почти ничего не знаем о выделении и окислении не раз упоминавшегося в этой статье силана (SiH4). Между тем все болотные растения, злаки и микроорганизмы богаты органическим кремнием. В торфе верховых болот — 43% SiO2, переходных — 28%, низинных — 21%. Пока есть лишь отрывочные данные о том, что силан в соединении с фосфином образует недостаточно исследованные комплексы — силилфосфины. Процессы выделения силана, его окисления и соединения с другими элементами нуждаются в серьезном изучении.

И в заключение — выглядящий фантастическим сюжет, который должен заставить задуматься всех, кто еще не утратил эту способность. В приземном слое атмосферы в связи со стремительным ростом содержания углекислого и некоторых других «мертвых» газов в обозримом будущем может возникнуть нехватка кислорода не только из-за замедления фотосинтеза, роста потребления на окисление, сжигание и дыхание, но и из-за «экрана» ядовитых газов, мешающего притоку O2 из более высоких слоев атмосферы.

Миллиарды лет основой всего живого на Земле был фотосинтез, исправно снабжавший планету кислородом. Увы, как справедливо отмечают некоторые исследователи, современная цивилизация впервые в истории, похоже, ухитрилась замедлить пополнение атмосферы кислородом, а природу довела до точки бифуркации. Выдержит ли она?


Еще по теме