ім. О.М. Марзеєва АМН України

Свояк Наталія Іванівна

УДК 331.451:632.95.024

Гігієнічна оцінка пестицидів на основі мінерально-масляних емульсій та наукове обґрунтування критеріїв їх безпечного використання (на прикладі „Препарату 30-В”)

14.02.01 – гігієна

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ–2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Черкаському державному технологічному університеті Міністерства освіти і науки України

Наукові керівники:

доктор медичних наук, професор Яворовський Олександр Петрович, Національний медичний університет імені О.О. Богомольця МОЗ України, проректор, завідувач кафедри гігієни праці та професійних захворювань;

кандидат медичних наук, доцент Бондаренко Юрій Георгійович, Черкаський державний технологічний університет, доцент кафедри екології.

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Томашевська Людмила Анатоліївна Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України, завідувач лабораторії токсикологічних досліджень.

доктор медичних наук, доцент Коршун Марія Михайлівна Національний медичний університет імені О.О. Богомольця МОЗ України, доцент кафедри комунальної гігієни та екології людини.

Провідна установа: Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького МОЗ України, кафедра загальної гігієни з екологією, м. Львів.

Захист відбудеться “ 15 вересня 2006 р. о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.604.01 при Інституті гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України (02660, м. Київ, вул. Попудренка, 50).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України (м. Київ, вул. Попудренка, 50).

Автореферат розісланий “ 15 ” серпня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Б.Ю. Селезньов

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Широке розповсюдження та збільшення з кожним роком чисельності шкідників садів обумовлює зменшення отримання плодово-ягідної продукції. З метою одержання високоякісної продукції садівнича галузь потребує постійного захисту від шкідників, особливо, від щитівок, кліщів, листовійок, які завдають садівництву найвідчутнішої шкоди (TakedaSkopik1997; Lazarevic1998; Л.І. Бублик, 1999; О.М. Мовчан, 2000; В.Д. Дрозда, 2002; Ю.Е. Клечковський, 2003; С.М. Мостов’як, 2003; О.Б. Баликіна, Н.Н. Трикоз, 2004).

Система захисту садів, що існувала раніше, передбачала застосування пестицидів в ранньовесняний та літній періоди. При обробці садів до початку вегетації у боротьбі зі щитівками та іншими видами кокцид застосовувались такі препарати, як Препарат 30 та його модифікації 30а, 30м, 30с, 30сс (виготовлені на основі сумішей важких мінеральних масел з різним вмістом ароматичних і ненасичених вуглеводнів), нітрофен, ДНОК, олеокуприт та інші. Дані препарати в зв’язку з високою фітотоксичністю використовувалися один раз на три роки, що призводило до зменшення ефективності боротьби зі шкідниками. У подальшому кратність застосування окремих препаратів упродовж сезону була суттєво обмежена (ДНОК), а інші повністю були вилучені зі списку дозволених для застосування в Україні. Причиною заборони використання цих препаратів стала їх висока токсичність для людини і ссавців, тривала персистентність у продуктах харчування, ґрунті, воді та висока фітотоксичність (О.І. Капустін, Л.Г. Гончарова, 2001; М.П. Лісовий та співавт., 2003; О.В. Манько та співавт., 2003).

Невикористання цієї групи пестицидів в останнє десятиріччя в Україні для ранньовесняної обробки садів і виноградників призвело до суттєвого розмноження та розповсюдження в плодово-ягідних господарствах України шкідників, що у свою чергу стало причиною суттєвих втрат врожаю та загибелі значних площ плодово-ягідних насаджень. Тому виникла необхідність у розробці нового препарату, який би характеризувався не лише високою ефективністю у боротьбі зі шкідниками, а й безпечністю стосовно довкілля і здоров’я людини.

На основі високоочищених мінеральних масел був створений новий інсекто-акарицид „Препарат 30-В”. Діючими речовинами нового препарату є легкі індустріальні масла І-8А, І-20А, які за своїми властивостями дуже близькі до вазелінового масла. Останнє добре вивчене в токсикологічному відношенні і, як відомо, широко застосовується в різних галузях медицини. Проте впровадження в практику садівництва нового пестициду вимагало його токсиколого-гігієнічного дослідження, вивчення ефективності дії, господарської ефективності та фітотоксичності новоствореного препарату, розробки та затвердження аналітичних методів визначення, які дозволяють контролювати вміст речовини, що вивчається, в об’єктах довкілля, наукового обґрунтування та практичного впровадження відповідних гігієнічних нормативів і регламентів (А.М. Сердюк, 1996).

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження полягала в токсиколого-гігієнічній оцінці нового інсекто-акарициду „Препарат 30-В” і науковому обґрунтуванні заходів профілактики його можливої несприятливої дії на організм людини та екологічні системи.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

- оцінити фізико-хімічні властивості Препарату 30-В у порівнянні з його найближчими аналогами – препаратами групи 30 та визначити вміст 3,4-бенз(а)пірену в Препараті 30-В;

- вивчити ефективність дії, господарську ефективність і фітотоксичність Препарату 30-В;

- дослідити гостру токсичність при різних шляхах надходження в організм лабораторних тварин, кумулятивні властивості та ембріотоксичність Препарату 30-В;

- взяти участь у розробці хімічного методу визначення діючих речовин Препарату В в продукції садівництва, дослідити динаміку залишкових кількостей індустріальних масел І-8А, І-20А у грунті та рослинному матеріалі та обґрунтувати їх максимально допустимі рівні (МДР) в яблуках, черешнях, грушах, сливах, абрикосах, чорній смородині та винограді;

- дати гігієнічну оцінку умовам праці при виробництві та застосуванні
Препарату 30-В та обґрунтувати регламенти його використання;

- науково обґрунтувати практичні рекомендації з безпечного застосування Препарату 30-В.

Об’єкт дослідження біологічна дія інсекто-акарициду „Препарат В” на живі організми різних рівнів організації (комахи та кліщі, рослини, лабораторні тварини, люди), поведінка індустріальних масел І-8А, І-20А в об’єктах агроценозу.

Предмет дослідження – токсичність інсекто-акарициду „Препарат 30-В”, функціональний стан лабораторних тварин і людини, динаміка залишкових кількостей індустріальних масел І-8А, І-20А в об’єктах агроценозу (грунті, атмосферному повітрі, повітрі робочої зони, пагонах, плодах), умови праці при виробництві та застосуванні Препарату 30-В.

Методи дослідження – методи натурного експерименту, лабораторного токсикологічного експерименту на тваринах, поглибленого гігієнічного обстеження із застосуванням інструментально-лабораторних досліджень, хімічні, фізичні, клініко-діагностичні, органолептичні, математичного моделювання. Отриманий при виконанні досліджень цифровий матеріал був підданий математичній обробці з використанням методів варіаційної статистики з розрахунком середніх величин і похибок, аналізу рівня достовірності отриманих результатів та оцінкою вірогідності розбіжності між показниками дослідної та контрольної груп за параметричними та непараметричними критеріями.

Наукова новизна роботи полягає в тому, що вперше за результатами комплексних експериментальних та натурних досліджень дана всебічна токсиколого-гігієнічна оцінка нового інсекто-акарициду „Препарат В”. Встановлені закономірності біологічної дії Препарату В на живі організми різного рівня організації, особливості його токсичності для теплокровних тварин при різних шляхах та тривалості надходження в організм, його ембріотоксичні властивості. Визначено, що діючі речовини препарату містять мінімальні кількості індикаторного показника поліциклічних ароматичних вуглеводнів – 3,4-бенз(а)пірену, що дозволяє припустити надзвичайно низьку небезпеку збільшення транслокаційного переходу бенз(а)пірену з ґрунту в рослини. За результатами досліджень показано, що умови праці при виробництві та застосуванні Препарату В в сільському господарстві відповідають гігієнічним вимогам до робіт з пестицидами. Вперше встановлено закономірності поведінки легких індустріальних масел в об’єктах агроценозу.

Теоретичне значення роботи. Виявлена для пестицидів на основі мінеральних масел залежність дії від складу, дози та тривалості впливу є теоретичною основою прогнозування їх біологічної активності, можливості обґрунтування гігієнічних регламентів в об’єктах навколишнього природного середовища, а також теоретичним підґрунтям для створення нових ефективних і безпечних пестицидів на основі мінеральних масел.

Практичне значення роботи полягає в тому, що науково обґрунтований максимально допустимий рівень масел індустріальних в продукції садівництва, гігієнічні регламенти безпечного застосування (строки очікування до збирання врожаю, строки виходу на оброблені ділянки) Препарату 30-В, апробований метод контролю залишкових кількостей індустріальних масел І-8А, І-20А в продукції садівництва, розроблені практичні рекомендації з безпечного застосування інсекто-акарициду „Препарат 30-В” в садівництві, що дозволило рекомендувати його до включення в „Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні”.

Результати роботи впроваджені в практику охорони здоров’я, виробництва та застосування Препарату 30-В у вигляді:

- інформаційних листів “Еколого-токсикологічна оцінка інсекто-акарицидного „Препарату 30-В” на основі мінерально-масляних емульсій” від 10.04.2005 № 61-2005 та “Методика визначення Препарату 30-В в продукції садівництва” від 10.04.2005
№ 62-2005;

- постанов головного державного санітарного лікаря України від 11.02.2003 року № 8, від 26.01.2004 року № 1 від 21.12.2004 року № 38 „Про затвердження значень гігієнічних нормативів та регламентів пестицидів”.

Метод визначення опублікований в науковій літературі та переданий установам державної санітарно-епідеміологічної, екологічної служб і агропромисловому комплексу (галузь садівництва). Результати досліджень використовуються в практичній роботі підприємством-виробником, господарствами агропромислового комплексу при застосуванні Препарату В, установами державної санітарно-епідеміологічної та екологічної служб.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто визначені мета та завдання дослідження, проведено пошук, збір і критичний аналіз джерел наукової вітчизняної та світової літератури, що характеризують мінеральні масла та інсекто-акарицидні препарати на їх основі. Визначення ефективності дії, господарської ефективності та фітотоксичності новоствореного інсекто-акарициду „Препарат В” проведено автором спільно з співробітниками Інституту зрошувального садівництва імені М.Ф. Сидоренка УААН. Експериментально-токсикологічні дослідження виконано при консультативній допомозі провідних наукових співробітників кафедри гігієни праці з курсом професійних захворювань та токсикологічної лабораторії НДЛЦ Національного медичного університету імені О.О. Богомольця. Виробничо-гігієнічні дослідження умов праці апаратника при виробництві Препарату 30-В та заправника і тракториста, зайнятих обприскуванням саду Препаратом 30-В, проведені спільно з науковцями Інституту медицини праці АМН України, Дніпропетровської та Черкаської обласних санітарно-епідеміологічних станцій. Автором самостійно розроблено схему дослідів, проведено статистичне опрацювання, аналіз і узагальнення отриманих результатів, формулювання висновків та профілактичних рекомендацій, оформлення результатів роботи. Апробація „Методичних вказівок з визначення вазелінового масла (Препарат В) в черешні, яблуках та винограді методом тонкошарової хроматографії” проводилася спільно з співробітниками Інституту захисту рослин УААН та Черкаської обласної санітарно-епідеміологічної станції.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи були оприлюднені на: науково-практичній конференції ІІ Міжнародного Водного Форуму „Аква Україна 2004” (м. Київ, 2004 р.); Міжнародній науково-практичній конференції „Інтегрований захист рослин на початку ХХІ століття” (м. Київ, 2004 р.); ІХ Міжнародній конференції ”Екологія та освіта: інноваційні інтеграційні технології для сталого розвитку” (м. Черкаси, 2004 р.); VI Міжнародній науково-практичній конференції „Актуальні проблеми токсикології. Безпека життєдіяльності людини”, присвяченій 100-річчю з дня народження академіка АМН СРСР Л.І. Медведя (м. Київ, 2005 р.); науково-практичній конференції молодих вчених „Пріоритетні питання медицини праці”, присвяченій 77-й річниці заснування Інституту медицини праці АМН України (м. Київ, 2005 р.).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 13 робіт, серед них 4 статті у профільних фахових виданнях, рекомендованих ВАК України. Публікації виконано самостійно та у співавторстві.

Структура та обсяг роботи. Основний текст дисертації викладений на 176 сторінках машинопису і складається з вступу, 8 розділів, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків, списку використаних джерел (177 вітчизняних – російською і українською мовами та 43 іноземних) та 14 додатків. Дисертаційна робота проілюстрована 34 таблицями та 20 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Еколого-гігієнічна характеристика мінеральних масел та інсекто-акарицидних препаратів на їх основі (аналітичний огляд літератури). На основі узагальнення даних наукової літератури висвітлено історію захисту рослин препаратами на основі мінеральних масел, розглянуто їх екологічні, токсиколого-гігієнічні та пестицидні властивості. Висвітлено невирішені питання вивчення нового інсекто-акарициду „Препарат В”, обґрунтовано доцільність та напрямки проведення дослідження.

Програма, матеріали і методи дослідження. Для досягнення поставлених мети і завдань передбачалося проведення 6 етапів дослідження. Методи дослідження, які були використані на кожному етапі роботи, наведені в таблиці 1.

Визначення індикаторного показника поліциклічних ароматичних вуглеводнів – 3,4-бенз(а)пірену – в складі індустріальних мінеральних масел І-8А, І-20А проводилось відповідно до „Методических указаний по качественному и количественному определению канцерогенных полициклических ароматических углеводородов в продуктах сложного состава”.

Визначення ефективності дії (раніше вживаний термін „біологічна ефективність”) і господарської ефективності, фітотоксичності проводили за стандартними методиками „Методики випробувань і застосування пестицидів”. Як еталон для порівняння використовували один з відомих пестицидів, який зареєстрований у державі, широко застосовується у виробництві, має аналогічну до досліджуваного препарату дію. Такими пестицидами були „Бі-58 новий”, „ДНОК”, ”Нурел-Д”, „Сумітіон”.

Токсичні властивості Препарату В досліджували в гострих і підгострих експериментах на дрібних лабораторних тваринах при різних шляхах надходження в організм: інгаляції, введенні в шлунок, нанесенні на шкіру. Також вивчали сенсибілізуючу дію та подразнюючі властивості Препарату В на шкіру та слизові оболонки очей. Ушкоджуючу дію Препарату В на ембріогенез білих щурів оцінювали за здатністю підвищувати рівень ембріональної смертності (ембріолетальний ефект) та призводити до вад розвитку – зовнішніх і структурних дефектів розвитку внутрішніх органів і кісткової системи (тератогенний ефект). Ретардаційну дію хімічних речовин визначали за показниками загального розвитку плодів: маса тіла, краніокаудальний розмір, маса і розмір плаценти та осифікація кісток скелету.

Таблиця 1

Етапи та методи дослідження

№ п/п | Етапи дослідження | Методи

1 | Оцінка фізико-хімічних властивостей Препарату В та визначення вмісту
3,4-бенз(а)пірену в складі індустріальних масел І-8А, І-20А | специфічний метод низькотемпературного спектрально-люмінісцентного аналізу (при температурі рідкого азоту мінус 176 С).

2 | Вивчення ефективності дії, господарської ефективності та фітотоксичності Препарату В | методи випробувань і застосування пестицидів, статистичні методи.

3 | Вивчення токсичності Препарату В для теплокровних тварин | метод лабораторного гігієнічного експерименту на тваринах, метод вивчення поведінкових реакцій в темному полі, гематологічні, біохімічні, морфометричні, морфологічні, гістологічні, статистичні методи.

4 | Вивчення поведінки індустріальних масел І-8А, І-20А в об’єктах агроценозу при застосуванні Препарату В | метод натурного гігієнічного експерименту, хроматографічні, гравіметричні, вагові, фотометричні методи, органолептичні дослідження, метод математичного моделювання, статистичні методи.

5 | Вивчення умов праці при виробництві та застосуванні Препарату В | метод натурного гігієнічного експерименту, метод поглибленого санітарного обстеження із застосуванням інструментально-лабораторних досліджень, фізичні (відносна вологість, атмосферний тиск, швидкість руху і температура повітря, шум, вібрація, освітленість), хімічні (спектрофотометричні, методи аналізу газів, основані на електролізі при постійному потенціалі, фотометричні), клініко-діагностичні (температура тіла, частота пульсу, артеріальний тиск), методи оцінки важкості та напруженості праці, статистичні методи.

6 | Наукове обґрунтування гігієнічних нормативів, регламентів та практичних рекомендацій з безпечного застосування Препарату В | аналіз та узагальнення результатів лабораторних та натурних експериментів.

Визначення масел індустріальних у плодах, змивах з поверхні плодів і листя, ґрунті проводили за „Методичними вказівками з визначення вазелінового масла (Препарат В) в черешні, яблуках та винограді методом тонкошарової хроматографії”, „Методическими указаниями по фотометрическому измерению содержания смазочных масел на коже”, „Методическими указаниями по гравиметрическому определению нефтепродуктов в почве”, „Весовым методом определения содержания нефтепродуктов в почве”. Розрахунок стабільності діючих речовин Препарату В в ґрунті проведений методом найменших квадратів.

Гігієнічну оцінку умов праці при застосуванні Препарату 30-В проводили відповідно до „Методических указаний по гигиенической оценке новых пестицидов”. Умови праці оцінювали також на підставі вивчення хімічних та фізичних факторів виробничого середовища, важкості та напруженості праці відповідно до „Гігієнічної класифікації праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу”
(ГН 3.3.5-3.3.8; 6.6.1-083-2001). Визначення концентрації масел індустріальних в повітрі робочої зони, атмосферному повітрі на ділянці саду після обприскувань та в зоні передбаченого „зносу” проводили згідно з „Методическими указаниями по спектрофотометрическому измерению концентраций масляного аэрозоля в воздухе рабочей зоны”. Визначення рівня забрудненості індустріальними маслами нашивок та шкіри проводили згідно з „Методическими указаниями по фотометрическому измерению содержания смазочных масел на коже”.

Фізико-хімічні властивості інсекто-акарициду „Препарат 30-В”.
Препарат В є новою препаративною формою, яка відрізняється від препаратів
групи 30 тим, що як діюча речовина в ньому вперше використовуються високоочищені легкі індустріальні масла І-8А або І-20А. Препарат В має фіксований стабільний склад (рис. 1).

Рис. 1. Склад Препарату 30-В

Діючі речовини препарату високоочищені легкі мінеральні нафтові індустріальні масла І-8А або І-20А з вмістом нафтенових вуглеводнів (85–90 %), які не піддаються окисленню та вміщують мінімальні кількості 3,4-бенз(а)пірену – індикаторного показника поліциклічних ароматичних вуглеводнів (відповідно 0,228±0,001 мкг/л та 0,098±0,005 мкг/л). За такого вмісту 3,4-бенз(а)пірену при застосуванні Препарату В в максимальній нормі витрат 60 л/га в ґрунт надійде відповідно 0,0017 і 0,0007 мкг/кг бенз(а)пирену, що при ГДК бенз(а)пирену в грунті 20 мкг/кг становить відповідно 0,0085 і 0,004 % ГДК. Тому гігієнічно значущого збільшення рівнів транслокації
3,4-бенз(а)пірену з ґрунту в рослини не передбачається.

Ефективність дії та господарська ефективність і фітотоксичність інсекто-акарициду „Препарат 30-В”. Інсекто-акарицид „Препарат В” при застосуванні в ранньовесняний і літній період забезпечує високу ефективність дії проти комплексу шкідників яблуні, черешні, груші, сливи в умовах степової зони України (77,5100 %). Ефективність препаратів-еталонів становила 36,889,5 %. Відповідно, господарська ефективність Препарату В також була високою (рис. 2).

А

1, 2 – проти каліфорнійської щитівки;

3 – проти розанної листовійки. |

В

1 Препарат В; 2 Бі-58 новий;

3 контроль без обприскування.

Рис. 2. Ефективність дії проти шкідників черешні (А) та господарська ефективність

на яблуні (В) Препарату 30-В у порівнянні з еталонами

Фітотоксичної дії Препарату В на вегетуючі рослини усіх досліджуваних культур не спостерігали, що є важливою перевагою проти таких препаратів, як препарати групи 30, ДНОК, нітрофен. Відсутність фітотоксичної дії у Препарату В дозволяє застосовувати його щорічно як у ранньовесняний, так і літній періоди, що забезпечує належний захист садів від шкідників і призводить до суттєвого збільшення виходу високоякісної продукції садівництва.

Токсикологічна оцінка інсекто-акарициду „Препарат 30-В”. Первинну токсикологічну оцінку Препарату В проводили в експерименті на лабораторних тваринах при різних шляхах надходження в організм інгаляційному, перкутанному і пероральному.

Пероральний вплив вивчали на мишах і щурах в дозах відповідно 10000 і 15000 мг/кг (максимально можливі для введення). Загибелі та видимих клінічних ознак отруєння у мишей і щурів безпосередньо після введення та впродовж наступних 2-х тижнів спостереження не відмічалось. Таким чином, величина DL50 для мишей і щурів становила відповідно більше 10000 і 15000 мг/кг. Отже, при надходженні в шлунково-кишковий тракт Препарат В за класифікацією ГОСТ 12.1.007-76 „ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности” та за
ДСанПіН 8.8.1.002-98 „Гігієнічна класифікація пестицидів за ступенем небезпечності” відноситься до малонебезпечних речовин (IV клас небезпеки).

Інгаляційний вплив вивчали в гострих дослідах на мишах і щурах. Інгаляційні затравки тварин препаратом не супроводжувались появою у них клінічних ознак інтоксикації. CL50 в цьому експерименті також не була досягнута. У тварин, які були піддані впливу в концентраціях 25000 мг/мі (по препарату), вірогідно зменшувались показники поведінки (при оцінці в темному полі відносно контролю). Такі показники як „норковий рефлекс” та ВРА (вертикальна рухова активність) мали тенденцію до зменшення. Показники СПП (сумаційно-пороговий показник) не змінювались. Змін досліджених показників у щурів, які зазнавали впливу засобу на рівні 2500 мг/мі (по препарату), не відмічено. Отже, рівень інгаляційного впливу 25000 мг/мі можна вважати близьким до порогового. За значенням порога гострої дії Препарат 30-В слід віднести за класифікацією ГОСТ 12.1.007-76 до малонебезпечних речовин (IV клас небезпеки).

Шкірно-резорбтивну дію Препарату В вивчали при однократній і повторній аплікації на шкіру кролів та „пробірковим методом” на мишах. Загибелі тварин, клінічних ознак отруєння, достовірних змін маси тіла, гематологічних показників, СПП, ВРА не спостерігали. Величина DL50 для кролів становила більше 2000 мг/кг.

Препарат 30-В спричиняв слабку подразнюючу дію на слизові оболонки очей кролів, не подразнював шкіри та не виявляв сенсибілізуючих властивостей в дослідах на морських свинках.

Кумулятивні властивості Препарату -В вивчали на білих щурах. Препарат вводили в шлунок тваринам у вигляді водної емульсії щоденно протягом 2-х місяців. Початкова доза становила 0,1 від максимально можливої для введення (1500 мг/кг). Загибелі тварин протягом досліду не відмічали. В другій половині експерименту у дослідних тварин спостерігали сукровичні виділення з носа та мимовільне сечовиділення у 30тварин. У піддослідних тварин відмічали статистично достовірне зниження гемоглобіну в крові та хлоридів в сечі (через 1 місяць), а також збільшення вмісту хлоридів в сечі та масового коефіцієнту нирок в кінці досліду (табл. ). Вказані зміни знаходились в межах фізіологічних коливань даних показників. Отже, кумулятивних властивостей за оцінкою по критерію „загибель тварин” та порушення показників функціонального стану організму Препарат В не має.

Таблиця 2

Показники інтоксикації у білих щурів при вивченні

кумулятивних властивостей Препарату 30-В

Показники інтоксикації | Терміни спостереження | Значення показника (М±m)

контрольна група тварин | піддослідна група тварин

Маса тіла, г | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 220,0±3,0

237,0±3,2

255,0±4,5 | 220,0±3,0

240,0±5,9

260,0±6,5

Сумаціонно-пороговий показник (СПП), умов.од. | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 5,8±0,25

5,8±0,3

5,0±0,3 | 5,8±0,26

5,7±0,25

5,6±0,4

Вертикальна рухова активність (ВРА), умов.од. | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 5,7±0,7

7,6±0,3

6,8±0,8 | 5,7±0,7

7,5±0,5

5,3±1,0

Вміст гемоглобіну в крові, г/л | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 125±0,5

143±0,5

144±0,7 | 127±0,5

125±0,5*

146±0,7

Вміст еритроцитів в крові, х1012/л | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 6,90±0,25

6,85±0,23

7,11±0,21 | 6,88±0,15

6,86±0,26

7,12±0,22

Вміст лейкоцитів в крові, х109/л | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 9,9±0,25

9,7±0,2

9,6±0,2 | 9,8±0,3

10,2±0,2

9,7±0,2

Добовий діурез, мл | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 4,5±0,7

4,5±0,7

6,6±0,9 | 4,8±0,6

4,4±0,9

5,5±0,9

Вміст білку в сечі, мг/мл | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 5,8±2,9

5,2±1,3

4,5±1,1 | 5,1±1,8

4,7±2,4

4,7±0,8

Вміст хлоридів в сечі, мг/мл | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 3,25±0,17

3,28±0,17

2,48±0,13 | 3,10±0,11

2,40±0,32*

3,37±0,13*

Вміст гіппурової кислоти в сечі, мг/мл | до початку досліду

через 1 місяць

через 2 місяці | 13,5±1,1

12,6±1,3

14,1±2,3 | 14,1±1,0

12,4±1,1

13,7±1,3

Масові коефіцієнти внутрішніх органів, %

печінка

нирки

селезінка | через 2 місяці |

3,16±0,13

0,68±0,01

028±0,01 |

3,25±0,10

0,72±0,006*

0,28±0,02

Примітка: * ? відмінності у порівнянні з контролем вірогідні за t-критерієм Ст’юдента (р<0,05).

На підставі вивчення ембріотоксичної дії при введенні інсекто-акарициду
„Препарат В” з 1 по 19 день вагітності самкам білих щурів відмічена пряма дозо-ефектна залежність (табл. 3). Препарат В в дозі 1500 мг/кг чинить ембріотоксичну дію, а саме: уповільнює процеси окостеніння скелету ембріонів. Тератогенна дія у Препарату В не виявлена. Дія Препарату В в дозі 15 мг/кг не викликала підвищення антенатальної загибелі ембріонів білих щурів, не спричиняла зовнішніх аномалій і вад розвитку внутрішніх органів, але призводила до пригнічення морфогенезу плоду (уповільнення окостеніння груднини і метакарпальних та метатарзальних кісток). Дія Препарату В в меншій дозі (0,15 мг/кг) не підвищувала ембріолетальності та не порушувала ембріонального розвитку білих щурів. Тому доза 0,15 мг/кг оцінена як підпорогова (максимально недіюча) за ембріотоксичним ефектом.

Таблиця 3

Ембріотоксичні ефекти Препарату -В

Показник | Значення показника залежно від групи тварин (М±m)

Контроль | Дослід 1

(1500 мг/кг) | Дослід 2

(15 мг/кг) | Дослід 3

(0,15 мг/кг)

Ембріолетальність, %:

- загальна |

13,642,59 |

21,483,36 |

17,573,13 |

13,212,69

- доімплантаційна | 6,821,90 | 14,772,91* | 10,812,55 | 7,552,10

- післяімплантаційна | 7,322,03 | 7,872,39 | 7,582,30 | 6,121,98

Кількість живих плодів на 1 самку |

8,94±0,56 |

7,80±0,70 |

8,13±0,56 |

9,20±0,51

Питома вага самців, % | 46,25±5,57 | 46,55±6,55 | 50,75±6,11 | 53,25±5,69

Питома вага самок, % | 53,75±5,67 | 53,45±6,55 | 49,25±6,11 | 46,75±5,69

Маса плода, г | 2,40±0,10 | 2,42±0,06 | 2,49±0,11 | 2,51±0,10

Розмір плаценти, см | 1,52±0,02 | 1,57±0,03 | 1,51±0,03 | 1,54±0,02

Кількість точок окостеніння:

- груднини |

2,84±0,16 |

1,83±0,22* ** |

1,83±0,20* ** |

2,92±0,18

- хребців | 29,41±0,12 | 29,47±0,09 | 29,30±0,16 | 29,61±0,09

- метакарпальних кісток лівих |

2,33±0,13 |

2,25±0,12 |

1,83±0,17* |

2,26±0,16

- метакарпальних кісток правих |

2,31±0,13 |

2,08±0,13 |

1,78±0,18* |

2,21±0,16

- метатарзальних кісток лівих |

2,63±0,15 |

2,08±0,18* |

1,78±0,19* ** |

2,30±0,20

- метатарзальних кісток правих |

2,62±0,15 |

2,08±0,18* |

1,78±0,19* ** |

2,30±0,20

Примітка: * ? відмінності у порівнянні з контролем вірогідні за t-критерієм Ст’юдента (р<0,05);

** ? відмінності у порівнянні з контролем вірогідні за Х-критерієм Ван-дер-Вардена (р<0,05).

Вивчення поведінки індустріальних масел І-8А, І-20А в об’єктах агроценозу. Доведено, що метод тонкошарової хроматографії, затверджений для визначення діючих речовин Препарату В в черешні, яблуках та винограді, може бути поширений і на плоди груші, сливи, абрикоси та ягоди чорної смородини. Діапазон вимірювань становить 0,050,20 мг/кг.

Встановлено, що вміст індустріального масла в зразках ґрунту, змивах з пагонів, листя, а також залишкові кількості індустріального масла в плодах після штангового (виробничі умови) та ранцевого (особисті господарства) обприскувань
Препаратом В, незалежно від культури, норм витрати препарату, агрокліматичних зон проведення досліджень, зменшувалися за експонентою, в результаті чого до 10 дня в усіх варіантах досліджень вони не виявлені на рівні чутливості методів (рис. 3, 4).

А | В

Рис. 3. Динаміка вмісту масел індустріальних в грунті (А) та в пагонах і листі (В)

після літнього обприскування яблуні

Рис. 4. Динаміка залишкових кількостей масел індустріальних в пробах плодів

після ІІ літнього обприскування груші

При вивченні стабільності діючих речовин Препарату В в ґрунті степової зони України встановлено, що константа швидкості процесу деструкції масел індустріальних дорівнює 0,08 частин за добу, період напіврозпаду Т50=7±1 доби; період практично повного розпаду Т99=50±8 діб, що дозволяє віднести масла
І-8А, І-20А за критерієм стійкості стосовно впливу біотичних і абіотичних факторів ґрунту до малостійких (IV клас небезпечності згідно з гігієнічною класифікацією пестицидів).

За результатами досліджень обґрунтовано МДР масел індустріальних в яблуках, черешнях, грушах, сливах, абрикосах, чорній смородині та винограді – на рівні
„не допускається” (межа визначення методу тонкошарової хроматографії 0,05 мг/кг) та термін очікування до збирання врожаю – „20 діб” після останньої обробки.

Для оцінки ступеня небезпечності надходження в організм людини такої кількості речовини нами розрахована допустима добова доза (ДДД) масла індустріального. Розрахунок величини ДДД здійснювали, виходячи з недіючої дози (NOEL) Препарату В, встановленої в експерименті на щурах за ембріотоксичним ефектом 0,15 мг/кг маси тіла (по уповільненню процесів осифікації скелету ембріонів). Враховуючи, що в складі Препарату 30-В індустріальні масла містяться в кількості 76NOEL масел індустріальних становить 0,11 мг/кг.

Для екстраполяції величини недіючої дози, яка була встановлена в експерименті на лабораторних тваринах, на організм людини, при переході від NOEL до ДДД вибраний коефіцієнт запасу 100. Величина ДДД масел індустріальних І-8А та І-20А при цьому становитиме 0,0011 мг/кг маси тіла (округлено 0,001 мг/кг), або при середній масі тіла людини 70 кг 0,07 мг на добу.

Таким чином, якщо залишкові кількості масел індустріальних в продукції садівництва виявлятимуться на рівні межі визначення 0,05 мг/кг, то з продуктами харчування в організм людини їх надійде 0,015 мг на добу або 21 % від величини допустимого добового надходження.

Гігієнічна оцінка умов праці при виробництві та застосуванні інсекто-акарициду „Препарат 30-В”. Результати санітарно-гігієнічних досліджень умов праці (табл. ) показали, що при виробництві Препарату В концентрації масел індустріальних та вуглеводнів в повітрі робочої зони не перевищували встановлених гігієнічних нормативів (5 та 300 мг/м3 відповідно).

Таблиця 4

Фактори виробничого середовища

Фактор | Робочі місця

апаратника | заправника | тракториста

Хімічний:–

концентрація в повітрі робочої зони– | індустріальне масло – 1±0,012 мг/м3;–

вуглеводні –

100±0,014 мг/м3– | індустріальне масло – 1,010±0,012 мг/м3– | індустріальне масло – 1,008±0,015 мг/м3;–

СО –5±0,023 мг/м3;–

NО2 –1,5±0,024 мг/м3

Фізичний:–

температура–

відносна вологість–

швидкість руху повітря–

еквівалентний рівень шуму –

еквівалентний рівень загальної вібрації | Мікроклімат:

1827С;

72 %;

0–0,5 м/с;

60 дБА; |

Метеоумови:

20,4С;

60 %;

2,0–3,0 м/с | Мікроклімат:

20,4 С;

60 %;

2,0–3,0 м/с;

84–85 дБА;

109–110 дБ

Важкість праці апаратника зумовлена стереотипними робочими рухами (близько 1000 за зміну) при локальному навантаженні (за участю м’язів кистей та пальців рук), які пов’язані з перемиканням важелів та педалів апаратури. Напруженість праці апаратника характеризується психоемоційним навантаженням: апаратник несе відповідальність за функціональну якість основної роботи, неякісне виконання якої вимагає виправлень за рахунок додаткових зусиль всього колективу.

Умови праці апаратника за загальною оцінкою відносяться до ІІІ класу (шкідливі) 1 ступеня відповідно до „Гігієнічної класифікації праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу”.

Результати санітарно-гігієнічних досліджень умов праці при застосуванні Препарату В під час проведення обприскувань з використанням як вентиляторного (виробничий сектор), так і ранцевого (особисті господарства) обприскувачів показали, що концентрації масел індустріальних в об'єктах виробничого середовища не перевищували гігієнічних нормативів (табл. 4). До того ж гігієнічні умови праці при проведенні обприскувань Препаратом В з діючою речовиною – індустріальним маслом І-8А не відрізнялись від гігієнічних умов праці при проведенні обприскувань Препаратом В з діючою речовиною – індустріальним маслом І-20А.

Важкість праці заправника зумовлена фізичним динамічним навантаженням, яке становить 28224 Дж при переміщенні вантажу на відстань від 1 до 5 м. Напруженість праці заправника характеризується відсутністю психоемоційного навантаження: ступінь ризику для власного життя та ступінь відповідальності за безпеку інших осіб відсутні.

Важкість праці тракториста зумовлена стереотипними робочими рухами (близько 1000) при локальному навантаженні (за участю м’язів кистей та пальців рук) у зв’язку з перемиканням важеля коробки передач; періодичним перебуванням в незручній позі (робота з поворотом тулуба близько 800 разів за зміну); статичним навантаженням, величина якого за зміну становить 90000 Н. Напруженість праці тракториста характеризується психоемоційним навантаженням: тракторист несе відповідальність за функціональну якість основної роботи; помилка вимагає виправлень за рахунок додаткових зусиль всього колективу (групи, бригади та ін.). Крім того, психоемоційне навантаження зумовлене можливим ризиком для власного життя та відповідальністю за безпеку інших осіб.

Таким чином, умови праці заправника за загальною оцінкою відносяться до ІІІ класу (шкідливі) 1 ступеня, умови праці тракториста за загальною оцінкою належать до ІІІ класу (шкідливі) 3 ступеня. Отже, проведені гігієнічні дослідження показали, що застосування Препарату В не призводить до забруднення повітря робочої зони, атмосферного повітря та не погіршує умови праці.

За результатами проведених досліджень, враховуючи відсутність фактично визначених рівнів вмісту індустріальних масел в повітрі саду в усі строки спостережень, встановлений термін виходу робочих на оброблені Препаратом 30-В ділянки плодово-ягідних культур для проведення ручних і механізованих робіт не раніше 3 діб після обприскування.

ВИСНОВКИ

В роботі вирішене актуальне наукове завдання проведена токсиколого-гігієнічна оцінка нового інсекто-акарициду „Препарату В” на основі мінерально-масляних емульсій, що дало змогу науково обґрунтувати гігієнічні нормативи, регламенти його застосування та запропонувати заходи профілактики його можливої несприятливої дії на організм людини при виробництві та застосуванні в агропромисловому комплексі, а також в особистих господарствах.

1. На підставі результатів комплексних натурних та експериментальних досліджень доведено, що в реальних умовах сучасних агропромислових комплексів та особистих господарств при використанні існуючої сільськогосподарської техніки, дотриманні встановлених гігієнічних та агротехнічних нормативів і регламентів, належному санітарно-епідеміологічному та екологічному контролі, застосування Препарату В може бути безпечним для людей і довкілля.

2. Діючі речовини препарату (високоочищені легкі мінеральні нафтові індустріальні масла І-8А або І-20А) містять мінімальні кількості 3,4-бенз(а)пірену – індикаторного показника поліциклічних ароматичних вуглеводнів (відповідно 0,228±0,001 мкг/л та 0,098±0,005 мкг/л). При такому вмісті додаткове надходження в грунт 3,4-бенз(а)пірену у складі Препарату В при його застосуванні в максимально рекомендованій нормі витрат 60 л/га не перевищить відповідно 0,0017 і 0,0007 мкг/кг, що становить відповідно 0,0085 і 0,004 % від ГДК у грунті.

3. Препарат 30-В є малотоксичним за параметрами гострої токсичності при надходженні в організм білих щурів і мишей через шлунково-кишковий тракт, шкіру та органи дихання, не подразнює шкіру, слабко подразнює слизові оболонки очей кролів, не спричиняє сенсибілізуючої дії в дослідах на морських свинках та не характеризується кумулятивними властивостями, що дозволяє його віднести до IV класу небезпечності (малонебезпечні) згідно з гігієнічною класифікацією шкідливих речовин за ГОСТ 12.1.007-76 та гігієнічною класифікацією пестицидів за ДСанПіН .8.1.002-98.

Препарат В призводить до ембріотоксичного ефекту в дозах 1500 мг/кг та 15 мг/кг, що проявляється уповільненням процесу осифікації скелету ембріонів. NOEL (максимальна недіюча доза) за цим ефектом становить 0,15 мг/кг маси тіла. Тератогенна дія у Препарату В не виявлена.

4. Гігієнічними дослідженнями встановлено, що виробництво Препарату В не супроводжується забрудненням повітря робочої зони операторів вище затверджених гігієнічних нормативів (середній вміст індустріального масла не перевищував 1 мг/м3 при ГДК 5 мг/м3; вуглеводнів 100 мг/м3 при ГДК 300 мг/м3).

Праця апаратника характеризується стереотипними робочими рухами при локальному навантаженні та відповідальністю за функціональну якість основної роботи. Відповідно до критеріїв „Гігієнічної класифікації праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу”, умови праці апаратника за загальною оцінкою відносяться до ІІІ класу (шкідливі) 1 ступеня.

5. Препарат В при застосуванні в ранньовесняний і літній період забезпечує високу ефективність дії проти комплексу шкідників плодово-ягідних культур у порівнянні з іншими препаратами аналогічного цільового призначення: ефективність дії Препарату В становить 77,599,8і перевищує ефективність препаратів-еталонів („Бі-58 новий”, „ДНОК”, „Нурел-Д”, „Сумітіон”) 36,889,5

Препарат В забезпечує високу господарську ефективність: вихід врожаю першого сорту становить 96,5проти 95,2 % після обприскування еталоном
„Бі-58 новий” та 52,5 % без обприскування в контролі.

6. Фітотоксична дія на вегетуючі рослини усіх досліджуваних плодово-ягідних культур в усі терміни застосування Препарату В не встановлена, що дозволяє використовувати препарат як у ранньовесняний період в нормах витрат 4060 л/га, так і в період вегетації рослин в нормах витрат 2540 л/га з загальною кратністю обробок
від 1 до 3.

7. Вміст індустріальних масел (І-8А, І-20А) в зразках ґрунту, пагонів, листя та плодів після штангового (в умовах виробництва) та ранцевого (в умовах особистих господарств) обприскувань плодово-ягідних насаджень Препаратом В зменшувався за експонентою незалежно від культури, норм витрати препарату, агрокліматичних зон проведення досліджень, в результаті чого, через 10 днів після обробки в усіх варіантах спостережень залишкові кількості масел індустріальних в досліджуваних об’єктах не виявлені.

На основі вищевикладеного, МДР масел індустріальних в яблуках, черешнях, грушах, сливах, абрикосах, чорній смородині та винограді обґрунтовано на рівні –
„не допускається” (межа визначення методу тонкошарової хроматографії 0,05 мг/кг). Термін очікування до збирання врожаю повинен становити не менше 20 діб після останньої обробки.

8. Умови праці при застосуванні Препарату В з максимальними нормами витрат в агропромисловому комплексі за допомогою вентиляторного обприскувача та особистих господарствах за допомогою ранцевого обприскувача відповідали гігієнічним вимогам до робіт з пестицидами: в повітрі робочої зони заправника та тракториста вміст масел індустріальних не перевищував 1,0 мг/м3 при ГДК 5 мг/м3; на відкритих ділянках шкіри та спецодязі діючі речовини препарату виявлялись на рівні чутливості методу визначення (0,03 мг/см2); погіршення самопочуття та стану здоров'я працюючих не зафіксовано.

Відповідно до „Гігієнічної класифікації праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу”, за загальною оцінкою умови праці заправника відносяться до ІІІ класу (шкідливі) 1 ступеню (фізичне, динамічне навантаження), умови праці тракториста відносяться до ІІІ класу (шкідливі) 3 ступеню (шум, вібрація, статичне та психоемоційне навантаження).

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Свояк Н.І. Використання мінеральних масел як інсекто-акарицидів для боротьби з шкідниками (огляд літератури). // Довкілля та здоров'я. 2005. № 1 (32). С. 6974.

2. Свояк Н.І., Веремей М.І. Токсикологічна характеристика „Препарату В” – представника нового покоління пестицидів на основі мінеральних нафтових масел. // Вісник Донецького університету. Серія А. Природничі науки. Частина 2. 2005.
№ 1. С. 347350.

Дисертантом проведено планування дослідів, прийнято участь у проведенні досліджень, узагальнено результати і оформлено статтю.

3. Свояк Н.І., Бондаренко Ю.Г. Гігієнічна оцінка умов праці при виробництві та застосуванні пестицидів на основі мінерально-масляних емульсій (на прикладі
„Препарату 30-В”). // Гигиена населенных мест. Киев, 2006. Вып. 48. С. 205209.

Дисертантом проведено планування дослідів, прийнято участь у проведенні досліджень, узагальнено результати і оформлено статтю.

4. Свояк Н.І. Екологічні і гігієнічні аспекти використання пестицидів на основі мінеральних масел в садівництві України. // Довкілля та здоров'я. 2006. № 3 (38). С. 7477.

5. Бублик Л.І., Панченко Т.П., Свояк Н.І. Екотоксичний ризик застосування мінеральних масел для захисту плодових культур від шкідників. // Захист і карантин рослин. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Київ, 2004. Вип. 50.
С. 257263.

Дисертант приймав участь у проведенні досліджень, узагальнив матеріали і приймав участь у підготовці роботи до друку.

6. Гродський В.А., Свояк Н.І., Халимоник П.М. Ефективність Препарату В за обробки садів проти комплексу небезпечних шкідників. // Карантин і захист рослин. 2005. № 9 (111). С. 2427.

Дисертантом прийнято участь у проведенні досліджень, узагальнено матеріали, прийнято участь у підготовці роботи до друку.

7. Свояк Н.І., Бондаренко Ю.Г. Вивчення динаміки залишкових кількостей
Препарату В методом тонкошарової хроматографії. // Вісник Черкаського університету. Серія біологічні науки. Черкаси, 2005. Вип. 71. С. 97103.

Дисертантом проведено планування дослідів, прийнято участь у проведенні досліджень, узагальнено результати і оформлено статтю.

8. Свояк Н.І., Дерпак В.В. Еколого-токсикологічна оцінка мінерально-нафтових
емульсій. // Збірник наукових статей міжнародної наукової конференції ”Інноваційні інтеграційні технології для сталого розвитку”. Черкаси, 2005. С. 117121.

Дисертантом проведено планування дослідів, взято участь у проведенні досліджень, узагальнено результати і оформлено статтю.

9. Свояк Н.І. Гігієнічна оцінка інсекто-акарициду „Препарат 30-В” на основі мінерально-масляних емульсій та наукове обґрунтування критеріїв його безпечного використання. // Науковий вісник Національного медичного університету імені
О.О. Богомольця. 2006. № 2. С. 7076.

10. Свояк Н.І. Біологічна і господарська ефективність Препарату В, його гігієнічна оцінка. // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції „Інтегрований захист рослин на початку ХХІ століття”. Київ, 2004. С. 251258.

11. Бондаренко Ю.Г., Свояк Н.И. Изучение влияния минерально-нефтяных эмульсий на водную биоту. // Матеріали науково-практичних конференцій ІІ Міжнародного Водного Форуму „Аква Україна 2004”.