ІНСТИТУТ ГІГІЄНИ ТА МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ
ім. О.М. МАРЗЕЄВА АМН УКРАЇНИ

ВИПОВСЬКА Анна Павлівна

УДК 613:632.951/.952:634

ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА І РОЗРОБКА РЕГЛАМЕНТІВ
БЕЗПЕЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ НОВИХ ПЕСТИЦИДІВ
У КОМПЛЕКСНІЙ СИСТЕМІ ЗАХИСТУ САДІВ

14.02.01 – гігієна

АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук

Київ – 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному медичному університеті імені О.О. Богомольця МОЗ України

Науковий керівник

доктор медичних наук, професор,

член-кореспондент АМН України

Бардов Василь Гаврилович,

Національний медичний університет

імені О.О. Богомольця МОЗ України,

завідувач кафедри пропедевтики гігієни

та радіаційної гігієни

Офіційні опоненти:

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

доктор медичних наук, професор Маненко Алек Костянтинович, Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького, професор кафедри гігієни і профілактичної токсикології з курсом гігієни ФПДО

Провідна установа

Інститут медицини праці, лабораторія токсикології пестицидів та гігієни праці при їх застосуванні, АМН України, м. Київ

Захист відбудеться “__03__” __листопада__ 2006 р. о __1000__ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.604.01 при Інституті гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України за адресою: 02660, м. Київ, вул. Попудренка, 50.

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

Автореферат розісланий “__02__” ___жовтня___ 2006 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Б.Ю. Селезньов

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Пріоритетною складовою частиною інтенсифікації садівництва, як однієї з найважливіших галузей сільського господарства України, є науково обґрунтований захист плодових культур від шкідників і хвороб шляхом використання пестицидних препаратів (Васильєв В.П., Бублик Л.І. та ін., 1999; Гродський В.А. та ін., 2000; Дрозда В.Ф., Лапа О.М., 2003).

Новим етапом в удосконаленні комплексної системи захисту плодових насаджень є впровадження у практику препаратів, які мають ряд переваг перед застосовуваними раніше хімічними засобами захисту рослин (ХЗЗР). Зокрема, вони дозволяють суттєво знизити пестицидне навантаження у саду за рахунок скорочення кількості обприскувань та зменшення норм витрати препаратів при їхній високій ефективності, меншій стійкості у навколишньому середовищі, щадній дії на корисну ентомофауну, низькій токсичності для хребетних тварин і людини (Мельников Н.Н., 1999; Gullino M.L. et al., 2000; Колесова Д.А., Чмир П.Г., 2005).

Саме до таких перспективних препаратів належить фунгіцид ципродиніл, діюча речовина препарату ХОРУС 75 WG в.г., що є представником нового хімічного класу анілінопіримідинів і є високоефективним у боротьбі з основними грибковими захворюваннями зерняткових і кісточкових плодових культур, від яких гине до 45–80% урожаю (Васильєв В.П. та ін., 1999; Шевчук І.В., 2003). Іншим ефективним препаратом проти найбільш небезпечних шкідників саду, таких як плодожерки, листовійки, молі, є інсектицид люфенурон (клас бензоїлсечовин), діюча речовина препарату МАТЧ 050 ЕС к.е. Він належить до нового покоління інсектицидів – інгібіторів синтезу хітину комах (Новожилов К.В., Сухорученко Г.І., 1997; Ishaaya I. et al., 2003).

той же час використання пестицидів із новим механізмом дії потребує їхньої ретельної токсиколого-гігієнічної оцінки, наукового обґрунтування допустимої добової дози, гігієнічних нормативів і регламентів безпечного для людини та навколишнього середовища застосування ХЗЗР, а також розробки відповідних аналітичних методів контролю їхнього вмісту в об’єктах довкілля і харчових продуктах, оскільки безконтрольне внесення будь-яких екзогенних хімічних речовин створює умови для виникнення реальної небезпеки для стану здоров’я населення (Медвідь Л.І., 1974; Кундієв Ю.І., 2003; Трахтенберг І.М., 2004; Каган Ю.С., 1988; Гончарук Є.Г., 1995; Сердюк А.М., 2004). Адже Закон України “Про пестициди і агрохімікати” наголошує, що основним принципом державної політики у цій галузі є пріоритетність збереження здоров’я людини і охорони навколишнього природного середовища по відношенню до економічного ефекту хімізації сільськогосподарського виробництва.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дана робота є фрагментом науково-дослідної роботи “Розробка методів вивчення впливу на людину комплексу шкідливих факторів (радіоактивні речовини, солі важких металів, отрутохімікати та інші)”, № держреєстрації 01.92.0001515, госпдоговірної теми № 618 “Розробка гігієнічних нормативів та регламентів застосування препаратів фірми”, № держреєстрації 0101V003201 та госпдоговірної теми № 712 “Розробка гігієнічних нормативів та регламентів використання препаратів фірми”, № держреєстрації 0102V001814. Робота виконана відповідно до Закону України “Про пестициди і агрохімікати” від 2 березня 1995 року № 86/95-ВР та Закону України “Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення” від 24 лютого 1994 року № 4004-ХІІ.

Мета і завдання дослідження. Метою дослідження є гігієнічна оцінка нових пестицидів для захисту саду ХОРУС 75 WG в.г. та МАТЧ 050 ЕС к.е. і наукове обґрунтування регламентів безпечного застосування їхніх діючих речовин ципродинілу та люфенурону для збереження здоров’я працюючих і населення та захисту навколишнього середовища від додаткового екзогенного забруднення.

Для досягнення поставленої мети необхідно було розв’язати такі завдання:

1. Обґрунтувати допустимі добові дози (ДДД) ципродинілу та люфенурону для людини на основі комплексної токсиколого-гігієнічної оцінки даних щодо гострої та хронічної токсичності, віддалених ефектів впливу цих пестицидів.

2. Дослідити закономірності поведінки ципродинілу та люфенурону в об’єктах навколишнього і виробничого середовища та плодових культурах при різних способах застосування пестицидів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. у різних агрокліматичних зонах України.

3. Вивчити умови праці при різних способах застосування препаратів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. для обробки садів та дати оцінку потенційного ризику несприятливого інгаляційного і крізьшкірного впливу ципродинілу і люфенурону на осіб, що працюють з цими пестицидами.

4. Науково обґрунтувати гігієнічні нормативи і регламенти безпечного застосування препаратів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. для захисту садів, розробивши для їх діючих речовин ципродинілу і люфенурону:– 

орієнтовні безпечні рівні впливу (ОБРВ) у повітрі робочої зони та атмосферному повітрі;– 

орієнтовні допустимі концентрації (ОДК) у ґрунті;– 

гранично допустимі концентрації (ГДК) у воді водойм господарсько-побутового призначення;– 

максимально допустимі рівні (МДР) вмісту у досліджуваних продуктах харчування.

5. Розробити та впровадити у практику санітарно-епідеміологічних станцій методи аналітичного контролю залишкових кількостей ципродинілу та люфенурону у повітрі робочої зони, атмосферному повітрі, воді водойм, ґрунті та продуктах харчування.

Об’єкт дослідження: поведінка пестицидів в об’єктах навколишнього середовища; вплив пестицидів на організм працюючих та населення.

Предмет дослідження: діючі речовини пестицидів (ципродиніл, люфенурон) та препарати на їх основі; вміст пестицидів у ґрунті, рослинах, продуктах харчування, атмосферному повітрі, повітрі робочої зони, нашивках на спецодязі працюючих, змивах з відкритих ділянок шкіри працюючих; самоочищення води водойм; умови праці.

Методи дослідження. Метод санітарно-гігієнічної експертизи, методи натурного та лабораторного гігієнічних експериментів, органолептичні, санітарно-хімічні, санітарно-мікробіологічні, фізико-хімічні (хроматографічні), фізичні, клініко-діагностичні методи, метод математичного моделювання.

Одержаний при виконанні досліджень цифровий матеріал був підданий математичній обробці з використанням методів варіаційної статистики, дисперсійного, кореляційного та регресійного аналізу.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в подальшому розвитку методичних і практичних аспектів проблеми гігієни застосування пестицидів у системі захисту саду. У роботі вперше:– 

проведена гігієнічна класифікація ципродинілу і люфенурону та препаратів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. за ступенем небезпечності та показано, що за токсичними властивостями обидві діючі речовини і препарати на їх основі належать до помірно небезпечних пестицидів;– 

дана гігієнічна оцінка потенційного ризику несприятливого впливу досліджуваних пестицидів на осіб, що застосовують препарати на їх основі, та доведено, що ризик комплексного впливу цих сполук на працюючих не перевищує допустимий;– 

встановлено кількісні закономірності поведінки ципродинілу та люфенурону в рослинах і ґрунті в умовах різних агрокліматичних зон України з різними типами ґрунтів і показано, що за стабільністю у ґрунті та стійкістю у рослинах і сільськогосподарській сировині обидві сполуки належать до помірно стійких речовин;– 

виявлено закономірності впливу досліджуваних сполук на процеси самоочищення водойм від органічного забруднення;– 

визначено дипольні моменти ципродинілу та люфенурону, здійснена класифікація цих речовин за полярністю та встановлено, що обидві сполуки належать до малополярних пестицидів, що використано при розробці методів визначення.

Практичне значення одержаних результатів. Результати токсиколого-гігієнічної оцінки ципродинілу і люфенурону та препаратів на їх основі ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. дали змогу розробити та затвердити комплекс гігієнічних нормативів і регламентів їх безпечного застосування, в тому числі ДДД – 2, ОБРВ у повітрі робочої зони – 2, в атмосферному повітрі – 2, ГДК у воді водойм – 2, ОДК у ґрунті – 2, МДР у продуктах харчування – 16, термінів очікування до збирання урожаю – 8, термінів виходу на оброблені ділянки – 16. Усі науково обґрунтовані гігієнічні нормативи та регламенти затверджені відповідними постановами Головного державного санітарного лікаря України, включені до ДСанПіН .8.1.2.3.4.-000-2001 “Допустимі дози, концентрації, кількості та рівні вмісту пестицидів у сільськогосподарській сировині, харчових продуктах, повітрі робочої зони, атмосферному повітрі, воді водоймищ, ґрунті” та доповнення до нього.

У ході дослідження були розроблені, апробовані та затверджені відповідно до чинного законодавства 5 методичних вказівок з визначення в об’єктах навколишнього середовища та продуктах харчування залишкових кількостей ципродинілу (№ , № , № ) та люфенурону (№ , № 79-97).

Перелічені вище нормативи та методичні вказівки були використані при вирішенні питання щодо можливості реєстрації та застосування пестицидів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. в Україні, що знайшло відображення в “Переліку пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні”, який був погоджений МОЗ України (лист від 26.02.2003 № /154).

Матеріали досліджень використовуються в роботі фахівців міністерств, відомств і установ державного, у тому числі санітарного, нагляду при здійсненні контролю за безпечним для здоров’я населення та об’єктів довкілля використанням хімічних засобів захисту рослин, підприємств та організацій, які застосовують пестициди, науково-дослідних інститутів гігієнічного профілю.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто визначені мета та завдання дослідження, здійснений аналітичний огляд вітчизняної та світової літератури, розроблений план роботи, проведена токсиколого-гігієнічна оцінка ципродинілу та люфенурону на основі даних про їх токсичність і віддалені ефекти впливу, здійснена гігієнічна класифікація досліджуваних сполук та препаратів на їх основі за ступенем небезпечності, обґрунтовані ДДД ципродинілу та люфенурону для людини, обґрунтовані ОБРВ обох пестицидів у повітрі робочої зони та атмосферному повітрі, ОДК у ґрунті, МДР ципродинілу та люфенурону у продуктах харчування, розрахований ступінь ризику несприятливого впливу досліджуваних пестицидів на осіб, що працюють з препаратами ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е., визначені дипольні моменти обох сполук методом тонкошарової хроматографії та проведена класифікація досліджуваних пестицидів за полярністю.

Розробка газохроматографічного методу аналізу ципродинілу та люфенурону в об’єктах навколишнього середовища і продуктах харчування, проведення визначення залишкових кількостей цих пестицидів в об’єктах довкілля та виробничого середовища методом газорідинної хроматографії здійснені разом із к.х.н. Гиренко Д.Б. Автор брала участь в експериментальній частині вивчення впливу ципродинілу та люфенурону на органолептичні показники і загальний санітарний режим водойм; у санітарно-гігієнічних дослідженнях умов праці при застосуванні препаратів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. Автор висловлює щиру подяку співробітникам Наукового лабораторного гігієнічного центру НМУ імені О.О. Богомольця за консультативну та практичну допомогу при виконанні окремих фрагментів роботи.

Статистична обробка, аналіз і узагальнення одержаних результатів, формулювання висновків роботи здійснені автором особисто.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації були оприлюднені на різних рівнях, у тому числі:– 

міжнародному: міжнародній конференції “Environmental, Occupational Health and Safety in Agriculture on the Boundary of Two Millennia” (Київ, 1998), міжнародному симпозіумі “Здоровье и химическая безопасность на пороге ХХІ века” (Санкт-Петербург, 2000), Третьому міжнародному симпозіумі “100 Years of Chromatography” (Москва, 2003), Другому міжнародному симпозіумі “Методи хімічного аналізу” (Ужгород, 2005), ХІ Конгресі Світової федерації українських лікарських товариств (Полтава, 2006);– 

державному та регіональному: науково-практичній конференції “Актуальні проблеми екогігієни і токсикології” (Київ, 1998), науковій конференції “Актуальні проблеми токсикології” (Київ, 1999), І з’їзді токсикологів України (Київ, 2001), 54 та 55 науково-медичних конференціях студентів та молодих вчених Національного медичного університету імені О.О. Богомольця (Київ, 1999, 2000).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 14 друкованих робіт, з яких 4 – у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України, в тому числі 2 самостійні, 10 – у матеріалах і тезах конференцій. Матеріали дисертації відображені в 5 методичних вказівках, увійшли до 1 ДСанПіН.

Структура та обсяг дисертації. Зміст роботи викладено на 155 сторінках основного тексту, ілюстровано 71 таблицею та 16 рисунками. Дисертація складається з вступу; 8 розділів, які включають аналітичний огляд літератури, опис матеріалів і методів досліджень, результати власних досліджень, їх аналіз і узагальнення; висновків, списку використаних джерел та 4 додатків. Загальний обсяг дисертації – 243 сторінки. Бібліографічний покажчик вміщує 227 джерел літератури, з яких 63 – іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Програма, об’єкти та методи дослідження. З метою реалізації поставлених завдань було проведено 13 серій натурних спостережень за динамікою залишкових кількостей досліджуваних пестицидів у навколишньому середовищі та 4 серії натурних експериментів з гігієнічної оцінки умов праці при використанні препаратів ХОРУС 75WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. Натурні дослідження проводили у 1996–2002 роках у різних агрокліматичних зонах України – Вінницькій, Київській, Кіровоградській та Одеській областях, як у промислових садах із використанням вентиляторного способу обробки, так і у садах в особистих селянських господарствах із використанням ранцевого обприскування. Для наукового обґрунтування гігієнічних нормативів вмісту ципродинілу та люфенурону у воді водойм господарсько-побутового призначення було проведено 6 серій лабораторних експериментів, у ході яких виконано 1209 санітарно-хімічних і 144 санітарно-мікробіологічних дослідження. На етапі розробки методів визначення ципродинілу та люфенурону в об’єктах навколишнього середовища проведено 188 аналізів методом тонкошарової хроматографії та 435 – методом газорідинної хроматографії. На етапах дослідження поведінки ципродинілу та люфенурону в об’єктах навколишнього середовища та гігієнічної оцінки умов праці виконано 2115 аналізів методом газорідинної хроматографії. Статистичній обробці методами варіаційної статистики був підданий цифровий матеріал обсягом 2635 одиниць спостереження. Кореляційний та регресійний аналіз здійснений на 14 масивах загальним обсягом 481 одиниця спостереження.

Обґрунтування допустимих добових доз для людини та гігієнічних нормативів вмісту ципродинілу і люфенурону у повітрі. Для обґрунтування ДДД ципродинілу і люфенурону були використані результати токсикологічних досліджень цих сполук та дані щодо наявності віддалених ефектів дії, наведені у матеріалах досьє фірми і ФАО ВООЗ. Керуючись принципом комплексного гігієнічного нормування та враховуючи максимальні недіючі дози ципродинілу і люфенурону для найбільш чутливого виду тварин у хронічному експерименті, а також відсутність віддалених ефектів дії досліджуваних пестицидів, були науково обґрунтовані ДДД ципродинілу (на рівні 0,03 мг/кг) та люфенурону (на рівні 0,01 мг/кг). При цьому допустиме добове надходження (ДДН) ципродинілу до організму людини становитиме 1,8 мг, а ДДН люфенурону – 0,6 мг.

За параметрами гострої токсичності досліджуваних сполук при різних шляхах надходження до організму та їхніми фізико-хімічними властивостями (зокрема, молекулярною масою) на підставі кореляційно-регресійних залежностей були розраховані та науково обґрунтовані ОБРВ ципродинілу та люфенурону у повітрі робочої зони (1,0 мг/м3 для обох речовин), а також ОБРВ цих пестицидів в атмосферному повітрі населених місць (0,05 мг/м3 для обох речовин).

Наукове обґрунтування гранично допустимої концентрації ципродинілу та люфенурону у воді водойм. Результати проведених експериментальних досліджень із вивчення впливу препаратів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. на органолептичні показники води дозволили рекомендувати як порогову за органолептичною ознакою шкідливості концентрацію у воді ципродинілу на рівні 2,5 мг/дм3 (лімітуючий критерій – прозорість) і люфенурону на рівні 0,003 мг/дм3 (лімітуючий критерій – запах). Забруднення водойм цими пестицидами у більш високих концентраціях може призводити до погіршення органолептичних властивостей води.

Проведені експерименти з вивчення впливу досліджуваних пестицидів на загальний санітарний режим водойм показали, що обидва препарати у концентраціях 0,25 мг ципродинілу/дм3 і вище та 0,03 мг люфенурону/дм3 і вище здатні стимулювати процеси біохімічної потреби в кисні (БПК) (рис. 1), пригнічувати ріст і розвиток сапрофітної мікрофлори водойм, а також посилювати процеси нітрифікації азотовмісних речовин водойми, що за певних умов може призвести до зниження інтенсивності процесів самоочищення водойми та виникнення у воді анаеробіозу.

Рис. 1. Вплив ципродинілу та люфенурону на процеси біохімічної потреби в кисні у воді модельних водойм.

Як порогові за загальносанітарною ознакою шкідливості у воді рекомендовані концентрація ципродинілу 0,02 мг/дм3 та концентрація люфенурону 0,003 мг/дм3 (обидві – за впливом на процеси нітрифікації азотовмісних речовин).

З урахуванням методичних підходів до комплексного гігієнічного нормування пестицидів у об’єктах навколишнього середовища були визначені максимальні недіючі концентрації досліджуваних препаратів у воді за санітарно-токсикологічною ознакою шкідливості, які складають 0,12 мг/дм3 для ципродинілу і 0,04 мг/дм3 для люфенурону.

Одержані результати були використані для обґрунтування ГДК ципродинілу у воді водойм господарсько-побутового призначення на рівні 0,02 мг/дм3 (лімітуюча ознака шкідливості – загальносанітарна) та ГДК люфенурону на рівні 0,003 мг/дм3 (лімітуючі ознаки шкідливості – органолептична та загальносанітарна). При вмісті досліджуваних пестицидів у воді на рівні зазначених ГДК добове надходження ципродинілу до організму людини становитиме 3,3% від сумарного ДДН, а добове надходження люфенурону – всього 1,5% від сумарного ДДН.

Розробка хроматографічних методів визначення ципродинілу та люфенурону в об’єктах навколишнього середовища і продукції садівництва. В результаті вивчення закономірностей хроматографічної поведінки досліджуваних пестицидів в умовах тонкошарової хроматографії (ТШХ), на основі встановленої залежності значень Rf ципродинілу та люфенурону від діелектричної проникності використаних 11 рухомих фаз із різним співвідношенням гексану та ацетону були розраховані дипольні моменти пестицидів та проведена їх класифікація за полярністю, за якою обидві сполуки належать до малополярних пестицидів ( ципродинілу становить 3,68 Д, люфенурону – 4,43 Д). З урахуванням полярності сполук були розроблені оптимальні умови екстракції, очищення та концентрування досліджуваних пестицидів з об’єктів навколишнього середовища.

Основним методом для кількісного визначення ципродинілу та люфенурону був визнаний метод газорідинної хроматографії (ГРХ). Виявлено, що в умовах ГРХ ципродиніл ефективно визначається з термоіонним детектором на нерухомих фазах 5% SE-30 або 5% OV-17. При цьому мінімальна кількість, що детектується, становить 3 нг (SE-30) або 6 нг (OV-17), а лінійний діапазон детектування – 3–15 нг або 6–15 нг відповідно. Визначення люфенурону запропоновано проводити з електронозахватним детектором на нерухомій фазі 5% SE-30 після дериватизації вихідної сполуки до її фтороацильного похідного. При цьому мінімальна кількість сполуки, що детектується, становить 1,5 нг, а лінійний діапазон детектування – 1,5–15 нг.

Доведено, що запропоновані методи кількісного визначення пестицидів з використанням ГРХ є високочутливими і селективними, з межами визначення в об’єктах навколишнього середовища та продукції садівництва на рівні 0,01–0,1 мг/кг (мг/дм3, мг/м3) для ципродинілу та 0,002–0,05 мг/кг (мг/дм3, мг/м3) для люфенурону.

Поведінка ципродинілу та люфенурону у навколишньому середовищі та обґрунтування гігієнічних нормативів їхнього вмісту у продуктах харчування і ґрунті. У натурних дослідженнях із застосування препаратів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е., проведених у різних агрокліматичних зонах України (див. табл. 1), були визначені в динаміці фактичний вміст залишкових кількостей ципродинілу та люфенурону у плодах і листі різних плодових культур та у ґрунті, а також встановлені особливості та швидкість розкладу цих сполук у залежності від типу ґрунтів і кліматопогодних умов.

Таблиця 1

Умови застосування препаратів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. для обробки садів

Область (агрокліматична зона, провінція; за Васильєвим В.П. та ін., 1999) | Культура | Спосіб застосування (тип обприскування) | Норма витрати
(за діючою речовиною), кг/га | Кратність обробки, разів

ХОРУС 75 WG в.г. (діюча речовина ципродиніл)

Вінницька
(Лісостеп, Західна провінція) | груша | ранцеве | 0,225 | 4

яблуня | вентиляторне | 0,1875 | 4

Київська | яблуня | ранцеве | 0,225 | 4

(Лісостеп, Центральна провінція) | груша | вентиляторне | 0,1875 | 4

слива | ранцеве | 0,225 | 4

Кіровоградська | вишня | вентиляторне | 0,225 | 3

(Степ, Північна підзона) | черешня | вентиляторне | 0,225 | 3

яблуня | ранцеве | 0,225 | 4

Одеська | абрикос | вентиляторне | 0,225 | 3

(Степ, Південна підзона) | персик | вентиляторне | 0,225 | 4

слива | вентиляторне | 0,225 | 4

МАТЧ 050 ЕС к.е. (діюча речовина люфенурон)

Київська (Лісостеп, | яблуня | вентиляторне | 0,05 | 3

Центральна провінція) | яблуня | ранцеве | 0,04 | 2

За результатами вивчення динаміки вмісту ципродинілу та люфенурону у рослинах та ґрунті показано, що, незалежно від норми витрати препаратів, кратності та способу обробок, культури, типу ґрунту та агрокліматичної зони, залишкові кількості обох діючих речовин у плодах на 30 добу після останньої обробки знаходилися на рівні, нижчому за межу визначення методу (0,05 мг/кг) або були відсутніми. На момент збирання урожаю ні ципродиніл, ні люфенурон у плодах жодної з досліджуваних культур виявлені не були.

Результати проведених досліджень дозволили обґрунтувати МДР ципродинілу в плодах усіх досліджених культур та одержаних із цих плодів соках за фактичним вмістом пестициду на рівні “не допускається”, при межі визначення методу в усіх плодах та яблучному, грушевому соках – 0,05 мг/кг, в інших соках – 0,1 мг/кг; МДР люфенурону в яблуках та яблучному сокові за фактичним вмістом пестициду на рівні “не допускається” при межі визначення методу в яблуках – 0,05 мг/кг, в сокові – 0,02 мг/кг.

ри цьому можливе добове надходження ципродинілу з продуктами садівництва до організму людини складатиме 2,8%, а люфенурону – 2,5% від ДДН цих сполук з харчовими продуктами, і, відповідно, 1,9% та 1,7% від ДДД для кожної сполуки. Обґрунтовані з використанням розрахункового методу ОДК у ґрунті становлять 0,2 мг/кг для ципродинілу і 0,1 мг/кг для люфенурону.

Обчислені за результатами натурних досліджень показники напіврозкладу ципродинілу (Т50 у листі 8,31,7 доби, Т50 у плодах 11,01,6 доби, Т50 у ґрунті 14,03,4 доби) та люфенурону (Т50 у листі 10,63,5 доби, Т50 у плодах 11,32,8 доби, Т50 у ґрунті 15,60,4 доби) дозволили віднести обидві досліджувані сполуки за стабільністю у ґрунті та стійкістю у вегетуючих сільськогосподарських культурах і сільськогосподарській сировині до 3 класу небезпечності.

Гігієнічна оцінка умов праці при проведенні обробки садів препаратами ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. Проведені санітарно-гігієнічні дослідження умов праці при застосуванні зазначених препаратів для обробки яблуневих садів як у промисловому масштабі (з вентиляторним способом обприскування), так і в особистих селянських господарствах (з ранцевим способом обприскування). При цьому враховані різні технологічні етапи процесу (приготування робочих розчинів та заправлення апаратури і власне обробка).

Встановлено, що при застосуванні препаратів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. з нормами витрати, наведеними у табл. 1, концентрація обох діючих речовин у зоні дихання заправника та оператора (від <0,02 до 0,032 мг/м3) була значно нижчою за їхні ОБРВ у повітрі робочої зони і навіть не перевищувала ОБРВ в атмосферному повітрі. У повітрі робочої зони на ділянках можливого зносу аерозолю діючі речовини пестицидів не виявлені. Максимальне забруднення ципродинілом та люфенуроном відкритих ділянок шкіри працюючих не перевищувало 0,0066 мг/дм2, максимальний вміст діючих речовин у нашивках на робочому одязі заправників та операторів на різних етапах роботи не перевищував 0,0043 мг/дм2.

На основі проведеного визначення вмісту діючих речовин препаратів у повітрі робочої зони та змивах із відкритих ділянок шкіри і нашивках на спецодязі працюючих за моделлю Lundehn J.-R. et al. (1992) були розраховані величини ризику перкутанного та інгаляційного впливу ципродинілу і люфенурону на працюючих (табл. 2). Показано, що величини ризику комплексного впливу пестицидів на працюючих на різних технологічних етапах процесу складають від 0,015 до 0,137, що не перевищує допустимий рівень ризику, який дорівнює 1.

Таблиця 2

Оцінка професійного ризику шкідливого впливу ципродинілу та люфенурону при обробці садів досліджуваними пестицидами

Препарат | Вид | Професія | Ризик, умовні одиниці

(діюча речовина) | обприскування, норма витрати (за діючою речовиною) | працівника | Перку-танний | Інгаля-ційний | Сумарний | Перку-танно аграво-ваний | Сумарно аграво-ваний

ХОРУС | Вентиляторне, | Заправник | 0,007 | 0,008 | 0,015 | 0,028 | 0,036

75 WG в.г. | 0,1875 кг/га | Тракторист | 0,001 | 0,033 | 0,034 | 0,028 | 0,061

(ципродиніл) | Ранцеве, 0,00225 кг/0,01 га | Оператор | 0,029 | 0,108 | 0,137 | 0,034 | 0,142

МАТЧ | Вентиляторне, | Заправник | 0,009 | 0,010 | 0,019 | 0,015 | 0,025

050 ЕС к.е. | 0,05 кг/га | Тракторист | 0,012 | 0,026 | 0,038 | 0,017 | 0,043

(люфенурон) | Ранцеве, 0,0004 кг/0,01 га | Оператор | 0,033 | 0,071 | 0,104 | 0,040 | 0,111

Після застосування досліджуваних препаратів із рекомендованими нормами витрат термін виходу працюючих на оброблені ділянки для проведення механізованих робіт повинен становити 3 доби, для проведення ручних робіт – 7 діб. Для забезпечення охорони праці, виробничої санітарії, попередження можливих несприятливих ефектів пестицидів на організм працюючих, розроблені інструкції з безпечного застосування препаратів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е.

ВИСНОВКИ

У дисертації вирішене актуальне наукове завдання – досліджено токсиколого-гігієнічні властивості нових високоефективних малотоксичних пестицидів ципродинілу та люфенурону, що дало можливість при їх практичному використанні у комплексній системі захисту садів зменшити негативний вплив цих сполук на здоров’я працюючих і населення та знизити пестицидне навантаження на об’єкти навколишнього середовища.

1. Комплексна гігієнічна оцінка нових пестицидів на основі ципродинілу та люфенурону засвідчила, що в реальних умовах сільськогосподарського виробництва при використанні традиційних технічних засобів, дотриманні встановлених агротехнічних та гігієнічних нормативів і регламентів, відповідному санітарному контролі з боку установ санітарно-епідеміологічної служби використання фунгіциду ХОРУС 75 WG в.г. та інсектициду МАТЧ 050 ЕС к.е. для захисту садів є безпечним для працюючих, навколишнього середовища та населення з позицій гігієни праці та гігієни харчування.

2. На основі проведеної токсиколого-гігієнічної оцінки ципродинілу та люфенурону встановлено, що обидва пестициди за параметрами гострої токсичності при надходженні до організму різними шляхами (через шлунок, органи дихання, шкіру), за ступенем подразнюючої та алергенної дії належать до помірно небезпечних речовин (3 клас небезпечності згідно з ДСанПіН 8.8.1.002-98).

3. Науково обґрунтована величина ДДД для ципродинілу на рівні 0,03 мг/кг була встановлена на основі мінімальної NOEL (3 мг/кг) у хронічному експерименті за загальнотоксичною дією на щурів. Коефіцієнт запасу становить 100, оскільки речовина не проявляє мутагенної, канцерогенної, тератогенної дії та не впливає на репродуктивну функцію тварин. ДДД для люфенурону була обґрунтована на рівні 0,01 мг/кг на основі мінімальної NOEL для щурів (2 мг/кг) у хронічному експерименті. Враховуючи, що люфенурон не має віддалених ефектів дії, але викликає помірну сенсибілізацію організму та має певний нейротоксичний потенціал, для обґрунтування ДДД був використаний коефіцієнт запасу 200.

4. Експериментально встановлені кількісні закономірності поведінки ципродинілу та люфенурону в об’єктах навколишнього середовища свідчать, що деградація обох сполук у рослинах, плодах та ґрунті описується експоненційною моделлю, незалежно від досліджених норм витрат препаратів, кратності та способу обробок, культури, типу ґрунту та агрокліматичної зони, причому руйнування цих пестицидів у рослинах відбувається швидше, ніж у ґрунті. Показники періодів напіврозкладу (Т50) ципродинілу у листі, плодах та ґрунті становлять 8,31,7; 11,01,6 та 14,03,4 доби відповідно. Аналогічні показники Т50 для люфенурону складають 10,63,5; 11,32,8 та 15,60,4 доби відповідно. Це дозволило віднести обидві досліджувані сполуки за стабільністю у ґрунті та стійкістю у вегетуючих сільськогосподарських культурах і сільськогосподарській сировині до 3 класу небезпечності згідно з ДСанПіН 8.8.1.002-98.

5. Проаналізовані параметри токсичності та встановлені закономірності поведінки досліджуваних пестицидів в об’єктах довкілля дозволили науково обґрунтувати такі гігієнічні нормативи та регламенти: ОБРВ у повітрі робочої зони як ципродинілу, так і люфенурону – 1,0 мг/м3; ОБРВ в атмосферному повітрі як ципродинілу, так і люфенурону – 0,05 мг/м3, МДР ципродинілу в яблуках, грушах, вишнях, черешнях, абрикосах, персиках, сливах, яблучному, грушевому, вишневому, черешневому, абрикосовому, персиковому, сливовому соках – “не допускається”, МДР люфенурону у яблуках та яблучному сокові – “не допускається”, ОДК у ґрунті ципродинілу – 0,2 мг/кг, люфенурону – 0,1 мг/кг; а також терміни очікування до збирання урожаю даних культур, терміни виходу працюючих на оброблені ділянки, максимальні норми внесення препаратів.

6. Комплексне дослідження поведінки ципродинілу та люфенурону і препаратів на їх основі у воді засвідчило, що фунгіцид ХОРУС 75 WG в.г. та інсектицид МАТЧ 050 ЕС к.е. в концентраціях більших за 2,5 мг д.р./дм3 і 0,003 мг д.р./дм3 відповідно, погіршують органолептичні властивості води. Обидва препарати (у концентраціях 0,25 мг ципродинілу/дм3 і вище та 0,03 мг люфенурону/дм3 і вище) стимулюють процеси біохімічної потреби у кисні, пригнічують розвиток сапрофітної мікрофлори, посилюють процеси нітрифікації, що може призвести до зниження інтенсивності самоочищення водойми. Максимальні недіючі концентрації за санітарно-токсикологічною ознакою шкідливості встановлені на рівні 0,12 мг/дм3 для ципродинілу і 0,04 мг/дм3 для люфенурону. Виявлені закономірності дозволили науково обґрунтувати ГДК ципродинілу у воді водойм господарсько-побутового призначення на рівні 0,02 мг/дм3 (лімітуюча ознака шкідливості – загальносанітарна), а ГДК люфенурону – на рівні 0,003 мг/дм3 (лімітуючі ознаки шкідливості – органолептична та загальносанітарна).

7. Встановлено, що за реальних умов проведення обробок садів препаратами ХОРУС 75 WG в.г. та МАТЧ 050 ЕС к.е. імовірність надходження ципродинілу і люфенурону до організму людини з атмосферним повітрям практично відсутня. Можливе сумарне надходження ципродинілу з водою та продуктами харчування становитиме всього 5,2%, а люфенурону – 3,2% від допустимого добового надходження цих пестицидів з усіх середовищ.

8. Умови праці при застосуванні препаратів ХОРУС 75 WG в.г. та МАТЧ 050 ЕС к.е. з максимальними нормами витрат в агропромисловому комплексі та особистих селянських господарствах відповідали гігієнічним вимогам до робіт з пестицидами. Величини ризику комплексного (перкутанного та інгаляційного) впливу ципродинілу і люфенурону на працюючих на етапах заправлення та вентиляторного і ранцевого обприскування садів складають від 0,015 до 0,137, що не перевищує допустимий рівень ризику, який дорівнює 1.

9. Теоретично обґрунтовані та експериментально підтверджені оптимальні умови хроматографічного визначення ципродинілу та люфенурону в об’єктах навколишнього середовища. Встановлено, що обидві сполуки належать до малополярних пестицидів, з урахуванням чого були запропоновані схеми екстракції, очищення та концентрування цих пестицидів з об’єктів довкілля. Це дозволило розробити високочутливі та селективні методи кількісного визначення досліджуваних речовин з використанням газорідинної хроматографії, згідно з якими межі визначення ципродинілу та люфенурону, відповідно, складають: у повітрі робочої зони та атмосферному повітрі – 0,02 мг/м3 і 0,025 мг/м3, воді – 0,01 мг/дм3 і 0,002 мг/дм3, ґрунті – 0,05 мг/кг, плодах – 0,05 мг/кг, плодових соках – 0,1 мг/кг і 0,02 мг/кг. Розроблені методики покладені в основу 5 офіційно затверджених методичних вказівок, які дозволять органам санепіднагляду підвищити якість контролю за станом навколишнього середовища та безпечністю для людини продукції садівництва.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Періодичні фахові видання, затверджені ВАК України:

1. Выповская А.П. Гигиеническая оценка условий труда при применении нового инсектицида МАТЧ 5% к.э. для защиты сада // Сборник научных трудов НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Марзеева “Гигиена населенных мест”. – Киев: УНГЦ, 1999. – Выпуск . – С. 58–64.

2. Омельчук С.А., Выповская А.П., Коршун О.М., Масленко А.А., Чернова О.И. Гигиеническое обоснование предельно допустимой концентрации люфенурона в воде водоемов // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: Труды Крымского государственного медицинского университета им. С.И. Георгиевского. – Симферополь: Издательский центр КГМУ, 2001. – Т. 137, ч. 2. – С. 75–78.

Дисертантом проведено вивчення процесів нітрифікації при встановленні ГДК у воді, здійснені статистична обробка одержаних результатів та їх узагальнення і оформлено статтю.

3. Виповська А.П., Бардов В.Г., Омельчук С.Т. Гігієнічна оцінка поведінки ципродинілу та люфенурону у навколишньому середовищі при застосуванні пестицидів ХОРУС 75 WG в.г. і МАТЧ 050 ЕС к.е. для захисту садів // Збірник наукових праць Інституту гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва “Гігієна населених місць”. – Київ, 2005. – Випуск 46. – С. 526–536.

Дисертантом проведено визначення залишкових кількостей пестицидів хроматографічними методами, здійснені статистична обробка одержаних результатів та їх узагальнення, сформульовані висновки і оформлено статтю.

4. Виповська А.П. Розробка і наукове обґрунтування гранично допустимої концентрації ципродинілу у воді водойм // Збірник наукових праць Інституту гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва “Гігієна населених місць”. – Київ, 2006. – Випуск 48. – С. 126–137.

Інші наукові видання:

5. Бардов В.Г., Омельчук С.Т., Виповська А.П. Комплексне гігієнічне нормування вмісту ципродинілу в об’єктах навколишнього середовища // Матеріали науково-практичної конференції “Актуальні проблеми екогігієни і токсикології”. – Київ: ЕКОГІНТОКС, 1998. – Ч. 2. – С. 13–18.

Дисертант брав участь у проведенні досліджень, узагальнив результати та оформив статтю.

6. Кириченко А.В., Виповська А.П., Лєбєдєв Д.Л. Розробка методів визначення залишкових кількостей пестицидів, що забезпечують гігієнічні нормативи // Abstracts of International Conference “Environmental, Occupational Health and Safety in Agriculture on the Boundary of Two Millennia”. – Kiev: Institute for Occupational Health, 1998. – P. 120.

Дисертант розробив методи визначення ципродинілу та люфенурону в об’єктах довкілля, брав участь у підготовці роботи до друку.

7. Виповська А.П. Комплексне гігієнічне нормування люфенурону в об’єктах навколишнього середовища // Тези 54-ї науково-медичної конференції студентів та молодих вчених Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця. – Київ, 1999. – С. 31.

8. Бардов В.Г., Омельчук С.Т., Выповская А.П. Оценка опасности фунгицида ХОРУС 75% в.г. для людей и окружающей среды // Тезисы докладов научной конференции “Актуальные проблемы токсикологии”. – Киев: ЭКОГИНТОКС, 1999. – С. 125.

Дисертант провів розрахунок ризику несприятливого впливу ципродинілу на працюючих, узагальнив результати, оформив роботу.

9. Виповська А.П. Визначення полярності пестицидів, що застосовуються у системі захисту садів, методом тонкошарової хроматографії // Тези наукової конференції студентів та молодих вчених Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця з міжнародною участю. – Київ, 2000. – С. –175.

10. Гиренко Д.Б., Седокур Л.К., Доля Н.Н., Плиска М.М., Выповская А.П., Кириченко А.В. Экотоксикологическая оценка опасности химической защиты садов и виноградников // Материалы Международного симпозиума “Здоровье и химическая безопасность на пороге ХХІ века”. – Санкт-Петербург: СПбМАПО, 2000. – С. 97–99.

Дисертант брав участь у проведенні досліджень, узагальнив результати та взяв участь у підготовці роботи до друку.

11. Выповская А.П. Оценка профессионального риска применения фунгицида ХОРУС для защиты садов // Тези доповідей І з’їзду Токсикологів України. – Київ, 2001. – С. 76–77.

12. Bardov V.G., Vypovska A.P., Korshun M.M., Omel’chuk S.A. Chromatography application for air quality assessment under orchards treatment with pesticides // 3rd Int. Symposium on Separations in BioSciencies “100 Years of Chromatography” (SBS 2003): Abstracts. – Moscow (Russia), 2003. – P. 279.

Дисертант брав участь у проведенні досліджень, узагальнив результати та оформив роботу.

13. Бардов В.Г., Виповська А.П., Кириченко А.В. Хроматографічне визначення ципродинілу, діючої речовини фунгіциду ХОРУС 75 WG, в.г., у продуктах садівництва // Другий міжнародний симпозіум “Методи хімічного аналізу”, Ужгород, 14–17 червня 2005 р.: Тези доповідей. – Ужгород, 2005. – С. 71–72.

Дисертант розробив метод визначення ципродинілу в продуктах садівництва, узагальнив результати та оформив роботу.

14. Виповська А.П., Бардов В.Г., Омельчук С.Т. Гігієнічне обґрунтування нормативів вмісту у повітрі робочої зони та атмосферному повітрі ципродинілу і люфенурону – нових пестицидів для захисту садів // ХІ Конгрес Світової федерації українських лікарських товариств, Полтава, 28–30 серпня 2006 р.: Тези доповідей. – Полтава-Київ-Чикаго, 2006. – С. .

Дисертант брав участь у проведенні досліджень, узагальнив результати та оформив роботу.

АНОТАЦІЯ

Виповська А.П. Гігієнічна оцінка і розробка регламентів безпечного застосування нових пестицидів у комплексній системі захисту садів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 14.02.01 – гігієна. – Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України, Київ, 2006.

Дисертація присвячена гігієнічній оцінці нових пестицидів для захисту саду ХОРУС 75 WG в.г. та МАТЧ 050 ЕС к.е. і науковому обґрунтуванню регламентів безпечного застосування їхніх діючих речовин ципродинілу та люфенурону.

Обґрунтовані допустимі добові дози ципродинілу і люфенурону для людини, гігієнічні нормативи вмісту зазначених сполук у повітрі робочої зони, атмосферному повітрі, воді водойм господарсько-побутового призначення, ґрунті, харчових продуктах (плодах, соках). Проведено вивчення умов праці при різних способах застосування препаратів ХОРУС 75 WG в.г. та МАТЧ 050 ЕС к.е.