Гигиеническая оценка риска при применении гербицидов Граминис, КЭ и Ринкор, Вг

История земледелия однозначно свидетельствует о том, что в борьбе с сорняками ведущая роль принадлежит истребительным мероприятиям: ручная прополка, культивация, боронование. Открытие современных гербицидов революционизировало земледелие, в некоторой мере вытеснив из земледельческой практики старые методы. Крестьяне во всех странах мира вот уже более 60 лет по заслугам оценили гербициды, которые прочно заняли одно из ведущих мест в большом ряду агрохимикатов [1, 2, 4, 9].

Актуальными проблемами современного растениеводства являются достижение максимальной реализации сельскохозяйственными растениями потенциала продуктивности и вместе с тем получение растениеводческой продук- ции, не содержащей токсичных для человека и животных веществ, например, пестицидов [5].

Основная масса средств защиты растений – химические соединения для борьбы с сорняками и вредителями. Применение пестицидов позволяет получать стабильные урожаи и ограничивать распространение инфекций, передаваемых животными-переносчиками, например, малярии и сыпного тифа. Однако непродуманное использование пестицидов имеет и негативные последствия и ведет к появлению устойчивых к ним видов организмов, особенно среди насекомых; губит хищников (естественных врагов вредителей) и других полезных животных. Загрязняя окружающую среду, пестициды угрожают и человеку. По применяемому

количеству среди средств защиты растений лидируют гербициды [7].

Гербициды - общепринятое в мировой практике собирательное название химических средств защиты растений, состоящее из корней двух слов: herb - растение и cide - уничтожать, т.е. средства, уничтожающие растения [3].

Каждый год по всему миру производится около 4,5 млн тонн различных гербицидов, которые в интенсивном режиме вносятся в почву, особенно в районах развитого земледелия, и, как следствие, оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду этих регионов. Гербициды накапливаются в почве. Вещества способны вымываться из почвы, попадать в водоемы, а затем в организм животных и человека. Процессы физико-химического поглощения, биологического и ферментативного разрушения играют свою роль в самоочищении почвы от ядов, однако часть токсинов системного действия способна проникать в урожай и создавать угрозу для качества кормов и продовольствия [13-15].

Известно, что химические компоненты угнетают жизнедеятельность биологической составляющей почвы: обитающих в ней бактерий, грибов, актиномицетов, водорослей, корненожек, жгутиковых и т.д., которые участвуют в образовании гумуса. Гибель этих обитателей приводит к ухудшению питательных свойств почвы. Действие внесенного препарата может продолжаться достаточно длительное время [16].

По сравнению с другими средствами защиты растений гербициды отличаются более высокой фитотоксичностью, проявляющейся в большей степени у препаратов, обладающих слабым избирательным действием.

Иногда вещества с широким спектром действия уничтожают не только сорняки, но и полезные культуры, находящиеся в родстве с целевым объектом (одно семейство и др.). Например, в посевах свеклы некоторые препараты вызывают гибель и сорняка марь белая, и самой свеклы, а при воздействии гербицидов на однодольные сорные злаки может пострадать основная зерновая культура. С целью сохранения культивируемой культуры из ряда гербицидов выбирают либо вещества, к которым полезные растения устойчивы, либо те, которые обладают максимально избирательным действием [11, 12, 17].

Растущее беспокойство по поводу злоупотребления пестицидами привело к разработке правил их применения, принятых во многих странах мира. Правила охватывают все ас- пекты обращения: перевозку, хранение, утилизацию тары, предельно допустимые остаточные количества.

В Европейском союзе принят закон, запрещающий использование высокотоксичных пестицидов, в том числе веществ, которые обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, вызывают нарушения репродуктивной функции, эндокринной системы, и которые являются стойкими, способными к бионакоплению.

Учитывая высокую опасность загрязнения пестицидами, как при их использовании, так и в процессе производства и транспортировки, специалисты рекомендуют максимальное применение безопасных или менее токсичных пестицидов, химических или нехимических альтернативных методов борьбы с вредителями, таких как культивирование, использование биологических препаратов (например, феромонов и микробных пестицидов), генную инженерию, генетическую модификацию, компостирование отходов и пр. Эти методы становятся более популярными и часто являются менее опасными, чем традиционные химические пестициды.

Поэтому в современных условиях целесообразно предложить сельхозпроизводителям широкий выбор перспективных средств защиты растений, которые позволят минимизировать негативное влияние на здоровье населения, окружающую среду и связанный с ними экономический ущерб, и послужат основой для производства экологически безопасных пищевых продуктов.

Для предупреждения неблагоприятных последствий применения гербицидов, научного обоснования рисков в условиях реального применения и разработки мер по безопасному обращению необходимо проводить токсикологические и санитарно-химические исследования новых препаратов, которые позволят минимизировать негативное влияние на здоровье населения, окружающую среду и связанный с этим экономический ущерб, и будут максимально эффективны в борьбе с сорной растительностью на сельскохозяйственных культурах.

Цель исследования - провести гигиеническую оценку риска гербицидов Граминис, КЭ (концентрированная эмульсия) и Ринкор, ВГ (водорастворимые гранулы) для работающих, чья деятельность связана с их применением.

В процессе выполнения исследования решались следующие задачи: провести анализ литературных и информационных источников;

осуществить первичную токсикологическую оценку препаративных форм гербицидов c изучением на лабораторных животных острой токсичности при внутрижелудочном введении, накожном нанесении и ингаляционном воздействии, изучить сенсибилизирующее действие, кумулятивные свойства гербицидов и рассчитать коэффициент кумуляции; оценить условия труда в натурном эксперименте при применении гербицидов Граминис, КЭ и Ринкор, ВГ и рассчитать риск для работающих; разработать научно обоснованные рекомендации по безопасному применению в агропромышленном комплексе.

Материалы и методы. В работе использовались санитарно-гигиенические и токсикологические методы исследований (острая токсичность при внутрижелудочном введении, накожном нанесении и ингаляционном воздействии, сенсибилизирующее действие; кумулятивные свойства) в соответствии с действующими техническими нормативными правовыми актами и руководствами [6, 8]. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием программных продуктов MSExcelXP и Statistica 6.0.

Результаты и их обсуждение. Изучение острой токсичности при внутрижелудочном введении в эксперименте было проведено согласно Инструкции 1.1.11-12-35-20041 (глава 4) со следующими дозами препаратов: 3980, 5010, 6340 и 7940 мг/кг. Каждую дозу в острых опытах испытывали на 6 животных (самцы) при интрагастральном введении при помощи иглы-зонда с последующим наблюдением в течение 14 суток. В эксперименте использовали половозрелых белых крыс, массой 190–220 г. Учитывали характер симптомов интоксикации, поведение и гибель животных. В клинической картине острой интоксикации в первые часы после введения отмечено затрудненное дыхание, заторможенные движения, незначительный тремор, которые нарастали в течение суток и сопровождались в последующем шаткой походкой, сужением глазных щелей; судорожным дыханием, отказом от пищи, боковым положением. Гибель животных отмечена в 1–2-е сутки после введения от остановки дыхательного центра. DL50 (смертельная доза) препарата Ринкор, ВГ, рассчитанная по методу В.Б. Прозоровского [10] составляет 5210 (4400÷6100) мг/кг; DL50 препарата Граминис, КЭ – 5620 (4300÷7400) мг/кг. Следовательно, по параметрам острой внутри-желудочной токсичности препаративные формы гербицидов следует охарактеризовать как малоопасные химические соединения (IV класс опасности по ГОСТ 12.1.007-762).

Изучение острой токсичности при накожном нанесении. Эксперимент был проведен согласно Инструкции по применению № 048-12153. В эксперименте использовали половозрелых белых крыс (самцы, самки, n = 6) массой 190–210 г. Препаративные формы гербицидов наносили однократно на выстриженные в средней трети дорсальной поверхности тела участки кожи спины белых крыс, размером 4×4 см, фиксировали марлевой повязкой и лейкопластырем. Животных помещали в индивидуальные домики. Длительность экспозиции препарата на коже – 24 часа с последующим промыванием дистиллированной водой. В опыте испытаны следующие дозы препарата Ринкор, ВГ – 1500 (опыт 1), 2000 (опыт 2), 2500 (опыт 3) мг/кг; Граминис, КЭ – 2000 (опыт 1), 2500 (опыт 2), 5000 (опыт 3) мг/кг. Количество животных в каждой группе – по 6 особей. Время наблюдения 14 суток. Учитывали характер симптомов интоксикации, динамику массы тела и поведение животных. В клинической картине острой интоксикации в первые часы после нанесения отмечено незначительное снижение двигательной активности, на следующие сутки и в течение всего периода наблюдения поведение опытных животных не отличалось от такового в контрольной группе. Гибель животных в течение 14-суточного периода наблюдения не отмечена. Следовательно, по параметрам острой накожной токсичности препаративные формы гербицидов следует охарактеризовать как ма- лоопасные химические соединения (IV класс опасности по ГОСТ 12.1.007-762).

Изучение острой токсичности при ингаляционном воздействии . Эксперимент был проведен согласно инструкции по применению № 047-1215⁴. В эксперименте использовали половозрелых белых крыс массой 190–210 г. Препаративные формы гербицидов использовали в концентрациях 0,5; 1,0; 2,5 и 5,0 мг/л. Продолжительность ингаляции составляла 4 часа, включая время уравновешивания. Каждую дозу в острых опытах испытывали на трех животных обоего пола с последующим наблюдением в течение 14 суток. Учитывали характер симптомов интоксикации, динамику массы тела и поведение животных. При ингаляционном пути поступления у животных, получавших максимальную концентрацию, отмечено снижение двигательной активности, взъерошенность шерсти, выделения из носа, которые проходили в течение суток после прекращения воздействия; гибель животных при испытанных дозах не отмечена. СL 50 (концентрация вещества, вызывающая гибель 50 % животных при двух-, четырехчасовом ингаляционном воздействии) составляет более 5,000 мг/л (5000 мг/м³). Следовательно, по параметрам острой ингаляционной токсичности препаративные формы гербицидов следует охарактеризовать как умеренно опасные химические соединения (III класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76²).

Сенсибилизирующее действие. Эксперимент проведен согласно инструкции 1.1.11-12-35-20041 (глава 8). Внутрикожное введение в подушечку задней лапы (под апоневроз) белых мышей разрешающей дозы препаративной формы гербицида Ринкор, ВГ в объеме 100 мкл не сопровождалось развитием отечно-пролиферативной реакции. Толщину лапы в мм измеряли до и после перкутанного тестирования инженерным микрометром через 24 часа. Выраженность реакции оценивали по абсолютному (мм) и относительному (в баллах) показателям. Среднегрупповые показатели теста опухания лапы мыши (аллергологическая проба) – ТОЛМ – у животных опытной группы не отличались от таковых в соответствующей контрольной группе и не превышали 0,1 мм (0 баллов) (< 0,05). Внутрикожное введение разрешающей дозы препаративной формы гербицида Граминис, КЭ сопровождалось развитием отечно-пролиферативной реакции. Среднегрупповые показатели ТОЛМ у животных опытной группы отличались от таковых в соответствующей контрольной группе и составили 0,143–0,198 мм (1 балл) (<0,05). В результате эксперимента установлено, что изучаемая препаративная форма гербицида Ринкор, ВГ не вызывает уплотнение и воспаление ткани, а препаративная форма гербицида Грами-нис, КЭ вызывает уплотнение и воспаление ткани в результате ее инфильтрации, обусловленной взаимодействием антигена (аллергена) с макрофагами и Thl-лимфоцитами, стимулирущими клеточный иммунитет. Следовательно, препаративная форма гербицида Ринкор, ВГ может быть охарактеризована как вещество, не оказывающее сенсибилизирующее действие (4-й класс, отсутствие сенсибилизирующего эффекта); Граминис, КЭ – как вещество, оказывающее слабое сенсибилизирующее действие (3-й класс (подкласс 3В), слабый аллерген).

Раздражающее действие на слизистые оболочки глаз при однократном воздействии. Эксперимент проведен согласно инструкции 1.1.11-12-35-20041 (глава 5) и инструкции № 045-12155. Препаративные формы гербицидов вносили в количестве 50–100 мкл в нижний конъюнктивальный свод правого глаза кроликов с последующим (через 24 часа) промыванием дистиллированной водой; левый глаз при этом служил в качестве контрольного, в который закапывали 1–2 капли дистиллированной воды. Исследуемые препараты после инстилляции вызывают слезотечение, серозные выделения, инъецирование сосудов, которое проходит после промывания водой по окончании экспозиции на 1–2-е сутки. Полное видимое восстановление слизистой наблюдается в течение 1–2 суток после инстилляции. Следовательно, в условиях однократного воздействия на слизи- стые оболочки препаративная форма гербицида Ринкор, ВГ обладает слабо выраженным раздражающим действием на слизистые оболочки со средним суммарным баллом выраженности ирритативного действия – 1,0 (3-й класс (подкласс 3В), слабое раздражающее действие); Граминис, КЭ обладает умеренно выраженным раздражающим действием на слизистые оболочки со средним суммарным баллом выраженности ирритативного действия – 3,0 (3-й класс (подкласс 3А), умеренно раздражающее действие).

Исследование местно-раздражающих свойств при однократном воздействии на кожу. Эксперимент был проведен согласно инструкции 1.1.11-12-35-2004¹ (глава 6) и инструкции № 049-1215⁶. Препаративные формы гербицидов наносили на лишенную шерстного покрова кожу спины нелинейных белых крыс со стороны правого бока, площадью 4×4 см (левый бок служил контролем), в дозе 20 мг/см², при однократных 4-часовых аппликациях. Учитывалось состояние кожи и выраженность кожных реакций. В условиях однократного воздействия на выстриженные участки кожи спины белых крыс препаративные формы гербицидов не обладают раздражающим действием на кожу – 0 баллов (4-й класс) (отсутствие раздражающего действия).

Оценка кумулятивных свойств. Эксперимент проведен согласно методу инструкции № 052-12157. В опытах использованы белые крысы (самцы) массой 170–200 г, возраст 8–12 недель, собственного разведения. Общее число использованных животных – 14 (по 7 самцов в тестовой и контрольной группах). Для оценки кумулятивных свойств препаративных форм гербицидов выбрана доза, составляющая ≈1/10 от максимально введенной дозы в остром эксперименте. Для гербицида Ринкор, ВГ доза составила 500 мг/кг массы тела, для Грами-нис, КЭ – 550 мг/кг массы тела. На протяжении всего периода эксперимента гибели подопытных животных не наблюдалось. Следовательно, изученные препаративные формы не обладают кумулятивными свойствами на уровне проявления смертельных эффектов (коэффициент кумуляции > 5).

Все полученные статистически значимые изменения некоторых морфофункциональных показателей, выбранных для оценки токсикологического действия исследуемых препаратов в повторном 90-дневном внутрижелудочном введении, носят, вероятнее всего, компенсаторно-приспособительный характер.

При макроскопическом патоморфологиче-ском обследовании внутренних органов видимых изменений не выявлено. В результате эксперимента установлено, что для класса сульфонилмо-чевин (гербициды Ринкор, ВГ и Граминис, КЭ) характерными органами-мишенями являются почки и печень.

Гигиеническая оценка условий труда при применении гербицидов проводилась на опытном поле при однократном опрыскивании тракторным штанговым опрыскивателем при высоте ботвы 5–25 см картофеля с нормой расхода 50 г/га и расходом рабочей жидкости 250 л/га (Ринкор, ВГ) и 50 г/га, 200 л/га соответственно (Граминис, КЭ). Время работы – 40 минут; продолжительность рабочей смены – 6 часов; дневная норма площади обработки – 25 га.

В результате проведенных исследований выявлено загрязнение препаратами закрытых средствами индивидуальной защиты (шея, грудь) и открытых (лицо) участков тела работающих. В связи с этим для остальных выбранных участков средняя дермальная нагрузка (концентрация) рассчитана с учетом 1/2 предела обнаружения для проб со значением «не обнаружено» и составила 0,00125 мг/м2 для гербицидов для оператора-заправщика и для оператора опрыскивателя. У работающих не возникало ухудшения самочувствия или раздражения кожи и слизистых оболочек глаз; жалобы на ухудшение самочувствия после работы отсутствовали.

Гигиеническую оценку степени риска для лиц, контактирующих с препаратами, в ходе обработки посевов картофеля с нормой расхода 50 г/га проводили в соответствии с методическими рекомендациями № 2001/73 [7]. Риск

Величины суммарного риска для оператора опрыскивателя и оператора-заправщика при накожном и ингаляционном воздействии гербицидов при выполнении производственных операций по обработке посевов картофеля

Рассчитанный коэффициент	Действующее вещество
	римсульфурон (Ринкор, ВГ)		хизалофо-п-этил (Граминис, КЭ)
	оператор опрыскивателя	оператор-заправщик	оператор опрыскивателя	оператор-заправщик
Коэффициент безопасности при кожном поступлении пестицида (риск дермального воздействия), КБ д.	0,018000	0,028000	0,029	0,029
Коэффициент безопасности при ингаляционном поступлении (риск ингаляционного воздействия), КБ инг.	0,003333	0,000333	0,075	0,075
Величина суммарного риска, КБ сумм.	0,021333	0,028333	0,104	0,104
Нормативное значение величины суммарного риска, КБ сумм.	< 1	< 1	< 1	< 1

П р и м е ч а н и е : Д ф – фактическая кожная экспозиция, мг/см²; ПДК/ОБУВ в.р.з. – предельно допустимая концентрация/ориентировочно безопасный уровень воздействия в воздухе рабочей зоны.

неблагоприятного воздействия вещества при попадании на кожу определяли путем сравнения фактической кожной экспозиции (Д ф , мг/см²), рассчитанной на основании полученных данных, с ориентировочно допустимым уровнем загрязнения кожных покровов (ОДУ з.к._п. , мг/см²) (таблица).

Выводы:

• 1.    По параметрам острой внутрижелудоч-ной токсичности препаративные формы гербицидов следует охарактеризовать как малоопасные химические соединения (IV класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76).

• 2.    По параметрам острой накожной токсичности препаративные формы гербицидов следует охарактеризовать как малоопасные химические соединения (IV класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76).

• 3.    По параметрам острой ингаляционной токсичности препаративные формы гербицидов следует охарактеризовать как умеренно опасные химические соединения (III класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76).

• 4.    Препаративная форма гербицида Ринкор, ВГ, может быть охарактеризована как вещество, не оказывающее сенсибилизирующего действия (4-й класс, отсутствие сенсибилизирующего эффекта); Граминис, КЭ – как вещество, оказывающее слабое сенсибилизирующее действие (3-й класс (подкласс 3В), слабый аллерген).

• 5.    В условиях однократного воздействия на слизистые оболочки препаративная форма

• 6.    В условиях однократного воздействия на выстриженные участки кожи спины белых крыс препаративные формы гербицидов не обладают раздражающим действием на кожу – 0 баллов (4-й класс), отсутствие раздражающего действия).

• 7.    Изученные препаративные формы не обладают кумулятивными свойствами на уровне проявления смертельных эффектов (коэффициент кумуляции > 5).

• 8.    При макроскопическом патоморфологи-ческом обследовании внутренних органов видимых изменений не выявлено.

• 9.    Рассчитанный риск комплексного (ингаляционного и дермального) воздействия гербицидов Граминис, КЭ и Ринкор, ВГ для работающих (оператор-заправщик, оператор опрыскивателя) при применении в агропромышленном комплексе не превышает допустимого (составляет менее 1).

гербицида Ринкор, ВГ обладает слабо выраженным раздражающим действием на слизистые оболочки со средним суммарным баллом выраженности ирритативного действия – 1,0 (3-й класс (подкласс 3В), слабое раздражающее действие); Граминис, КЭ – обладает умеренно выраженным раздражающим действием на слизистые оболочки со средним суммарным баллом выраженности ирритативного действия – 3,0 (3-й класс (подкласс 3А), умеренно раздражающее действие).