Гигиеническая оценка условий применения пестицидов на основе флорасулама в сельском хозяйств

Флорасулам относится к химическому классу триазолопиримидинов и используется в сельском хозяйстве в качестве гербицида избирательного действия, а также может использоваться в смесях с другими гербицидами для расширения спектра действия. Применяется на посевах зерновых и кукурузы [1].

Флорасулам характеризуется узким спектром гербицидной активности. Препараты на его основе демонстрируют высокую эффективность в отношении широколистных, а также некоторых представителей крестоцветных сорняков в посевах зерновых культур, таких как подмаренник цепкий (Galium aparine), виды ромашки (Matricaria spp.), горцы (Polygonum spp.), звездчатка средняя (Stellaria media) и другие. Его часто комбини- руют с другими действующими веществами, например, 2,4-Д, дикамбой или МЦПА, для борьбы с более широким спектром сорняков, включая злаковые.

Флорасулам абсорбируется как листьями, так и корнями растений, при этом не проникает в семена. Избирательность его действия обусловлена высокой скоростью метаболических процессов в культивируемых растениях по сравнению с сорными. Механизм действия флорасулама заключается в ингибировании ацетолактатсинтазы, которая является ключевым ферментом в биосинтезе аминокислот валина, лейцина и изолейцина. Ингибирование этого фермента приводит к нарушению синтеза белков и прекращению роста сорняков. На протяжении 2-4 недель после приме- нения препарата наблюдаются некроз листьев, обесцвечивание жилок и развитие хлороза, что приводит к полной гибели сорняков [2].

Эффективность флорасулама зависит от ряда факторов, включая стадию развития сорняков, погодные условия и дозировку препарата. Оптимальная температура для применения - от +10°C до +25°C. Дождь, выпавший в течение 2-3 часов после обработки, может снизить эффективность препарата. Флорасу-лам обладает относительно низким уровнем токсичности для млекопитающих, птиц и пчёл, что делает его относительно безопасным гербицидом при правильном применении. Однако необходимо соблюдать меры предосторожности и использовать средства индивидуальной защиты при работе с препаратом, чтобы минимизировать риск воздействия на человека и окружающую среду.

В России применяется в качестве гербицида в посевах кукурузы и зерновых культур с нормой расхода 2,5-5,0 г/га, как правило в смеси с другими гербицидами.

Внедрение новых химических средств защиты растений (ХСЗР) в агропромышленный комплекс требует предварительного проведения комплексных токсиколого-гигиенических исследований и последующей гигиенической регламентации, включающей оценку рисков для лиц, профессионально контактирующих с ними. Такой подход является необходимым условием для обеспечения превентивной защиты здоровья работающих и населения, а также для поддержания благоприятного санитарно-гигиенического состояния окружающей среды, исключая потенциальное негативное воздействие новых ХСЗР.

В рамках регистрационных испытаний ФБУН ФНЦГ Эрисмана были проведены исследования препаратов, содержащих фло-расулам, в качестве одного из действующих веществ, для изучения уровней экспозиции и оценке риска для здоровья работающих в сельском хозяйстве.

Цель исследования. Определить уровни воздействия флорасулама на организм человека путем анализа натурных образцов, включающих: воздух рабочей зоны, атмосферный воздух в пределах санитарно-защитной зоны, смывы с кожных покровов лиц, профессионально контактирующих с пестицидами, а также образцы воздушных выбросов, ото- бранных при проведении штангового опрыскивания и механизированных сельскохозяйственных работ.

Материалы и методы. Исследования по изучению условий труда при применении препаратов на основе флорасулама проведены с использованием наиболее распространённой технологии в сельском хозяйстве - обработке (опрыскивание) полевых культур.

Полевые культуры обрабатывались с использованием опрыскивателя ОП-2500 «Агро», агрегатированного с тракторами МТЗ-82.1 и МТЗ-1221.

Согласно принятой гигиенической классификации пестицидов по степени опасности для здоровья человека, флорасулам характеризуется следующими токсикологическими свойствами. По критерию острой пероральной токсичности, определяемому как полулеталь-ная доза (ЛД50) при пероральном введении крысам, флорасулам относится к категории малоопасных веществ с показателем ЛД50 более 6000 мг/кг массы тела. Что касается острой дермальной токсичности, определяемой как полулетальная доза (ЛД50) при нанесении на кожные покровы кроликов, то она также низкая, с ЛД50 более 2000 мг/кг. Вместе с тем, по показателю ингаляционной токсичности, оцениваемому как полулетальная концентрация (ЛК50) при ингаляционном воздействии на крыс, флорасулам относится к категории умеренно опасных веществ с показателем ЛК50, равным 5000 мг/м3. По характеристикам отдаленных эффектов (канцерогенность, мутагенность, репродуктивная токсичность) флорасулам классифицируется как умеренно опасное вещество. В части раздражающего действия на кожные покровы и слизистые оболочки флорасулам оценивается как малоопасное вещество. Установленные гигиенические нормативы для флорасулама включают в себя: ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в атмосферном воздухе, установленный на уровне 0,04 мг/м3, и предельно допустимую концентрацию (ПДК) в воздухе рабочей зоны, составляющую 1,0 мг/м3. Эти характеристики отражают потенциальную опасность флорасулама при различных путях поступления в организм и являются основой для разработки мер по обеспечению безопасных условий труда и окружающей среды при его применении [3, 4].

ДСД для человека – 0,05 мг/кг м. т., NOELch – 5 мг/кг, установленного в хроническом эксперименте на собаках, и коэффициента запаса 100.

Лимитирующий показатель вредного действия – общетоксический эффект.

Пробы воздуха рабочей зоны отбирали в зоне дыхания работающих с пестицидами с использованием аспирационных устройств марки ПУ-4Э на фильтры. До и после работы проведены смывы со стандартных участков кожи оператора в соответствии с МУК 4.1.3220-143 и МУ 1.2.3017-124. В качестве смывающей жидкости использовали 95% этиловый спирт.

Идентификацию флорасулама в пробах воздуха и смывов проводили в соответствии с МУК 4.1.144-03 «Измерение концентраций флорасулама и флуметсулама в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии» и МУК 4.1 3004-12 «Измерение концентраций флорасулама в атмосферном воздухе населенных мест методом высокоэффективной жидкостной хроматографии».

Для измерения концентраций флорасулама использована высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) на обращенной фазе с диодно-матричным детектором (рабочая длина волны 260 нм) после экстракции фло-расулама с фильтров – ацетоном (трижды по 10 см3 (воздух рабочей зоны) и 20 см3 (атмосферный воздух), концентрирования объединенных экстрактов, растворении сухих остатков в 2-5 см3 подвижной фазы – смеси ацето-нитрил-0,2% ортофосфорная кислота (35:65, по объему).

Перед началом работ операторы переоделись в чистую одежду: х/б футболка, костюм защитный (куртка, полукомбинезон), кепка; при работе использованы для защиты кожи рук – х/б и латексные перчатки, для защиты органов дыхания – респиратор 3М 9922.

Для удаления возможных загрязнений, мешающих в дальнейшем аналитическим исследованиям, перед началом работ кожа лица, шеи, кистей и предплечий рук, голеней, груди обработана ватным тампоном, смоченным 70% раствором этилового спирта.

Испытания осуществляли с соблюдением температурно-влажного режима, рекомендуемого для работы с пестицидами: в день обработок температура воздуха от +18,2 до +27,6 °С, относительная влажность воздуха: 26-60%.

Исследования проводились в соответствии с действующими методическими указаниями и гигиеническими рекомендациями, что обеспечивает высокую степень надежности полученных результатов. Учитывая, что пестициды могут оказывать негативное влияние на работников через комплексное поступление в организм, осуществляемое как ингаляционным, так и дермальным путём, была проведена тщательная оценка степени риска воздействия пестицидов. Эта оценка выполнена в соответствии с методическими указаниями МУ 1.2.3017-12 «Оценка риска воздействия пестицидов на работающих».

В процессе оценки риска были вычислены коэффициенты безопасности, которые сопоставлялись с уровнями экспозиции как в воздухе, так и на коже, а также с поглощённой дозой пестицидов. Риск, связанный с комплексным воздействием пестицидов (КБсумм), определялся путём суммирования коэффициентов безопасности для ингаляционного (КБинг) и дермального (КБд) поступления.

Для расчёта риска ингаляционного воздействия использовалась средняя концентрация вещества, которая сравнивалась с ориентировочным безопасным уровнем воздействия (ОБУВ). Риск дермального поступления определялся путём сравнения фактической концентрации активного вещества на коже (Дф, мг/см²) с ориентировочным допустимым уровнем загрязнения кожных покровов (ОДУзкп, мг/см²), установленным на основе результатов токсикологических исследований.

Кроме того, риск по поглощённой дозе (КБп) вычислялся на основе соотношения поглощённой экспозиционной дозы пестицидов и допустимого суточного уровня экспозиции для оператора (ДСУЭО, мг/кг). ДСУЭО для каждого химического вещества рассчитывалась исходя из недействующей дозы (NOEL, мг/кг м. т.), установленной в ходе хронического токсикологического эксперимента.

Важно отметить, что риски для операторов и пользователей считаются допустимыми при условии, что как КБсумм, так и КБп не превышают единицы. Это позволяет гарантировать безопасность работников, которые имеют контакт с пестицидами, в виду профессиональной деятельности.

Результаты. В натурных условиях при наземном штанговом опрыскивании препаратами в смеси флорасулама с другими гербицидами, с нормой расхода 0,5-0,75 л/га при заправке баков опрыскивателей и опрыскивании в воздухе рабочей зоны оператора содержание флорасулама было ниже предела количественного определения. Среднее содержание флорасулама в воздухе рабочей зоны (Iср) оператора (с учётом ½ нижнего предела количественного обнаружения д. в.) составило 0.005 мг/м³. ПДК – 1,0 мг/кг³. Риск ингаляционного воздействия флорасулама (КБинг) – 0,05.

С учётом фактического времени работы (60 мин) и максимальной дневной нормы рабочей смены при работе с пестицидами в полевых условиях (6 ч), согласно МУ 1.2.3017-12. Методические указания «Оценка риска воздействия пестицидов на работающих», расчётная фактическая кожная величина (Дф) флорасу-лама для оператора составила 0,003560,00558 мкг/см². ОДУзкп флорасулама, рассчитанная исходя из ЛД 50 – 6000 мг/кг, равна 0,000434 мг/см², КБд – 0,008-0,012.

Коэффициенты безопасности по экспозиции КБсумм флорасулама составили 0,0130,017 при допустимом ≤ 1.

Поглощённая экспозиционная доза фло-расулама (Дп) установлена на уровне 0,000960,00106 мг/кг. Исходя из NOELch флорасула-ма – 5 мг/кг величина ДСУЭО составила 0,2 мг/кг. Риск по поглощённой дозе КБп – 0,0048-0,0053, при допустимом ≤ 1.

Во время проведения механизированных работ для обоснования сроков безопасного выхода людей на обработанные пестицидом площади флорасулам был обнаружен в одной пробе смывов с кожи рук (кисти + предплечья) в количестве 0.360 мкг/смыв и в 3-х про- бах атмосферного воздуха на уровне 0,0070,015 мг/м3 (ОБУВ в атмосферном воздухе – 0,04 мг/м3), что является допустимым уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Iср – 0,005 мг/м3, КБинг – 0,05; Дср – 0,000630,00077 мкг/см2, Дф – 0,005-0,006 мкг/см2, КБд – 0,011-0,014. Коэффициенты безопасности по экспозиции КБсумм составили 0,0160,019 при допустимом ≤ 1.

Поглощённая экспозиционная доза фло-расулама (Дп) – 0,0009-0,001 мг/кг. Риск по поглощённой дозе КБп – 0,0047-0,005, при допустимом ≤ 1.

Выводы. Результаты проведённого исследования указывают на то, что даже при выполнении механизированных агротехнических работ в ситуациях, когда применение средств индивидуальной защиты не является обязательным, уровень риска для здоровья лиц, профессионально контактирующих с вредными веществами, остаётся в пределах допустимых значений.

При условии строгого соблюдения всех установленных технологических и гигиенических требований и регламентов в ходе проведения исследований, связанных с применением препаратов, содержащих флорасулам, при штанговом опрыскивании полевых сельскохозяйственных культур с установленной нормой расхода в диапазоне от 0,5 до 0,75 л/га, риски, связанные с уровнем воздействия и величиной поглощенной дозы, могут быть квалифицированы как приемлемые для здоровья операторов и других пользователей, подвергающихся потенциальному воздействию данного гербицида. Анализ результатов натурных гигиенических исследований, в рамках которых была проведена комплексная оценка рисков для указанной категории лиц, позволяет научно обоснованно рекомендовать применение гербицидов, действующим веществом которых является флорасулам, в современной сельскохозяйственной практике на территории Российской Федерации, обеспечивая при этом минимальные риски для здоровья работников агропромышленного комплекса и населения в целом.