Введение к работе
Актуальность проблемы
Высокая экономическая эффективность пестицидов обусловливает их широкое применение в разных областях хозяйственной деятельности человека (борьба с вредителями, болезнями растений, уничтожение сорной растительности, регулирование численности кровососущих насекомых в местах обитания человека и домашних животных и пр.).
В связи с этим, вопросы безопасного применения пестицидных препаратов занимают одно из ведущих мест в числе государственных задач по охране окружающей среды и общественного здоровья (А.И. Потапов, 1998, 2001; В.Н. Ракитский, 1998,2000; Г.Г. Онищенко, 2000, 2005).
В структуре химических загрязнителей окружающей среды, способных оказывать существенное влияние на состояние здоровья населения, пестициды занимают особое место (Г.Г. Онищенко, 2001; В.Н. Ракитский, Т.А. Синицкая, 2005). Это связано с преднамеренностью их внесения в окружающую среду, со стойкостью в объектах среды (почва, вода, растения), способностью мигрировать, а в ряде случаев и циркулировать в природных биоценозах (А.И. Потапов, В.Н. Ракитский, 1998; В.Н. Ракитский, 2003).
В настоящее время наиболее эффективными средствами борьбы с сорной растительностью остаются гербициды, составляющие более 60% зарегистрированных пестицидных препаратов.
В ассортименте современных гербицидов более 25% действующих веществ представлены соединениями, относящимися к классу производных сульфонилмочевины и имидазолина. Применение смесевых форм на их основе позволяет снизить дозы внесения каждого компонента и существенно расширить спектр биологической активности препарата.
Высокая гербицидная эффективность Соединений этих классов, низкие нормы расхода, способствующие снижению пестицидной нагрузки на окружающую среду, в сочетании с низкой токсичностью для теплокровных свидетельствуют об их перспективности.
Для предотвращения возможного неблагоприятного влияния новых пестицидов на состояние здоровья населения и объекты окружающей среды необходимо более глубокое изучение
потенциальной и реальной опасности не только действующих веществ препаратов, но и их формуляций.
Актуальность работы обусловлена тем, что в современной
литературе отсутствуют сведения по токсиколого-гигиенической
характеристике нового гербицида на основе имазетапира и
хлоримурон-этила (не установлены параметры острой токсичности,
не изучено местно-раздражающее, сенсибилизирующее действие,
кумулятивные свойства; отсутствуют данные по изучению характера
биологического действия действующих веществ препарата на
организм теплокровных при многократном пероральном введении и
отдаленных эффектов действия хлоримурон-этила:
эмбриотоксического, тератогенного и репродуктивной токсичности). В отечественной практике отсутствовали гигиенические нормативы содержания имазетапира в воде водоемов и хлоримурон-этила в продуктах питания, объектах окружающей среды (вода, атмосферный воздух, почва) и в воздухе рабочей зоны. Кроме того, отсутствуют данные по оценке реальной опасности препарата для работающих и населения. Не разработаны сроки безопасного выхода людей на обработанные пестицидом площади для проведения механизированных работ.
Все вышеизложенное явилось основанием для проведения данного исследования, выполненного в рамках отраслевых программ «Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России» (2001-2005гг.) и «Гигиеническая безопасность России: проблемы и пути обеспечения» (2006-2010 гг.).
Цель исследования: комплексная токсиколого-гигиеническая оценка нового гербицида на основе имазетапира и хлоримурон-этила для научного обоснования его безопасного применения в условиях сельского хозяйства.
Достижение поставленной цели осуществлялось путем решения следующих задач:
Установить токсикопараметры нового гербицида при однократном воздействии.
Изучить кумулятивные, сенсибилизирующие свойства и особенности биологического 'действия препарата в условиях субхронического эксперимента.
Изучить характер биологического действия хлоримурон-этила и имазетапира при пероральном их поступлении в
организм лабораторных животных в условиях хронического эксперимента.
Изучить эмбриотоксическое и тератогенное действие хлоримурон-этила на организм теплокровных.
Изучить репродуктивную токсичность хлоримурон-этила в эксперименте на двух поколениях животных.
Провести санитарно-химические исследования по изучению влияния д.в. хлоримурон-этила, имазетапира и препаративной формы на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов.
Провести гигиеническую оценку условий применения нового гербицида при наземном опрыскивании, оценить риск для работающих и населения; изучить содержание действующих веществ в воздухе в пределах санитарного разрыва и в сносах воздуха (седиментационные пробы); обосновать сроки безопасного выхода людей на обработанные пестицидом площади для проведения механизированных работ.
Научно обосновать допустимые суточные дозы (ДСД) имазетапира и (ВДСД) хлоримурон-этила для человека; гигиенические нормативы содержания хлоримурон-этила в продуктах питания (соя), объектах окружающей среды (вода, почва, атмосферный воздух), воздухе рабочей зоны; имазетапира - в воде водоемов.
Научная новизна полученных результатов состоит в том, что впервые:
- установлены основные параметры токсичности при
поступлении в организм нового смесевого гербицида, оценены
кумулятивные свойства и особенности его биологического действия;
- установлено, что хлоримурон-этил и имазетапир в условиях
хронического воздействия оказывают политропное действие на
организм теплокровных животных;
- выявлено, что хлоримурон-этил оказывает влияние на
репродуктивную функцию белых крыс, показатели
эмбриотоксичности и тератогенности, вызывая дозозависимое
увеличение гибели плодов при рождении и в период лактации в двух
поколениях, увеличение постимплантационной гибели и снижение
выживаемости эмбрионов, увеличение числа случаев эмбрионов с наружной мозговой грыжей и гидроцефалией мозга;
выявлено, что действующие вещества и препаративная форма на их основе способны ухудшать процессы биологического самоочищения водоемов: хлоримурон-этил и препарат вызывают угнетение процессов биохимического потребления кислорода (БПК); имазетапир - стимулирование процессов БПК;
оценен риск для работающих и населения при наземном применении гербицида совместно с адъювантом и без него, что позволило охарактеризовать условия его применения, как соответствующие гигиеническим требованиям при строгом соблюдении рекомендованных регламентов и мер безопасности; действующие вещества не обнаружены в воздухе в пределах санитарного разрыва и в седиментационных пробах;
научно обоснованы величины гигиенических нормативов и регламенты безопасного применения гербицида.
Практическая значимость работы:
В результате проведенных комплексных гигиенических исследований для хлоримурон-этила научно обоснованы и утверждены в установленном порядке: временная допустимая суточная доза (ВДСД) для человека, гигиенические нормативы в продуктах питания и объектах окружающей среды: ВМДУ в сое (семена, масло); ОДУ в воде водоемов; ОБУВ в атмосферном воздухе; ОБУВ в воздухе рабочей зоны; ОДК в почве; для имазетапира - допустимая суточная доза (ДСД) для человека, ПДК в воде водоемов, которые вошли в нормативно-методические документы:
-Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды. ГН 1.2.1323-03. Введены в действие постановлением Главного государственного врача Российской Федерации от 6.05.2003 № 92 с 25 июня 2003 года;
-ГН 1.2.1988-06 (дополнение № 5 к ГН 1.2.1323-03) и дополнение № 11 к ГН 1.2.1323-03, необходимые для проведения предупредительного и текущего санитарного надзора гербицидов нового поколения из класса сульфонилмочевин и имидазолинов.
Материалы токсиколого-гигиенических исследований использованы при разработке технических условий ТУ 2445-024-18015953-2005.
Материалы, включающие оценку риска для работающих с пестицидом, инструкция по безопасному применению препарата, обоснование сроков безопасного выхода людей на обработанные пестицидом площади вошли в экспертное заключение по токсиколого - гигиенической оценке препарата на основе хлоримурон-этила и имазетапира, на основании которого решен вопрос о регистрации пестицида в России.
Основные положения, выносимые на защиту:
Новый смесевой гербицид на основе д.в. хлоримурон-этила и имазетапира отнесен ко 2 классу опасности (опасное соединение) в связи с репродуктивной токсичностью хлоримурон-этила. При пероральном, дермальном и ингаляционном путях поступления в организм теплокровных препарат является мало и умеренно опасным веществом (3-4 класс опасности). Гербицид при субхроническом воздействии не обладает кумулятивными свойствами по критерию гибели животных, Ккум>5. Выявленные изменения отдельных интегральных показателей (уменьшение активности АЛТ, ACT, увеличение относительной массы сердца) свидетельствуют о слабовыраженной функциональной кумуляции.
При многократном воздействии имазетапир и хлоримурон-этил характеризуются политропностью, что выражается в нарушении функционального состояния центральной нервной системы, системы крови и печени.
Хлоримурон-этил оказывает влияние на репродуктивную функцию белых крыс, вызывая дозозависимое увеличение гибели плодов при рождении и в период лактации в двух поколениях, влияет на некоторые показатели эмбриотоксичности: постимплантационную гибель, выживаемость эмбрионов. Обладает тератогенными свойствами в дозах, токсичных для материнского организма, вызывая увеличение числа случаев эмбрионов с наружной мозговой грыжей и гидроцефалией мозга
3. Оценка риска для работающих и населения при применении
смесевого гербицида совместно с адъювантом, и без него показала,
что условия труда при использовании данного препарата отвечают
гигиеническим требованиям. Хлоримурон-этил и имазетапир в
воздухе в пределах санитарного разрыва и в седиментационных
пробах не обнаружены.
4. Научно обоснованы гигиенические нормативы хлоримурон-этила (ВДСД, ОДУ в воде водоемов, ВМДУ в сое (семена, масло), ОБУВ в атмосферном воздухе, ОБУВ в воздухе рабочей зоны, ОДК в почве), имазетапира (ДСД, ПДК в воде водоемов), а также сроки безопасного выхода людей на обработанные пестицидом площади для проведения механизированных работ, для осуществления предупредительного и текущего санитарного надзора.
Апробация диссертации проведена на межотдельческой конференции ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана» Роспотребнадзора 15 апреля 2009г.
Результаты исследований доложены и обсуждены на научно-практических конференциях:
«Гигиеническая наука и санитарная практика в творчестве молодых» (Москва, 2005); III Всероссийский форум «Здоровье нации - основа процветания России» (раздел «Здоровье нации и здравоохранение») (Москва, 2007); «Факторы риска производственной и окружающей среды для здоровья населения» (Москва, 2007); IV Всероссийском форуме «Здоровье нации -основа процветания России» (Москва, 2008г.); III съезде токсикологов России (Москва, 2008г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ в центральной печати и сборниках научных трудов.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на // страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания объектов, объемов и методов исследования, 2 глав собственных исследований, обсуждения результатов и выводов. Иллюстрации и фактический материал представлены в таблицах и рисунках. Список литературы содержит ;/?источников, из них отечественных и 3*1 - иностранных авторов.
