Порівняльна токсиколого-гігієнічна оцінка сучасних хімічних засобів захисту яблуневих садів. На підставі аналізу даних літературних джерел, інформації Інтернет-сайтів і матеріалів досьє фірм-виробників встановлено, що препарати Актара 25 WG, Рімон 10, Флінт 50 і Стробі та їх д.р. є малотоксичними (4 клас) при пероральному та помірно токсичними (3 клас) при інгаляційному надходженні в організм лабораторних тварин. В той же час більшість з досліджуваних синтетичних піретроїдів та їх д.р. при пероральному надходженні є помірно токсичними (3 клас), а при інгаляційному – високотоксичними (2 клас). При перкутанному надходженні усі досліджувані речовини є мало або помірно токсичними.
Віддалені ефекти дії (канцерогенна, мутагенна, тератогенна активність та вплив на репродуктивну функцію) не є лімітуючими при токсикологічній оцінці усіх досліджуваних д.р. та препаратів на їх основі.
Враховуючи, що найменша максимальна недіюча доза новалурону (1,1 мг/кг) встановлена в хронічному досліді на щурах-самцях за загальнотоксичною дією, обґрунтовано ДДД новалурону для людини на рівні 0,01 мг/кг (коефіцієнт запасу 100).
Розробка хроматографічних методів визначення залишкових кількостей новалурону. Розроблені оптимальні умови екстракції, очищення та концентрування новалурону з об’єктів навколишнього середовища. Встановлено, що найоптимальнішим методом хроматографічного визначення новалурону, враховуючи його леткість, полярність та розчинність, є ВЕРХ. Виявлено, що в умовах ВЕРХ новалурон ефективно визначається ультрафіолетовим детектором при довжині хвилі 252нм на сталевій колонці 250´4,6 мм, заповненій нерухомою фазою Нуклеосил 100-5С18,при кімнатній температурі. Найкращою є рухома фаза ацетонітрил–бідистильована вода (7+3 за об’ємом) при швидкості 1,0 мл/хв. За цих умов час утримування новалурону становить 7,6±0,3хвилини, мінімальна кількість речовини, що детектується,20 нг, лінійний діапазон детектування 20–200 нг.
У результаті вивчення закономірностей хроматографічної поведінки новалурону в умовах ТШХ на пластинках „SilufolUV254” та „Sorbfil” встановлено, що для виявлення зон його локалізації специфічною є реакція азосполучення з α-нафтолом. При цьому мінімальна кількість новалурону, що детектується, становить 1 мкг, лінійний діапазон детектування 1–10 мкг.
Запропоновані методи аналітичного визначення новалурону з використанням ВЕРХ є високочутливими і селективними, з межами кількісного визначення (МКВ) в повітрі робочої зони – 0,5 мг/м3, атмосферному повітрі – 0,008 мг/м3, воді – 0,002 мг/дм3, ґрунті, яблуках та яблучному соку – 0,05 мг/кг.
Еколого-гігієнічна оцінка поведінки пестицидів в об’єктах агроценозу яблуневого саду.Динаміка залишкових кількостей інсектицидів та фунгіцидів в об’єктах агроценозу при застосуванні досліджуваних препаратів в максимальних нормах витрат і кратності обробок незалежно від способу обприскування (вентиляторне або ранцеве) підкоряється експоненціальній залежності (рис. 1). За стійкістю в ґрунті та вегетуючих сільськогосподарських культурах в агро-кліматичних зонах України досліджувані пестициди є помірно небезпечними і згідно з чинною гігієнічною класифікацією можуть бути віднесені до 3 класу небезпечності.
Результати проведених досліджень дозволили обґрунтувати величини МДР лямбда-цигалотрину, зета-циперметрину, есфенвалерату, тіаметоксаму, трифлоксистробіну та крезоксим-метилу у яблуках та яблучному соку та терміни очікування до збирання урожаю після останньої обробки яблуневих садів досліджуваними препаратами (табл. 1). На момент збирання урожаю залишкових кількостей пестицидів у плодах яблунь та яблучному соку не виявлено. Теоретичні концентрації пестицидів, розраховані на основі математичних моделей на час закінчення терміну очікування, нижчі за величини МДР (див. табл.1), що підтверджує можливість отримання безпечної сільськогосподарської продукції при дотриманні встановлених агротехнічних та гігієнічних регламентів.
Таблиця 1
Математичні моделі процесу зникнення досліджуваних пестицидів з плодів яблунь
| Діюча речовина | Математичнамодель | Період напіврозпаду, доба | Термін очікування, доба | Розрахункова концентрація на час збору урожаю, мг/кг | МДР/МКВ, мг/кг |
| Лямбда-цигалотрин:Карате 050 ЕСКарате Зеон СSКарате Зеон СS* | Ct=0,010´e-0,086 tCt=0,040´e-0,121 tCt=0,042´e-0,108 t | 8,05,76,4 | 301414 | 0,0010,0070,009 | н.д./0,01н.д./0,01н.д./0,01 |
| Циперметрин | Ct=0,032´e-0,090 t | 7,6 | 25 | 0,003 | 0,01/ |
| Альфа-циперметрин | Ct=0,070´e-0,044 t | 15,8 | 45 | 0,010 | 0,02/ |
| Зета-циперметрин | Ct=0,051´e-0,095t | 7,3 | 20 | 0,008 | н.д./0,01 |
| Есфенвалерат | Ct=0,085´e-0,067t | 10,3 | 20 | 0,022 | н.д./0,05 |
| ТіаметоксамТіаметоксам* | Сt=0,050´e-0,096tСt=0,051´e-0,178t | 8,43,9 | 1414 | 0,0130,004 | 0,1/0,1/ |
| Трифлоксистробін | Сt=0,05´e-0,072 t | 10,1 | 20 | 0,012 | 0,04/ |
| Крезоксим-метил | Сt=0,07´e-0,069 t | 10,1 | 30 | 0,010 | 0,05/ |
| Новалурон | Сt=0,067´e-0,069 t | 10,3 | 20 | 0,017 | 0,1/ |
П р и м і т к и:
1. * – в умовах приватних підсобних господарств;
2. н.д. – не допускається.
Потенційний екотоксикологічний ризик використання пестицидів нового покоління на основі новалурону (1,20´10-4), тіаметоксаму (1,28´10-4), трифлоксистробіну (1,20´10-4) та крезоксим-метилу (1,60´10-4) у ґрунтово-кліматичних умовах Поліської, Лісостепової та Степової зон України є на 4 порядки нижчим, ніж у ДДТ, та на 1–3 порядки нижчим, ніж у хлор- і фосфорорганічних сполук, сим-триазинів, шестичленних гетероциклів та синтетичних піретроїдів першого та другого поколінь, зокрема лямбда-цигалотрину (1,18´10-3) та циперметрину (1,91´10-3).
Наукове обґрунтування гігієнічних нормативів новалурону в об’єктах навколишнього середовища та продукції садівництва. На основі регресійних залежностей значення гігієнічного нормативу від параметрів токсикометрії науково обґрунтовані величини ОБРВ новалурону у повітрі робочої зони – 1,0 мг/м3 та атмосферному повітрі – 0,01 мг/м3.
Результати вивчення впливу новалурону на органолептичні показники якості води дозволили рекомендувати як порогову за органолептичною ознакою шкідливості концентрацію новалурону у воді на рівні 0,605 мг/дм3 (лімітуючий критерій – запах). Новалурон у концентраціях 0,6 та 1,0 мг/дм3 здатний інтенсифікувати процеси біохімічної потреби у кисні, спричиняти фазові зміни процесів нітрифікації азотовмісних органічних речовин, стимулювати розвиток сапрофітної водної мікрофлори, що може призвести до виникнення у воді стану анаеробіозу та зниження інтенсивності процесів самоочищення водойми (рис. 2). Як порогова за загальносанітарною ознакою шкідливості у воді рекомендована концентрація новалурону 0,06 мг/дм3.
Керуючись методичними підходами до комплексного гігієнічного нормування пестицидів в об’єктах довкілля та враховуючи величину ДДД, була розрахована максимальна недіюча концентрація новалурону у воді за санітарно-токсикологічним показником шкідливості – 0,02 мг/дм3. Це дозволило обґрунтувати ГДК новалурону у воді водойм господарсько-питного та культурно-побутового призначення на рівні 0,02 мг/дм3 за лімітуючою санітарно-токсикологічною ознакою шкідливості.
На підставі визначення залишкових кількостей новалурону та оцінки його впливу на органолептичні властивості продукції садівництва з урахуванням даних про його токсичність науково обґрунтовано величину МДР новалурону у яблуках та яблучному соку на рівні 0,1 мг/кг (див. табл. 1). Динаміка залишкових кількостей новалурону у плодах яблунь дозволила рекомендувати термін очікування до збирання урожаю – 20 діб після останньої обробки. Ймовірна концентрація новалурону у плодах яблунь на цей час, визначена на основі експоненціальної моделі процесу зникнення, становитиме 0,017 мг/кг, що на 1 порядок нижче за рекомендовану МДР.
У ґрунтово-кліматичних умовах Поліської та Лісостепової зон України новалурон є помірно стійким у ґрунті; період напіврозпаду становить 16,1−16,5 діб. На підставі регресійних моделей, що описують залежність гранично допустимої концентрації хімічної речовини у ґрунті від її нормативів у суміжних середовищах, встановлено величину ОДК новалурону у ґрунті на рівні 0,1 мг/кг.
Гігієнічна оцінка умов праці та професійного ризику при застосуванні досліджуваних пестицидів в яблуневих садах. При вивченні умов праці при використанні препаратів Актара 25 WG, Рімон 10, Циперкіл 250 ЕС, Альфагард 100, Ф’юрі, Флінт 50 і Стробі для обробки яблуневих садів шляхом вентиляторного обприскування в агропромисловому секторі та препаратів Рімон 10, Актара 25 WG, Карате Зеон СS, Флінт 50 і Стробі шляхом ранцевого обприскування в умовах приватного підсобного господарства встановлено, що концентрації д.р. у повітрі робочої зони заправника, тракториста або оператора ранцевого обприскувача, які при цьому реєструються, у 5–200 разів нижчі за затверджені гігієнічні нормативи в повітрі робочої зони. У повітрі в зоні можливого зносу досліджувані д.р. не були визначені.
Показано, що сумарний потенційний ризик шкідливого впливу д.р. на організм працюючих при комплексному надходженні через дихальні шляхи та шкіру, в тому числі й агравований, не перевищує 1, тобто є допустимим (табл. 2). Провідну роль у формуванні професійного ризику в умовах агропромислового сектора відіграє забруднення шкірних покривів, тоді як у операторів ранцевих обприскувачів ризики при перкутанному та інгаляційному надходженні були приблизно однакові.