Версія для друку

Оцінка небезпечності, комплексне гігієнічне нормування флорпірауксифен-бензилу та обґрунтування регламентів безпечного застосування гербіциду на його основі для захисту рису

  • Автори: О.П. Кравчук, С.Г. Сергєєв, В.І. Медведєв, А.П. Гринько, Н.В. Колонтаєва, О.П. Васецька, О.М. Багацька, О.М. Кузнєцова, П.В. Алейнов
  • УДК: 614.7:613.26:615.9:543.393:632.95
  • DOI: 10.33273/2663-4570-2020-88-1-42-53
Завантажити прикріплення:

ДП «Науковий центр превентивної токсикології, харчової та хімічної безпеки імені академіка Л.І.Медведя Міністерства охорони здоров'я України», м. Київ, Україна

РЕЗЮМЕ. Флорпірауксифен-бензил – новий синтетичний селективний листяний гербіцид з групи піридинів з ауксиновим механізмом дії. Препарат Дівікстон, КЕ (д.р. – флорпірауксифен-бензил, 25 г/л) запропонований для захисту посівів рису від бур'янів.

Для державної реєстрації в сільському господарстві України та попередження можливості токсичного впливу на здоров'я людей і якість навколишнього середовища проведено оцінку небезпечності нового засобу захисту рослин, обґрунтовано критерії безпечності для здоров'я та середовища життєдіяльності людини. Обґрунтовано допустиму добову дозу флорпіраук-сифен-бензилу для людини на рівні 0,02 мг/кг; розроблено гігієнічні нормативи флорпірауксифен-бензилу у рисі, виробничому середовищі, повітрі, воді та ґрунті, критерії для контролю впливу на робітників, регламенти безпечного застосування гербіциду Дівікстон, КЕ в сільському господарстві.

Мета. Токсиколого–гігієнічна оцінка флорпірауксифен-бензилу та препарату Дівікстон, КЕ, обґрунтування критеріїв безпечності для здоров'я людей, оцінка можливості впливу на сільськогосподарських робітників та населення при наземному та авіаційному застосуванні препарату для захисту посівів рису.

Методи. Експертно-аналітичні, токсикологічні, фізико-хімічні, статистичні та гігієнічні.

Результати. На основі параметрів гострої токсичності за різних шляхів впливу, сенсибілізуючих властивостей та подразнюючої дії на слизові оболонки очей і шкіру флорпірауксифен-бензил і гербіцид Дівікстон, КЕ класифікуються як помірно небезпечні (3 клас). Віддалені ефекти дії (канцерогенність, мутагенність і тератогенність, токсичність для репродуктивної функції та розвитку) не є лімітуючими критеріями при оцінці небезпечності флорпірауксифен-бензилу. Затверджена в Україні ДДД флорпірауксифен-бензилу для людини – 0,02 мг/кг.

У результаті проведених польових випробувань в Україні встановлено, що величина професійного ризику за впливу флорпі-рауксифен-бензилу інгаляційним шляхом і через шкіру при наземному та авіаційному застосуванні не перевищувала допустимого рівня, санітарно-захисні зони забезпечують безпеку застосування гербіциду для населення та об'єктів довкілля; під час збирання врожаю в зерні рису та ґрунті рисового чеку залишки флорпірауксифен-бензилу не виявлені.

Висновок. Застосування гербіциду Дівікстон, КЕ для захисту рису у відповідності до сільськогосподарських та гігієнічних норм та регламентів не призведе до забруднення сільськогосподарської продукції та об'єктів навколишнього середовища та буде безпечним для населення та сільськогосподарських робітників.

Ключові слова: гербіцид, флорпірауксифен-бензил, токсичні властивості, оцінка небезпечності, гігієнічні нормативи та регламенти.

Флорпірауксифен-бензил – синтетичний селективний листяний гербіцид з групи піридинів з ауксиновим механізмом дії. На його основі запропонований препарат Дівікстон, КЕ (д.р. - флорпірауксифен-бензил, 25 г/л) для застосування в Україні з метою захисту посівів рису від найбільш поширених однорічних трав'янистих і широколистих бур'янів з нормою витрат 1,0–1,2 л/га одно–, двократно, наземним та авіаційним методами обприскування.

Флорпірауксифен-бензил зареєстрований в США (2017 р.). Включення даної діючої речовини в Доповнення I Регламенту ЄС 1107/2009 офіційно схвалено та стало чинним з 24 липня 2019 р. [1].

Флорпірауксифен-бензил є новою діючою речовиною препарату, яка раніше не проходила процедуру реєстрації в Україні. Ключовим елементом цієї процедури є оцінка небезпечності нового засобу захисту рослин, обґрунтування критеріїв та вимог безпеки, дотримання яких попереджає можливість негативного впливу на здоров'я людей і зміну якості навколишнього середовища.

Мета роботи полягала в оцінці небезпечності флорпірауксифен-бензилу та препарату Дівікстон, КЕ для людини та довкілля, обґрунтуванні допустимої добової дози (ДДД) флорпірауксифен-бензилу для людини, його гігієнічних нормативів в рисі, повітрі робочої зони, атмосферному повітрі, воді водойм і ґрунті, а також критеріїв для контролю комплексного впливу на робітників, вимог безпеки під час застосування препарату, термінів відновлення робіт і термінів очікування до збирання врожаю рису після застосування гербіциду.

Матеріали та методи дослідження.

Флорпірауксифен-бензил за хімічною структурою відноситься до похідних піколінової кислоти.

Хімічна назва, структурна формула і фізико–хімічні властивості флорпірауксифен-бензилу наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Фізико-хімічні властивості флорпірауксифен-бензилу

 

Токсикологічну та гігієнічну оцінку препарату Дівікстон, КЕ та його діючої речовини – флорпірауксифен-бензилу, обґрунтування ДДД флорпірауксифен-бензилу проводили за результатами досліджень фірми-виробника та даними літератури [1-6] відповідно до методичних вказівок [8] і діючої в Україні гігієнічної класифікації [9]. Вивчення динаміки вмісту флорпірауксифен-бензилу та обґрунтування його максимально допустимого рівня (МДР) у рисі проводили відповідно до методичних вказівок [8] і основних принципів, викладених у керівництвах Продовольчої та сільськогосподарської організації ООН (FАО) [10]. Відбір і транспортування проб для досліджень здійснювали відповідно до уніфікованих правил [11].

Вміст флорпірауксифен-бензилу в рисі проводили відповідно до вимог рекомендованих методичних вказівок [12]. Межа кількісного визначення (МКВ) методом високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) в зерні рису становить 0,005 мг/кг.

З метою обґрунтування орієнтовних безпечних рівнів впливу (ОБРВ) флорпірауксифен-бензилу в повітрі робочої зони і атмосферному повітрі керувалися методичними вказівками [13 – 15].

Розробку та обґрунтування гранично допустимої концентрації (ГДК) флорпірауксифен-бензилу у воді водойм проводили згідно з методичними вказівками [8] і основними положеннями [16, 17]. Відповідно до розроблених методичних вказівок з визначення флорпірауксифен-бензилу у воді водойм [18] межа кількісного визначення (МКВ) речовини методом високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) становить 0,001 мг/дм3.

Обґрунтування орієнтовно допустимої концентрації (ОДК) флорпірауксифен-бензилу в ґрунті проводили відповідно до методичних вказівок [19]. МКВ флорпірауксифен-бензилу в ґрунті методом ВЕРХ відповідно до розроблених методичних вказівок [20] – 0,05 мг/кг.

Для прогнозування небезпечності впливу флорпірауксифен-бензилу на сільськогосподарських робітників під час його застосування розраховували коефіцієнти вибіркової дії (КВД), що є відношенням ефективної норми витрати і величин середньо-смертельних доз при нанесенні речовини на шкіру (КВДд) та концентрацій при інгаляційному впливі (КВДі). Результати оцінювали за шкалою: КВД <1 – надзвичайно низька вибіркова дія, КВД від 1 до 99 – низька вибіркова дія, КВД ≥100 – достатня вибіркова дія [21].

Дослідження та оцінку небезпечності зовнішнього впливу флорпірауксифен-бензилу на сільськогосподарських робітників, зайнятих застосуванням препарату Дівікстон, КЕ, потенційного впливу флорпірауксифен-бензилу на населення за межею санітарно–захисної зони під час обробки препаратом та працюючих при виконанні робіт на оброблених гербіцидом площах виконували відповідно до методичних вказівок [8] та рекомендацій [22].

Відповідно до методичних рекомендацій [22] при обґрунтуванні орієнтовної допустимої інгаляційної дози (ДДі) використаний ОБРВ у повітрі робочої зони; при обґрунтуванні орієнтовної допустимої дермальної дози (ДДд) – NOAEL для щурів з репродуктивної (системної) токсичності, максимальна величина абсорбції флорпірауксифен-бензилу через шкіру, розрахований орально-шкірний коефіцієнт та ізоеффектівна NOAEL при нанесенні на шкіру, використаний коефіцієнт запасу.

Визначення вмісту флорпірауксифен-бензилу в об'єктах виробничого та навколишнього середовища здійснювали відповідно до вимог, зазначених у методичних вказівках [23]. Межі кількісного визначення діючої речовини методом ВЕРХ у повітрі робочої зони – 0,07 мг/м3, атмосферному повітрі – 0,008 мг/м3 і ґрунті – 0,14 мг/кг.

Результати та їх обговорення

Відповідно до Гігієнічної класифікації пестицидів за ступенем небезпечності (ДСанПіН 8.8.1.002–98) [9] флорпірауксифен-бензил технічний за параметрами гострої пероральної та дермальної токсичності відноситься до 4-го класу небезпечності, гострої інгаляційної токсичності – до 3-го класу небезпечності, за подразнюючою дією на шкіру – до 4-го класу небезпечності і на слизові оболонки очей – до 3-го класу небезпечності, за алергенною дією – до 3-го класу небезпечності. За лімітуючими показниками токсичності флорпірауксифен-бензил відноситься до пестицидів 3-го класу небезпечності.

Препарат Дівікстон, КЕ відповідно до ДСанПіН 8.8.1.002–98 [9] за параметрами гострої пероральної та дермальної токсичності відноситься до 4-го класу небезпечності, гострої інгаляційної токсичності – до 3-го класу небезпечності, за подразнюючою дією на шкіру і слизові оболонки очей – до 3-го класу, за алергенною дією – до 4-го класу небезпечності. За лімітуючим критерієм шкідливості препарат Дівікстон, КЕ відноситься до пестицидів 3-го класу небезпечності.

При вивченні абсорбції, метаболізму та екскреції радіоактивно–міченого флорпірауксифен-бензилу (14С) встановлено, що речовина швидко абсорбується, виведення становитьь 74 – 90 % (у щурів), 83 – 87 % (у мишей) і 93 % (у кролів). Абсорбована доза швидко виділяється із сечею: загальна елімінація – 11–15 %, 37 – 48 % і 67 % від введеної дози, відповідно у щурів, мишей і кролів. Велика частина речовини, яка виводиться з сечею (90 – 92 %), припадає на перші 24 години після введення у гризунів і 96 % – на перші 48 годин у кроликів. Інша частина пероральної дози виділялася з фекаліями: 59 – 77 % у щурів, 39 –46 % у мишей і 25 % у кролів.

У зразках сечі, крові і печінки флорпірауксифен-бензил не виявлений. У сечі найбільш значущим метаболітом для всіх видів тварин була флорпірауксифен кислота. На інші метаболіти, які ідентифіковані, як О-диметил глюкуронід флорпірауксифен, О-диметил сульфат флорпірауксифен і О-диметил флорпірауксифен, доводилося ˂ 3 % введеної дози у щурів і мишей та 8–17 % дози у кролів. У цілому, флорпірауксифен-бензил швидко абсорбується. Абсорбована фракція піддається повному гідролізу до кислоти та інших, менш значущих метаболітів, які швидко елімінуються з організму.
Накопичення в тканинах не виявлено. Значущих статевих відмінностей в розподілі речовини в організмі тварин не встановлено.

Порівняльне вивчення метаболізму флорпірауксифен-бензилу in vitro в мікросомах печінки мишей, щурів, кролів, собак і донорів людини показало подібність його метаболічного профілю для різних біологічних видів.

Дослідження in vitro абсорбції через шкіру показало, що флорпірауксифен-бензил має низьку дермальную абсорбційну властивість – 0,07 % від дози нерозведенї речовини та 4,4 % від дози розведеної речовини (1:1000).

Для флорпірауксифен-бензилу при підгострому дермальному надходженні до організму щурів самців і самок встановлено NOАEL на рівні 1000 мг/кг (на підставі системної токсичності), при підгострому пероральному надходженні NOAEL для щурів самців і самок – < 250 мг/кг (на підставі підвищення абсолютної маси щитовидної залози і нирок), NOEL для мишей самців і самок – 1000 мг / кг, NOАEL для собак – 30000 ppm (для самців – 873 мг / кг і для самок – 1035 мг / кг).

У субхронічних експериментах NOАEL для щурів-самців – 1000 мг/кг і щурів самок – 100 мг/кг (на підставі підвищення рН сечі та слабкої мінералізації канальців мозкового шару нирок у самок), NOEL для мишей-самців – 1000 мг/кг, NOАEL для мишей-самок – 1000 мг/кг (на підставі зниження маси тіла, абсолютної і відносної маси яєчників у самок); у собак при вивчених дозах токсичних ефектів не виявлено, NOEL для собак – 30000 ppm (для самців – 1008 мг/кг і самок – 1216 мг/кг).

При хронічному пероральному впливові NOАEL для щурів самців і самок – 10 мг/кг (у самців на підставі підвищення абсолютної маси епідидимісів, тенденції до збільшення числа випадків слабкого/помірного ступеня дегенерації яєчок; у самок – підвищення абсолютної маси нирок, зниження діурезу і підвищення питомої маси сечі, зниження абсолютної та/або відносної маси селезінки, підвищення абсолютної маси наднирників). NOEL для мишей-самців – 1000 мг/кг, самок – 800 мг/кг (за системною токсичністю). NOАEL для собак – 300 ppm (самців – 7,4 мг/кг, самок – 7,3 мг/кг) на підставі підвищення випадків вогнищевої гіперплазії епітелію лоханок нирок.

Флорпірауксифен-бензил не проявляє мутагенної активністі. Канцерогенна дія в експерименті на мишах не виявлена. У щурів-самців виявлено збільшення випадків фіброаденом молочної залози та односторонньої інтерстиціальної аденоми сім'яників, у самок канцерогенної дії не виявлено. NOАEL для щурів-самців за онкогенним ефектом – 50 мг / кг.

NOАEL для вагітних самок щурів – 975-1000 мг/кг, для розвитку плода – менше 975-1000 мг/кг (на підставі наявності аномалій розвитку у 3–х плодів з одного посліду). NOEL для вагітних самок кролів – менше 1042 мг/кг (у зв'язку зі зниженням маси тіла), NOАEL для розвитку плода – 1042 мг/кг.

NOАEL за репродуктивною токсичністю – 300 мг/кг, NOАEL з системної токсичності – менше 10 мг/кг (на підставі достовірного підвищення маси нирок у Р1 самок, збільшення розміру лоханок нирок, морфологічних змін внутрішніх органів).

Відповідно до ДСанПіН 1.8.8.02.98 флорпірауксифен-бензил за мутагенною активністю відноситься до 4 класу небезпечності, канцерогенною активністю – до 3 класу небезпечності, тератогенною активністю, ембріо– і репродуктивною токсичністю – до 3 класу небезпечності.

Таким чином, флорпірауксифен-бензил характеризується загальнотоксичною дією на організм з переважаючим ураженням нирок.

Виходячи з лімітуючого NOAEL для щурів 10 мг/кг і коефіцієнта запасу 100, ДДД флорпірауксифен-бензилу для людини становитиме 0,1 мг/кг. Однак, досліджувана речовина належить до синтетичних ауксинових гербіцидів, які в рослинному організмі імітують ефект натурального рослинного гормону ауксину, вплив флорпірауксифен-бензилу на теплокровних тварин характеризується відсутністю чіткої залежності «доза-ефект», проявами або посиленням токсичних ефектів на рівні малих доз, неможливістю повністю виключити гормональний механізм розвитку пухлин, токсичними ефектами на потомство в постнатальному періоді розвитку. У зв’язку з цим при обґрунтуванні ДДД був введений модифікуючий коефіцієнт 5. З урахуванням вище наведених негативних характеристик ДДД флорпірауксифен-бензилу для людини рекомендоана та затверджена в Україні на рівні 0,02 мг/кг.

На основі гігієнічної оцінки стійкості, міграції, накопичення, розкладання флорпірауксифен-бензилу в об'єктах навколишнього середовища та продовольчій сировині, обґрунтування нормативів і регламентів безпечного застосування препарату Дівікстон, КЕ (д.р. – флорпірауксіфен-бензил, 25 г / л) отримані наступні результати.

Низький тиск парів флорпірауксифен-бензилу (3,2 × 10-02 мПа при 20 °C) разом з низькою константою закону Генрі (1,28 Па м 3/моль при рН 7) і розрахунковим періодом напіврозпаду при фотохімічному окисленні в повітрі (1,2 дня) вказують, що рівні флорпірауксифен-бензилу в повітрі після звичайного використання будуть дуже низькими.

Виходячи з низького потенціалу випаровування і фізико-хімічних властивостей флорпірауксифен-бензилу, концентрації в повітряному середовищі та їх перенесення у повітрі вважаються незначними.

Проведено обґрунтування величин ОБРВ флорпірауксифен-бензилу в повітрі робочої зони та атмосферному повітрі населених місць [8, 13-15]. Для розрахунку величин ОБРВ флорпірауксифен-бензилу використані параметри його гострої токсичності при пероральному, дермальному та інгаляційному надходженні до організму, розрахункова порогова концентрація для піддослідних тварин при хронічному інгаляційному впливові, молекулярна маса речовини тощо. Рекомендовані та затверджені величини ОБРВ флорпірауксифен-бензилу в повітрі робочої зони на рівні 1,5 мг/м3 (МКВ методом ВЕРХ – 0,07 мг/м3) і в атмосферному повітрі населених місць на рівні 0,006 мг/м3 (МКВ методом ВЕРХ – 0,006 мг/м3).

Оскільки флорпірауксифен-бензил є продуктом, що використовується в затоплених ставках (чеках) на рисі, аеробні умови при затопленні найбільш важливі для визначення шляху деградації флорпірауксифен-бензилу в ґрунті. При нанесенні на водний шар в аеробних системах затоплених ґрунтів флорпірауксифен-бензил або піддається гідролізу до кислоти у водному шарі або розподіляється на ґрунті, де розкладається до флорпірауксифен гідроксибензилового ефіру. Максимальні загальні концентрації флорпірауксифен кислоти та гідроксибензилового ефіру в системі становили 33 % і 16 % внесеної радіоактивності відповідно. Обидва метаболіти додатково деградували до флорпірауксифен гідроксикислоти. Максимальна загальна концентрація флорпірауксифен гідроксикислоти в системі становила 64 % внесеної радіоактивності. Кінцевими продуктами деградації є CO2 і залишки, що не екстрагуються.

Фотолітичний період напіврозпаду флорпірауксифен-бензилу в ґрунті становить приблизно 49,3 дня природного річного сонячного світла в умовах 30 – 50° північної широти. Деградація флорпірауксифен-бензилу в темних контрольних зразках була дуже повільною протягом дослідження.

Вивчено деградацію флорпірауксифен-бензилу в польових умовах на 6 комерційних рисових полях в Італії та Іспанії. У воді рисового чеку спостерігалися продукт первинної деградації– флорпірауксифен кислота – максимум 92,8 % від застосованої вихідної речовини, флорпірауксифен гідроксикислота – 13,1 %, флорпірауксифен гідроксибензиловий ефір – 0,6 %, також два дехлорованих продукти фотолізу були виявлені на більш низьких рівнях (< 3 %). У ґрунті рисового чека в значній кількості виявлялася тільки вихідна речовина. Флорпірауксифен-бензил швидко деградує з середньою геометричною величиною T50, яка дорівнює 3,3 доби на ґрунті рисового чека. У воді рисового чека флорпірауксифен-бензил і метаболіт флорпірауксифен кислота демонстрували значення середньої геометричної T50 менше 1 дня [3]. За даними PPDB [6] T50 деградації флорпірауксифен-бензилу в ґрунті затоплених рисових полів коливається в межах 8-10 днів, флорпірауксифен кислоти – 7 - 10 днів.

Результати досліджень у польових умовах дозволяють віднести флорпірауксифен-бензил та флорпірауксифен кислоту до 4 класу небезпечності за критерієм «стабільність у ґрунті» (ДСанПiН 8.8.1.002–98) [8].

Індекс GUS, розрахований для флорпірауксифен-бензилу, становить – 0,76, що вказує на низький потенціал (GUS < 1,8) вимивання (вилуговування) з ґрунту, тоді як для флорпірауксифен кислоти GUS становить 3,38, тобто речовина характеризується високим потенціалом вимивання (GUS > 2,8) [6]. У зв'язку з цим очікується, що вихідна речовина (флорпірауксифен-бензил) не буде вилуговувати через профіль ґрунту і потрапляти в ґрунтові води, що не можна сказати про флорпірауксифен кислоту. Але беручи до уваги потенційні концентрації флорпірауксифен-бензилу і швидкість розкладання продуктів його трансформації в ґрунті, концентрації цих продуктів у ґрунтових водах будуть дуже низькими.

Поведінка флорпірауксифен-бензилу у воді характеризується відносною стійкістю до гідролізу при кислому і нейтральному значеннях рН, але в лужному середовищі флорпірауксифен-бензил швидко гідролізується до флорпірауксифен кислоти. Значення T50 для флорпірауксифен-бензилу при 25° С становили 913, 111 і 1,3 доби при рН 4, 7 і 9 відповідно. Флорпірауксифен кислота була стійка до гідролізу.

Фотодеградація флорпірауксифен-бензилу в стерильному буфері з pH 4 і в природній воді була надзвичайно швидкою зі значеннями T50 – 0,07 і 0,16 доби (з поправкою на літнє сонячне світло при 40° північної широти) відповідно. Флорпірауксифен-бензил швидко піддається фотолізу до дехлорованого флорпірауксифен-бензилу, який в подальшому швидко гідролізується до дехлорованої флорпірауксифен кислоти. Подальша деградація приводить до утворення декількох дрібних ланцюгових органічних кислот і виділенню СО2.

При нанесенні на водний шар в аеробних системах вода–осад флорпірауксифен-бензил або гідролізується до флорпірауксифен кислоти у водному шарі, або розподіляється в осаді, де деградує до флорпірауксифен гідроксибензиловго ефіру. Геометрична середня загальних значень T50 у системі вода–осад мала наступні значення: 5 днів для флорпірауксифен-бензилу, 6 днів для флорпірауксифен кислоти, 9 днів для флорпірауксифен гідроксибензилового ефіру і 80 днів для флорпірауксифен гідроксикислоти. Кінцевими продуктами розпаду були CO2 і залишки, що не екстрагуються.

Результати досліджень в аеробних системах вода–осад дозволяють орієнтовно віднести флорпірауксифен-бензил і флорпірауксифен кислоту до 2 класу небезпечності за критерієм «стабільність у воді» (ДСанПiН 8.8.1.002–98) [9].

Обґрунтування гранично допустимої концентрації флорпірауксифен-бензилу в воді водойм господарсько–питного та культурно–побутового призначення проводили за такими основними напрямками [8, 15, 16] – вивчення впливу діючої речовини на органолептичні властивості води і загальний санітарний режим водойм, визначення максимально недіючої концентрації флорпірауксифен-бензилу у воді за санітарно–токсикологічною ознакою шкідливості.

Пороговою концентрацією за впливом флорпірауксифен-бензилу на запах є концентрація речовини на рівні 0,002 мг/дм3. Порогова концентрація речовини по впливу на кольоровість та каламутність знаходилася вище його концентрації на межі розчинності (> 0,01 мг/дм 3). Порогова концентрація речовини за впливом на здатність водних розчинів до піноутворення – 0,009 мг/дм3.

Таким чином, пороговою концентрацією за впливом на органолептичні властивості води є концентрація флорпірауксифен-бензилу на рівні 0,002 мг/дм3.

Для оцінки впливу флорпірауксифен-бензилу на загальний санітарний режим водойм вивчали характер і інтенсивність біохімічного споживання кисню (БСК) – як найбільш значимого показника здатності водойми до самоочищення від органічного забруднення, вміст розчиненого кисню, стан процесів амоніфікації і нітрифікації азотовмісних органічних речовин, реакцію (рН) водного середовища, динаміку розвитку і відмирання водної сапрофітної мікрофлори. Дослідження проводились з флорпірауксифен-бензилом у концентраціях – 0,01 мг/дм3, 0,001мг/дм3 и 0,0001 мг/дм3 у річковій воді.

Флорпірауксифен–бензил в концентраціях 0,01 мг/дм3 і 0,001 мг/дм3 стимулює процеси БСК. Зміни БСК у модельному водоймі з концентрацією флорпірауксифен-бензилу 0,01 мг/дм3 в усі терміни досліджень коливалися в межах до 20 % по відношенню до контролю. Концентрація флорпірауксифен-бензилу 0,01 мг/дм3 прийнята як порогова за впливом на процеси БСК. Вплив флорпірауксифен-бензилу на вміст розчиненого кисню у воді водойм був незначним. Вміст флорпірауксифен-бензилу на рівні 0,001 мг/дм 3 був прийнятий в якості порогової концентрації за дії на процеси амоніфікації та нітрифікації.

Флорпірауксифен-бензил не впливав на рН водного середовища. Результати мікробіологічних досліджень показали, що флорпірауксифен-бензил не чинить істотного впливу на водну мікрофлору. Пороговою концентрацією флорпірауксифен-бензилу за впливом на динаміку розвитку і відмирання водної сапрофітної мікрофлори була прийнята концентрація 0,001 мг/дм3.

Таким чином, пороговою концентрацією флорпірауксифен-бензилу за впливом на загальний санітарний режим водойм є концентрація 0,001 мг/дм 3.

При розрахунку максимально недіючої концентрації флорпірауксифен-бензилу у воді за санітарно–токсикологічною ознакою шкідливості виходили з величини ДДД флорпірауксифен-бензилу - 0,02 мг/кг, маси тіла людини - 60 кг, середньодобового споживання води на рівні 3 літрів і 10 % від допустимого добового надходження речовини в організм людини з водою у відповідності з основними положеннями [17]. В результаті розрахунків отримана величина максимально недіючої концентрації флорпірауксифен-бензилу на рівні 0,04 мг/дм3.

На підставі порогових і підпорогового рівнів, встановлених за основними показниками шкідливості, проведено обґрунтування ГДК флорпірауксифен-бензилу у воді водойм господарсько–питного та культурно–побутового призначення. Аналіз отриманих даних дозволив зробити висновок, що лімітуючою ознакою несприятливої дії флорпірауксифен-бензилу є загальносанітарна. В якості ГДК флорпірауксифен-бензилу у воді водойм господарсько–питного та культурно–побутового призначення рекомендована і затверджена концентрація 0,001 мг/дм3 (лімітуюча ознака шкідливості – загальносанітарна). Межа кількісного визначення флорпірауксифен-бензилу у воді методом ВЕРХ становить 0,001 мг/дм3.

Метаболізм діючої речовини флорпірауксифен-бензилу у воді був досліджений [3, 5] з використанням трьох тест–субстанцій з радіоактивною міткою 14С (на феніл–, піридин– і бензил– фрагментах) в умовах трьох типових варіантів посадки/ застосування на рисі: з внесенням в воду, із затопленням і нанесенням на листя, з нанесенням на сухий посів. У результаті встановлено, що метаболізм флорпірауксифен-бензилу подібний в організмі тварин, рослинах і об'єктах навколишнього середовища. Основні продукти гідролізу флорпірауксифен-бензилу, які спостерігаються в усіх об'єктах – флорпірауксифен кислота і флорпірауксифен гідроксикислота.

Польові випробування гербіциду, що містив 25 г/л флорпірауксифен-бензилу, включали обробку сходів рису на затоплених ділянках (Італія, Іспанія) і вологому грунті з подальшим затопленням (Греція) при нормі витрати препарату 1,0-1,2 л/га за 53-74 дні до збору врожаю. Зразки зерна рису в лушпинні, без лушпиння і зразки рисової соломи аналізували на вміст флорпірауксифен-бензилу та основних метаболітів – флорпірауксифен кислоти і флорпірауксифен гідроксикислоти (ВЕРХ і масспектрометрія РХ/МС/МС). Флорпірауксифен-бензил, флорпірауксифен кислота і флорпірауксифен гідроксикислота в зерні рису без лушпиння не виявлені. Максимальна величина залишку флорпірауксифен-бензилу в рисі з лушпинням становила 0,065 мг/кг та в соломі – 0,139 мг/кг, флорпірауксифен кислоти в рисі з лушпинням – 0,005 мг/кг та в соломі – 0,054 мг/кг. Залишки флорпірауксифен гідроксикислоти в рисі з лушпинням не виявлені, в соломі – склали до 0,054 мг/кг [3, 5].

Польові випробування гербіцидів, що містили 25 г/л та 300 г/л флорпірауксифен-бензилу (Австралія), включали обприскування сходів рису та внесення робочого розчину в воду при нормі витрати 30 і 60 г д.р./га. В результаті 5 випробувань протягом двох сезонів (2013 і 2014 рр.) залишки флорпіруксифен-бензилу і флорпірауксифен кислоти в урожаї зерна рису не виявлені. [2]

Гербіцид Дівікстон, КЕ (д.р. – флорпірауксифен-бензил, 25 г/л) проходив випробування в Україні для захисту рису з максимальною нормою витрати 1,2 л/га (30 г/га флорпірауксифен-бензилу) одно–, двократно наземним та авіаційним методами. Одним із завдань досліджень було обґрунтування величин МДР вмісту залишкових кількостей флорпірауксифен-бензилу у зерні рису. Для цього був проведений попередній розрахунок безпечного рівня вмісту флорпірауксифен-бензилу в харчовому раціоні, виходячи з величини його ДДД.

За величини ДДД, що дорівнює 0,02 мг/кг, допустиме добове надходження флорпірауксифен-бензилу в організм людини становить 1,2 мг/добу. Згідно з принципами комплексного гігієнічного нормування допускається, що з харчовим раціоном може надійти до 70 % речовини, що визначається в усіх середовищах [8]. З огляду на це розрахункове безпечне надходження флорпірауксифен-бензилу з харчовим раціоном людини становить 0,84 мг/добу.

Дослідження фактичного вмісту флорпірауксифен-бензилу в рисі (сорти: «Віконт» і «Україна 96») були проведені в 2016, 2017 та 2018 роках на трьох дослідних ділянках у Херсонській області при використанні ранцевого, авіаційного і штангового способів обприскування.

Як свідчать результати досліджень, після однократної обробки в пробах зелених рослин рису з ділянки № 1 початкова концентрація флорпірауксифен-бензилу становила 0,296 мг/кг, через 7 діб знизилася до 0,217 мг/кг, через 14 діб – до 0,006 мг/кг, через 28 діб – не перевищувала 0,005 мг/кг. У день обробки в ґрунті рисового чека флорпірауксифен-бензил не виявлений; через 2 доби після обробки і заповнення чека водою концентрація флорпірауксифен-бензилу у воді не досягала 0,001 мг/дм3 (ГДК у воді водойм = 0,001 мг/дм 3); через 7, 14 і 28 діб у воді чека, а також у воді наливного і скидного каналів (з 2 по 28 добу) флорпірауксифен-бензил не виявлений. У врожаї зерна рису (через 115 діб після однократної обробки) і в ґрунті рисового чека в цей період флорпірауксифен-бензил не виявлений.

У врожаї зерна рису з ділянок № 2 (через 111 діб після однократної обробки) і № 3 (через 104 доби після двократної обробки) флорпірауксифен-бензил не виявлений.

Динаміка розпаду флорпірауксифен-бензилу в рисі наведена на рис. 1.

 

Рис. 1 Динаміка розпаду флорпірауксифен-бензилу в рисі

 

В ЄС для флорпірауксифен-бензилу встановлений максимальний рівень залишку (MRL), мг/кг в зерні рису на рівні МКВ – 0,02 мг/кг (сума індивідуальних МКВ флорпірауксифен-бензилу і флорпірауксифен кислоти).

На підставі токсиколого–гігієнічної оцінки препарату Дівікстон, КЕ та діючої речовини, результатів досліджень вмісту флорпірауксифен-бензилу в рисі, а також керуючись загальноприйнятими в практиці гігієнічного нормування методичними підходами з урахуванням величини MRL в зерні рису для держав-членів ЄС, рекомендована та затверджена величина МДР флорпірауксифен-бензилу в рисі (зерно) – 0,01 мг/кг (межа кількісного визначення ВЕРХ – 0,005 мг/кг).

Відповідно до [8] встановлено, що при вмісті флорпірауксифен-бензилу в рисі на рівні рекомендованого гігієнічного нормативу можливе добове надходження речовини в організм людини з вказаною продукцією може бути не більше 0,016 % від допустимої добової величини.

Після застосування гербіциду Дівікстон, КЕ термін очікування до збору врожаю зерна рису встановлювати не потрібно.

Використовуючи отримані дані натурних досліджень та рівняння першого порядку [24, 25], було розраховано константу швидкості розпаду (k) та період напіврозпаду (Т50) флорпірауксифен-бензилу в рисі, що дало можливість оцінити флорпірауксифен-бензил за показником стійкості у вегетуючих сільськогосподарських культурах та сільськогосподарській сировині згідно з ДСанПіН 8.8.1.002–98 (табл. 2).

 

Таблиця 2

Показники швидкості деградації та клас небезпечності

 

Розрахований період напіврозпаду (Т50) становить для рису – 10 діб. Отримані дані, відповідно до Гігієнічної класифікації пестицидів за ступенем небезпечності (ДСанПіН 8.8.1.002–98) за показником «стійкість у вегетуючих сільськогосподарських культурах та сільськогосподарській сировині», дозволяють віднести флорпірауксифен-бензил за стійкістю у рисі до 3 класу небезпечності.

Флорпірауксифен-бензил та його основний метаболіт флорпірауксифен кислота за показником «стабільність у ґрунті» відносяться до пестицидів 4–го класу небезпечності, флорпірауксифен-бензил нелетючий та добре сорбується ґрунтом, флорпірауксифен кислота погано сорбується ґрунтом, проте висока швидкість біодеградації даного основного метаболіту не припускає його міграцію до ґрунтових вод. Враховуючи вказане, проведено розрахункове обґрунтування величини орієнтовної допустимої концентрації флорпірауксифен-бензилу в ґрунті [19]. Під час розрахунків використовували величину МДР флорпірауксифен-бензилу в зерні рису – 0,01 мг/кг, що дозволило рекомендувати ОДК флорпірауксифен-бензилу в ґрунті на рівні 0,14 мг/кг. Межа кількісного визначення методом ВЕРХ становить 0,05 мг/кг.

Попередня оцінка небезпечності впливу флорпірауксифен-бензилу на робітників, зайнятих його застосуванням, свідчила про те, що речовина має достатню вибіркову дію (КВДд склав 10204, КВД і – 1731), тобто максимальна ефективна норма витрати флорпірауксифен-бензилу в тисячі разів нижча за середні смертельні дози і концентрації при надходженні речовини на шкіру і через дихальні шляхи.

Проведені дослідження вмісту діючої речовини в об’єктах виробничого і навколишнього середовища та оцінка впливу препарату Дівікстон, КЕ на сільськогосподарських робітників і населення в період та після його застосування (наземне штангове обприскування рису з нормою витрати 1,2 л/га – робочої рідини 150 л/га, авіаційне обприскування рису з нормою витрати 1,2 л/га – робочої рідини 50 л/га).

Отримані результати показали, що при наземному обприскуванні у повітрі зони дихання заправника і тракториста, у повітрі зони можливого знесення аерозолю препарату на відстані 300 м від межі ділянки під час обробки і через годину, а також у повітрі над ділянкою через годину і 2 дні після обприскування флорпірауксифен-бензил не виявлений (межа виявлення (МВ) флорпірауксифен-бензилу методом ВЕРХ у повітрі робочої зони – 0,07 мг/м3 і атмосферному повітрі – 0,006 мг/м 3); в ґрунті зони можливого знесення аерозолю препарату на відстані 300 м від межі ділянки через годину флорпірауксифен-бензил також не виявлено.

При застосуванні гербіциду авіаційним методом у повітрі зони дихання заправника, пілота і сигнальника концентрації флорпірауксифен-бензилу не перевищували величину гіґієнічного нормативу (ОБРВ в повітрі робочої зони – 1,5 мг/м3), у повітрі зони можливого знесення аерозолю препарату на відстані 1000 м від межі ділянки під час обприскування концентрації флорпірауксифен-бензилу не перевищували величину гіґієнічного нормативу (ОБРВ в атмосферному повітрі – 0,006 мг/м3), у повітрі робочої зони над ділянкою через годину і 3 дні після обприскування вміст флорпірауксифен-бензилу був значно нижче відповідного гіґієнічного нормативу, у ґрунті зони можливого знесення аерозолю препарату на відстані 1000 м від межі ділянки через годину вміст флорпірауксифен-бензилу не перевищував величину ОДК.

Виходячи з аналізу отриманих результатів, на етапах застосування гербіциду Дівікстон, КЕ наземним та авіаційним методами виробниче середовище в достатній мірі безпечне для робітників; встановлені для умов агропромислової галузі санітарно-захисні зони забезпечують безпеку наземного та авіаційного застосування препарату для населення та об'єктів навколишнього середовища; на етапі обробки культури виробниче середовище достатньо безпечне при виконанні механізованих робіт через 3 доби після обприскування.

Відповідно до МР 8.8.1.4–162–2009 [22] обґрунтовані орієнтовні допустимі інгаляційні (ДДі) і дермальні (ДДд) дози флорпірауксифен-бензилу для осіб, які працюють з пестицидами, мг д.р./кг маси тіла в день: ДДі = 0,2; ДДд = 0,9. При обгрунтуванні ДДі використаний ОБРВ у повітрі робочої зони (1,5 мг/м3); при обґрунтуванні ДДд – NOAEL для щурів з репродуктивної (системної) токсичності (10 мг/кг), максимальна величина абсорбції флорпірауксифен-бензилу через шкіру (згідно з PPDB [6] – 11,4%), розрахований перорально-дермальний коефіцієнт (8,8) і ізоефективний NOAEL при нанесенні на шкіру (88 мг/кг), використаний коефіцієнт запасу (100).

Відповідно до МР 8.8.1.4–162–2009 [21] і результатів досліджень розраховані можливі експозиційні інгаляційні (Ді) і дермальні (Дд) дози (мг д.р./кг маси тіла), що впливали на осіб, які застосували гербіцид протягом робочої зміни (6 годин).

Результати порівняння можливих експозиційних і орієнтовних допустимих доз свідчили про те, що коефіцієнти та індекси небезпечності (ризику) комплексного впливу флорпірауксифен-бензилу на робітників були нижче допустимого рівня.

Висновки

1. Флорпірауксифен-бензил і препарат Дівікстон, КЕ відносяться до пестицидів 3–го класу небезпечності за лімітуючим критерієм шкідливості – гострою інгаляційною токсичністю. Флорпірауксифен-бензил характеризується загальнотоксичною дією на організм з переважаючим ураженням нирок.

Відповідно до ДСанПіН 1.8.8.02.98 флорпірауксифен-бензил за мутагенною активністю відноситься до 4 класу небезпечності, канцерогенною та тератогенною активністю, ембріо– і репродуктивною токсичністю – до 3 класу небезпечності.

2. Для попередження можливості негативного впливу на здоров'я людей і на якість навколишнього середовища обґрунтовані ДДД та гігієнічні нормативи флорпірауксифен-бензилу:

ДДД – 0,02 мг/кг маси тіла/день.

МДР, мг/кг: рис (зерно) – 0,01 (МКВ методом ВЕРХ – 0,005).

ОБРВ у повітрі робочої зони, мг/м3: 1,5 (МКВ методом ВЕРХ – 0,07).

ОБРВ в атмосферному повітрі, мг/м3: 0,006 (МКВ методом ВЕРХ – 0,006).

ГДК у воді водойм, мг/дм3: 0,001, загальносанітарний (МКВ методом ВЕРХ – 0,001).

ОДК у ґрунті, мг/кг: 0,14 (МКВ методом ВЕРХ – 0,05).

3. У разі дотримання діючих правил поводження з пестицидами рівні вмісту флорпірауксифен-бензилу у виробничому середовищі, а також його зовнішнього інгаляційного і дермального впливу достатньо безпечні для сільськогосподарських робітників, зайнятих застосуванням гербіциду Дівікстон, КЕ. Встановлені для умов агропромислової галузі санітарно–захисні зони забезпечують безпеку наземного та авіаційного застосування препарату для населення і об'єктів навколишнього середовища; у разі виконання механізованих робіт на оброблених площах виробниче середовище безпечне через 3 доби, термін відновлення ручних робіт встановлювати не потрібно (технологія обробітку рису не передбачає їх проведення).

Флорпірауксифен-бензил не виявлений в урожаї зерна рису. Після застосування гербіциду термін очікування до збору врожаю зерна рису встановлювати не потрібно.

4. З токсиколого–гігієнічних позицій немає заперечень проти постійної реєстрації в Україні гербіциду Дівікстон, КЕ (д.р. – флорпірауксифен-бензил, 25 г/л) для наземного та авіційного застосування на посівах рису в агропромисловій галузі з нормою витрати 1,0 – 1,2 л/га, одно–, двократно.

Для забезпечення охорони праці та виробничої санітарії при роботі з препаратом необхідно виконувати вимоги розробленої «Інструкції щодо безпечного застосування гербіциду Дівікстон, КЕ»

При застосуванні гербіциду Дівікстон, КЕ для захисту посівів рису контроль сільськогосподарської сировини, повітря робочої зони, атмосферного повітря, води водойм і ґрунту слід здійснювати відповідно до розроблених методик хіміко-аналітичного визначення флорпірауксифен-бензилу.

 

ЛІТЕРАТУРА

1. Commission Implementing Regulation (EU) 2019/1138 of 3 July 2019 approving the active substance florpyrauxifen-benzyl in accordance with Regulation (EC) No 1107/2009 of the European Parliament and of the Council concerning the placing of plant protection products on the market, and amending the Annex to Commission Implementing Regulation (EU) No 540/2011 // Official Journal of the European Union. – 4.7.2019.

2. Public release summary on the evaluation of the new active florpyrauxifen-benzyl (Rinskor™) in the product GF-3301 herbicide // Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority, 2018.

3. European Commission. – Commission Regulation 1107/2009. – Report and Proposed Decision prepared according to the European Commission Regulation (EU) № 1107/2009. –Florpyrauxifen benzyl (XDE-848 BE). – Directorate General for Hygiene, Food Safety and Nutrition. Rapporteur Member State: Italy. Co- Rapporteur Member State: Austria. – April 2017.

4. U.S. Environmental Protection Agency Office of Pesticide Programs Registration Division (7505P) EPA Reg. Number: 62719-698, 2017.

5. Conclusion On Pesticides Peer Review. Peer review of the pesticide risk assessment of the active substance florpyrauxifen (variant assessed florpyrauxifen-benzyl) European Food Safety Authority (EFSA) // EFSA Journal 2018.

6. The Pesticide Properties Database (PPDB) developed by the Agriculture & Environment Research Unit (AERU), University of Hertfordshire, funded by UK national sources and the EU – funded FOOTPRINT project. - WWW dokument, 2018: https: // sitem. herts. ac. uk/ aeru/ ppdb/ en/ Reports/ 1663.htm.

7. EPA. – Florpyrauxifen-benzyl: New Active Ingredient, First Food Use. Human Health Risk Assessment for the Establishment of Permanent Tolerances on Rice, Fish, and Shellfish and Registration for Uses on Rice and Freshwater Aquatic Weed Control. – WWW dokument, 2018: https: //www.regulations.gov.

8. Методические указания по гигиенической оценке новых пестицидов: утв. МЗ СССР 13.03.87 №4263-87. – Киев, 1988. – 210 с.

9. Гігієнічна класифікація пестицидів за ступенем небезпечності: ДСанПіН 8.8.1.002-98 затв. МОЗ України 28.09.98 №2. – Київ, 1998 – 20 с.

10. Guidelines on pesticide residue trials to provide data for theregistration of pesticides and the establishment of maximum residue. FAO, UN. ROME. – 1986.

11. Унифицированные правила отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов: утв. Минздрава СССР 21.08.1979 №2051-79. – Москва:Минздрав СССР, 1980. – 40 с.

12. Методичні вказівки з визначення флорпірауксифен-бензилу у зерні рису методом високоефективної рідинної хроматографії: №1630-2019 від 09.08.2019., затв. Міністерством екології та природних ресурсів України (Наказ №293 від 09.08.19).

13. Методические указания к постановке исследований для обоснования санитарных стандартов вредных веществ в воздухе рабочей зоны: утв. МЗ СССР 04.04.80 №2163-80. – Москва, 1981. – 20 с.

14. Методические указания по установлению ориентировочных безопасных уровней воздействия вредных веществ в воздухе рабочей зоны: утв. МЗ СССР 04.11.85 №4000-85. – Москва, 1985. – 34 с.

15. Методичні вказівки «Обґрунтування орієнтовних безпечних рівнів впливу (ОБРВ) хімічних речовин в атмосферному повітрі населених місць», МВ 2.2.6.-111-2004, затв. МОЗ України 07.10.04 №485. – Київ, 2004. – 33 с.

16. Методические указания по разработке и научному обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов: утв. МЗ СССР 15.04.75 №1296-75. – Москва, 1976. – 78 с.

17. Guidelines for drinking-water quality. Second Edition. Geneva: WHO, 1993 – Vol. 1; 1996. – Vol. 2; 1997. – Vol. 3.

18. Методичні вказівки з визначення флорпірауксифен-бензилу у воді методом високоефективної рідинної хроматографії: №1632-2019 від 09.08.2019., затв. Міністерством екології та природних ресурсів України (Наказ №293 від 09.08.19)

19. Временные методические указания по применению расчетного метода обоснования ориентировочных допустимых концентраций (ОДК) пестицидов в почве. Утв. МЗ СССР 14.01.1981 г.№2283-81. – Москва: Минздрав СССР, 1982. – 6 с.

20. Методичні вказівки з визначення флорпірауксифен-бензилу у ґрунті методом високоефективної рідинної хроматографії: №1629-2019 від 09.08.2019., затв. Міністерством екології та природних ресурсів України (Наказ №293 від 09.08.19)

21. Сергеев С.Г. Оценка возможности возникновения острых токсических эффектов при работе с пестицидами с учетом их избирательности действия /С.Г.Сергеев, Ю.Г.Чайка//Сучасні проблеми токсикології. – 2008. – №4. – С. 29–31.

22. Методичні рекомендації «Вивчення, оцінка і зменшення ризику інгаляційного і перкутанного впливу пестицидів на осіб, які працюють з ними або можуть зазнавати впливу під час і після хімічного захисту рослин та інших об'єктів: MP 8.8.1.4-162-2009, затв. МОЗ України 13.05.2009 №324 – Київ, 2009. – 32 с.

23. Методичні вказівки з визначення флорпірауксифен-бензилу в повітрі робочої зони та атмосферному повітрі методом високоефективної рідинної хроматографії: №1631-2019 від 09.08.2019., затв. Міністерством екології та природних ресурсів України (Наказ №293 від 09.08.19)

24. Guidance Document on Estimating Persistence and Degradation Kinetics from Environmental Fate Studies on Pesticides in EU Registration: report of the FOCUS Work Group on Degradation Kinetics, EC Document Reference Sanco/10058/2005 version 2.0. – 434 p.

25. Справочник по контролю за применением средств химизации в сельском хозяйстве/[Васильев В.П., Дмитренко П.А., Кавецкий В.Н. и др.]; под ред. В.П. Васильева. – К.: Урожай, 1989. – 160 с.

 

Received 02/24/2020

FaLang translation system by Faboba