Анотація до роботи:

Дема О.В. Гігієнічне обґрунтування регламентів використання в сільському господарстві гербіцидів на основі імазетапіру. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.02.01 – гігієна. – Національний медичний університет імені О.О. Богомольця МОЗ України, Київ, 2007.

Дисертація присвячена гігієнічній оцінці нових імідазолінонових гербіцидів Півот, 10 % в.р.к., Патріот, 10% в.р.к. та ДТ-03, в.р.к. та їх діючої речовини – імазетапіру для захисту посівів бобових культур від бур’янів.

Встановлено закономірності поведінки імазетапіру в об’єктах навколишнього середовища, оцінено екотоксикологічний ризик, умови праці та ризик шкідливого впливу на здоров’я працюючих. Науково обґрунтовано гранично допустиму концентрацію імазетапіру у ґрунті та гігієнічні регламенти безпечного застосування досліджуваних гербіцидів. Розроблені аналітичні методи визначення імазетапіру в об’єктах навколишнього середовища, в продуктах харчування та сільськогосподарській сировині.

У дисертації, на основі результатів комплексних натурних і експериментальних досліджень, вирішено актуальне наукове завдання – проведено гігієнічну оцінку нових імідазолінонових гербіцидів Півот, Патріот, ДТ-03 та їх діючої речовини – імазетапіру, встановлено закономірності поведінки в об’єктах навколишнього середовища, оцінено екотоксикологічний ризик та ризик шкідливого впливу на здоров’я працюючих, науково обґрунтовано гранично допустиму концентрацію імазетапіру у ґрунті та гігієнічні регламенти безпечного застосування досліджуваних гербіцидів, що сприятиме зменшенню хімічного навантаження на навколишнє природне середовище та збереженню здоров’я працюючих та населення.

1. Встановлено, що гербіциди Півот, Патріот, ДТ-03 на основі імазетапіру можуть використовуватися в сільському господарстві як високоефективні препарати захисту рослин. Комплексна токсиколого-гігієнічна оцінка нових високоефективних гербіцидів на основі імазетапіру засвідчила, що в реальних умовах агропромислових комплексів при використанні традиційних технічних засобів, дотриманні встановлених агротехнічних і гігієнічних нормативів та регламентів, санітарному контролі з боку установ санітарно-епідеміологічної служби використання гербіцидів Півот, Патріот і ДТ-03 для захисту посівів бобових культур є безпечним для працюючих і населення з позицій гігієни праці та гігієни харчування, та мало небезпечним для наземних екосистем і біоценозів.

2. Доведено, що імазетапір та препарати на його основі за лімітуючим критерієм – гострою інгаляційною токсичністю можуть бути віднесені до ІІ інтегрального класу небезпечності (помірно небезпечні). Препарат ДТ-03 за гострою токсичністю при пероральному надходженні в організм білих безпородних щурів та мишей обох статей є мало небезпечним (середньо смертельна доза для щурів >5000 мг/кг, для мишей – >2000 мг/кг), за перкутанною токсичністю – помірно небезпечним, не подразнює шкіру та слизові оболонки, не чинить сенсибілізуючої дії та характеризується слабкими кумулятивними властивостями. Порівняльна токсикологічна оцінка імазетапіру та препаратів на його основі Півот, Патріот та ДТ-03 свідчить, що за показниками гострої токсичності, подразнюючої та сенсибілізуючої дії принципових розбіжностей між досліджуваними речовинами немає.

3. Визначено, що порогова концентрація імазетапіру у ґрунті за водно-міграційним показником шкідливості становить 0,03 мг/кг, що гарантує дотримання затвердженого гігієнічного нормативу імазетапіру у ґрунтовій воді на рівні 0,006 мг/дм³. Порогова концентрація імазетапіру у ґрунті за повітряно-міграційним показником шкідливості перевищує 0,6 мг/кг. Імазетапір є надзвичайно рухомим в системі “грунт – ґрунтові води” та мало рухомим в системі “грунт–атмосфера”. Рівні вертикальної міграції імазетапіру залежать від типу поверхневого орного шару та вихідних концентрацій речовини. За однакових інших умов з піщаного ґрунту (модельного ґрунтового еталону) імазетапір мігрує більшою мірою, ніж з чорнозему вилугуваного.

4. Встановлено, що порогова концентрація імазетапіру у ґрунті за транслокаційним показником шкідливості перевищує 0,15 мг/кг. При передпосівній обробці ґрунту препаратом Півот в 1 і 5 максимальних нормах витрат не залежно від його типу (модельний ґрунтовий еталон або чорнозем вилугуваний) транслокації гігієнічно значимих кількостей імазетапіру в зелену масу рослин гороху (цільова культура), жита та салату (культури сівозміни) не виявлено.

5. Встановлено, що граничною за загально-санітарним показником шкідливості є концентрація імазетапіру у ґрунті на рівні 0,15 мг/кг. Імазетапір у концентраціях 0,3 та 1,5 мг/кг, які відповідають 10 і 50 максимальним нормам витрат, пригнічує нітрифікуючу активність, призводить до достовірних різноспрямованих змін фосфатазної активності, пригнічує сапрофітну мікрофлору та мікробне число ґрунту, різноспрямовано впливає на процеси самоочищення чорнозему вилугуваного від санітарно-показових кишкових паличок штаму М 17: в концентрації 0,3 мг/кг – прискорює відмирання, а в концентрації 1,5 мг/кг – уповільнює. У вивченому діапазоні концентрацій від 0,03 до 1,5 мг/кг імазетапір не впливає на протеолітичну активність ґрунту.

6. Доведено, що лімітуючою ланкою при вивченні поведінки імазетапіру у ґрунті є вертикальна міграція за профілем ґрунту у ґрунтовий потік. Мінімальна порогова концентрація, яка встановлена в екстремальних грунтово-кліматичних умовах за водно-міграційним показником шкідливості, дозволила науково обґрунтувати величину ГДК імазетапіру у ґрунті на рівні 0,03 мг/кг.

7. З’ясовано, що динаміка залишкових кількостей імазетапіру у ґрунті та зеленій масі рослин при застосуванні препаратів Півот, Патріот і ДТ-03 в максимально рекомендованих нормах витрат (на сої – 0,1 кг/га, на горосі – 0,075 кг/га за діючою речовиною) в грунтово-кліматичних умовах Поліської зони України підкоряється експонентній залежності. Період напівзникнення імазетапіру у ґрунті складає 9,48±0,35 доби, період майже повного зникнення – 63,15±2,36 доби. Руйнація імазетапіру у цільових рослинах відбувається швидше, ніж у ґрунті: період напівзникнення з зеленої маси рослин гороху та сої приблизно однаковий і становить в середньому 5,93±0,25 діб. Імазетапір за стабільністю у ґрунті та вегетуючих сільськогосподарських культурах можна віднести до 3 класу небезпечності згідно з гігієнічною класифікацією пестицидів. Екотоксикологічний ризик використання гербіцидів на основі імазетапіру становить 2,0710^-4 та є на 4 порядки нижчим, ніж у ДДТ, на 1–3 порядки нижчим, ніж у хлор- і фосфорорганічних сполук, сим-триазинів, шестичленних гетероциклів та синтетичних піретроїдів.

8. Доведено, що враховуючи ранні строки застосування досліджуваних гербіцидів (до посіву, до сходів або по сходах), тривалий термін вегетації до збору врожаю та високу швидкість руйнації у рослинах сої та гороху строки очікування до збору врожаю зазначених цільових культур встановлювати недоцільно. При застосуванні препаратів Півот, Патріот і ДТ-03 по вегетуючим рослинам на час збору врожаю залишкові кількості імазетапіру були відсутні в бобах сої, соєвій олії та зерні гороху при межі кількісного визначення методом високоефективної рідинної хроматографії 0,25 мг/кг, 1,0 мг/кг та 0,1 мг/кг відповідно, що дозволило рекомендувати контроль за вмістом імазетапіру у бобах сої та зерні гороху проводити за раніше затвердженими величинами МДР для сої (боби) – 0,5 мг/кг та бобових – 0,1 мг/кг. На підставі визначення фактичного вмісту імазетапіру у соєвій олії та враховуючи фізико-хімічні властивості речовини доведено, що встановлення МДР імазетапіру у соєвій олії не потрібне.

9. При використанні препаратів Півот, Патріот та ДТ-03 в максимальних нормах витрат (1,0 л/га) потенційний ризик шкідливого впливу імазетапіру при комплексному надходженні в організм працюючих через дихальні шляхи та шкіру є допустимим. Статистично достовірних розбіжностей між ризиком для оператора розчинного вузла та тракториста не виявлено. Ризик перкутанного надходження є значно більшим (в 3,4–6,7 разів), ніж ризик при інгаляційному надходженні. Використання при роботі з гербіцидами на основі імазетапіру спецодягу та гумових рукавичок зменшує потенційний ризик в 5,2–5,8 разів.

10. Розроблені кількісні методи аналітичного визначення імазетапіру в ґрунті, воді, повітрі робочої зони, атмосферному повітрі, в зерні сої та гороху методом високоефективної рідинної хроматографії. Кількісне визначення імазетапіру в об’єктах навколишнього середовища ґрунтується на екстракції речовини з проби полярними розчинниками, очищенні екстрактів проб ґрунту, зерна гороху та бобів сої перерозподілом в системі розчинників, що не змішуються, при різних рН з подальшим визначенням імазетапіру методом обернено-фазової високоефективної рідинної хроматографії з використанням ультрафіолетового детектора при довжині хвилі 254 нм. Запропоновані методи кількісного визначення імазетапіру є високочутливими і селективними, з межами визначення в повітрі робочої зони – 0,25 мг/м³, атмосферному повітрі – 0,03 мг/м³, воді – 0,005 мг/дм³, ґрунті – 0,03 мг/кг, зерні гороху – 0,1 мг/кг та бобах сої – 0,25 мг/кг, які дозволяють контролювати дотримання гігієнічних нормативів імазетапіру в об’єктах довкілля.