CC BY
7
УДК 614.7:815.285.7:547.58]+615.285.7:547.581.»»»
Канд. мед. наук Т. Н. Паныиина
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ И ТОКСИКОЛОГИЯ НЕКОТОРЫХ ГЕРБИЦИДОВ
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Производные галоидзамещенных анилидов карбоновых кислот обладают высокой степенью избирательности действия на сорняки, что обусловило их применение в качестве эффективных гербицидов в различных отраслях сельского хозяйства нашей страны и за рубежом. В нашей стране используют пропанид (стам-ф-34, пропанил, суркопур, рогью, рог) —3,4-дихлор-пропионанилид — для борьбы с просовидными сорняками в посевах риса, рамрод(ацилнд, пропахлор, СР-31393) — 2-хлор-Ы-изопропилацетанилид — для защиты от сорняков капусты, чеснока, брюквы и турнепса, солан (датом, пентахлор, НИА-4512) — 3-хлор-2,4-диметилвалеранилид — против сорных растений в посадках томатов. Проходят полевые и производственные испытания лассо (СР-50144) — 1Ч-метоксиметил-2,6-диэтил-хлорадетанилид, делахлор (СР-52223) — Ы-изобутоксиметил-2-хлорацетат-2,6-диметилани-лид, суффикс (бензоилпропэтил, карахол) — этиловый эфир Ы-бензоил^-(3,4-дихлорфенил)-2-аминопропионовой кислоты и др. Проводятся дальнейшие поисковые работы в области синтеза новых соединений данной группы гербицидов (Н. Н. Мельников; Ю. А. Баскаков).
Гигиенические исследования и данные литературы свидетельствуют о том, что гербициды пропанид, рамрод, солан и другие при применении их в сельском хозяйстве могут попадать в воздух рабочей зоны и атмосферу, воду, почву и продукты питания. В воздухе рабочей зоны эти гербициды обнаружены в концентрациях 0,1—3,7 мг/м3, в атмосферном воздухе (в 300 м от обработанного поля) — на уровне 0,02—0,6 мг/м8. По некоторым сведениям, отмечалось распространение пропанида примерно на 500 м от обработанных участков (на уровне 0,05 мг/м3). Загрязнение водоемов возможно при обработке рисовых полей пропанидом; при опрыскивании с помощью авиации рисовых чеков попадание гербицида в приводные и сбросовые каналы неизбежно. Во время работ в приводном и сбросовом каналах встречается пропанид в количестве 0,07—0,5 мг/л. К 5-му дню гербицид в этих местах не обнаруживают. По данным М. С. Соколова и соавт., полупериод разложения или исчезновения пропанида и его метаболита 3,4-дихлоранили-на варьирует от 2 до 6 сут. Н. А. Попович показывает, что с водами сбросовых каналов пропанид может распространяться до 5 км (на уровне 0,02 мг/л). Попадание пропанида в водоемы может приводить к накоплению его в рыбе (Т. Н. Паньшина и соавт.).
Из данных литературы (М. С. Соколов и соавт.; Н. Н. Мельников) и собственных исследований следует, что гербициды рассматриваемой группы не являются стойкими соединениями и в течение полугода и ранее разлагаются в почве. Остаточные количества гербицидов в продуктах растительного происхождения зависят от обрабатываемой культуры. Так, при обработке посевов риса с соблюдением инструкции пропанид к моменту сбора урожая в зерне риса не обнаруживается.
Солан и рамрод применяются для обработки овощных культур. Установлено, что к моменту сбора урожая солан выявляется в томатах лишь в части проб. Например, из 512 проанализированных проб томатов (сорт «киевский-139», «маяк», «краснодарец», «советский»), обработанных соланом по рассаде в стадии бутонизации, положительными оказались 23, т. е. 4,5% (анализу подвергали томаты, присланные с различных овощеводческих станций и собранные непосредственно на опытных станциях в экспедициях). При применении рамрода на обработке капусты через 60 дней в ней (сорта «амагер-611»
ii «дымерская-7») содержание гербицида составило 0,06—0,1 мг/кг. Эти данные соответствуют литературным (Г. Майер-Боде).
Следует отметить, что отрицательного влияния пропанида на качество рисовой крупы (Т. А. Сергеева), существенного влияния солана на качество и биологическую ценность плодов томатов (А. П. Скоблин и соавт.), рам-рода на содержание углеводов, сухих и азотистых веществ и витамина С в овощах (М. В. Билык и соавт.) выявить не удалось.
Возможность попадания этих гербицидов в различные объекты внешней среды вызвала необходимость их тщательного токсикологического изучения и разработки системы мероприятий, предотвращающих неблагоприятное воздействие этих веществ на человека.
При однократном введении в желудок лабораторным животным, согласно классификации Л. И. Медведя, рамрод, пропанид, лассо, суффикс и СР-52223 представляют собой соединения средней токсичности (LD60 Для мышей 306—733 мг/кг, для крыс 907—1470 мг/кг), солан малотоксичен (LD50 для мышей 1800 мг/кг, для крыс 5100 мг/кг). Пропанид и СР-52223 обладают выраженными кумулятивными свойствами (коэффициент кумуляции 1,2—2,1). Кумулятивные свойства рамрода, солана, лассо и суффикса по критерию «гибель животных» выражены нерезко (коэффициенты кумуляции более 5), однако исследование ряда гематологических и биохимических тестов позволило выявить их способность к функциональной кумуляции.
В длительном хроническом эксперименте (9—10 мес) изучены токсические свойства пропанида, рамрода и солана — гербидидов, включенных в «Список химических и биологических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками, рекомендованных для применения в сельском хозяйстве», с целью обоснования гигиенического регламента. При выборе тестов принято во внимание, что эти гербициды являются производными анилина. Исследовали их способность вызывать образование метгемогло-бина, влияние на морфологический состав крови, активность окислительно-восстановительных ферментов каталазы и пероксидазы крови, содержание никотинамидадениндинуклеотидов в крови и тканях внутренних органов. О функциональном состоянии центральной нервной системы судили по величине суммационно-порогового показателя (СПП). Совместно с канд. мед. наук И. И. Швайко исследовали функциональное состояние щитовидной железы. По окончании опытов определяли весовые коэффициенты внутренних органов. При консультации доктора мед. наук Г. А. Родионова проведены патоморфологическне исследования.
Пропанид в виде водной эмульсии, приготовленной из 30 °ó концентрата, вводили белым крысам в течение 9V2 мес в дозах х/10о, */200 и Vs00 LDs0 (13, 6,5 и 2,6 мг/кг). У некоторых животных, получавших 1/100 LD50, отмечались нерезко выраженные признаки интоксикации — неопрятность, вялость, легкое нарушение координации движений. В весе они не теряли, вес животных, получавших 1/200 LD50, был несколько выше, чем в контроле. Метгемоглобин в крови крыс не был обнаружен (кроме 2 особей). Следует указать, что при однократном действии пропанида и солана в токсических дозах выявлено их метгемоглобинобразующее действие, тогда как рамрод не обладал такой способностью.
Пропанид в дозе 1J100 LD60 вызывал повышение содержания гемоглобина и эритроцитов, ретикулоцитоз, снижение активности каталазы и пероксидазы крови, содержания никотинамидадениндинуклеотидов (в сердце, печени и мозге окисленные формы были снижены по сравнению с контрольной группой). Обнаружилось увеличение весовых коэффициентов мозга, печени, селезенки, легких. Патогистологические сдвиги носили деструктивный, воспалительный и пролиферативный характер. При исследовании функционального состояния щитовидной железы после 5-месячного введения пропанида в дозе 1/100 LDS0 не найдено достоверных изменений в процессе выведения йода (за исключением 5-х суток). Сопоставление этого показателя с потреблением кислорода и величиной фактора F свидетельствует о нерезко
выраженных изменениях функционального состояния щитовидной железы под влиянием пропанида. Изменения СПИ носили фазовый характер.
Доза пропанида V20о LD50 явилась пороговой в хроническом эксперименте по изменениям краснойкрови, активности каталазы и пероксидазы, уровня пиридиновых коферментов, весового коэффициента печени. Доза VsooLDso — подпороговая (близкая к «недействующей»).
Солан в виде водной эмульсии (приготовленной из 46,9% концентрата) вводили животным в течение 10 мес в дозах х/100 и V 800 LD 80 (51 и 10,2 мг/кг). У крыс обеих групп существенных отклонений в содержании эритроцитов и гемоглобина не было. При 1/10о LDB0 обнаружены метгемоглобин, снижение активности каталазы иТпероксидазы в крови крыс, при Vjoo LD50 активность ферментов была также изменена, но в дальнейшем нормализовалась. В величине СПП отмечалась фазовость изменений при введении Vioo LDj0 с нормализацией к концу эксперимента.
Снижение окисленных форм никотинамидадениндинуклеотидов отмечалось лишь при Vjoo LD50. Весовые коэффициенты внутренних органов крыс обеих групп не отличались от контрольных. При патоморфологи-ческих исследованиях у животных, получавших Vl00 LD50. обнаружен ряд изменений (полнокровие тканей, периваскулярный и перицеллюлярный отек ткани мозга, местами — отложение гемосидернна в селезенке и легких). При V50o LD50 подобных явлений не отмечено.
Следовательно, доза солана V10o LD50 явилась пороговой в хроническом эксперименте (по образованию метгемоглобин а, изменениям активности каталазы и пероксидазы, содержанию пиридиновых коферментов, патоморфологическим изменениям), а доза V50o LD50 — подпороговой (близкой к «недействующей»).
Рамрод (в виде водной суспензии из 65% смачивающегося порошка) вводили белым крысам в дозах V100. ^зоо и ^хооо LD50 (10,6, 3,5 и 1 мг/кг) в течение 10 мес. В весе они не теряли, иногда их вес был выше, чем в контроле. Ни в одной из групп животных не обнаружено в крови метгемогло-бина, изменений процентного содержания гемоглобина, количества эритроцитов. К 4—7 мес затравки наблюдалось увеличение количества лейкоцитов у животных всех групп по сравнению с контролем. Введение 1/100 и V300 LD50 рамрода вызвало снижение активности каталазы и пероксидазы, четкое повышение НАД в ткани мозга и сердца; при V^oLD^ этих изменений не было. Отмечена фазовость изменений в величине СПП при действии указанных доз. Сдвиги в функциональном состоянии щитовидной железы при действии 1/100 и V300 LD 50 рамрода были выражены нерезко, а при 1/1ооо LD50 отсутствовали. Патоморфологическими исследованиями не выявлено особых отклонений. Анализ полученных данных позволяет считать V300 LDS0 рамрода пороговой в хроническом эксперименте, а VioooLDjo подпороговой (близкой к «недействующей»).
На основании установленных в эксперименте подпороговых доз с учетом кумулятивных свойств соединений были вычислены максимально допустимые суточные дозы длялчеловека — Дм (табл. 1).
Таблица 1
Параметры токсичности и DM пропанида, рамрода, солана
Гербицид Дозы (в мг/кг) Дм (в мг)
LD.„ пороговая подпороговая
мыши крысы в хроническом эксперименте
Рамрод 306 1056 3,5 1 0,6
Пропанид 360 1300 6,5 2.6 1.3
Солан 1800 5100 51,0 10,2 6,8
В соответствии с принципами комплексного гигиенического нормирования с учетом величины Дм обоснованы и предложены гигиенические нормативы пропанида, рамрода и солана в продуктах питания и воде (санитарно-гигиенические исследования и обоснование ПДК в воде водоемов проведены совместно с К. К. Врочинским). Проведенные нами ранее исследования (Т. Н. Пань-шина, 1970, 1972) позволили обосновать ПДК этих гербицидов и в воздухе рабочей зоны. Настоящие нормативы (табл. 2) официально утверждены.
Меры предупреждения неблагоприятного воздействия рамрода и солана сводятся в основном к соблюдению регламента их применения (норм расхода, сроков обработок, сроков уборки урожая) и предосторожности при работе с ними. Гигиенические требования при применении пропанида, помимо этого, имеют и свои особенности: разработана система мероприятий по профилактике загрязнения пропанидом водоемов (Н. А. Попович), гигиеническим регламентом запрещается разводить рыбу в рисовых чеках, обработанных пропанидом, так как установлена возможность его накопления в мясе рыб (методическое письмо «О мерах предосторожности при применении в сельском хозяйстве гербицида пропанида», Киев, 1974).
Установлено определенное различие в силе токсического и характере биологического действия гербицидов галоидзамещенных анилидов карбо-новых кислот. Дальнейшее накопление данных о токсикодинамике и механизме действия новых гербицидов этой группы, выявление зависимости действия от структуры позволит прогнозировать потенциальную опасность новых соединений.
ЛИТЕРАТУРА. Баскаков Ю. А,— «Ж- Всесоюз. хим. об-ва нм Д. И. Менделеева», 1973, № 5, с. 495. — Б и л ы к М. В., Абрамова К. А., Г р и б О. К. — Тезисы докладов 5-й Всесоюзной научной конференции «Новейшие вопросы гигиены применения пестицидов». Киев, 1975, с. 75. — М а й е р - Б о д е Г. Гербициды и их остатки. М., 1972, с. 65.—Медведь Л. И. (ред.). Методические указания по гигиенической оценке новых пестицидов. Киев, 1969, с. 14. — Мельников Н. Н. Химия и технология пестицидов. М., 1974. — Паньшина Т. Н. — «Гиг. и сан.», 1970, № 8, с. 31. — П а н ь ш и н а Т. Н., К л и с е н к о М. А., Попович Н. А. — В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Вып. 8. Киев, 1970, с. 330.— Попович Н. А. — В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Вып. 9. Киев, 1971, с. 49. — Сергеева Т. А. Изучение гербицидов для борьбы с сорняками в посевах риса. Автореф. дис. канд. М., 1969. — Скоблим А. П., Паньшина Т.Н., Скоблина Л. П. — «Защита растений», 1972, № 3, с. 25.
Поступила 24/VII 1975 г
HYGIENIC ASPECTS OF THE USE OF CERTAIN HERBICIDES IN AGRICULTURE
AND TOXICOLOGY
T. N. Panshina
The paper presents results of a study of the toxic properties of propanide, ramrod and solan in case of their long-term introduction into the gastrointestinal tract of animals. The author determined their threshold and the subthreshold doses in a chronic experiment and on their bases calculated their maximal harmless daily doses for man, the hygienic standard levels of propanide, ramrod and solan in food products, water and the air of the working zone and suggested means preventing the noxious action of these substances.
Таблица 2
Гигиенические нормативы пропанида, рамрода, солана
rt У * ¿5
Гербицид ■ S.® ЬЙС 2 1=58 ДОК в продуктах питания (в мг/кг) 2 z „ e в — * X С и
Пропанид Рамрод 0,1 0,5 0,3 (рис) 0,2 (капуста и другие ово- 0,1 0,01
Солан 1,0 щи, кроме картофеля) 1,5 (томаты) 0,1
