CC BY
4
температура воздуха и почвы и интенсивность инфракрасной радиации. Влажность почвы составила 50—70 % от полной полевой влагоемко-сти. Самые высокие концентрации фосгена зарегистрированы в 10 ч 30 мин—10 ч 30 мин, что соответствует максимуму УФ-радиацин, цианистого водорода — в период от 11 ч до 14 ч 30 мин. Установлено, что в утренние часы максимальное содержание цианистого водорода определялось на высоте 0,5 м, к полудню — на высоте 1м, а в послеобеденное время — снова вблизи почвы. Фосген в утренние часы концентрировался в нижних слоях воздуха, а в остальное рабочее время содержание его на разной высоте было приблизительно одинаково. Хлористый водород в утренние часы распределялся по слоям воздуха равномерно, в послеобеденное время его концентрация была больше вблизи поверхности земли. Эти данные свидетельствуют о том, что наибольшую опасность для людей, работающих на полях после внесения ХОП, представляют трудовые процессы, связанные с наклоном головы вниз (например, прорежение всходов сахарной свеклы) в утренние часы.
Выводы. 1. При разложении ХОП в почве образуются токсичные газообразные продукты: хлористый водород, фосген, цианистый водород.
2. Хлорсодержащие газы в наибольших количествах выделяются из почв, характеризующихся нейтральной или щелочной реакцией среды, цианистый водород — из почв с высоким содержанием гумуса.
3. Азотные удобрения различных видов оказывают неодинаковое влияние на выделение газов: аммиачная вода, аммиачная селитра и мочевина усиливают, а сульфат и карбонат аммония снижают интенсивность данного процесса.
4. Влияние УФ-облучения на образование газов также различно: отмечено стимулирование выхода хлорсодержащих/газов на почвах с нейтральной и щелочной реакцией среды.
5. Концентрации газов в воздухе обработан-
ных полей максимальны с 10 ч 30 мин до 14 ч_ 30 мин. При этом утром фосген и цианнстый во^г* дород концентрируются в нижних слоях воздуха.
6. При определении безопасных сроков выхода людей на обработанные поля необходимо учитывать наличие в воздухе не только пестицидов, но и токсичных газов. Особенно эти требования должны соблюдаться в отношении почв, богатых гумусом, с нейтральной или щелочной реакцией среды. В условиях достаточного увлажнения почвы необходимо проводить замеры на содержание в воздухе фосгена и цианистого водорода на высоте 0,5—1 м от поверхности. При наличии этих газов следует делать перерыв в работе, связанной с низким наклоном головы, в часы повышенной УФ-радиации.
Литература
1. Быховская М. С. Методы определения вредных веществ в воздухе. М., 1966.
2. Громов В. Л., Громова В. С. — Гиг. труда, 1980, № 11, с. 43—44.
3. Клисенко М. А., Войтенко Г. А., Киселева Н. М. — Там же, 1977, № 10, с. 32—36.
4. Kynduee Ю. И.. Никитин Д. П., Эрман М. И. и др. — ГнгА и сан., 1976, № 10, с. 6—10. г
5. Соловьева Т. В., Хрусталева В. А. Руководство по методам определения вредных веществ в атмосферном воздухе. М„ 1974.
6. Шинова Р. П. — Гиг. и сан., 1974, № 6, с. 58.
Поступила 31.07.84
Summary. It lias been demonstrated that organochlorine pesticides decomposition is accompanied by a release of the greatest amounts of hydrogen chloride and phosgene from neutral and alkaline soil, and hydrogen cyanide from high-humus soil. The effects produced by different types of nitrogen fertilizers on gas release are not identical: ammonia water, ammonium nitrate and urea potentiate, while ammonia carbonate and ammonia sulfate decrease the intensity of the process. The impact of the fertilizers on hydrogen cyanide and phosgene release is the most pronounced. UV-irradiation enhances the release of chlorine-containing gases from the neutral and alkaline soil. It is suggested that the data obtained be used for establishing safe time of resuming work in the fields after treatment.
УДК 614.77:в15.285.7|-07
Г. Я. Чегринец, В. Е. Кармазин, С. Я. Найштейн. М. 10. Антомонов Г. Ф. Воронова, М. Д. Безбородько, В. А. Голюга, Р. Г. Накула, Р. П. Петрова, И. Я. Рыбчинская, Л. Г. Александрова
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЦИКЛОАТА В ПОЧВЕ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева; Киевский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
Циклоат (ронит) применяется в качестве гербицида избирательного действия против однолетних двудольных и некоторых однодольных сорняков на посевах сахарной, столовой и кормовой свеклы в предпосевной и предвсходовый периоды. Циклоат выпускается в форме 72 %
концентрата эмульсии, а также 5%, 10% и 20 % гранулированных формах. Рекомендуемые нормы расхода 72 % концентрата эмульсии 5,3—8 кг/га.
Циклоат представляет собой маслянистую жидкость светло-желтого цвета со специфиче-
Ш
ским запахом. Температура кипения 140°С, •♦растворимость в воде 85 мг/л при 22 °С, хорошая растворимость в органических растворителях. Летучесть 93 мг/'м3 при 20 °С.
Циклоат относится к малотоксичным веществам: ЬО50 для крыс 2323 мг/кг, для мышей 2265 мг/кг. При попадании на слизистую оболочку глаз вызывает воспалительные процессы и слезотечение. Кожно-резорбтивное действие выражено слабо: ЬО50 при однократной аппликации на кожу кроликам более 3000 мг/кг. Порог действия при однократном ингаляционном поступлении в организм животных 70 мг/м3, а концентрация 10 мг/м3 при этих условиях оказалась недействующей. Токсическое действие на организм животных с признаками нарушения функционального состояния нервной системы и печени наблюдалось при вдыхании гербицида в количестве 500 мг/м3. Препарат обладает слабо выраженными кумулятивными свойствами.
Эмбриотоксический эффект циклоата находится в прямой зависимости от доз, поступающих в организм, и концентраций препарата во вдыхаемом воздухе. Эмбриотоксическая актив-юность его проявляется при многократном перо-ральном поступлении в дозе, равной '/го ЫЬэд, а также при ингаляционном воздействии в концентрации 70 мг/м3. Длительное введение в желудок '/юо ЬО50 и ингаляционная затравка в концентрации 100 мг/м3 не вызывают ни эмб-рио-, ни гонадотоксического действия [2].
Гербицид нормирован в воздухе рабочей зоны на уровне 1 мг/м3 [4], допустимое остаточное количество (ДОК) в пищевых продуктах (сахарной свекле) 0,3 мг/кг [3].
¡Дцклоят является весьма распространенным В Украинской ССР на протяжении ^4980-^195? гг. он применялся во всех областях с интенсивно развитым свекловодческим хозяйством. Этим обусловлена необходимость гигиенической регламентации его в почве.
Количественное определение циклоата в почве, воде и растениях проведено методом тонкослойной хроматографии, предложенным ^Л. Г. Александровой [1]. В Киевском НИИ х)бщей и коммунальной гигиены им. А. Н. Мар-зеева выполнена методическая работа по подбору экстрагента для извлечения препарата из почвы. Из числа наиболее часто применяемых для этих целей органических растворителей самый высокий процент (88) извлечения циклоата из почвы наблюдался при использовании хлороформа. Чувствительность метода определения гербицида в почве 0,2 мг/кг, в воде 0,05 мг/л, в воздухе 1 мг/м3 (чувствительность определения может быть повышена за счет увеличения продолжительности отбора проб воздуха).
Содержание остаточных количеств циклоата изучено на сельскохозяйственных угодьях с среднеоподзоленными почвами. По опыту исследований предыдущих лет, миграционные свой-
Содержание остаточных количеств циклоата (в мг/кг) в пахотном горизонте (0—20 см) почвы (А) и сахарной свекле (Б)
Время отбора проб А Б
пределы колебаний М±т пределы колебаний М±т
Июль Октябрь 0—0,33 0—0,28 0,17±0,02 0,13±0,04 0,51—1,06 0—0,6 0,85 ±0,09 0,19±0,03
ства пестицидных препаратов в легких оподзо-ленных почвах проявлялись наиболее рельефно. В указанном хозяйстве циклоат применялся в апреле 1982 г. из расчета 5 кг на 1 га свекловичного поля. Пробы почвы и сахарной свеклы отбирали дважды — в июле и октябре 1982 г. Результаты их анализа представлены в табл. 1.
Данные натурных исследований свидетельствовали о том, что, несмотря на постепенное снижение содержания циклоата в почве сельскохозяйственных угодий, его остаточные количества обнаруживаются на протяжении всего вегетационного периода, что, естественно, создает условия для миграции пестицида в сопредельные с почвой среды. Обращало на себя внимание то, что циклоат транслоцируется и накапливается в значительных количествах в сахарной свекле, особенно в первой фазе вегетации, когда содеражание препарата превышало ДОК в 2,8 раза. Это согласуется с данными литературы [4] о том, что большинство гербицидов из группы тиокарбаматов легкого проникает в растения. К концу вегетационного периода содержание препарата в сахарной свекле уменьши-шилось и составило 0,19 мг на 1 кг сырой массы продукта (ниже ДОК). Установленный факт имеет важное гигиеническое значение с нескольких точек зрения: во-первых, в связи с применением циклоата при выращивании столовой свеклы могут создаваться реальные условия поступления повышенных количеств пестицида в организм человека; во-вторых, эта угроза увеличивается по мере сокращения времени между обработкой почвы и сбором урожая; в-третьих, в практике сельскохозяйственного производства применяются более высокие нагрузки препарата (до 8 кг/га) по сравнению с испытанной нами (5 кг/га) и, следовательно, интенсивность транслокации циклоата в сельскохозяйственную продукцию может быть более выраженной.
Полученные в натурных условиях данные о стабильности циклоата в почве и его транслокационных свойствах науждались в экспериментальном подтверждении при стандартизации ряда факторов, которые могут влиять на указанные процессы. А некоторые свойства циклоата, например интенсивность миграции по вертикальному профилю почвы, практически нельзя
Содержание нитратного азота (в мг на 100 г абс. сухой почвы) в присутствии циклоата
«I ■ я- т х * День отбора проб
Статис ский п эатель 1-й 15-й 30-й 60-й
М ±т
М±т (
Р. %
М±т I
Р. %
М±т <
р. %
Контроль
16.5±2. 14 |57.64 ±0,75 | 38.97±9,!8 | 83.09±4,4 1.7 иг ¡кг (5 кг/га)
17,86 ± 2,99 0.37 71
4 0,76 ± 5,9 2.81 4
67,21 ±5.61 2.6 6
93.75 ± 0,58 2.4 '7
5 мг/кг (15 кг/га)
25,54 ±3,97 2 12
18.43±6,49 0.28 78
58 , 54 ± 3, 79 0.23 85
45,65 ±18,56 0,32 78
15 мг/кг (45 кг/га)
68, 18± 15.05 0,7 52
42,033 ±13.88 0.18 85
106.73± 1 .35 5.1 0.8
121 .07 ±5. 13 5.6 0.5
было изучить в производственных условиях. Поэтому в вегетационные сосуды, наполненные дерново-подзолистой супесчаной почвой (по 10 кг), мы вносили циклоат в двух концентрациях — 1,7 и 5 мг на 1 кг почвы (три повтор-ности для каждой концентрации), что соответствует рекомендуемой минимальной норме внесения в почву препарата (5 кг/га) и нагрузке, превосходящей в 3 раза указанную (15 кг/га). На протяжении всего периода наблюдений поддерживали влажность почвы, равную 60—65 % от полной влагоемкости. О динамике деструкции гербицида судили по изменению его содержания в пробах почвы, отобранных в разное время (в день закладки опыта, а затем на 15, 45 и 75-й дни).
Результаты опытов позволяют отнести циклоат к веществам, которые по стабильности в почве находятся на границе умеренно стойких и стойких, так как период полного распада, рассчитанный на основании полученных данных в зависимости от расхода препарата, составляет от 135 до 200 сут (5 и 15 кг/га соответственно). Следовательно, результаты лабораторного эксперимента подтвердили правомерность ранее сделанных нами выводов о продолжительности сохранения циклоата в почве (на основании натурных наблюдений) и необходимости его нормирования.
В другой серии лабораторных опытов проведено изучение влияния на биоценоз почвы циклоата в концентрациях 1, 7, 5 и 15,0 мг/кг (соответствует 5, 15 и 45,0 кг/га). При этом в течение 2 мес (1, 15, 30 и 60-й дни) определяли нитрификационную активность почвенных микроорганизмов, «дыхание почвы» (С02), целлю-лозоразрушающую активность (кроме первого
отбора проб), динамику образования аммиачного и нитратного азота, общую микробнуюф-обсемененность почвы. Все 3 концентрации испытывали в трех повторностях.
Установлено, что в противоположность многим гербицидам циклоат в указанных концентрациях (даже при шестикратном увеличении расхода препарата—15 мг/кг на протяжении всего периода наблюдений) не оказывал выраженного угнетающего действия на почвенный биоценоз (отсутствие достоверных различий по сравнению с контролем показателей, характеризующих общую микробную обсемененность почвы, ее целлюлозоразрушающую активность, «дыхание», динамику содержания аммиачного азота). Наоборот, все 3 концентрации циклоата стимулировали нитрифицирующую активность почвенной микрофлоры, о чем свидетельствовало более интенсивное образование в его присутствии нитратного азота (табл. 2).
Ввиду выраженной подвижности в почве гербицидов — производных тиокарбаминовой кислоты — представляло интерес изучение миграционных свойств циклоата в глубь почвенных горизонтов и возможности проникновения его в^ грунтовые воды.
Поскольку для воды водоемов нет экспериментально обоснованной ПДК циклоата, мы определили ее расчетную величину в соответствии с «Методическими указаниями по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов» (№ 1943—78. М., 1979). Из вычисленных по 3 формулам расчетных ПДК для оценки миграционных свойств циклоата использована минимальная— 0,1 мг/л.
Процесс миграции гербицида в грунтовый поток изучали на лабораторной установке с метровым слоем песчаной почвы при 2 нагрузках препарата — 5 и 15 кг/га (соответствует 1,7 и
5 мг на 1 кг почвы) по общепринятой методике.
Как видно из представленного на рисунке
графика, при содержании циклоата в почве
6 мг/кг в фильтрате он начал появляться на^
/ 2 3456 7 в 9 ЮП 1713141516 Г7
Интенсивность миграции циклоата через толщу почвы. По оси абсцисс — дин наблюдений; по оси ординат — содержание циклоата п фильтрате (п мг/л): 1 — 5 мг/кг; 2— 1.7 мг/кг; 3 — расчетная ПДК в воде.
-4-е сутки на уровне ПДК в воде (0,13 мг/л).
дальнейшем его концентрация в фильтрате нарастала (на 5-е сутки 0,15 мг/л, на 10-е 0,5 мг/л) до максимума (0,6 мг/л) на 12-е сутки. При исследовании последующих порций фильтрата установлено, что содержание в нем циклоата постепенно снижалось. При анализе фильтрата из колонки, в которую гербицид был внесен из расчета 1,7 мг/кг, ни в одной порции не наблюдалось превышения расчетной ПДК в воде.
Изучение миграции циклоата из почвы в атмосферный воздух проведено в лабораторных условиях при его концентрации в почве 5 мг/кг. Установлено, что максимальное содержание циклоата в атмосферном воздухе составляло 0,06 мг/м3, что значительно ниже расчетного ориентировочного безопасного уровня воздействия (4,4 мг/м3). Таким образом, на основании результатов исследований можно сделать заключение, что при максимальном расходе препарата, разрешенном в сельском хозяйстве, опасность загрязнения им атмосферного воздуха ^маловероятна.
^ Изучение интенсивности транслокации циклоата в растения в зависимости от содержания его в почве проводили в условиях мелкоделя-ночного полевого опыта (дер ново-подзол иста я супесчаная почва) на базе опытного хозяйства Украинской научно-исследовательской станции орошения сточными водами. В качестве основного тест-растения была взята сахарная свекла, поскольку ДОК установлено только для этой культуры.
Одновременно велись наблюдения за содержанием циклоата в картофеле и моркови, выращенных в тех же условиях, что и сахарная свекла.
При исходном количестве циклоата в почве 0,8 мг/кг в сахарной свекле он обнаружен на уровне ДОК- Более высокий расход препарата (1, 7, 3,3 и 6,6 мг/кг) обусловил накопление его в сахарной свекле в количестве, превосходящем ДНК в 1,8, 2,7 и 4,6 раза соответственно (табл. 3).
В полевом и вегетационных опытах установлено, что в случае сноса циклоата во время обработки свекловичных полей на соседние участки не исключено накопление его и в других сельскохозяйственных культурах вследствие первичного загрязнения почвы. В частности, при норме расхода циклоата 5 кг/га в картофеле и моркови, выращенных в вегетационных сосудах, остаточные количества препарата были равны 0,41 и 0,49 мг/кг соответственно. В аналогичных условиях среднее содержание гербицида в сто-
Интенсивность транслокации циклоата в сахарную свеклу в зависимости от содержания его в почве (экспериментальные данные)
Количество циклоата. внесенного в почву, мг/кг Содержание циклоата в сахарной свекле, мг на 1 кг сырой массы Ш±т)
0,8 0,33±0,03
1,7 0,53 ±0,09
3,3 0,8±0,28
6,6 1,37 ±0,14
ловой свекле составляло 0,39 мг на 1 кг сырой массы продукта.
Таким образом, результаты комплексных исследований свидетельствуют о том, что транслокационный показатель является лимитирующим при обосновании ПДК циклоата в почве: ее величина не должна превышать 0,8 мг на 1 кг массы почвы.
Следующий за ним по степени риска для здоровья человека, связанного с применением циклоата в сельском хозяйстве, является водно-ми-грационный показатель (сверх допустимых количеств опасность поступления циклоата в грунтовые воды возникает при содержании его в почве в концентрации свыше 1,7 мг/кг).
Такое свойство препарата вызывает необходимость усиления санитарно-гигиенического контроля в тех районах, где преобладают легкие оподзоленные почвы с высоким стоянием грунтовых вод.
Циклоат относится к препаратам, которые в незначительной степени десорбируются из почвы в атмосферный воздух, и тем самым гербицид не представляет серьезной опасности для людей в период первых выходов на свекловичные поля.
Ввиду возможности накопления повышенных количеств циклоата в свекле в начальный период созревания органам государственного санитарного надзора необходимо установить тщательный лабораторный контроль за остаточными количествами гербицида в ранней столовой свекле.
Литература
1. Александрова Л. Г. — В кн.: Методы определения мнкро-количсств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. М„ 1977, с. 285—289.
2. Ребрин В. Г. — В кн.: Госкомиссия по токсикологической и гигиенической оценке новых пестицидов. Пленум. Тезисы докладов. М., 1972, с. 47—48.
3 Рязанова Р. А., Платоненко В. И. — Гиг. и сан., 1980, № 5, с. 29—30.
4. Справочник по пестицидам. / Под ред. Л. И. Медведя. Киев, 1977, с. 159-161.
Поступила 05.07.84
