CC BY
8
ятельности морфологических лабораторий, занимающихся данной проблемой. По-видимому, целесообразно было бы ввести программно-целевое планирование и прогнозирование развития исследований с четкой профилизацией структуры и функции лабораторий. В экспериментальных исследованиях необходима разработка схем эксперимента, унификация методов взятия и обработки материала, а также создание единых оценочных подходов к учитываемым изменениям. Все это позволит проводить крупные комплексные исследования на основе общих или аналоговых моделей. Еще в большей степени широкое сотрудничество необходимо при выполнении натурных исследований. Путем крупного комплексирования могут быть созданы банки органов по стране (например, банк плацент, банк легких и др.), что позволит решить вопрос о характере реорганизации тканей и органов человека под влиянием широкого комплекса воздействия в различных регионах страны, где установлены неблагоприятные данные по материалам медико-статистических управлений. Основным препятствием для координации и комплексирования исследований является отсутствие системы организации и управления в виде секции, которая могла быть общей для физиологов, биохимиков и морфо-
логов при проблемной комиссии и которая объе нила бы усилия специализированных подрав лений гигиенических научно-исследовательских [ статутов.
Большую роль в объединении усилий специа/ тов будет играть ежегодный реферативный c6opJ отечественной литературы по гигиене окружаюи среды под редакцией Г. И. Сидоренко, котор должен пополнять данные о полученных резу| татах, новых подходах, методах и критериях, тивное участие морфологических коллективов статутов в значительной степени повысит уров^ исследований по проблеме «Научные основы гиены окружающей среды».
Поступила 1/VII 1980
Summary. An analysis of the literature and of a estionnaire survey was made to assess the current statusl research in the field of morphology conducted by varii institutes in the USSR as part of the work on the genel problem «Scientific Bases of Environmental Healtl Tasks of experimental morphologic hygienic research h;f been defined. There are two approaches to the solution! these tasks: multivariate analysis of individual biosystel using the full range of presently available morpholol methods and analysis of individual processes encompass! a diversity of biosystems. Prospects for the developing of field morphologic studies in environmental health outlined.
УДК 613.632:615.285.7
Доктор мед. наук Е. А. Антонович, канд. мед. наук В. С. Гуменный
О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ПОДХОДОВ К ОЦЕНКЕ ВРЕДНОСТИ И ОПАСНОСТИ ПЕСТИЦИДОВ И РАЗРАБОТКЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ
РЕГЛАМЕНТОВ
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Изменения в биосфере, порождаемые производственной деятельностью человека, настолько велики и многообразны, что проблема санитарной охраны рассматривается в настоящее время не только как важнейшая экономическая и народнохозяйственная, но и как социальная проблема. Кардинальной задачей этой проблемы является предупреждение возможности возникновения хронических интоксикаций и других видов патологии, связанной с постоянным воздействием на организм различных химических веществ, в первую очередь профилактика вредного влияння пестицидов на здоровье человека.
Важность данной задачи обусловлена, с одной стороны, интенсивным ростом потребления пестицидов, увеличением ассортимента и содержания их во внешней среде, а с другой — широчайшим и разнообразным контингентом соприкасающихся с ними людей. Это диктует необходимость строгого подхода к выбору каждого нового класса пестицидов и отдельных соединений, внедряющихся в про-
изводство, для чего требуются соответствующ: методологические подходы, надежные критери оценки и методы исследований.
Большие успехи, достигнутые в области гигиен] применения пестицидов, позволили разработат систему профилактики возможного вредного во: действия указанных веществ на человека. В то ж время ряд задач общетеоретического и приклад ного характера требует своего решения. В качеств важнейшей из них следует назвать совершенство вание методологических подходов к оценке вред ности пестицидов, нормированию допустимого со держания их в различных средах и разработке дру гих гигиенических регламентов.
Оценивая степень вредности и опасности песта цидов, гигиенисты основываются на результатам изучения действующего начала пестицидного пре парата.
Вместе с тем в биосфере пестицид может претерпевать изменения, в результате чего в организм человека с продуктами питания, водой, воздухом
Иду с исходными соединениями (а при опреде-Иых условиях и в их отсутствии) могут посту-Н производные этих веществ, ^«вестно, что распространенный пестицид ДДТ Ибразуется во внешней среде в ДДЭ, ТДЭ и Н1. Из у-изомера ГХЦГ (линдана) в почве может Язовываться р-изомер (и1тапп). В процессе изучения дитиокарбаматов (ДТК), Но ко используемых в качестве фунгицидов и ■зрителей вулканизации каучука, установлено, Н в воде, на продовольственных культурах и Иэганизме теплокровных животных они подвер-■тся превращениям с образованием ряда химики х веществ.
Икорость деструкции, характер превращения, Иуктура остатков ДТК (число образующихся ■ических веществ и их соотношение), а также Иержание в продовольственных культурах, воде Веделяются многими факторами, в том числе ■йствами пестицида, реакцией среды, видом и ■том культуры, кратностью обработки, временем, ■шедшим после опрыскивания растений, и др. К растительных культурах, обработанных эти-т-бис-дитиокарбаматами (ЭБДТК) в зависимо-■ от перечисленных условий обнаруживается от ■о 4 химических веществ. Так, в структуре остат-№ цинеба в винограде, черешне, вишне, огурцах Ьеделяются цинеб, этилентиураммоносульфид 1ГМС), этилентиомочевина (ЭТМ) и сера. Удель-Кй вес ЭТМС и ЭТМ в общей сумме остатков ци-«За в вишне и черешне выше, чем в винограде и ■урцах. В вишне при равных условиях обработки ■небом ЭТМ больше, чем в черешне. |В отличие от плодов косточковых культур и 1нограда в капусте и луке остатки цинеба пред-1авлены только 2 соединениями: исходным ве-(гством и ЭТМС, причем в капусте сорта «Амагер» »еобладает продукт превращения, в капусте же рта «Слава»— цинеб. В структуре остатков ди-ггилдитиокарбаматов (ДМДТК) в продуктах пиния определяется от 1 до 5 химических веществ1, гтатки цирама в черной смородине к моменту юра урожая состоят из цирама (53—54%), ди-гтиламинной соли диметилдитиокарбаминовой кис->ты —ДМДТКК (20—23%), ТМТД, тетраметил-юмочевины (ТМТМ) и серы. В яблоках найдены МТД (55—85%) и диметиламинная соль ДМДТКК 5—27%). В капусте, обработанной ТМТД, в сум-е остатков последний составляет 92—100%. Чис-о и соотношение химических веществ в остатках ТК изменяются с течением времени после обра-отки. По мере увеличения «срока ожидания» в блоках, винограде и других культурах уменьшатся содержание исходных соединений ДТК и по-ышается количество продуктов превращения. На-эимер, в томатах и вишне, опрысканных манебом,
1 Представители этой группы соединений широко ис-юльзуются за рубежом. В СССР применяются в качестве 1ротравнтелей (ТМТД) и в производстве каучука (ТМТД, Чфам и др.).
в течение первых 8—10 дней в структуре остатков преобладает последний (66—81%), а через 18— 20 дней —ЭТМС.
Установлено, что при определенных условиях (в зависимости от вида культуры, кратности обработки, периода вегетации в момент обработки), а также при технологической и кулинарной переработке в продуктах питания сохраняются лишь продукты превращения пестицидов. Так, при внесении в зерно цинеба из расчета 5—10 мг/кг в хлебе находили лишь ЭТМ. В коровьем молоке, а также в пастеризованном, содержащем хлорофос, обнаруживался ДДВФ. В яблоках, включающих цинеб (8—2,5 мг/кг), уровень его при термической обработке уменьшался на 80% и вместе с тем возрастало (на 100—158%) содержание токсичных продуктов превращения — ЭТМС и ЭТМ (Е. А. Антонович и соавт., 1976). Устойчивость отдельных химических компонентов в сумме остатков пестицидов неодинакова. Например, деструкция продуктов превращения ЭБДТК протекает намного медленнее, чем исходных соединений. Период полураспада ЭТМС и ЭТМ на сахарной свекле при обработке цинебом, купроцином, поликарбацином в 2—5 раз больше, чем исходных соединений. Следует обратить также внимание на возможные различия в характере превращения пестицидов в организме животных и растений. Так, в растительных организмах в результате превращения ЭБДТК накапливаются ЭТМС и ЭТМ, в животных же — только ЭТМ.
Значение изложенного для разработки вопросов гигиены применения пестицидов становится очевидным при рассмотрении данных о действии пестицидов и их производных на организм теплокровных животных. Результаты сопоставления степени токсичности исходных соединений пестицидных препаратов и продуктов их деструкции и метаболизма показывают, что биологическая активность производных может быть много выше (см. таблицу). ЭБДТК, например, присуща низкая токсичность и слабовыраженная кумуляция, тогда как их производные на порядок токсичнее и оказывают резко выраженное кумулятивное действие (коэффициент кумуляции ЭТМС и ЭТМ 1,8—2,5). Продукт преобразования линдана — Р-изомер ГХЦГ в отличие от первого обладает значительно выраженными кумулятивными свойствами. Токсичность производных хлорофоса, фосфамида, метилмеркап-тофоса более чем на порядок выше, чем исходных соединений.
К другому важному вопросу следует отнести возможность сочетанного действия на человека нескольких пестицидов, одновременно поступающих с продуктами питания.
В процессе гигиенической оценки комплексных химических систем защиты плодовых садов, предлагаемых Украинским научно-исследовательским институтом садоводства и предусматривающих поочередное применение пестицидов разных химических классов и назначения, установлено наличие
Сравнительная токсичность пестицидов и продуктов их превращения*
Пестицид
LD,,. мг/кг
Метаболит или продукт деструкции
LDle. мг/кг
Цинеб, купрошш лоликарбацин (полирам)
Карбофос (малатион)
Метилнитрофос (метатнон)
Хлорофос (трихлорфон) Байтекс (лебайцид)
Фосфамнд (рогор, диметоат)
Корал (кумафос)
Метилмеркаптофос (деметонметил) Тиофос (паратион)
1750—6100 ЭТМС 480
ЭТМ 780
400—1400 Малоаксон 87—90
Изомалатион** 89
420—516 Фенитроаксон 20
Мстилфенитротион
440—900 ДДВФ 23—87
225—250 Сульфоксид 125
Сульфон 125
258—800 Рогор 30—55
Тиоловый эфирфосфат 100
68,5 Короксон 8,3—11
30—70 Сульфоксид 2
13 Параоксон 3
* По данным Е. А. Антонович (1975) и материалам монографий Майер-Боде, Schräder.
** Примесь.
в плодах съемной зрелости остатков 5—7 химических веществ: фосфороргаиических соединений (ФОС), ДТК, соединений меди и др., каждое из которых в отдельности содержится в количествах, меньше либо равных допустимым. Суммарное же количество остатков всех пестицидов и продуктов превращения много выше допустимого уровня каждого из них (Е. А. Антонович и соавт.).
Нами проведено специальное исследование среднесуточных рационов в 2 сельских районах. Остаточные количества хлорорганических пестицидов определяли с помощью газожидкостной хроматографии, а ФОС — методом хроматографии в тонком слое сорбента. В пищевых рационах обнаруживались, ДДД, ДДЭ, ГХЦГ, полихлорпинен, хлорофос и продукт его превращения ДДВФ (содержание было ниже допустимого, Е. А. Антонович и соавт.).
Анализ данных о фактической загрязненности пестицидами пищевых продуктов в отдельных зонах, выполненный авторами данной работы, показывает, что в одном и том же виде продукта могут содержаться различные пестициды одного и того же и других химических классов. Например, в продуктах переработки ягод, фруктов и овощей встречаются пестицид и хлорофос, в мясе, рыбе, молоке, масле и яйцах — те же соединения и ртуть, ео фруктах и овощах — хлорофос, метафос, фссфамид, цинеб и др.
Приведенные факты подтверждаются и данными литературы о содержании пестицидов в суточном пищевом рационе. Имеются сообщения (Smith Dorothy и соавт.; Smith Dorothy) о наличии в суточном рационе жителей США, Канады и Великобритании остатков 11 пестицидов.
Smith Dorothy и соавт. с помощью газовой и тонкослойной хроматографии определяли количественное содержание пестицидов в готовых к употреблению продуктах и установили, что среднегодовое поступление хлорорганических пестицидов состав-
ляет 17 мкг в день на человека, ФОС — 5 м мышьяка — не менее 30 мкг. В количественн отношении среди хлорорганических пестицид преобладают в рационе ДДТ и его производи в Японии (Minagawa и соавт.) и ЧССР (АгЬе^ и соавт.) превалирует ГХЦГ.
На основании 6-летних исследований (О gan, 1973) дан следующий расчет процент го соотношения 9 химических веществ, обнаруж вающихся в рационе жителей США: ДДТ — 37,3 55,6%, ДДЭ —31,3—50,6%, ТДЭ— 19,4—32,8° ГХЦГ (кроме у-ГХЦГ) — 6,0—13,1%, линдан 10,6—15,8%, алдрин-дилдрин— 16,6—32,1%, эп! ксид гептахлора — 8,9—13,4%, малатион —1,9-11,1%, паратион — 0,6— 5,0 %.
Изложенное позволяет высказать ряд принц пиально важных положений, касающихся сове шенствования методологии токсиколого-гигиен ческой оценки пестицидов и разработки гигиенич ских регламентов, обеспечивающих безопасное' их применения. Для правильного выбора напра] лений токсиколого-гигиенических исследований, н обходимых для оценки опасности пестицидов, установления гигиенических регламентов, весь\ важна информация о стойкости и характере дес-рукции и превращения их во внешней среде и о{ ганизме животных. Следует иметь в виду, что нг правленность этих процессов может быть иденти« ной в организме животных, растениях и други средах. В таких случаях в силу указанных обсто? тельств в экспериментах, проведенных с целы установления допустимой суточной дозы для ч< ловека, оценивается одновременно биологическа активность всего комплекса возможных остатко пестицида в продуктах питания, что позволяет прс вести гигиеническое нормирование суммы остат ков исходного соединения и его производных (на пример, ДДТ+ДДЭ+ДДД). Если направленност процессов превращения пестицида в продукта: питания или других средах такова, что в них об
^шются иные химические вещества, чем в орга-Ве животных, наряду с оценкой опасности дей-^■'ющего начала пестицидного препарата необ-Ямо оценивать стойкие продукты его превраще-Н, которые могут поступать в организм человека. И>дукты превращения, биологическая активность Норых выше, чем исходного соединения, подле-Н- гигиеническому нормированию, как и исходное Нество.
вели токсичность производного пестицида близ-Вк таковой исходного соединения либо ниже ее, Вмирование может производиться по сумме обо-Всоединений. Если в продуктах питания, упот-Вляющихся в пищу только после переработки, Всапливаются остатки производных пестицида, Исходное соединение полностью разрушается (а Вже если такой процесс происходит в сырых Иэдовольственных культурах или в организме Вьскохозяйственных животных), нормированию «лежат лишь остатки этих производных. При И-ановлении других гигиенических регламентов Впустимых сроков обработки растений, сельско-Изяйственных животных или птиц и др.), а также 1и проведении санитарного контроля за пестици-шш следует ориентироваться в первую очередь I наиболее токсичные и опасные соединения, об-Ируживаемые в виде остатков пестицида. В орга-■зм человека с отдельными продуктами питания ■пищей могут поступать и несколько пестицидов, Ирезультате чего возможно взаимодействие посту-■ющего комплекса биологически активных ве-Иеств. Это диктует необходимость, с одной сторо-ш, гигиенической оценки химических систем завиты основных сельскохозяйственных культур пе-шщидами с целью установления структуры остат-Ьв всех входящих в комплекс пестицидов в проектах питания, имеющих большой удельный вес |рационе человека (хлеб, картофель, яблоки и др.), шределения наиболее часто встречающихся комби-Ьций соединений в пищевом рационе, с другой — Ьзработки подходов к регламентированию таких :татков.
При обнаружении в продуктах питания и дру-»х средах комплекса пестицидов временно, до цательной научной разработки других подхов к ормированию, может быть предложен использую-1ийся в практике санаторного надзора прием: аксимально допустимый уровень остатка каждого эединения должен быть уменьшен во столько раз, колько вредных веществ с однонаправленным ме-анизмом действия либо другим одинаковым ли-
митирующим показателем вредности содержится в этом комплексе.
Сумма концентраций всех веществ, выраженная в процентах от допустимого количества каждого в отдельности, не должна превышать 100%. Для проверки надежности такого подхода, как показывает наш опыт, весьма целесообразна биологическая оценка продуктов питания, содержащих комплекс химических веществ, в эксперименте на теплокровных животных, что позволит оценить безопасность рекомендуемых гигиенических нормативов.
ЛИТЕРАТУРА. Антонович Е. А. Токсикология дитиокарбаматов и гигиенические аспекты применения их на продовольственных культурах. Автореф. дис. докт. Львов, 1975. Антонович Е. А., Векштейн М. Ш., Давтян В. А. — В кн.: Актуальные вопросы гигиены применения пестицидов в различных климатогеографических зонах. Ереван, 1976, с. 29—32. Антонович Е. А., Гуменный В. С., Подрушняк А. Е. — В кн.: Состояние питания и здоровья различных профессиональных и возрастных групп населения. Киев, 1977, с. 134—137. Arbetova D., Uhnak J., Mahelova К. et al. — Csl. Hyg.,
1975, v. 20, p. 359—369. Duggan R. E. — In: Environmental Pollution by Pesticides. London, 1973, p. 334—364. Майер-Боде Т. Остатки пестицидов. М., 1966. Minagawa К., Vamamoto N., Voneva Т. et al. — Shokuhin
Eiscigaku Zasshi, 1972, v. 13, p. 245. Smith D. E., Sandi L. R. — Pesti Sci., 1972, v. 3, p. 207— 210.
Smith D.E. — Ibid., 1973, v. 4, p. 211—214. Шрадер Г. Новые фосфорорганические инсектициды. М., 1965.
Поступила 23/XI 1979 г.
Summary. Because of the wide-scale use of pesticides and their increasing circulation in the biosphere, the prevention of possible harmful effects of pesticides on man has become a matter of morldwide concern. The high biologic activity of many pcsticides necessitates the use of reliable methodological approaches, criteria, and methods to evaluate the hazards which they present. The authors have formulated a number of new proposals with a view to improving the existing methodological approaches to toxico-logic-hygienic evaluations of pesticides and to the development of hygienic standards to ensure their safe use. With special reference to several chemicals (dithiocarbamates, organophosphcrus compounds, etc.), the need is shown for studying pesticide breakdown and metabolism in the biosphere and in the course of processing of foodstuffs during their manufacture and culinary preparation. Factors determining the structure (numbers and proportions of individual chemical substances) of pesticide residues in foods are re-viwed. The desirability of setting standards for pesticide application on the basis of hygienic evaluations of total chemical systems of protection of individual crops is demonstrated.
