CC BY
13
COMPARATIVE HYGIENIC ASSESSMENT OF THE BEHAVIOUR OF VALYPHENAL AND TEBUCONAZOLE SYSTEMIC FUNGICIDES IN THE ENVIRONMENT AT THEIR APPLICATION
FOR VINEYARD PROTECTION
Borisenko A.A., Kovalchuk N.N., Omelchuk S.T.
ПОР1ВНЯЛЬНА Г1ПЕН1ЧНА ОЦ1НКА ПОВЕД1НКИ СИСТЕМНИХ ФУНГ1ЦИД1В ВАЛ1ФЕНАЛУ ТА ТЕБУКОНАЗОЛУ В ОБ'ЕКТАХ ДОВК1ЛЛЯ ПРИ IX ЗАСТОСУВАНН1 ДЛЯ ЗАХИСТУ ВИНОГРАДУ
БОРИСЕНКО А.А., КОВАЛЬЧУК Н.М., ОМЕЛЬЧУК С.Т.
1нститут ппени та екологií Нацюнального медичного унiверситету iM. О.О. Богомольця, м. Кшв
УДК: 632.952:634.8.047
учасн технологil захисту винограду вщ хвороб, шкiдникiв i бур'янiв передбачають широке застосування рiзних хiмiчних клаав пестицидiв. При вирощу-ваннi ще! багаторiчноí купьтури нинi в УкраМ дозволено до ви-користання 12 гербiцидiв, 38 н сектицидiв та 77 фунгiцидiв [1].
З 40 дючих речовин з фунп-цидною активнiстю, якi засто-совуються у виглядi моно- та
комбiнованих формуляцм, 54% характеризуються системною дiею [1]. Системнi фунгiциди, потраппяючи у тка-нини обробпених культур, ефективно та селективно захи-щають роспини вщ шкiдпивоí дií грибкiв рiзних кпасiв. Однак недопiком тако! дм може бути загроза небажаних ефек^в цих хiмiчних спопук для довктля та здоров'я населення.
Рисунок 1
Розподш фунгiцидiв, дозволених для використання в Укра'Гш 2Ol0 року для захисту виноградникiв, за хiмiчними групами
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОВЕДЕНИЯ СИСТЕМНЫХ ФУНГИЦИДОВ ВАЛИФЕНАЛА И ТЕБУКОНАЗОЛА В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВИНОГРАДА БорисенкоА.А., КовальчукН.Н., ОмельчукС.Т. На основании натурных гигиенических исследований и математических расчетов были установлены закономерности поведения системных фунгицидов валифенала и тебуконазола в почве и растениях винограда.
COMPARATIVE HYGIENIC ASSESSMENT OF THE BEHAVIOUR OF VALYPHENAL AND TEBUCONAZOLE SYSTEMIC FUNGICIDES IN THE ENVIRONMENT AT THEIR APPLICATION FOR VINEYARD PROTECTION Borisenko A.A., Kovalchuk N.N., Omelchuk S.T.
Peculiarities of the behaviour of valyphenal and tebucionazole systemic fungicides in soil and grape plants have been determined on the basis of the data of field hygienic studies and mathematical calculations.
© Борисенко А.А. СТАТТЯ, 2011.
КовальчукН.М., Омельчук С.Т.
Асортимент фунгiцидiв, дозволених до використання на виноградниках в УкраМ, великий i рiзноманiтний (рис. 1).
Як видно з наведених даних, серед системних фунгiцидiв найбшьш широко застосову-ються (у тому чист i в Укра!нО речовини, що належать до кла-су ам^в та триазолiв. Пред-ставники хiмiчного класу триа-золiв характеризуються висо-кою антимкотичною активш-стю при низьких нормах витрат та незначними ефектами на неспецифiчнi види бюти, однак мають здатнють персистувати у фунт протягом тривалого часу.
Зважаючи на рекомендацп Ком^ету з оцшки резистентно-
№ 3 2011 Environment & Health 58
О
ctí до дм фунгiцидiв (FRAC), для попередження розвитку нечут-ливостi грибкiв до застосовува-них препара^в постiйно оно-влюеться перелк дiючих речо-вин з фунгщидними властиво-стями та рекомендацií з Ух за-стосування для отримання най-бтьш корисного ефекту. Оды-ею з таких хiмiчних сполук е ва-лiфенал — амщ карбоновоУ кис-лоти системноУ дiУ, який харак-теризуеться швидкою деграда-цiею в об'ектах навколишнього середовища та м^мальним ризиком для теплокровних.
Оскiльки нова хiмiчна сполука на територп нашоУ держави ра-ыше не використовувалася, для неУ не було встановлено регламен^в безпечного за-стосування та гiгiенiчних нор-мативiв вмiсту у виноградi та фунт^ нами була проведена УУ повна ппеычна оцiнка.
Мета роботи: порiвняльна гiгiенiчна оцiнка поведiнки си-стемних фунгiцидiв валiфеналу та тебуконазолу в об'ектах дов-кiлля.
Матерiали i методи. A^4Í речовини валiфенал i тебуко-назол перебувають у твердому агрегатному станi (порошок), Ухн загальнi фiзико-хiмiчнi вла-стивостi наведено у таблиц 1.
Обробку виноградниюв проводили у степовiй зон шляхом вентиляторного обприскуван-ня з нормою витрати за вал^ феналом 153 г/га двократно у Херсонсьюй области тебукона-золом — 50 г/га чотирикратно в Одесьюй област протягом одного вегетацiйного перiоду.
Вивчення поведтки дослщ-жуваних хiмiчних сполук здй снювали за допомогою специ-фiчного гiгiенiчного методу натурного експерименту згiдно з [2] у рiзних агроклiматичних зонах. Вiдбiр проб фунту (верхнм шар завтовшки 10 см), зеленоУ маси та ягщ винограду проводили згiдно з [3], почи-наючи з першого дня обробки, а у подальшому через рiвнi промiжки часу протягом перю-ду вегетацiУ культури до зби-рання врожаю. Вивчення динамки залишкових кiлькостей ва-лiфеналу та тебуконазолу у фунт^ зеленм масi, ягодах та виноградному соку проводили хроматографiчними методами за юнуючими методичними вказiвками [4-7]. У проведених доошдженнях межа юльюсного визначення (МКВ) валiфеналу у фунт та виноградному соку
становила 0,02 мг/кг (л), у ви-ноградi — 0,1 мг/кг; для тебуконазолу у фунт — 0,05 мг/кг, у виноградi та виноградному соку — 0,01 мг/кг (л). Отриман результати фактичного вмюту дослщжуваних дiючих речовин у фунт та виноградi дозволили розрахувати константу швид-костi руйнацií (k), перiодiв на-пiврозпаду (т50) та майже пов-ного розпаду (т95) у цих об'етах за допомогою регресiйного аналiзу [8]. Розрахунки здм-снювали за програмою Excel (версiя 11, 2003 р.).
Обфунтування гiгiенiчних нормативiв валiфеналу i тебуконазолу, а також регламентв ix безпечного застосування здй снювали у вiдповiдностi до [2].
Результати та "ix обгово-рення. Встановлено, що, не-зважаючи на загальну вищу концентрацiю валiфеналу, його початковий вмют в оброблених рослинах винограду та фунт пiд ним були нижчими, ыж пи сля обробки тебуконазолом.
Залишковi кiлькостi обох дю-чих речовин у рослинах винограду знижувалися з рiзною швидкютю. Так, за 20 дiб пiсля
ППеНАСЕЛА =
останньоУ обробки вмiст вали феналу у виноградi зменшився у 2,4 рази (р<0,01) порiвняно з початковою концентра^ею i визначався на рiвнi МКВ (0,1 мг/кг методом ВЕРХ) або нижче нього. Концентра^я тебуконазолу за аналопчний промiжок часу зменшувалася у рослинах бiльш iнтенсивно (у 46 разiв порiвняно з початко-вим вмiстом). На момент збору врожаю нi у зеленiй маа, нi в ягодах винограду залишкових юлькостей обох дiючих речовин юнуючими методами не було визначено.
Очищення фунту вщ дос^джу-ваних хiмiчних сполук характе-ризувалося Ышими закономiр-ностями. Вмiст валiфеналу у да-ному середовищi довкiлля вже на першу добу тсля обробки був нижчим за його МКВ (0,2 мг/кг методом ВЕРХ). Водночас вмют тебуконазолу у фунт знижував-ся досить повУпьно порiвняно з концентра^ею у день внесення. На момент збору врожаю (40 до-ба тсля обробки) вмiст тебуконазолу у фунт був нижчим за МКВ (0,05 мг/кг методом ГРХ) (рис. 2).
Таблиця 1
Основы фiзико-хiмiчнi властивост валiфеналу i тебуконазолу
Властивост Вaлiфенaл Тебуконазол
CAS № 283159-90-0 107534-96-3
XÍMÍ4Ha назва IUPAC метил-3-(4-хлорфенш)-3-(^0зопротлкарбон1п)-L-вaлiл)aмiно)пропaноaт (RSM-р-хлорфенол-4,4-диметил-3-(1Н- 1,2,4-триазол-1-iлметил)пентaн-3-ол
Структурна формула ci oqo ch ch3 o nh 1 .ch у y ynh^ o ch3 0 h3^ch3 ci^^ oh Il h2^^c(ch3)3 ch2 ъ h2 1 2 ✓ n 1— n
Емтрична формула C19H27CIN205 C16H22CIN30
Вiдноснa молекулярна маса 398,89 307,8
Коефщент n-октанол/вода (20оС) Ig Ko/w- 3,07 ig Ko/w - 3,7
59 Environment & Health № 3 2011
О
Рисунок 2
Динамка залишкових кiлькостей валiфеналу (I) та тебуконазолу (II) у фунт та рослинах винограду
О 25
со
I
W
m
0.15
О 05
20 30 40
Термш пiсля обробки, доба ■ Грунт Ф рослини
При пор1внянн1 результат1в натурних експериментальних досл1джень було встановлено, що, незважаючи на швидку i майже повну деструкцю вал1-феналу у фунт, дана сполука проникае та повшьно метабол1-зуе в ягодах, тому и залишков1 к1лькост1 у виноград! визнача-ються протягом 20 д1б п1сля останньо! обробки. Проте зникнення тебуконазолу з дано! культури вщбуваеться у 12 раз1в швидше, н1ж з Грунту.
Математична обробка отри-маних нами результат1в засвд чила, що процес розкладання вал|феналу та тебуконазолу п1д-коряеться експоненцмнм за-лежност1. За фактичними дани-ми, отриманими у ход1 натурного експерименту, нами були розрахован константи швидко-ст1 руйнаци (k), отриман1 р1внян-ня, що описують залежн1сть концентрацп досл1джуваних фунг1цид1в у Грунт та рослинах винограду в1д часу з моменту обробки, встановлеш т50 та т95 в об'ектах довюлля (табл. 2).
Результати математичних розрахунюв п1дтвердили дан1, отриман1 у ход1 натурних до-сл1джень. Враховуючи вищеви-кладене, за стаб1льн1стю у Грунт вал1фенал був вщнесе-ний нами до IV класу (малоне-безпечн1), тебуконазол — до I (надзвичайно небезпечш), за ст1йк1стю у вегетуючих сшьсь-когосподарських культурах ва-л1фенал та тебуконазол належать до III (пом1рно небезпечн1) класу небезпечност1 [9].
Оск1льки експериментально встановлено, що швидкють руйнаци тебуконазолу у Грунт в1дбуваеться на 50% за рахунок Грунтових м1кроорган1зм1в Enterobacter sakazakii та Serratia sp. [10-12], то для прискорення деструкцп даного ксенобютику у натурних умовах необхщно враховувати не тльки мкотич-ну ураженють винограду, а й оргашчий склад Грунту, на яко-му вирощуеться культура.
Пор1вняно швидка деградац1я досл1джуваних системних фун-г1цид1в у рослинах винограду е
Таблиця 3
Значення ппешчних нормативiв BMicTY валiфеналу та тебуконазолу у фунт i виноградi
Таблиця 2
Усередненi показники швидкост деградацп дослiджуваних фунгГцидГв у рГзних об'ектах довкГлля
Речовина Об'ект Показники швидкостi руйнаци (M±m)
k, доба-1 Т50, доба т95, доба
Валiфенал Грунт 0,088±0,017 8,6±1,8 37,2±7,9
Рослини 0,065±0,02 11,9±2,55 51,6±11,1
Тебуконазол Грунт 0,0097±0,0003 67,47±3,48 292,41±15,1
Рослини 0,065±0,004 10,63±0,74 46,13±3,24
Назва гiгiенiчного нормативу Валic зенал Тебуконазол
Значення ппеычного нормативу, мг/кг, мг/л Межа кiлькiсного визначення методом ВЕРХ, мг/кг, мг/л Значення ппеычного нормативу, мг/кг, мг/л Межа ктькюного визначення методом ГРХ, мг/кг, мг/л
ОДК у Грунт 0,4 0,2 1,0 0,05
МДУ у виноградi 0,1 0,1 0,1 0,01
№ 3 2011 Environment & Health 60
-о-
причиною в1дсутност1 залишкових юлькостей вал1феналу та тебуконазолу в ягодах винограду на момент збору врожаю. Орга-нолептичш дослщження засвд чили, що розм1р, форма, кол1р, консистенц1я, запах та смак ви-ноградних яг1д не в1др1зняються в1д аналог1чних властивостей контрольних зразюв, при виро-щуванн1 яких дослщжуваш ксе-ноб1отики не застосовувалися.
Враховуючи фактичну вщсут-н1сть ватфеналу та тебуконазолу у виноград! на момент збору врожаю та МКВ анал1тич-них метод1в Тх визначення, нами було рекомендовано величину МДР вмюту вал1феналу на р1вн1 0,1 мг/кг яка була затвер-джена у встановленому порядку, та тдтверджено надмнють ран1ше встановленого значен-ня даного ппешчного нормативу для тебуконазолу (табл. 3).
Беручи до уваги кратнють за-стосування та тривалють веге-тац1йного пер1оду п1сля остан-ньоТ обробки вал1феналом та тебуконазолом рекомендуемо встановити терм1ни оч1кування до збору врожаю винограду на р1вн1 30 д1б.
Результати натурних ппешч-них достджень та математично-го моделювання засвщчили швидку деструкц1ю вал1феналу у Грунт (т50 — 8,6 д1б), тому, ке-руючись 1снуючими методични-ми подходами, при обГрунтуванш величини ппешчного нормативу вм1сту даного фунг1циду у фунт було використано розрахунко-вий метод. В основу даного методу покладено р1вняння регре-сп, що описуе залежн1сть нормативу у фунт в1д МДР вмюту пев-ноТ сполуки у харчових продуктах рослинного походження. От-же, нами науково обГрунтовано значення ОДК вал|феналу у Грунт на р1вн1 0,4 мг/кг. Роз-роблеш анал1тичн1 методи визначення даноТ речовини у Грунт та виноград! та меж! Тх ктькюно-го визначення дозволяють кон-тролювати запропоноваш г1г1е-н1чн1 нормативи (табл. 3).
Висновки
1. Динамка залишкових юлькостей вал!феналу та тебуконазолу у Грунт! та рослинах винограду у раз! вентиляторного обприскування виноградниюв пщкоряеться експоненцшнш залежност. Деструкц!я вал!фе-налу в!дбуваеться пов!льн!ше у виноград!, шж у Грунт!, тебуко-назол швидше руйнуеться у рослинах, шж у Грунт! тд об-
робленою культурою.
2. Розраховаш для доотджу-ваних сполук величини перю-д!в нап!врозпаду дозволили вщнести за критер!ем "стабть-н!сть у Грунт!" вал!фенал до IV класу небезпечност! (малоне-безпечн!), тебуконзол — до I (надзвичайно небезпечш), за критер!ем "стйкють у вегетую-чих сшьськогосподарських культурах" обидв! д!юч! сполуки належать до III класу небезпечност! (пом!рно небезпечш).
3. На пщстав! оцЫки впливу на органолептичш властивост! та визначення залишкових юлькостей ватфеналу у стьськогос-подарсьюй продукцп з урахуван-ням даних про його токсичнють науково обГрунтовано МДР вми сту даноТ сполуки у виноград! на р1вн1 0,1 мг/кг та пщтверджено над!йн!сть МДР вмюту тебуконазолу у дашй культур!.
4. Зважаючи на кратнють об-робок та тривалють вегетацй ного перюду п!сля останньоТ обробки для зменшення не-безпеки надходження залишкових к!лькостей даних си-стемних фунг!цид!в до оргашз-му людини при споживанн! винограду було обГрунтовано строки очкування до збору врожаю винограду 30 д1б.
5. На пщстав! регресмних моделей, що описують залеж-н!сть г!г!ен!чного нормативу вм!сту пестициду у Грунт! вщ норматив!в у сум!жних середо-вищах, за допомогою розра-хункового методу було обГрунтовано величину ОДК вал!фе-налу у Грунт! на р1вн1 0,4 мг/кг.
Л!ТЕРАТУРА
1. Перел!к пестицид!в i агро-х!м!кат!в, дозволених до вико-ристання в УкраТш: офщмне видання. — К.: Юн!вест Мед!а, 2010. — 543 с.
2. Методические указания по гигиенической оценке новых пестицидов: МУ № 4263-87. — К., 1988. — 210 с.
3. Унифицированные правила отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов: МУ № 2051-79. — М.: МЗ СССР, 1980.
4. Методические указания по определению фоликура в растительном масле, почве и воде газожидкостной хроматографией: МУ № 5350-91 // Методические указания по определению микроколичеств пе-
стицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. — К., 1995. — Вып. 20, ч. II. — С. 230235.
5. Методические указания по определению тебуконазола в ягодах винограда, виноградном соке и вине хроматогра-фическими методами: МУ № 142-99 // Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. — К., 2000. — Вып. 27. — С. 123-130.
6. Методичш вказiвки з визначення ватфеналу у картопт, томатах, винограда томатному i виноградному соках методом високоефективноТ рщинно'Т хроматографа № 947-2009. — Погоджено МОЗ 24.11.2009, постанова № 29; затвердже-но Мш. охорони навколиш-нього природного середовища 14.12.2009, наказ № 671. — 27 с.
7. Методичш вказiвки з визначення валiфеналу у Грунт методом високоефективноТ рщинно'Т хроматографп: № 946-2009. Погоджено МОЗ 24.11.2009 р., постанова № 29; затв. МЫ. охорони навколишнього природного середовища 14.12.2009 р., наказ № 671. — 20 с.
8. Гончарук Е.И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве / Е.И. Гончарук, Г.И. Сидоренко.
— М.: Медицина, 1986.
9. Пестициди. Класифка^я за ступенем небезпечност: ДСан^Н 8.8.1.002-98 // Зб. важливих офщмних матерiалiв з саштарних i протиепiдемiчниx питань. — К., 2000. — Т. 9, ч. 1.
— С. 249-266.
10. Microbiological characteristics of a sandy loam soil exposed to tebuconazole and lamb-da-cyhalothrin under laboratory conditions / M. Cycon, Z. Pio-trowska-Seget, A. Kaczynska et al. // Ecotoxicology. — 2006. — Vol. 8, № 15. — P. 639-646.
11. Persistence of trifloxystrobin and tebuconazole on grape leaves, grape berries and soil / G. Jy-ot, P.K. Arora, S.K. Sahoo et al. // Bulletin of environmental contamination and toxicology. — 2010.
— Vol. 83, № 3. — P. 305-310.
12. Biodegradation of tebuco-nazole by bacteria isolated from contaminated soil / N.T. Sehnem, P. Souza-Cruz, M. Do Carmo, R. Peralba et al. // Journal of environmental science and health. — 2010. — Vol. 5, № 1. — Р. 67-72.
Надiйшла до редакцп 07.05.2011.
61 Environment & Health № 3 2011
