ПРИНЦИПЫ ОБОСНОВАНИЯ СРОКОВ БЕЗОПАСНОГО ВЫХОДА ЛЮДЕЙ НА ПЛОЩАДИ, ОБРАБОТАННЫЕ ПЕСТИЦИДАМИ Текст научной статьи по специальности «Математика»

УДК 614.7:615.285.7

Е. И. Спыну, А. В. Болотный, Т. Д. Зорьева, Л. Н. Иванова

ПРИНЦИПЫ ОБОСНОВАНИЯ СРОКОВ БЕЗОПАСНОГО ВЫХОДА ЛЮДЕЙ НА ПЛОЩАДИ, ОБРАБОТАННЫЕ ПЕСТИЦИДАМИ

Институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев

¡Интенсификация сельского хозяйства предусматривает широкое использование химических средств защиты растений. Технология выращивания продуктов растениеводства наряду с применением пестицидов требует проведения на обработанных площадях различных агротехнических мероприятий.

В системе мер профилактики отравлений людей, занятых уходом за растениями, обработанными пестицидами, важнейшая роль отведена гигиеническому регламенту «сроки выхода на работу». До недавнего времени эти сроки устанавливались на основании данных о загрязнении воздуха над обработанными участками. При этом регистрация динамики концентраций веществ в воздухе проводилась обычно до уровня ПДК либо (в лучшем варианте) еще в течение 1—2 дней. Возможные фазные повышения содержания пестицидов в воздухе обычно не учитывались. В то же время поступление пестицидов в организм работающих возможно не только через органы дыхания, но и через открытые кожные покровы. Simpson и Beck подсчитали, что при обработке томатов тиофосом за 8-часовой рабочий день в организм человека через кожу может попасть 15% смертельной дозы препарата, тогда как через дыхательные пути —лишь 0,8%. Имеются сведения о ряде других фосфорорганических пестицидов (карбофосе, гутатионе и др.), также поступающих в организм работающих через открытые кожные покровы в больших количествах, чем через дыхательные пути. Следовательно, при разработке сроков выхода на работу необходимо учитывать комплексное поступление пестицидов через дыхательные пути и кожу и сопоставлять это суммарное количество с максимальной безвредной су-

Рис. 1. Динамика содержания антио (/) и рогора (2) в воздухе сада.

точной дозой для человека. Такой подход применен нами для ряда хлор- и фосфорорганических препаратов — соответственно ХОП (кельтан) и ФОП (рогор, метафос, фталофос и др.), используемых на отдельных экспериментальных участках для обработки садов, виноградников, а также сахарной свеклы (фталофос) при рекомендованных условиях применения. Длительность сохранения антио, ме-татиона, карбофоса, метафоса и фозалона в воздухе сада не превышала 7 сут, хлорофос, линдан и кельтан обнаруживали в течение 7—10 сут. При этом уровень препаратов в воздухе не превышал ПДК.

Сравнение кривых содержания пестицидов в воздухе садов и полей показало, что, хотя в общем процесс носит убывающий характер, в некоторых случаях отчетливо регистрируются «всплески» концентраций, указывающие на вторичное, третичное и т. д. загрязнение воздуха. Это связано с проведением агротехнических мероприятий, появлением метаболитов пестицидов, изменением метеорологических условий и др.

В воздухе сада, обработанного антио, находили и метаболит препарата — рогор (рис. 1). Характерно, что если содержание антио в воздухе постепенно снижалось, то рогора увеличивалось и достигало максимума на 5-е сутки после опрыскивания. При применении фталофоса на посевах сахарной свеклы отмечен «всплеск» концентраций препарата на 4-й день после опрыскивания, что совпадает с началом прополочных работ (рис. 2). В воздухе полей обнаруживались также метаболиты фталофоса — фталимид и др.

При применении пестицидов на виноградниках рогор определялся в воздухе рабочей зоны в течение 15 дней, хлорофос, фозалон, метилмеркапто-

Рис. 2. Динамика содержания фталофоса (1) и фталими-да (2) в воздухе поля.

O.OOOt-1-I-1-1-1-1-1-1-1--

123456789 суткс

мг/М 0,05'

фос, интратион и кельтан — в течение 6—10 сут после опрыскивания, однако количество препаратов в воздухе не превышало ПДК. Пестициды метил-меркаптофос и метафос, характеризующиеся высокой летучестью, содержались в больших количествах, чем малолетучие соединения. Отмечено увеличение концентрации метафоса в воздухе при повышении его температуры.

Таким образом, при использовании пестицидов возможны вызванные проведением агротехнических работ «всплески» концентраций в воздухе в результате появления метаболитов веществ, а также изменения климатических параметров. Установлено, что при выполнении на обработанных участках работ, сопровождающихся контактом с поверхностями растений, происходит загрязнение пестицидами открытых кожных покровов. В течение недели после опрыскивания содержание инсектицидов в 1 кг листьев сада, виноградников и сахарной свеклы составляет единицы — десятые доли миллиграмма. В этот же период остаточные количества препаратов в плодах на порядок величин ниже, чем в листьях, —сотые —десятые доли миллиграмма на 1 кг. В почве кельтан и фталофос находили на уровне единиц миллиграммов на 1 кг, остальные препараты — на уровне десятых долей миллиграмма на 1 кг. Среди перечисленных веществ кельтан наиболее длительно сохраняется в объектах внешней среды (в течение всего вегетационного периода), причем содержание его в 1 кг листьев винограда даже через 5 мес после применения (при сборе урожая) составляло единицы — десятые доли миллиграмма, в винограде и поверхностном слое почвы —десятые —сотые доли миллиграмма.

Проведение сельскохозяйственных работ на загрязненных пестицидами участках обусловливает попадание веществ на кожу и одежду работающих. Установлено, что при прорывке сахарной свеклы содержание фталофоса в смывах с открытых участков тела и одежды составляло единицы микрограммов на 100 см2 (рис. 3). Наряду с фталофосом в смывах с незащищенных кожных покровов найден его метаболит — фталимид.

При содержании рогора в виноградных листьях 1,2 мг/кг и фозалона 0,3 мг/кг в смывах с рук и предплечья виноградарей, проводивших подвязку виноградной лозы, обнаружено препаратов от 1 до 6 мкг/100 см2, при ремонте шпалеры уровень загрязнения кожных покровов был несколько ниже (десятые доли микрограммов на 100 см2). Отмечено также загрязнение пестицидами верхней одежды работающих. Так, в смывах с одежды ФОП содержалось от десятых долей микрограмма до 15 мкг/100 см2. Кроме того, при выполнении ручных работ на виноградниках, обработанных хлорофосом, в смывах с кожных покровов и одежды найден метаболит хлорофоса ДДВФ. Поскольку ведущим звеном в механизме действия ФОП на организм является угнетение холинэстеразы, изучена активность данного фермента в крови вино-

мнгрООсм2

Рис. 3. Загрязнение фталофосом открытых участков кожи прополыциц — лица (/), рук (2) и ног (3).

градарей. Каждая группа обследуемых состояла из 6—12 человек. У работающих, имеющих производственный контакт с ФОП в течение 10— 45 дней, отмечены достоверные изменения активности холинэстеразы крови при загрязнении воздуха рабочей зоны ниже ПДК. У большей части работающих этот показатель был снижен на 19—21 %, у остальных незначительно повышен. Следует полагать, что указанный эффект обусловлен суммарным поступлением в организм работающих пестицидов ингаляционным и кожным путями.

Через кожные покровы и легкие в организм поступает только часть обнаруженного пестицида. Вместе с тем при комплексном поступлении пестицидов в организм может наблюдаться суммирование и даже потенцирование токсического эффекта (Е. И. Спыну и соавт.). Необходимо учитывать также сочетанное воздействие пестицидов, физической нагрузки и метеорологических факторов (Г. Ц. Ас-ланян). Кроме того, в настоящее время на одних и тех же площадях одновременно применяется несколько пестицидов, относящихся к различным классам химических соединений. Следовательно, организм работающих может подвергаться не только комплексному, но и комбинированному и сочетай-ному воздействию пестицидов. Поэтому с учетом введения коэффициента запаса можно считать, что обнаруженные на кожных покровах количества пестицидов полностью поступают в организм работающих (в данном случае коэффициент запаса будет порядка 2). Суммарное поступление слагается из двух величин: накожное (загрязнение единицы поверхности тела, умноженное на всю площадь открытых частей тела) и ингаляционное (содержание в единице объема воздуха, умноженное на объем вдыхаемого воздуха) поступление. Рассчитываем время, в течение которого суммарное количество вещества, поступающего в организм людей, снизится до допустимой величины (£>м), и этот срок принимаем за допустимый регламент. Как следует

3 Гигиена и санитария № II

— 65 —

Расчет коэффициентов регрессии и константы снижения суммарной дозы фталофоса

скорости

4

5

6

7

8

30

3

Q

0,800 0,728 0,590 0,515 0,315

I п D

—0,2206 —0,3419 —0,5250 —0,6610 — 1,1526

-2,8741

x¡ Уl

'расч

-0,8824 -1,5745 -3,1500 -4,6270 -9,2208

— 19,4547

16

25 36 79 64

190

0,86

0,710

0,562

0,455

0,350

0,060 0,018 0,028 0,060 0,035

Q

7,5 2,0 3,8 11,0 11,0

'вы! — '

к

(3)

У = а + Ьх,

где а, Ь — коэффициенты регрессии, причем 1п £),=!/; 1п £>0=а; —К=Ь\ 1=х. Коэффициенты а и Ь ищем по формулам:

(4)

"Z "1 y^yib^xi i=l Í=1

п 2 x¡y> — 2 у i ■ 1

i^i_1=1 t=i

i=i ¿=i i=i

где п — число измерений во времени суммарной дозы пестицида на кожных покровах и при ингаляционном поступлении.

Пример расчета для динамики фталофоса приведен в таблице.

Рассчитаем константу скорости и £>0 согласно формуле (5):

5-(—19,4547) — 30 (—2,8741) —97,2735 + 86,2230

Ъ=-

5-190 - 30-30

950 — 900

— 11,05

-= —0,22,т. е. К = 0,22 (константа скорости);

2,8741 +0,22-30

3.7259 Л —5— =0,7451;

из графического ^представления экспериментально полученных суммарных доз для ряда пестицидов, процесс уменьшения во времени суммарной дозы препарата, характеризующей загрязнение открытых кожных покровов работающих и его ингаляционное поступление, напоминает падающую экспоненту и может быть аппроксимирован зависимостью:

С, = £>„.*-*', (1

где (в мг/чел) —текущая (в любой момент времени) суммарная доза, предельное значение которой равно£>м; £>0 (в мг/чел)— начальная суммарная доза в день начала работ; е — основание натуральных логарифмов; К — константа скорости процесса; ¿(в сут) —время.

При подстановке в формулу (1) вместо величины значение характеризует период, за который суммарная доза изменяется от £>0 до /)„, т. е. срок выхода на обработанные пестицидами участки.

При указанных подстановках и линеаризации уравнение (1) переходит в следующее:

1п Ом = 1п Р0 — К1, (2)

где 1п — натуральный логарифм.

Сроки выхода рассчитываются согласно формуле:

1пР„— 1п Рм

Уравнение (2) примет вид:

ln Dt =0,7451 —0,22<.

(6)

Вычисление коэффициентов уравнения (2) осуществляли по методу наименьших квадратов для линейной зависимости:

Проверим полученную нами зависимость. Суммарная расчетная доза на 4-е сутки 1п £>4=0,7451 — 0,22-4 t; 1п £>4=—0,1349, откуда £4=0,86.

Аналогично рассчитаем 05> £>„, £)7 и Они равны 0,71, 0,562, 0,455 и 0,350 соответственно.

В таблице представлены отклонения фактической суммарной дозы от расчетной. Суммировав величины относительных ошибок всех измерений (столбец 8) и разделив сумму на их_число, получим среднюю относительную ошибку 6=7%. Определим время, в течение которого суммарная доза снизится до £>„. Для фталофоса нами обоснована £)м 0,4 мг/чел. Подставляем в формулу (3) £>ы:

0,7451 — 1п 0,4 <иых — о,22 сут'

Аналогично были рассчитаны сроки выхода на обработанные пестицидами участки при применении ряда препаратов. Для метилмеркапто-фоса (нами обоснована £>м 0,05 мг/чел) он составил 12 сут, для метафоса (£>м по данным ФАО/ВОЗ 0,05 мг/чел) — 7 сут, для интратиона (нами обоснована £>м 0,1 мг/чел) — 10 сут.

Выводы

1. Обоснована целесообразность установления сроков выхода на работу с учетом комплексного поступления пестицидов через дыхательные пути и кожу.

2. Для расчета регламента предлагается вычислять время, в течение которого суммарное количество пестицида, поступающего в организм людей, снизится до допустимой величины.

3. На примере ряда пестицидов приводится расчет срока выхода на работу.

ЛИТЕРАТУРА

Асланян Г. Ц. Токсикология и гигиена применения бромо-

фоса. Автореф. дне. канд. Киев, 1979. Спыну Е. И., Болотный А. В., Сова Р. Е. — Гиг. и сан., 1978, № 3, с. 83—86.

Simpson

V. 11,

R., Beck 784—786.

А. — Arch. environm. Hlth, 1965,

Поступила 8/11 1980 г.

За рубежом

УДК 628.1(674.1)

В. К■ Шардаков

СОСТОЯНИЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОАФРИКАНСКОЙ

РЕСПУБЛИКЕ

Пермский медицинский институт

Большая часть территории Центральноафри-канской Республики (ЦАР) — возвышенная равнина, являющаяся водоразделом бассейнов двух рек: Убанги и Шари. С горных массивов и высоких плато берет начало множество притоков бассейнов рек Конго, Шари и Убанги. Все реки и их притоки служат источниками водоснабжения. До настоящего времени большая часть населения страны использует открытые водоисточники, ориентируясь на них в выборе мест расселения.

Подземные и поверхностные водные ресурсы ЦАИ в силу их географических особенностей обширны. Сельское население, как правило, пользуется водой из открытых водоисточников, часто не оборудованных для этих целей. Исключение составляет небольшое число людей (в основном иностранцев), проживающих в городах (Берберати, Буаре, Бозу-ме, Боссангоа, Сибюте, Бамбари, Бангасу и др.), где установлены индивидуальные фильтрующие элементы для очистки воды, приносимой водонос-чиками из открытых водоемов или шахтных колодцев. Вода этих источников неустойчива по дебиту и качеству в разные сезоны года.

Сельские водоисточники изучаются недостаточно. В 1973 г. французскими специалистами проведено исследование качества грунтовых вод на севере страны в пойме реки Шари в селе Миамане, расположенном на плоскогорье Бар Аук. Анализы показали непригодность воды к употреблению без предварительной очистки и подготовки: вода отличалась значительной бактериальной загрязненностью и малой минерализацией (39—80 мг/л)1.

По рекомендации ВОЗ и Центра по борьбе с эпидемиями в Центральной Африке и с их финансовой помощью в 1968 г. начата организация экспериментальной зоны сельского здравоохранения с центром в селе Бимбо, в которую включено 120 населенных пунктов с населением около 24 ООО человек.

Одной из задач этого эксперимента является создание образцового сельского водоснабжения.

Мероприятия по улучшению обеспечения водой для хозяйственно-питьевых нужд населения этого района заключались в следующем: проведена паспортизация существующих источников водоснабжения, выделены участки для строительства новых колодцев и начато их строительство. Реконструированы существующие местные источники водоснабжения: они углублены, территория вокруг них благоустроена, установлены помпы для ручной откачки воды (рис. 1). В этих мероприятиях участвуют студенты-стажеры, обучающиеся на санитарно-гигиеническом отделении в университете г. Банги, а также население. С 1975 по 1979 г. в зоне зарегистрировано 86 водоисточников, на их базе построено 35 новых колодцев (33 шахтных и 2 буровых), 34 углублены и отремонтированы, установлено 23 ручных насоса. Затраты на благоустройство источников водоснабжения составили 1,495 040 центральноафриканских франков (20 631 руб.). Кроме того, проведены мероприятия по охране окружающей среды: построены туалеты,

\Ж 1

1 Т г — ■ЩЛ

1 ■ .у . J

Afrique Medicale. N НО, mai 1973.

Рис. 1. Шахтный колодец в селе Бимбо.

3*

- 67 —