Токсиколого-гигиеническая оценка и регламентация применения гербицидов на основе римсульфурона для борьбы с сорняками на кукурузе, картофеле и томатах

  • Авторы: И.В. Лепешкин, В.И. Медведев, А.П. Гринько, В.Н. Баран, В.И. Лышавский, Г.В. Зварич, С.И. Ющук, Н.В. Ворушило
Скачать вложения:

И.В. Лепешкин, кандидат мед. наук, В.И. Медведев, кандидат мед. наук, А.П. Гринько, кандидат хим. наук, В.Н. Баран, В.Г. Лишавский, Г.В. Зварич, С.И. Ющук, Н.В. Ворушило

ГП «Научный центр превентивной токсикологии, пищевой и химической безопасности имени академика Л.И. Медведя Министерства здравоохранения Украины», г. Киев

Резюме. Римсульфурон — гербицид, применяемый для контроля широкого спектра сорняков в сельском хозяйстве. Гэрбициды на основе римсульфурона рекомендованы и используются во время выращивания кукурузы, картофеля и томатов.
На основании токсикологической оценки действующего вещества в Украине была рекомендована и утверждена допустимая суточная доза (ДСД) римсульфурона. Полевые испытания по изучению остаточных количеств римсульфурона были проведены в Украине в 2006–2014 годах. За период проведения Государственных испытаний кукуруза, картофель и томаты были обработаны препаративными формами содержащими римсульфурон. Остаточные количества в зерне кукурузы, картофеле и томатах были изучены с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Как показали результаты исследований, количество римсульфурона сразу после обработки в растениях кукурузы, картофеля и томатов составили 0,3–0,56 мг/кг, в ботве картофеля — до 0,56 мг/кг, в растениях томатов не обнаружены. Остаточные количества быстро уменьшались. В период уборки урожая остаточные количества римсульфурона в зерне кукурузы и клубнях картофеля отсутствовали. На базе проведенных исследований были предложены величины МДУ.
Применение гербицидов на основе римсульфурона для борьбы с сорняками не является опасным для потребителей сельскохозяйственной продукции.
Ключевые слова: римсульфурон, оценка, кукуруза, картофель, томаты, остаточные количества.

В соответствии с «Переліком пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні» [1] в сельском хозяйстве на кукурузе, картофеле и томатах применяются 28 гербицидов, действующим веществом которых является римсульфурон.

Химическое название римсульфурона:
IUPAC: -1 -(4,6-диметоксипиримидин-2-ил)-3-(3-этилсульфонил-2-пиридил-сульфонил)-мочевина;
СА: -М-[[(4,6-диметокси-2-пиримидинил) амино] карбонил]-3-(этилсульфонил)-2-пиридил-сульфонил.

Класс соединений: сульфонилмочевина.

Структурная формула:

Эмпирическая формула: C14H17N5O7S2

Относительная молекулярная масса — 431,4. Агрегатное состояние — твердое кристаллическое вещество). Температура плавления — 176–178° С. Давление паров при 25° С — менее 1,5х10-3 мПа. Растворимость в воде при 25° С (мг/л): <10 (без буфера); 730 (рН7). Коэффициент распределения в системе н-октанол/вода при 25° С: log Р = 0,289 (рН5); logP = 1,47 (рН7).

Для решения вопроса о государственной регистрации в Украине на протяжении 2006–2014 годов в ГП «Научный центр превентивной токсикологии, пищевой и химической безопасности имени академика Л.И. Медведя» провел исследования по токсиколого-гигиенической оценке римсульфурона различных производителей и 12 гербицидов на его основе, а также по разработке гигиенических регламентов применения препаратов в сельском хозяйстве на кукурузе, картофеле и томатах.

Материалы и методы исследования.

Токсикологическую и гигиеническую оценку римсульфурона и гербицидов на его основе проводили в соответствии с «Методическими указаниями по гигиенической оценке новых пестицидов» [2] с использованием результатов исследований фирм-производителей и данных литературы [3–7].

Гигиенические исследования по изучению динамики содержания римсульфурона в кукурузе, картофеле и томатах проводились в соответствии с основными принципами, изложенными в «Guidelines on pesticide residue trials to provide data for the registration of pesticides and the establishment of maximum residue» [8] и «Методическими указаниями по гигиенической оценке новых пестицидов» [2].

Отбор и доставка проб для исследований осуществлялся в соответствии с "Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов" [9].

Анализ проб кукурузы проводился в соответствии с «Временными методическими указаниями по определению остаточных количеств титуса в зеленой массе и зерне кукурузы высокоэффективной жидкостной хроматографией» № 6193-91 от 29.07.1991 [10].

Пределы количественного определения римсульфурона в зеленых растениях кукурузы — 0,05 мг/кг и зерне кукурузы — 0,05 мг/кг.

Для анализа проб картофеля пользовались «Методичними вказівками з визначення римсульфурону в картоплі методом високоефективної рідинної хроматографії» N9349-2002 від 19.07.02 [11].

Предел количественного определения римсульфурона в клубнях картофеля — 0,025 мг/кг.

Пробы зеленых растений картофеля подготавливали в соответствии с „Временными методическими указаниями по газохроматографическому определению титуса в почве, зеленой массе, воде” №6186-91 от 29.07.91 [10].

Количество римсульфурона в экстрактах проб зеленых растений картофеля измеряли методом ВЭЖХ/УФ в соответствии с условиями хроматографирования, представленными в “Методичних вказівках з визначення римсульфурону в картоплі методом високоефективної рідинної хроматографії” №349-2002 від 19.07.02 [11].

Предел количественного определения римсульфурона в зелёных растениях — 0,1 мг/кг.

Подготовка проб почвы проводилась в соответствии с «Временными методическими указаниями по газохроматографическому определению титуса в почве, зеленой массе, воде» № 6186-91 от 29.07.91 [10].

Анализ проб томатов проводился в соответствии с «Методичними вказівками з визначення римсульфурону в томатах методом високоефективної рідинної хроматографії» № 850-2008 от 12.03.2008 [12].

Предел количественного определения римсульфурона в томатах — 0,05 мг/кг.

Количество римсульфурона в экстрактах проб почвы измеряли методом ВЭЖХ/УФ в соответствии с условиями хроматографирования, представленными в “Методичних вказівках з визначення римсульфурону в атмосферному повітрі методом високоефективної рідинної хроматографії” № 348-2002 від 19.07.02 [13].

Предел количественного определения римсульфурона в почве методом ВЭЖХ — 0,015 мг/кг (навеска 50 г).

Результаты и их обсуждение. По результатам собственных исследований и данным литературы, [3–7] римсульфурон в соответствии с Гигиенической классификацией пестицидов по степени опасности [14] по параметрам острой пероральной и дермальной токсичности относится к пестицидам 4 класса опасности, острой ингаляционной токсичности — к пестицидам 3 класса опасности, по раздражающему действию на кожу — к пестицидам 4 класса опасности и на слизистые оболочки глаз — к пестицидам 3 класса опасности, аллергенному действию — к пестицидам 4 класса опасности. По лимитирующим критериям токсичности римсульфурон относится к пестицидам 3 класса опасности.

Римсульфурон незначительно всасывается в желудочно-кишечном тракте и быстро элиминирует с мочой и фекалиями. Римсульфурон и его метаболиты не накапливаются в органах и тканях. Период полувыведения — 12–24 часа.

В хроническом опыте установлены уровни NOAEL римсульфурона для собак самцов и самок — 1,6 мг/кг, для мышей самцов и самок — 350 мг/кг, для крыс самцов и самок — 12 мг/кг [3–7].

Канцерогенная и мутагенная активность у римсульфурона не выявлены [3–7]. Тератогенность и эмбриотоксичность не являются лимитирующими показателями.

Утвержденная в Украине допустимая суточная доза (ДСД) римсульфурона для человека — 0,02 мг/кг.

В почве (в зависимости от содержания органического вещества, суммы поглощенных оснований, pH, влажности, плотности и механического состава почв) период полураспада римсульфурона составляет 5–40 суток. Согласно принятым в Украине подходам и в соответствии с ДСанПіН 8.8.1.002-98 [14] римсульфурон можно отнести к пестицидам 3-го класса опасности по показателю «стабильность в почве». По стабильности в воде римсульфурон можно отнести к пестицидам 2 класса опасности.

В соответствии с ДСанПіН 8.8.1.2.3.4-000-2001 [15] и постановлением Главного государственного санитарного врача Украины №9 от 29.02.08 г. гигиенические нормативы римсульфурона:
МДУ, мг/кг: картофель — 0,05 (предел количественного определения методом ВЭЖХ — 0,025), томаты — 0,05 (предел количественного определения методом ВЭЖХ — 0,05), томатный сок — не требуется; кукуруза (зерно) — 0,01 (предел количественного определения методом ВЭЖХ — 0,05; кукуруза (масло) — не требуется.

ОБУВ в воздухе рабочей зоны, мг/м3: 1,0 (предел количественного определения методом ГЖХ — 0,02).

ОБУВ в атмосферном воздухе, мг/м3: 0,01 (предел количественного определения методом ВЭЖХ — 0,008).

ПДК в воде водоемов, мг/дм3: 0,002, общесан. (предел количественного определения методом ГЖХ —0,001).

ОДК в почве, мг/кг: 0,03 (предел количественного определения методом ГЖХ — 0,03).

В соответствии с Гигиенической классификацией пестицидов по степени опасности (ДСанПіН 8.8.1.002-98) изученные нами гербициды на основе римсульфурона по параметрам острой пероральной и дермальной токсичности относятся к пестицидам 4 класса опасности, острой ингаляционной токсичности — к пестицидам 3 класса опасности, по раздражающему действию на кожу — к пестицидам 4 класса опасности и на слизистые оболочки глаз — к пестицидам 3 класса опасности, по аллергенному действию — к пестицидам 4 класса опасности. По лимитирующим показателям токсичности указанные гербициды относятся к пестицидам 3 класса опасности.

Учитывая показатели потенциальной и реальной опасности гербицидов, содержащих в качестве действующего вещества римсульфурон, а также рекомендованную сферу их применения, с целью оценки безопасности сельскохозяйственной продукции, нами проводилось изучение динамики содержания остаточных количеств римсульфурона в кукурузе, картофеле и томатах.

Гербициды применялись на посевах кукурузы, картофеля и томатов однократно с нормой расхода по действующему веществу 50 г/га.

Исследования по изучению динамики содержания римсульфурона в сельскохозяйственных культурах для каждого гербицида проводились в двух агроклиматических зонах Украины на разных стадиях их развития, в том числе и в стадии зрелости. Схема исследований включала отбор проб кукурузы, томатов и картофеля, начиная со дня обработки сельхозкультуры гербицидом до дня сбора урожая. Для каждого гербицида было предусмотрено от 4 до 6 сроков (периодов) отбора проб сельхозкультуры после обработки. Наряду с этим отбирался только урожай кукурузы, картофеля и томатов, обработанных гербицидом и выращенных на других опытных участках.

После применения гербицидов в день обработки в зеленых растениях кукурузы римсульфурон обнаруживался в количествах 0,3–0,56 мг/кг и в ботве картофеля до 0,56 мг/кг. В зеленых растениях и плодах томатов в день обработки римсульфурон не обнаруживался на уровне предела обнаружения — 0,02 мг/кг. В урожае этих трех культур остаточные количества римсульфурона не обнаруживались.

На основании токсиколого-гигиенической оценки свойств гербицидов и действующего вещества, полученных результатов исследований по определению содержания римсульфурона в кукурузе, картофеле и томатах, а также руководствуясь общепринятыми в практике гигиенического нормирования подходами, рекомендованы следующие величины МДУ римсульфурона: картофель — 0,05 (ПКО методом ВЭЖХ — 0,025), томаты — 0,05 (ПКО методом ВЭЖХ — 0,05), томатный сок — не требуется; кукуруза (зерно) — 0,01 мг/кг (ПКО методом ВЭЖХ — 0,05 мг/кг) и кукуруза (масло) — не требуется.

Рекомендация о нецелесообразности нормирования и контроля содержания остаточных количеств римсульфурона в масле кукурузы и томатном соке сделана, исходя из токсиколого-гигиенической характеристики действующего вещества (ДСД — 0,02 мг/кг, 3 класс опасности, Т50 в растениях — 6 часов, низкая липофильность для масла кукурузы и не обнаружение в урожае) с учетом ранних сроков применения гербицидов.

Учитывая технологию применения гербицидов на основе римсульфурона, срок ожидания до сбора урожая кукурузы, картофеля и томатов устанавливать не требуется.

Возможное суточное поступление римсульфурона в организм человека с зерном и маслом кукурузы, томатами и соком, картофелем составляет 2 % от его допустимого суточного поступления.

Принимая во внимание результаты проведенных исследований с учетом ранних сроков применения гербицидов, действующим веществом которых является римсульфурон, считаем целесообразным уменьшение количества сроков (периодов) отбора проб кукурузы, картофеля и томатов с 4-6 до одного (урожай сельхозкультур).

Выводы

1. По лимитирующему показателю токсичности римсульфурон относится к пестицидам 3 класса опасности.

2. По лимитирующим показателям токсичности изученные гербициды, содержащие в качестве действующего вещества римсульфурон, относятся к пестицидам 3 класса опасности.

3. Максимально допустимый уровень (МДУ) содержания остаточных количеств римсульфурона в зерне кукурузы составляет 0,01 мг/кг (ПКО методом ВЭЖХ — 0,05 мг/кг), в масле — не требуется. МДУ содержания остаточных количеств римсульфурона в картофеле — 0,05 (ПКО методом ВЭЖХ — 0,05 мг/кг), в томатах — 0,05 мг/кг (ПКО методом ВЭЖХ — 0,05 мг/кг), томатном соке — не требуется.

4. Применение гербицидов на основе римсульфурона в сельском хозяйстве Украины на кукурузе, картофеле и томатах при соблюдении гигиенических регламентов не является опасным с позиций возможности загрязнения римсульфуроном урожая зерна и масла кукурузы, томатного сока и картофеля.

ЛИТЕРАТУРА

1. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні: Каталог / Під ред. В.У. Ящук, А.П. Корецького, В.М. Ващенко, Ю.О. Цибульняка, P.M. Кривошеїта ін. — Київ: Юнівест Медіа, 2014. — 831 с.

2. Методические указания по гигиенической оценке новых пестицидов: утв. М3 СССР 13.03.87 № 4263-87. — Киев: Минздрав СССР. 1988. — 210 с.

3. Summary of Toxicolody Data, Rimsulfuron, California EPA Departament of Pesticide Regulation Medical Toxicolody Branch, 1993. — 7 p.

4. Rimsulfuron (Matrix) Pesticide Tolerance. — №4(98). — 13 p.

5. A World Compendium the Pesticide Manual Fifteenth Edition Editor: CDS Tomlin. Rimsulfuron. — BCPS. — 2009. — P. 1019–1020.

6. Rimsulfuron (Matrix) Pesticide Petition Filing. — № 2 (98). — EPA.

7. Rimsulfuron Food and Environment Protection Act, 1985. — Part III. — 1996.

8. Guidelines on pesticide residue trials to provide data for the registration of pesticides and the establishment of maximum residue. FAO, UN. ROME. — 1986.

9. Унифицированные правила отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов: утв. М3 СССР 21.08.1979 №2051-79. — Москва: Минздрав СССР, 1980. — 40 с.

10. „Временные методические указания по газохроматографическому определению титуса в почве, зеленой массе, воде" № 6186-91 от 29.07.91.

11. „Методичні вказівки з визначення римсульфурону в картоплі методом високоефективної рідинної хроматографії” N 9349-2002 від 19.07.02.

12. „Методичні вказівки з визначення римсульфурону в томатах методом високоефективної рідинної хроматографії” № 850-2008 от 12.03.2008.

13. „Методичні вказівки з визначення римсульфурону в атмосферному повітрі методом високоефективної рідинної хроматографії” № 348-2002 від 19.07.02.

14. Гігієнічна класифікація пестицидів за ступенем небезпечності: ДСанПіН 8.8.1.002-98, затв. МОЗ України 28.09.98. — № 2. — Київ, 1998. — 20 с.

15. Допустимі дози, концентрації, кількості на рівні вмісту пестицидів у сільськогосподарській сировині, харчових продуктах, повітрі робочої зони, атмосферному повітрі, воді водойм, грунті: ДСанПіН 8.8.1.2.3.4-000-2001, затв. МОЗ України 20.09.0. — № 137. — Київ, 2001. — 244 с.

 

REFERENCES

1. Perelik pestycydiv i ahrokhimikativ, dozvolenykh do vykorystannya v Ukraini: Kataloh / Pid red. V.U. Yaschuk, A.P. Korec'koho, V.M. Vaschenko, Yu.O. Cybul'nyaka, P.M. Kryvosheita in. — Kyiv: Yunivest Media, 2014. — 831 s.

2. Metodicheskie ukazaniya po gigienicheskoj ocenke novykh pesticidov: utv. M3 SSSR 13.03.87 № 4263-87. — Kiev: Minzdrav SSSR. 1988. — 210 s.

3. Summary of Toxicolody Data, Rimsulfuron, California EPA Departament of Pesticide Regulation Medical Toxicolody Branch, 1993. — 7 p.

4. Rimsulfuron (Matrix) Pesticide Tolerance. — №4(98). — 13 p.

5. A World Compendium the Pesticide Manual Fifteenth Edition Editor: CDS Tomlin. Rimsulfuron. — BCPS. — 2009. — P. 1019–1020.

6. Rimsulfuron (Matrix) Pesticide Petition Filing. — № 2 (98). — EPA.

7. Rimsulfuron Food and Environment Protection Act, 1985. — Part III. — 1996.

8. Guidelines on pesticide residue trials to provide data for the registration of pesticides and the establishment of maximum residue. FAO, UN. ROME. — 1986.

9. Unificirovannye pravila otbora prob sel'skokhozyajstvennoj produkcii, produktov pitaniya i ob'ektov okruzhayuschej sredy dlya opredeleniya mikrokolichestv pesticidov: utv. M3 SSSR 21.08.1979 №2051-79. — Moskva: Minzdrav SSSR, 1980. — 40 s.

10. „Vremennye metodicheskie ukazaniya po gazokhromatograficheskomu opredeleniyu titusa v pochve, zelenoj masse, vode" № 6186-91 ot 29.07.91.

11. „Metodychni vkazivky z vyznachennya rymsul'furonu v kartopli metodom vysokoefektyvnoi ridynnoi khromatohrafii” N 9349-2002 vid 19.07.02.

12. „Metodychni vkazivky z vyznachennya rymsul'furonu v tomatakh metodom vysokoefektyvnoi ridynnoi khromatohrafii” № 850-2008 ot 12.03.2008.

13. „Metodychni vkazivky z vyznachennya rymsul'furonu v atmosfernomu povitri metodom vysokoefektyvnoi ridynnoi khromatohrafii” № 348-2002 vid 19.07.02.

14. Hihiyenichna klasyfikaciya pestycydiv za stupenem nebezpechnosti: DSanPiN 8.8.1.002-98, zatv. MOZ Ukrainy 28.09.98. — № 2. — Kyiv, 1998. — 20 s.

15. Dopustymi dozy, koncentracii, kil'kosti na rivni vmistu pestycydiv u sil's'kohospodars'kij syrovyni, kharchovykh produktakh, povitri robochoi zony, atmosfernomu povitri, vodi vodojm, hrunti: DSanPiN 8.8.1.2.3.4-000-2001, zatv. MOZ Ukrainy 20.09.0. — № 137. — Kyiv, 2001. — 244 s.

 

Надійшла до редакції 02.02.2015 p.