Гигиеническая оценка загрязнения растениеводческой продукции нитратами и пестицидами, разработка нормативных уровней содержания нитратов для сушеных овощей и фруктов 14. 00. 07 гигиена

Вид материала

Содержание

Цель исследования
Задачи исследования
Научная новизна
Практическая значимость работы
Основные положения, выносимые на защиту
Апробация работы
Связь с планами научно-исследовательских работ
Личное участие автора
Объем и структура диссертации
Основная часть
Результаты исследований
Практические рекомендации
Обозначения и сокращения
Список опубликованных работ по теме диссертации
Мақсаты және міндеттері
Зерттеу материалдары және әдістері
Зерттеу нәтижелері
Rashitova Tolkyn Toleuovna
The purpose and problems
Materials and methods of investigation
...
Полное содержание

Подобный материал:

1 2

УДК 612.392.72:664. 834 На правах рукописи

РАШИТОВА ТОЛКЫН ТОЛЕУОВНА

Гигиеническая оценка загрязнения растениеводческой продукции нитратами и пестицидами, разработка нормативных уровней содержания нитратов для сушеных овощей и фруктов

14.00.07 –гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Республика Казахстан

Алматы, 2009

Работа выполнена в Научном центре гигиены и эпидемиологии им.

Х. Жуматова

Научный руководитель: доктор медицинских наук

Нажметдинова А.Ш.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук

Изатова А.Е.

кандидат медицинских наук, доцент

Сидоренко Р.Ф.

Ведущая организация: Карагандинский государственный медицинский университет

Министерства здравоохранения

Республики Казахстан

Защита диссертации состоится « 30» ноября 2009 года в 13.00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ОД 09.16.01 при Научном центре гигиены и эпидемиологии имени Хамзы Жуматова Министерства здравоохранения Республики Казахстан по адресу: 050002, г. Алматы, ул. Макатаева, 34

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научного центра гигиены и эпидемиологии имени Хамзы Жуматова Министерства здравоохранения Республики Казахстан по адресу: 050002, г. Алматы, ул. Макатаева, 34

Автореферат разослан «29» октября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор медицинских наук Д.Р. Аспетов

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Использование химических веществ в разных сферах деятельности человека, в экономике и быту является неотъемлемой частью устойчивого развития, повышения благосостояния, улучшения качества жизни в целом. Неуклонное развитие химической индустрии, отраслей промышленности и сельского хозяйства, связанных с применением химических веществ, в том числе токсичных и потенциально опасных, актуализирует проблемы достижения баланса между расширением применения химикатов и снижением риска их неблагоприятного влияния на человека и окружающую среду. Минимизация риска химических веществ для здоровья населения и окружающей среды лежит в плоскости формирования системы их рационального использования, оптимизации обращения химикатов на международном, региональном и национальном уровнях.

В последние годы во всем мире нашли широкое применение минеральные удобрения и различные пестицидные препараты, при этом значительно расширяется их ассортимент и масштабы применения.

Особенно ярко эта тенденция выражается на территории аграрных стран, в частности в Республике Казахстан. В связи с этим в стране, принят ряд законодательных актов, направленных на предотвращение загрязнения окружающей среды и продуктов питания различными химическими препаратами: Закон РК «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (2002), Закон «О защите растений» (2002), Закон «О качестве и безопасности пищевой продукции» (2004), в 2007 году Парламентом республики была ратифицирована Роттердамская и Стокгольмская конвенции.

В настоящее время, Казахстан, является одной из стран, которая стремится ввести на своей территории международные медико-санитарные правила в области химической безопасности, в частности пестицидов, для этого в республике созданы все необходимые для этого условия: в 2008 году утверждены Технические регламенты: «О безопасности пестицидов», «О качестве и безопасности зерна и зернопродуктов», «О требованиях к безопасности технических средств и процессов применения удобрений», «Об экологической безопасности».

В Казахстане исследования нитратного загрязнения проводились в конце прошлого столетия Э.Я. Чавар (1991), Т.Ш.Шармановым (1995), А.О.Сагитовым (2002). Учеными отмечено, что применение нитратов в научно-обоснованных количествах приводит к ускоренному созреванию и увеличению урожайности растениеводческой продукции, в то же время перенасыщение нитратами может привести к отравлениям. Широкое распространение нитратов в объектах окружающей среды неизбежно обусловливает повседневный контакт населения с ними. В связи с этим нагрузка нитратов на человека в последние годы стала заметно возрастать.

Нынешнее время предопределило еще большее расширение рынка растениеводческой продукции, связанной с реализацией ее в сушеном виде: чипсы, сушеный укроп, сушеная морковь и еще большим расширением рынка некоторых фруктовых продуктов – сушеный виноград, абрикос, чернослив. Это в свою очередь, диктует необходимость внедрения на территории республики максимально-допустимых уровней содержания нитратов для данных видов продуктов и разработки методов их определения.

Общее количество применяемых в Республике Казахстан средств защиты растений в последние годы резко возросло и сегодня оно включает более 250 наименований. С расширением объема производства и масштабов применения происходит и значительное увеличение ассортимента используемых пестицидов в зерновой продукции, в овощных культурах. Еще в конце 70-х годов учеными Казахстана Г.В. Овсовой (1972), Ш.А. Бакановым (1979), С.В. Пиотровским (1984), К.И. Корольковой (1984) были проведены первые гигиено-токсикологические эксперименты по изучению и внедрению методов определения остаточных количеств хлорорганических и фоссодержащих пестицидов. Несколько позже В.Г. Цукерманом (1992), А.Ш. Нажметдиновой (2004) были проведены исследования по определению остаточного количества пиретроидных пестицидов и гербицидов на основе 2,4 Д.

Сегодня, в большинстве регионов центрального и северного Казахстана, в частности Акмолинской области, на зерновых применяются современные пестициды, такие как Ларен, Пума-супер, Секатор, Гусар и другие.

Изучение цепочки загрязнения от объектов окружающей среды до пищевых продуктов такими органическими ксенобиотиками, как нитраты и пестициды, установление максимально-допустимых уровней нитратов в сушеной растениеводческой продукции на территории Казахстана, позволит внести существенный вклад в обеспечение безопасности продовольственного сырья при его реализации и экспортировании.

^ Цель исследования: дать гигиеническую оценку степени загрязненности различных видов продукции нитратами, пестицидами и разработать максимально-допустимые уровни нитратов для сушеной растениеводческой продукции.

^ Задачи исследования:

1. Исследовать степень контаминированности различных видов овощной и фруктовой продукции остаточным содержанием нитратов и установить уровни содержания нитратов в сушеной растениеводческой продукции.

2. Разработать методику определения нитратов в сушеной растениеводческой продукции.

3. Определить и установить на территории республики максимально-допустимые уровни нитратов в сушеной растениеводческой продукции.

4. Исследовать степень загрязненности классическими и современными пестицидами различных объектов окружающей среды.

5. Оценить и дать гигиено-токсикологическую характеристику загрязненности нитратами и пестицидами овощной, фруктовой и зерновой продукции на территории Акмолинской области.

^ Научная новизна

Впервые в условиях Северного региона республики с использованием современных лабораторных методов исследований проведена комплексная гигиеническая оценка растениеводческой продукции на содержание нитратов и пестицидов.

Путем сравнительного использования различных методов выявления нитратов были разработаны оптимальные условия для определения остаточного содержания нитратов в сухих овощах и фруктах.

Теоретически изучены и проведены исследования сушеной растениеводческой продукции, позволившие впервые в Казахстане установить и определить максимально-допустимые уровни нитратов для овощей и фруктов.

Динамика накопления пестицидов в пробах воды, почвы, воздуха, продовольственного сырья и продуктах питания совпадают, что свидетельствует о необходимости ужесточения санитарно-гигиенических требований при работе с пестицидами и в проведении постоянного мониторинга за распространенностью этих токсикантов в объектах окружающей среды и продуктах питания.

^ Практическая значимость работы

Впервые в республике установление максимально-допустимых уровней нитратов в сухой растениеводческой продукции позволило внести данные нормативы в показатели безопасности пищевых продуктов Республики Казахстан, которые дают возможность сельскохозяйственным производителям расширить рынок продовольственной продукции в течение всего года (письмо КРСЭС за № 1110 от 19.03.2008г. в КГСЭН МЗ РК).

Изучение степени контаминированности различных видов растениеводческой продукции остаточными количествами пестицидов и нитратов дало возможность разработать план мероприятий, направленный на усиление проведения лабораторного контроля для обеспечения обязательных номенклатурных исследований (приказ Акмолинского ЦСЭЭ № 35-ОД от 02.07.2007г. « О проведении лабораторного контроля»).

Полученные данные по изучению гигиенической оценки загрязнения объектов окружающей среды пестицидными препаратами позволили усилить план санитарно-противоэпидемических и гигиенических мероприятий на территории области (приказ Акмолинского ЦСЭЭ № 49 ОД от 13.08.2007г. «О работе санитарно-эпидемиологической экспертизы по Енбекшельдерскому району ДГСЭН по обеспечению лабораторного контроля на поднадзорных объектах»).

Усовершенствование методики определения современного пестицида Пума - супер ( д.в. феноксапроп-П-этил) в зерновых культурах и почве методом высокоэффективной жидкостной хроматографии позволило увеличить коэффициент извлечения его из проб с 70% до 84%.

^ Основные положения, выносимые на защиту

1. Основной причиной повышенного содержания нитратов в некоторых видах овощей и продуктах питания является не соблюдение регламентов применения азотных удобрений, значимость которых резко возрастает при выращивании высокоурожайных и наиболее требовательных к условиям питания технических культур.

2. Уровень накопления нитратов в почве и в растениях зависит от почвенно-климатических условий, количества внесенного удобрения, его вида и состояния культуры в зависимости от технологии приготовления.

3. Оценена степень контаминации остаточных количеств пестицидов в объектах окружающей среды на территории Акмолинской области.

4. Концентрация пестицидов в пищевых продуктах зависит от концентрации препарата, формы его применения, кратности и времени обработки от начала посева до снятия урожая.

^ Апробация работы

Материалы диссертации доложены на Международной научно-практической конференции «Современные аспекты общественного здоровья и здравоохранения» (Алматы, 2007г.), Международном семинаре «Biologikal Threat Reduktion Program Science Review. Garmisch-Partenkirchen, Germany» (Германия, 2008г.), на республиканском семинаре «Вопросы загрязнения продуктов питания пестицидами и микотоксинами и методы их определения с помощью газовой и жидкостной хроматографии» (г.Кокшетау, 2007г.), на республиканской научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологической педиатрии: вчера, сегодня, завтра» (Алматы, 2008г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 1 методические рекомендации «Методика определения нитратов в сушеных овощах, фруктах и максимально-допустимые уровни их содержания», находящиеся на утверждении в Министерстве Здравоохранения Республики Казахстан , 1 работа опубликована на международном уровне.

^ Связь с планами научно-исследовательских работ

Диссертационная работа является фрагментом НТП Научного Центра гигиены и эпидемиологии им.Х.Жуматова Министерства Здравоохранения Республики Казахстан по теме: «Разработка методов анализа и совершенствование системы контроля содержания современных пестицидов в продуктах питания, окружающей среде в Казахстане», номер государственной регистрации 0107РК0036.

^ Личное участие автора

Экспериментальная часть, анализ полученных материалов, их обобщение и результаты, изложенные в диссертации выполнены автором лично.

^ Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 99 страницах компьютерного текста и состоит из введения, материалов и методов исследования, собственных исследований, заключения и выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения, иллюстрирована 18 таблицами и 10 рисунками. Список литературы включает 212 источников литературы.

^ ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Материалы и методы исследования

Для обеспечения безопасности реализуемых продуктов питания на территории Акмолинской области были проведены методы контроля, включающие следующие виды исследований: биологический, физический, химический, физико-химический, санитарно-гигиенический, токсиколо-гический, статистический.

Ретроспективный анализ санитарно-гигиенической ситуации был проведен на объектах химизации в Акмолинской области по интенсивности использования минеральных удобрений и пестицидов в сельскохозяйственных предприятиях области, основывающийся на данных областного Управления Государственной санитарно-эпидемиологической службы и Акмолинского областного Центра санитарно-эпидемиологической экспертизы за период с 2004г. по 2008 годы.

Путем использования классических приборов ЭВ-74 и Свет Пи 2 и руководствуясь: Методическими указаниями по определению нитратов и нитритов в продукции растениеводства № 5048-89, ГОСТом 13496.19-93 «Корма и комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания нитратов и нитритов» и ГОСТом 29270-95 «Продукты переработки плодов и овощей» были разработаны оптимальные условия для определения остаточного содержания нитратов в сушеных овощах и фруктах.

При выполнении лабораторных исследований был усовершенствован ионометрический метод определения нитратов для сушеной растениеводческой продукции.

Анализ остаточных количеств пестицидов проводился при помощи высокоэффективного жидкостного хроматографа марки «Waters», США, с применением абсорбционного детектора «Waters 2487».

Статистический анализ полученных результатов включал вычисление средней арифметической (х=(х_i)/(n-1)), среднеквадратичного отклонения (

=(x_i-x)²/(n-1)) и ошибки средней (х=t_st/n-1, где t_st- критерий Стьюдента), при уровне достоверности 0,95 и величине доверительного интервала =0,05[Корн Г.,1984; Лакин Г.Ф.,1990]. Расчеты проводились при помощи статистической программы Exel.

В процессе проведения экспериментов по исследованию содержания остаточных количеств пестицидов в окружающей среде проводилось обследование следующих объектов окружающей среды: воды хозяйственно-бытового назначения, воздуха рабочей зоны, почвы, продовольственного сырья (зерновые культуры) и продуктов питания, усовершенствована методика определения остаточных количеств пестицида Пума-супер ( д.в. феноксапроп-п-этила) в воде, в почве и зерновых с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. В таблице 1 представлен объем исследованных проб в различных объектах окружающей среды.

Таблица 1- Объем проведенных исследований

Объекты исследования	Количество испытаний, наименование исследуемых показателей
исследование нитратов в продукции растениеводства	10212 проб
исследование нитратов в сушеной продукции	810 проб
вода хозяйственно-бытового назначения	3740 проб Гексахлорциклогексан (α, β, γ изомеры) ДДТ и его метаболиты, Гептахлор, Ртутьорганические пестициды(гранозан), 2.4-Д кислота, ее соли, эфиры, Кинмикс, Фастак, Глифосат, Пума-супер всего 7252 исследования
воздух рабочей зоны	71 проба Гексахлорциклогексан (α,β,γ изомеры) ДДТ и его, гептахлор,Ртуть органические пестициды (гранозан),2.4-Д кислота, ее соли, эфиры, ТМТД, Карбендазим, Пума-супер всего 432 исследования
почва	94 пробы Гексахлорциклогексан (α,β,γ изомеры) ДДТ и его метаболиты, гептахлор, Ртуть органические пестициды (гранозан), Кинмикс, Фастак, Пума-супер 2.4-Д кислота, ее соли, эфиры всего 393 исследования
продовольственного сырья и продуктов питания	3664 пробы Гексахлорциклогексан (α,β,γ изомеры) ДДТ и его метаболиты,Гексахлорбензол Ртуть органические пестициды(гранозан) 2.4-Д кислота, ее соли, эфиры Кинмикс,Фастак,Пума-супер всего 12452 исследования

Продолжение таблицы 1

Объекты исследования	Количество испытаний, наименование исследуемых показателей
зерновой продукции	700 проб Гексахлорциклогексан (α,β,γ изомеры) ДДТ и его метаболиты Гексахлорбензол Ртуть органические пестициды (гранозан) 2.4-Д кислота, ее соли, эфиры Кинмикс, Фастак,Пума-супер всего 4050 исследований
отработка методики определения остаточных количеств Пума-супер	отработка метода определения всего 24 вкола в хроматограф или внесения
итого: исследовано на нитраты	11022 пробы
на остаточное содержание пестицидов	8269 проб, из них 700 проб зерновой продукции
на остаточное содержание пестицидов	24579 исследований

^ Результаты исследований

В Казахстане выращивается около 100 видов овощей и фруктов. Овощи и фрукты являются незаменимым источником биологически активных веществ, витаминов и минеральных солей, органических кислот, клетчатки, пектиновых и других полезных веществ.

Осуществление мониторинга «Нитраты» и реализация приказа №183 МЗ РК от 05.05.93г. «Осуществление лабораторного контроля за продуктами питания и объектами окружающей среды» позволяет прослеживать ситуацию за загрязненностью нитратной продукцией, которая ежеквартально обрабатывается и направляется в Казахскую Республиканскую санэпидстанцию. За период с 2004 по 2008 годы было исследовано 10212 проб, из них в 48 пробах содержание нитратов превышало максимально-допустимые уровни, в основном это - ранняя тепличная продукция, бахчевые культуры, капуста белокочанная, томаты и морковь.

В последние годы на рынке республики, в том числе и в Акмолинской области, стала производиться сушеная овощная и фруктовая продукция, реализация которой может быть в любое время года и не зависеть от температурного фактора.

Отечественный производитель, занимающийся в настоящее время процессами сушки овощей и фруктов должен реализовать свою продукцию, как в республике, так и за ее пределами, зная ее безопасность, так как уровни содержания нитратов являются одними из критериев показателей безопасности овощей и фруктов. Поэтому нами путем использования различных методов определения нитратов были разработаны оптимальные условия для определения остаточного содержания нитратов в сухих овощах и фруктах.

Следующим этапом нашей работы явилось установление МДУ для полученных сухих овощей и фруктов, исследованных нами.

Используя справочник под редакцией А.А.Покровского «Химический состав пищевых продуктов» (1977), была теоретически рассчитана влажность в сухих овощах и фруктах. Дальнейшие расчеты были проведены, согласно расчетов, предложенных ФАО, исходящих от максимально-допустимого уровня содержания нитратов в овощах и фруктов, изложенных в ГТ «Допустимые уровни содержания нитратов в продуктах растительного происхождения» № 6.02.006.00, установленные для Республики Казахстан.

Используя классические методы расчетов, были получены следующие результаты МДУ нитратов для сушеных продуктов.

Расчеты:

1) Установление содержания % сухих веществ в продукте

Т = Т₁- Т₂ , где (1)

Т - содержание % сухих веществ в продукте;

Т₁ - 100% содержание влаги в продукте;

Т₂ - содержание влаги в свежем продукте.

2)Определение МДУ содержания нитратов в сухом продукте

A

Х = ________ х 100 % , где (2)

Т

Х - МДУ сухого продукта;

А - МДУ свежего продукта;

Т - содержание % сухих веществ в сушеном продукте.

В таблице 2 представлены максимально-допустимые уровни содержания нитратов в свежих и в сушеных овощах и фруктах. Нормативные уровни содержания нитратов в свежей растительной продукции варьируют от 60 мг/кг (виноград) до 2000 м/кг (сельдерей, укроп). Содержания влаги тоже различно: от 70% (чеснок) до 93% (кабачки). При хранении овощей и фруктов содержание нитратов может меняться. При высушивании растительной продукции биологические процессы в овощах и фруктах прекращаются и концентрация нитратов в высушенных растительных продуктах будет зависеть от исходного уровня нитратов и количества потерянной влаги.

Таблица 2 - Максимально-допустимые уровни содержания нитратов в

сушеных овощах и фруктах

Наименование с/х культуры	МДУ нитратов в свежем продукте	% влаги в свежем продукте	% сухих веществ в свежем продукте	МДУ нитратов в сушеном продукте
Морковь	250	88,5	11,5	2174
Картофель	250	75,0	25,0	1000
Капуста	250	90,0	10,0	2500
Лук репчатый	80	86,0	14,0	571
Свекла	1400	86,5	13,5	10370
Чеснок	100	70	30,0	333
Виноград	60	80,2	19,8	303
Баклажаны	200	91,0	9,0	2222
Кабачки	400	93,0	7,0	5714
Перец горький	200	91,0	9,0	2222
Сельдерей	2000	78,0	22,0	9091
Укроп	2000	86,5	13,5	14814
Дыня	90	88,5	11,5	782
Абрикосы	60	86,0	14,0	428
Ананас	60	86,0	14,0	428
Персики	60	86,5	13,5	444
Сливы	60	87,0	13,0	461
Яблоки	60	86,5	13,5	444
Апельсины	60	87,5	12,5	480
Лимоны	60	89,0	11,0	545
Мандарин	60	88,5	11,5	521

Акмолинская область – один из крупнейших сельскохозяйственных регионов Казахстана, располагающий четырьмя миллионами гектаров земель, пригодных для освоения зерновых и овощных культур и где для повышения урожайности используется большой ассортимент пестицидных препаратов. В области насчитывается 187 складов для хранения пестицидов, из них типовых - 18, аварийных - 6 (таблица 3).

В последние годы во многих странах, в том числе и в Казахстане, была внедрена строгая регламентация применения пестицидов, проводится обучение их безопасному и эффективному использованию.

На каждый пестицид, регистрируемый в республике органами Госсаннадзора республики, выдается «Гигиеническое обоснование по токсиколого-гигиенической оценке химических, биологических средств защиты и регуляторов роста растений».

Таблица 3-Количество складов ядохимикатов в Акмолинской области

Всего складов	Из них типо вых	% типовых	Аварийных	% аварийных	Всего хозяйств примен-х пестициды	Количество наименований используемых пестицидов
187	18	9,6	6	3,2	119	21 (151132 кг)

При обработке сельскохозяйственных растений и почвы пестициды могут вместе со сточными водами попадать в водоемы хозяйственно-бытового и рыбно-хозяйственного назначения. В связи с этим, существует большая вероятность их попадания в организм человека или животных через питьевую воду. Кроме того, в данных водоемах происходит постоянная кумуляция пестицидов флорой и фауной. Таким образом, они могут поступать «по пищевой цепочке» в организм человека и оказывать отрицательное воздействие на его здоровье.

В результате проведения работы нами был проведен анализ 3740 проб воды. На рисунке 1 представлен анализ загрязнения воды хозяйственно-бытового назначения остаточными количествами пестицидов, который позволяет судить о загрязненности воды реки Ишим и озер пестицидными препаратами.

Действующий приказ МЗ РК за № 183 от 05.05.93г. «О проведении лабораторного контроля за остаточными количествами пестицидов» позволяет провести оценку загрязненности водных объектов по наименованиям пестицидных препаратов. Так в 2006 году была зарегистрирована 1 положительная находка по Гексахлорану, 1 положительная находка по Глифосату. В 2007 году были зарегистрированы 3 положительные находки по пестицидам Фастак ( альфа-циперметрин), Пума-супер ( д.в. феноксапроп-п-этил) и Кинмикс (бетта-циперметрин). В 2008г. зарегистрированы 4 положительные находки: по 1 пробе ДДТ, Дециса ( д.в. дельтаметрин) и 2 пробы аминной соли 2,4 Д.

Как видно из рисунка 1, начиная с 2006г., наблюдается рост обнаружения остаточных количеств пестицидов в пробах воды, что свидетельствует о необходимости усиления санитарно-гигиенических мероприятий в этой области.

Рисунок 1 -Обнаружение положительных

находок пестицидов в пробах воды

Обработка пестицидами сельскохозяйственных насаждений при помощи авиатранспорта или распылителей может привести к их попаданию в организм через дыхательные пути и, таким образом, является причиной развития как острых отравлений, так и, при длительном контакте, развития различных хронических заболеваний организма.

Результаты наших исследований позволили установить, что источниками загрязнения воздуха являются авиационный и наземный метод обработки, склады ядохимикатов, площадки для протравливания семян, заправочные площадки.

Всего было исследовано 71 проба воздуха (рисунок 2). Положительные находки (по 1 пробе) в воздухе рабочей зоны в 2005 году были зарегистрированы при проведении протравочных работ пестицидом ТМТД ( д.в. тиурам), в 2006 году при проведении авиационно-химических работ пестицидом Фастак (д.в. альфа-циперметрин) и в 2007 году – обнаружен протравитель Премис( д.в. тритиконазол). В истекшем 2008 году - протравитель ТМТД и Кинмикс (бета-циперметрин) в 2 пробах. Таким образом, при анализе проб воздуха рабочей зоны на наличие в них пестицидов отмечена та же тенденция, что и в случае с водой – появление проб с положительными находками, начиная с 2005 года, что

Рисунок 2-Обнаружение положительных находок

пестицидов в пробах воздуха рабочей зоны

свидетельствует, во-первых, об увеличении объемов использования пестицидов в Акмолинской области в этот период и, во-вторых, о недостаточном соблюдении правил гигиены при проведении протравочных работ.

Как известно из литературных источников [Иванченко В.В. 1976; 1980] одним из самых загрязненных объектов окружающей среды остаточными количествами пестицидами является почвенный слой земли, загрязнение которого происходит независимо от вида обработки, группы пестицида и целей обработки. Появление в почве остаточных количеств пестицидов может явиться причиной их кумуляции в растениях. Кроме того, через сточные и подземные воды они могут мигрировать в водоемы. Поэтому нами было проведено исследование загрязненности пахотных земель на наличие в них пестицидов. Всего было проанализировано 94 пробы почвы. Наличие положительных результатов свидетельствует об имеющемся загрязнении почвы на территории Акмолинской области (рисунок 3).

Проведенный анализ загрязнения проб почвы с 2004 года показывает, что в 2005 году была зарегистрирована 1 проба с обнаружением инсектицида Фастака (д.в. альфа-циперметрин), поэтому удельный вес проб с положительными находками составил –2,7 % (37/1), в данном случае содержание Фастака составило 0,5 мг/кг при нормативном уровне его содержании в почве 0,1 мг/кг, что значительно превышает предельно-

Рисунок 3-Обнаружение положительных

находок пестицидов в пробах почвы

допустимое его содержание в почвенном слое земли. В 2006 году была зарегистрирована 1 проба с положительными находками пестицидов –

следовое количество гамма-гексахлорана. В 2007 году в 1 пробе зарегистрирована положительная находка с обнаружением инсектицида Пума-супер (д.в. феноксапроп-п–этил), в истекшем 2008 году в пробе почвы был обнаружен протравитель семян колфуго-супер (д.в. карбендазим).

Получение высоких и стабильных урожаев неразрывно связано с уровнем культуры земледелия, одним из элементов которого является комплекс мероприятий, направленных на рациональное применение химических, биологических и других средств защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. Многие растительные культуры, такие как пшеница, рожь, овес, хлопок, лен, подсолнечник, лук, чеснок и другие в процессе своего созревания постоянно подвергаются воздействию всевозможных вредителей и сорняков, а в последние годы и повсеместному саранчовому нашествию, поэтому без применения пестицидов невозможно было бы спасти урожай пшеницы, ржи и других культур.

Однако их применение имеет определенные негативные последствия и опасности для здоровья населения. Так, неправильное, без соблюдения необходимых санитарно-гигиенических правил, применение пестицидов может привести к кумуляции в растениях и дальнейшему попаданию в организм человека. Вместе с тем известно, что пестициды могут явиться причиной острых отравлений. Ряд из них обладает выраженными тератогенными, эмбриотоксическими, гонадотропными, мутагенными и другими отрицательными свойствами.

В результате проведения исследований проанализировано 3664 пробы продовольственного сырья и продуктов питания, реализуемых в Акмолинской области, на наличие в них остаточных количеств пестицидов. Проведенный анализ продовольственного сырья и продуктов питания в Акмолинской области показывает значительное их загрязнение пестицидными остатками (рисунок 4).

Рисунок 4-Обнаружение положительных находок и

проб с превышением МДУ в продуктах питания и продовольственном сырье

Так, в 2005 году из 675 проб, исследованных нами, была обнаружена 1 положительная находка – в пробе молока – изомеры гексахлорана (гамма). В 2006 году было зарегистрировано 2 положительные находки – по гербициду 2,4 Д в зерне яровой пшеницы и 1 проба в луке репчатом – фастак. В 2007 году численность положительных находок в продуктах питания уже составила 3 пробы. При этом положительные находки были зарегистрированы в зерновой продукции. В одной пробе обнаружен протравитель семян Премис ( д.в. тритиконазол), во второй пробе зерна яровой пшеницы -Пума-супер, в третьей пробе картофеля – Децис ( д.в. дельтаметрин). В пробе зерна яровой пшеницы содержание феноксапроп-п-этила обнаружено на уровне 0,4 мг/кг, что превышает МДУ в несколько десятков раз – МДУ феноксапроп-п-этила в зерне составляет 0,01 мг/кг. В 2008 году были зарегистрированы и положительные находки и пробы с превышением МДУ в зерновой продукции - инсектицид Кинмикс – (бета-циперметрин), гербицид – Фуроре-супер (д.в. феноксапроп - П-этил), в овощной продукции – инсектицид Децис (дельтаметрин) и Каратэ (д.в. лямбда-цигалотрин).

Известно, что концентрация пестицидов в пищевых продуктах может зависеть от концентрации препарата, формы его применения, кратности, времени обработки и времени, прошедшего от последней обработки до снятия урожая. Следовательно, судя по возросшему с 2005г. проценту положительных находок пестицидов в пробах продовольственного сырья и продуктах питания, одно из перечисленных звеньев защиты продуктов питания от загрязнения пестицидов было нарушено. Этот факт не может не настораживать, так как в данном случае пестициды напрямую попадают «на стол» потребителей, в частности овощная продукция.

Акмолинская область является ведущей в республике по выращиванию зерновой продукции. Список применяемых пестицидов по зерновой продукции с каждым годом меняется, поэтому, изучение загрязненности остаточными количествами современных пестицидов в данном регионе является особенно актуально.

Всего на определение содержания остаточных количеств пестицидов исследовано 700 проб зерна и зерновой продукции.

Проведенные в период с 2004г по 2008г исследования свидетельствует об увеличении удельного веса проб зерна и зерновой продукции с положительными находками остаточных количеств пестицидов до 2,13 % в 2008 году (рисунок 5). Полученные данные свидетельствуют о том, что загрязнение пищевой продукции остаточными количествами пестицидов происходит, в большей степени, за счет их неправильного использования на территории области, (динамика накопления пестицидов в пробах воды, почвах, воздухе, продовольственном сырье и продуктах питания, в том числе в зерновой продукции, совпадают). Все это свидетельствует о необходимости усиления санитарно-гигиенических требований при работе с пестицидами, а также проведении постоянного мониторинга за их распространенностью в объектах окружающей среды и продуктах питания. Обнаружение во всех исследуемых объектах (воде, воздухе, почве, продовольственном сырье и продуктах питания) нового препарата – Пума-супер делает необходимым более углубленного изучения его токсичности и характера взаимодействия с другими пестицидными препаратами. К тому же, в Республике Казахстан до сих пор не утверждены методы его обнаружения.

Внедрение в республике новых методик определения остаточных количеств пестицидов, их адаптация и усовершенствование позволяет на высоком уровне проводить контроль за остаточными количествами пестицидов в объектах окружающей среды, продовольственном сырье, продуктах питания, кормах и на сегодняшний день контролировать

Рисунок 5-Обнаружение положительных

находок пестицидов и проб с превышением МДУ в зерновой продукции

применение и использование новых пестицидных форм препаратов в Казахстане.

Согласно приказа №258 МЗ РК от 27.05.2005г. «Об утверждении типовой номенклатуры лабораторных исследований на различных уровнях санитарно-эпидемиологической экспертизы в соответствии с международными стандартами», проводятся исследования на остаточное количество хлорорганических (ГХЦГ и его изомеры, ДДТ и его метаболиты, гептахлор, дикофол, кельтан, гексахлорбензол), фосфорорганических (карбафос, дурсбан, метатион, антио, ДДВФ) и других пестицидов в воде, почве, воздухе и продовольственном сырье и продуктах питания. Исследуется зерно и зерновые культуры на 2,4Д и его производные в объектах окружающей среде, а так же в пищевых продуктах. Из применяемых в Акмолинской области пиретроидных препаратов на сегодняшний день нами освоены методы определения таких современных пестицидов, как децис, фастак, карате и гербицид Пума-супер.

Пестицид Пума - Супер 100 к.э. (д.в. феноксапроп-П-этил + антидот) зарегистрирован в Республике Казахстан, предназначен для уничтожения сорняков на озимой, яровой пшенице, рапсе, подсолнечнике, столовой и сахарной свекле, капусте. По своей токсикологической характеристике относится к 3 классу опасности.

Гигиенические нормативы препарата Пума - Супер следующие:

- ДСД (мг/кг) массы тела человека- 0,01;

- ПДК в воде водоемов (мг/л) – 0,0003;

- ПДК в почве (мг/кг) – 0,04;

- ПДК в воздухе рабочей зоны (мг/м³) – 0,06 ;

- ОБУВ в воздухе атмосферы (мг/м³) – 0,002;

- МДУ в зерне хлебных злаков (мг/кг)- 0,01;

- МДУ в семенах сои (мг/кг) – 0,05;

- МДУ в семенах рапса (мг/кг) - 0,2 мг/кг.

С 1991 года исследования Феноксапроп-П-этила (Фуроре-супер, Пума-супер) проводились только методом тонкослойной хроматографии в почве и в воздухе рабочей зоны.

В процессе наших исследований была усовершенствованна методика определения пестицида Пума-супер (феноксапроп-П-этила) в зерновых культурах и в почве с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.

При выполнении данной работы были использованы аналитические стандарты феноксапроп-этила с содержанием концентрации действующего вещества –99,5 %. Принцип метода основан на хорошей растворимости феноксапроп-этила в подвижной системе, которой явилась смесь - ацетонитрил- бидистиллированная вода ( 68 : 32, по объему).

Методика определения действующих веществ проводилась на жидкостном хроматографефирмы «Waters» с применением абсорбционного детектора. Скорость потока элюата составила 1мл в минуту, абсорбирование Аufs-0,1-2.

При работе над данной методикой использовался изократический режим с УФ детектором, стальная колонка Symmetry ^RC ¹⁸ 3,9 x 150 mm и стальная предколонка Symmetry ^RC ¹⁸ 3,9 x 20 mm. Для построения калибровочного графика в инжектор хроматографа последовательно по 20 мкл вводился стандартный раствор феноксапроп-п-этила с содержанием 0,05, 0,025 и 0,1 мкг. Выписывались площади пиков и рассчитывалось среднее значение площади пика от содержания феноксапроп-п-этила (таблица 4).

Таблица 4-Метрологическая характеристика для феноксапроп-п-этила :

Анализируемый объект	Внесено феноксопроп-этила мг/мл	Среднее значение определения, %	Стандартное отклонение или неопределенность типа А, %	Относительное среднее квадратическое отклонение	Расширенная неопределенность %, U
вода	0,025	94,0	0,7	0,75	94,0 ±1,4
почва	0,025	74,8	1,3	2,0	74,82,6
зерно пшеницы	0,025	85,4	5,9	9,02	85,41,18

Коэффициента Стьюдента при расчетах метрологических характеристик методики для воды составил 0,9, почвы – 0,77 , зерна пшеницы – 0,9, что значительно ниже 2,2 следовательно, это свидетельствует о правильности метрологических характеристик данной методики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение контаминированности объектов окружающей среды и растениеводческой продукции такими ксенобиотиками, как нитраты и пестициды, проведенные на территории Акмолинской области, позволяют сделать следующие выводы:

1. Анализ нитратного загрязнения различных видов овощной продукции за период с 2004 по 2008 годы показывает высокий удельный вес загрязнения нитратами ранней овощной продукции- редиса, томатов и бахчевых культур.

2. Расширение ассортимента сушеной растениеводческой продукции на рынке Казахстана позволило разработать и внедрить для них нормативы предельного содержания нитратов.

3. Анализ путей миграции пестицидов в объектах окружающей среды на территории Акмолинской области показывает зависимость их загрязнения от объема применяемых пестицидов и их химической активности.

4. Расширение объема и видов проводимых исследований, а также более углубленный анализ полученных результатов позволиляет выделить наряду с ранее применявшимися хлорорганическими пестицидами (ДДТ и его метаболиты, гептахлор), современные пестициды – альфа, бетта, дельта циперметрины, 2,4 Д, Пума-супер, Секатор, карбендазим, карбоксин и ТМТД.

5. Усовершенствованная методика определения остаточных количеств гербицида Пума-супер с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, по сравнению с методом тонкослойной хроматографии, дает возможность увеличить чувствительность метода от 0,1 мкг до 0,01 мкг и получить высокий коэффициент извлечения из проб от 75% до 94%.

^ Практические рекомендации

Полученные в ходе выполнения работы результаты, позволяют дать следующие рекомендации:

1. Разработать и принять к исполнению областными и районными санитарно-эпидемиологическими службами план мероприятий по актуальным вопросам модернизации лаборатории на период вхождения в ВТО, внедрения мониторинга по номенклатуре лабораторных исследований.

2. Разработанные методические рекомендации «Максимально-допустимые уровни содержания нитратов в сухих овощах и фруктах», позволяют проводить эффективные исследования и нормировать уровни содержания нитратов в сушеной растениеводческой продукции.

3. Выявленные при исследовании различных объектов окружающей среды не только хлорорганические пестициды, но и современные пестициды, такие как пиретроиды и гербицид Пума-супер свидетельствуют о необходимости включения их в обязательный объем номенклатуры исследований

4. Усовершенствованный метод определения нового препарата «Пума супер» при помощи ВЭЖХ позволяет выявлять данный препарат в различных объектах окружающей среды с большой степенью достоверности, что позволило рекомендовать его для внедрения в практику лабораторной службы СЭС РК всех уровней (Акт внедрения РСЭС от 01.06.2007г.).

5. Аккредитацию аналитических лабораторий организаций системы Министерства здравоохранения РК на право проведения анализа остаточных количеств пестицидных препаратов в объектах окружающей среды, продуктах питания и сельскохозяйственном сырье рекомендуется проводить только при наличии газовых и жидкостных хроматографов.

Blog

Содержание