FOGLALKOZÁS-EGÉSZSÉGÜGY 3.3 3.4
Üvegházi munkások peszticidexpozíciója: monitoringprogram tervezése Tárgyszavak: peszticid; bőrexpozíció; üvegház; permetezés; többváltozós elemzés.
A növényvédő szerek kifejlesztése és alkalmazása fontos szerepet játszik a mezőgazdaság termelékenységének növelésében. Ezek a peszticidek azonban egyúttal az emberi egészségre, az állatvilágra és általában a környezetre legveszélyesebb szennyező anyagok közé tartoznak. Valamely peszticiddel járó kockázat függ az anyag toxicitásától és az expozíció szintjétől. A helyszíni alkalmazás során kialakuló peszticidexpozíció meghatározható a bőr vagy ruházat szennyeződésének mérésével (bőrexpozíció) és a környezeti levegőminőség ellenőrzésével. Ezenkívül megállapítható az expozíció a biológiai folyadékokban található vegyületek vagy metabolitjaik mérése útján (biológiai ellenőrzés). A bőrexpozíció mérése fontos lehet a kockázat értékelésében, az expozíciós utak jellemzésekor, a szennyeződés nagyságának és mértékének meghatározásában, valamint a forrásokkal és a munkások viselkedésével kapcsolatos változékonyság megállapításánál. A bőrexpozíció meghatározására leggyakrabban a folt- és az egésztestmódszert alkalmazzák. Az előző során adszorbeáló textilfoltokat erősítenek a vizsgálandó személy testének meghatározott felületeihez. Expozíció után a foltokat eltávolítják és elemzik peszticidtartalmukat. Ez a módszer téves eredményt adhat, mivel a fröcskölések lokális jellegűek, és így a foltokkal vagy kimutathatók vagy nem. Ezenkívül az így kapott eredményeket extrapolálni kell az egész testre. Többen egyetértenek abban, hogy ennek a módszernek meghatározott korlátai vannak, ami az expozíció jelentős alá- vagy túlbecsléséhez vezethet. Ez a pontatlanság főleg abból a feltevésből ered, hogy a folyadékpermet egyenletesen rakódik le a test felületén. Ezzel szemben az egésztestmódszer alkalmasabb, mert nincs szükség az egyenletes lerakódás feltételezésére, sem extrapolálására. Ennek során a munkásokat olyan ruhába öltöztetik, amely mintavevő közegként szolgál. Expozíció után a ruhát több darabra vágják fel, amelyeket külön-külön extrahálnak és elemeznek, így meghatározható a testre rakódott peszticid koncentrációja és eloszlása. A melegházi zöldségfajták kezelésére számos növényvédő szert használnak. A peszticideket permetezőpisztollyal alkalmazzák, így a munkások erős bőrszennyezésnek vannak kitéve. Ezért programot kell tervezni a munkások peszticidexpozíciójának ellenőrzésére. Ezt megelőzően meg kell hatá-
rozni a mérés céljára legmegfelelőbb testrészeket. Másodszor ki kell választani azokat a változókat (permetező dolgozó viselkedése, a peszticid és a növényfajta típusa, a permetezőpisztoly cseppmérete), amelyek a legnagyobb expozíciós szintet eredményezik. Ily módon szelektívebb mintavételi program valósítható meg, kisebb költségekkel. A vizsgálatok célja azoknak a testrészeknek a meghatározása, amelyeken legnagyobb az expozíció, valamint az expozícióért felelős, fő változók megállapítása. Ennek érdekében 22 peszticidalkalmazási vizsgálatot végeztek melegházakban különböző növényfajták, peszticidtípusok és cseppméretek alkalmazása esetén. A kísérletekben három különböző munkás vett részt, és a bőrexpozíciót az egésztestmódszerrel határozták meg. Az eredményeket többváltozós módszerrel elemezték, amely lehetővé tette a mintázásra legmegfelelőbb testrész kiválasztását és az expozíció szintjéről több információt adó változók meghatározását.
Anyagok és módszerek Helyszíni kísérletek A dél-spanyolországi Almeria tartományban 40 000 ha területen folytatnak üvegházi művelést (főleg zöldségfélék), így a legtöbb EU-ország fő zöldségszállítói közé tartozik. Az intenzív mezőgazdasági tevékenységhez nagy mennyiségű peszticid alkalmazása szükséges. A vizsgálat során a peszticidek (fenitrotion, metidation, malation, dimetoát, klórpirifosz-metil, metamidofosz) alkalmazását három munkás végezte polietilén üvegházban. A permetezők „Sontara”eldobható ruházatot viseltek a helyszíni vizsgálatok során. A ruhákat kilenc részre vágták fel (1. ábra) a további analízis céljára. Az 1. táblázat tartalmazza az elvégzett vizsgálatokat, változtatva a permetező munkást, növényfajtát, ennek sűrűségét és magasságát, a permetezőberendezés cseppméretét. Az 1. és 2. munkás a kezelt területen előre haladt, permetezve a sor egyik oldalát és visszafelé – ugyanazon az úton – a másik oldalt. A második munkás óvatosabban dolgozott, mint az első. A harmadik munkás a kezelt területtől visszafelé haladt és a sor mindkét oldalát A permetezte. munka befejeztével a ruhákat óvatosan levetették és az árnyékban megszárították, majd egy zacskóba tették, felcímkézték és az elemzésig 4 °Con tárolták. Extrakció A feldarabolt ruhamintákat külön-külön tartályokba tették és acetonnal extrahálták (250 ml-rel az 1., 2., 3., 8., 9. darabokat, 350 ml-rel, a 4., 5., 6. és 7. darabokat). A tartályokat lezárták és álló helyzetben 30 percig rázták. Ezután minden extraktumból egy részt 10 ml-es mérőlombikba tettek, amelyhez
3,5 µg koffeint adtak belső standardként (ISTD). Ebből az oldatból 1 µl-t fecskendeztek a gázkromatográfba (GC-NPD) mennyiségi meghatározás céljára. Ilyen viszonyok között a célpeszticidek (500 mg/l) extrakciós kinyerése a következő volt: fenitrotion 93,7%, malation 97,0%, metidation 92,2%, dimetoát 94,4%, klórpirifosz-metil 90,1% és metamidofosz 95,0%. A módszer általában megfelelő extrakciós hatékonyságot (>90%) és pontos értékeket (relatív eltérés 9,5% alatti) eredményezett. elölnézet
hátulnézet
1. ábra Védőruha feldarabolása az egésztestelemzéshez 1 – F (fej), 2 – BK (bal kar), 3 – JK (jobb kar), 4 – MK (mellkas), 5 – H (hát), 6 – EC (comb elülső része), 7 – HC (comb hátulsó része), 8 – BAL (bal alsó lábszár), 9 – JAL (jobb alsó lábszár)
GC-NPD analízis A gázkromatográg NPD-rendszerrel volt felszerelve és ömlesztett szilícium-dioxiddal töltött kapilláris, nagy teljesítményű kromatográfiás oszlopot (60 m x 0,25 mm) alkalmaztak. A műszer ellenőrzéséhez és az adatkezeléshez 3365 Chemstation szoftvert használtak. 1 µl-es adagokat fecskendeztek be a következő viszonyok között: kiindulási oszlophőmérséklet 90 °C, 10 °C/min sebességgel 250 °C-ra emelve, injektor-hőmérséklet 250 °C, detektorhőmérséklet 300 °C. Vivőgázként nitrogént használtak.
1. táblázat Helyszíni kísérletek Vizsgálat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Peszticid Fenitrotion Fenitrotion Fenitrotion Metidation Metidation Metidation Malation Malation Malation Dimetoát Dimetoát Dimetoát Klórpirifosz-metil Klórpirifosz-metil Klórpirifosz-metil Dimetoát Dimetoát Dimetoát Metamidofosz Metamidofosz Malation Malation
Permetező munkás
Növény fajta
magassága
1 2 3 1 2 3 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1
paradicsom paradicsom paradicsom paradicsom paradicsom paradicsom zöldbab zöldbab zöldbab zöldbab zöldbab zöldbab zöldbab zöldbab bors zöldbab zöldbab bors uborka paradicsom uborka paradicsom
magas magas magas magas magas magas magas magas magas magas magas magas magas magas alacsony magas magas alacsony magas magas magas magas
Cseppméretc sűrűségb sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű ritka sűrű sűrű ritka sűrű sűrű sűrű sűrű sűrű
nagy nagy nagy nagy nagy nagy nagy kicsi közepes nagy kicsi közepes nagy nagy nagy nagy nagy nagy kicsi kicsi kicsi kicsi
Numerikus elemzés Az adatfeldolgozáshoz a fő komponens, klaszter- és diszkrimináns analízist alkalmazták. A statisztikai módszerek előtt minden adatot normalizáltak és standardizáltak.
Eredmények és értékelés A bőrexpozíciót a különböző ruhadarabok elemzése alapján értékelték, hogy meghatározzák miként oszlik el a szennyeződés a testfelületen. A GCNPD analízis után kiszámították a védőruhadarabok peszticidkoncentrációját és az expozíció szintjét. Az expozíciós szinteket a permetezőtartályból az egyes testrészeken az alkalmazás egy órája alatt leülepedő anyag ml-ében fejezték ki (figyelembe véve a permet koncentrációját és az alkalmazási időt). Az így kapott adatokat a 2. táblázat tartalmazza. A harmadik munkás által végzett 3. és 6. vizsgálat során kapták a legalacsonyabb expozíciós szinteket (0,49–3,49 ml/h): fenitrotiont és metidationt használtak magas és sűrű paradicsomnövényekre, nagyméretű cseppecskék alakjában. Ezzel szemben a 21. vizsgálat adta a legmagasabb expozíciós szintet (2,65–15,23 ml/h). Utóbbi kísérletet az első munkás végezte magas és sűrű uborkanövénnyel, kisméretű
malationcseppek permetezésével. A többi vizsgálattal kapott expozíciós szint 0,12–18,36 ml/h) között ingadozott. 2. táblázat Az egyes testrészeken mért expozíciószintek (ml/h)
F BK JK MK H EC HC BAL JAL
1 0,93 6,51 7,62 4,56 3,27 5,63 4,00 14,53 12,14
2 0,80 5,13 6,31 3,79 2,79 4,12 3,23 12,60 11,11
3 0,55 0,95 0,73 1,39 1,06 1,97 0,99 3,49 3,39
4 0,87 7,01 7,98 4,26 3,33 5,42 4,12 14,61 12,02
F BK JK MK H EC HC BAL JAL
12 2,83 5,24 6,11 5,18 5,01 8,35 4,55 15,13 13,49
13 0,67 3,16 4,88 2,24 0,94 4,31 2,54 11,20 10,05
14 0,24 0,90 2,37 1,23 0,45 2,67 0,68 4,79 7,50
15 0,12 1,25 1,71 1,23 0,52 11,13 6,15 18,36 16,46
Vizsgálat 5 6 7 0,77 0,49 1,25 5,28 0,82 3,52 6,12 0,79 3,98 3,63 1,42 2,52 2,87 1,12 1,33 4,35 1,84 6,92 3,11 1,08 2,93 12,48 3,25 12,83 11,65 3,31 12,65 Vizsgálat (folytatás) 16 17 18 0,58 0,32 0,15 3,23 1,02 1,32 4,95 2,44 1,65 2,16 1,13 1,29 0,84 0,52 0,48 4,26 2,54 11,21 2,67 0,75 6,21 11,31 4,84 18,26 10,12 7,55 16,59
8 2,25 6,35 7,52 6,81 4,49 5,84 3,78 11,25 11,51
9 2,79 5,12 6,26 5,32 4,84 8,43 4,62 15,23 13,52
10 1,22 3,58 4,07 2,43 1,38 6,85 3,01 12,80 12,76
11 2,19 6,27 7,63 6,75 4,52 5,75 3,81 11,35 11,48
19 2,54 8,11 10,23 7,00 4,87 7,00 3,21 11,64 15,04
20 1,72 9,22 8,17 7,74 4,40 7,35 4,41 11,47 13,14
21 2,65 8,22 10,29 6,93 4,93 6,95 3,33 11,80 15,23
22 1,68 9,36 8,25 7,82 4,32 7,27 4,35 11,56 13,20
A főkomponens-analízis szerint a két első komponens adta a variancia 96%-át (2. ábra). A különböző minták főleg az első komponens mentén oszlottak el, ami a variancia 91%-át magyarázza. Míg a nagy expozíciós szintet mutató minták (jobb alsó lábszár, bal alsó lábszár) a pozitív féltengelyen, addig a többi – alacsony expozíciós szintű – minta a negatív féltengelyen helyezkedik el. Így az első komponens olyan expozíciós gradienst képvisel, amely megfelel a test különböző részeinek. A második komponens a variancia 5%-át magyarázza. A negatív féltengely a karokról vett mintákkal (JK, BK) függ össze, míg a pozitív féltengely a combokról származó mintákkal (HC, EC) kapcsolatos. A 3. ábra az első két komponens által meghatározott kísérletek eloszlását mutatja. Valamennyi vizsgálat az első komponens pozitív féltengelyén helyezkedik el, amely a BAL és JAL mintákkal kapcsolatos (2. ábra). Így megállapítható, hogy valamennyi kísérletben magas expozíciós szintet kaptak a BAL és JAL esetében (2. táblázat).
0,2
EC 0,1
HC
2. fő komponens
BAL F H 0,0 MK JAL JK -0,1 BK
-0,2 -0,4
0,0
0,4
0,8
1. fő komponens
2. ábra Főkomponens-elemzés A második komponens elkülöníti a 15. és 18. (pozitív féltengelyen elhelyezkedő), valamint a 8., 11., 19., 20., 21., 22. vizsgálatokat (negatív féltengelyen található). Az első két kísérlet során klórpirifosz-metilt és dimetoátot alkalmaztak, amelyeket rövid és sűrű borsnövényeken használtak, nagy cseppmérettel. A 15. és 18. próbát a 2. munkás végezte a nagyobb és kisebb combexpozíciós szint meghatározása céljából. A többi vizsgálatot az 1. munkás végezte magas és sűrű uborka-, paradicsom- és zöldbabnövények permetezésével kis cseppmérettel. Az alkalmazott peszticidek: malation, dimetoát és metamidofosz (vizsgált minták: JK és BK). A 9. és 12. kísérlet egy átmeneti pontnál helyezkedik el, a második komponens mentén. Ezeket az 1. munkás végezte, malation és dimetoát használatával, magas és sűrű zöldbab esetében, közepes cseppmérettel. A klaszteranalízissel három mintacsoport különböztethető meg (4. ábra). Ezzel az átmeneti értékek is azonosíthatók. A kapott rendszerezés és csoportosítás olyan információkat eredményez, amelyek felhasználhatók a monitoringprogramok tervezésében. A mintavételre kiválasztott testövezetek megkönnyítik a peszticid extrahálási folyamatát. Világos, hogy a legmegfelelőbb védőruhadarabok a BAL és a JAL, mivel ezek a
legtöbb peszticidet gyűjtik össze, így egyszerűbbé válik a kémiai extrakció. Ezzel szemben a F, H és HC darabok a legkevesebb peszticidet gyűjtik össze, ami nehézségeket okoz az extrahálás során. 0,6
0,4
2. fő komponens
0,2
0,0
-0,2
-0,4 0,1
0,2
0,3
1. fő komponens
3. ábra Főkomponens-elemzés (a kísérletek eloszlása az első és második komponens által meghatározott síkon) A klaszterelemzéssel kialakult csoportok igazolása és a csoportokat elkülönítő vizsgálatok azonosítása céljából diszkrimináns analízist végeztek a három mintacsoporttal, amelyeket előzőleg kialakítottak. Az intenzív peszticidhasználat folytán a monitoringprogramoknak meg kell határozni a munkások expozíciós szintjét. A védőruha minden részét be kell vonni a vizsgálatba, beleértve az összes változót, anélkül, hogy meghatároznák, melyek a legszignifikánsabb változók. Ez a módszer nagy mennyiségű információt eredményezne és nagy költséggel járna. Másik lehetőség a szelektív mintavételi programok végzése. A közölt eredmények arra utalnak, hogy a lábszárakat borító védőruhadarabból kell mintát venni. Ezenkívül a kis cseppméret bizonyult az egyik fő változónak, amelyet be kell illeszteni a mintavételi programba a melegházi munkások peszticidektől származó bőrexpozíciójának megítélése szempontjából.
24
euklideszi távolság
20 16 12 8 4 0 F
H
HC
BK
MK
JK
EC
BAL
JAL
4. ábra Dendrogram a Ward-módszerrel végzett csoportosításhoz (Dr. Pálfi Ágnes) Garrido Frenich, A.; Aguilera, P. A. stb.: Dermal exposure to pesticides in greenhouses workers: discrimination and selection of variables for the design of monitoring programs. = Environmental Monitoring and Assessment, 80. k. 1. sz. 2002. nov. (II) p. 51–63. Farahat, T. M.; Abdelrasoul, G. M. stb.: Neurobehavioural effects amory workers occupationally exposed to organophosphorous pesticides. = Occupational and Environmental Mecicine, 60. k. 4. sz. 2003. p. 279–286.
EGYÉB IRODALOM Simor Á.: Gyilkos rakomány? = Építőmester, 2003. 4. sz. máj. p. 24–28. Lucas, S.; Alonso, E.; Sanz, J. A.: Safety study in a supercritical extaction plant. = Chemical Engineering and Technology, 26. k. 4. sz. 2003. p. 449–461. Elektronikus eszközök villám- és túlfeszültség-védelme. = Technika, 46. k. 3–4. sz. 2003. p. 19–20. A szállító helytelenül címkézett; a következmény: megfutási reakció és tűz. = Munkavédelem és Biztonságtechnika, 15. k. 2. sz. 2003. p. 23. Lantos G.: Az önfoglalkoztatók és a munkavédelmi szabályozás az Európai Unió tagállamaiban. = Munkavédelem és Biztonságtechnika, 15. k. 2. sz. 2003. p. 46–51. Szilágyi I.: A fémforgácsoló gépek üzemeltetésének veszélyei. = Munkavédelem és Biztonságtechnika, 15. k. 2. sz. 2003. p. 37–38. Perjési Zs.: Leszakadt a mozgóállvány. = Munkavédelem és Biztonságtechnika, 15. k. 2. sz. 2003. p. 33–36.
