Hygienic assessment of occupational risk for workers during pre- and post-emergence herbicide treatments of sunflower crops

Abstract

Modern agriculture extensively uses pesticide formulations at various stages of crop growth. Sunflower cultivation accounts for 31% of the global production. Assessing the occupational risk associated with pesticide application in sunflower farming is of paramount importance. Improper handling and application of pesticide formulations can have immediate adverse effects on workers, leading to acute poisoning, long-term health consequences, and the potential for chronic illnesses, including neurotoxic effects. The aim of this study was to conduct a hygienic assessment of the professional risk faced by workers during pre- and post-emergence herbicide applications in sunflower cultivation. This assessment was carried out to establish the regulations for their safe usage. Research samples after the application of the herbicides AGAT, GARPUN, KORVUS, and PARUS (patches from overalls, gloves, skin swabs from exposed areas (faceneck, hands), air samples (atmospheric air, working zone and drift zone). The assessment of professional risk was conducted in accordance with the methodological recommendations provided by experts from the L.I. Medved's Research Center of Preventive Toxicology, Food and Chemical Safety, Ministry of Health, Ukraine (State Enterprise). Statistical analysis of the results was carried out using the licensed statistical software packages MedStat v.5.2 (Copyright© 2003- 2019) and Microsoft® Excel® for Microsoft 365 MSO (Version 2305, Build 16.0.16501.20074). It has been determined that under real conditions, during pre- and post-emergence herbicide applications in sunflower cultivation using AGAT, GARPUN, KORVUS, PARUS preparations, while adhering to recommended agrotechnical and hygiene safety regulations, the inhalation, dermal, complex, and combined (AGAT and PARUS) risks for applicators are 0.0409±0.0179, 0.0429±0.0193, 0.0838±0.0224, and 0.1557±0.1322 a.u., respectively, and for tractor operators – 0.0818±0.0358, 0.0425±0.0192, 0.1243±0.0356, and 0.2347±0.1567 a.u., respectively. There is no observed increase in hygiene standards in the workplace atmosphere and in the air of the potential drift zone. It has been proven that the professional risk of their use does not exceed permissible limits (<1). It has been determined that during the performance of technological operations, the mentioned risks in applicators and tractor operators did not differ significantly (p>0.05). However, a significant difference was found in the proportion of percutaneous risk (42.7±17.4% in applicators compared to 34.8±17.0% in tractor operators; p=0.034). The regulations for the safe use of the investigated pesticide formulations have been substantiated. Statistical analysis of the obtained results revealed that the values of inhalation, dermal, and combined risks during the application of these pesticides did not significantly differ during the various technological operations (applicators and tractor operators) (p>0.05). The values of the combined comprehensive risk associated with the use of the studied preparations also did not show significant differences (p>0.05). The proportion of dermal risk was significantly higher in applicators compared to this parameter determined in tractor operators (p=0.034).

У сучасному сільському господарстві широко застосовуються пестицидні формуляції на різних етапах вегетації культур. Виробництво соняшника становить 31% від світового об’єму. Оцінка професійного ризику при застосуванні пестицидів на соняшнику є важливим завданням. Безпосередній вплив пестицидних формуляцій на працівників при недотриманні регламентів застосування може викликати гостре отруєння, мати віддалені наслідки та призвести до хронічних захворювань (нейротоксичні ефекти). Метою роботи була гігієнічна оцінка професійного ризику для працівників при виконанні до- або післясходових обробок гербіцидами посівів соняшника для обґрунтування регламентів їх безпечного використання. Дослідні зразки після застосування гербіцидів АГАТ, ГАРПУН, КОРВУС та ПАРУС (нашивки зі спецодягу, рукавички, змиви з відкритих ділянок шкіри (лице-шия, кисті рук), проби повітря (атмосферного, робочої зони та із зони знесення). Оцінювання професійного ризику здійснювали згідно з методичними рекомендаціями, запропонованими фахівцями Наукового центру превентивної токсикології, харчової та хімічної безпеки ім. Л.І. Медведя. Статистичну обробку результатів проводили з використанням пакету ліцензійних статистичних програм MedStat v.5.2 (Copyright© 2003-2019) та Microsoft® Excel® для Microsoft 365 MSO (версія 2305 збірка 16.0.16501.20074). Установлено, що в реальних умовах при виконанні до- або післясходових обробок гербіцидами посівів соняшника препаратами АГАТ, ГАРПУН, КОРВУС та ПАРУС при дотриманні рекомендованих агротехнічних і гігієнічних регламентів безпечного застосування інгаляційний, перкутанний, комплексний та комбінований (АГАТ і ПАРУС) ризики для заправників становлять 0,0409±0,0179, 0,0429±0,0193, 0,0838±0,0224 та 0,1557±0,1322 у.о. відповідно, а для трактористів – 0,0818±0,0358, 0,0425±0,0192, 0,1243±0,0356 та 0,2347±0,1567 відповідно; не спостерігається підвищення гігієнічних нормативів у повітрі робочої зони та повітрі зони можливого знесення та доведено, що професійний ризик при їх використанні не перевищує допустимий (<1). Визначено, що під час виконання технологічних операцій вищезазначені ризики в заправників та трактористів достовірно не відрізнялись (р>0,05), проте виявлено достовірну відмінність у частці перкутанного ризику (42,7±17,4% у заправників проти 34,8±17,0% у трактористів; р=0,034). Обґрунтовано регламенти безпечного застосування досліджуваних пестицидних формуляцій. Статистичний аналіз одержаних результатів показав, що величини інгаляційного, перкутанного та комплексного ризиків під час застосування запропонованих до вивчення препаративних форм достовірно не відрізнялися в ході проведення різних технологічних операцій (заправників та трактористів) (р>0,05). Величини комбінованого комплексного ризику застосування досліджуваних препаратів також достовірно не відрізнялися (р>0,05). Частка перкутанного ризику була достовірно вищою в заправників порівняно з цим показником, що визначався в трактористів (р=0,034).