2.4 Exposition von Arbeitern: Wiedereintritt, Mischen, Beladung und Anwendung

Vergiftungsfälle wurden erstmals bei Arbeitern gemeldet, die 1949 kurz nach der Registrierung von Parathion (CAS-Nr. 56-38-2) wieder in pestizidbehandelte Obst- und Weingärten in Kalifornien eintraten.14 Neunundsiebzig Fälle wurden von 1949 bis 1958 mit zusätzlichen 87 Berichten über Verletzungen in den Jahren 1961-1969 gemeldet. Zwei Vorfälle betrafen Azinphosmethyl (CAS-Nr. 86-50-0) und Ethion (CAS-Nr. 563-12-2), wobei der Rest mit Parathion in Verbindung gebracht wurde. Neun Episoden ereigneten sich von 1970 bis 1972 mit 86 Personen. Vergiftungsfälle wurden auch mit der Blattapplikation von Carbofuran (CAS-Nr. 1563-66-2) auf Mais im Jahr 1974 und Methomyl (CAS-Nr.16752-77-5) auf Trauben im Jahr 1981 in Verbindung gebracht.Im Jahr 1972 gründete die Gesetzgebung in Kalifornien die Arbeitsgruppe für Gesundheit und Sicherheit von Arbeitern im Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft und führte zur Verabschiedung von Vorschriften, die die Festlegung von Wiedereintrittsintervallen ermöglichten.14 Studien von Forschern der University of California (Davis, Riverside, Berkeley und San Francisco), des California Department of Health Services, der CDFA, der USEPA und der Pestizidhersteller teilten das Wiedereintrittsproblem in drei verschiedene Teile auf: (1) Dissipation des Blattrests, (2) Übertragung des Rückstands auf die Haut und Kleidung von Arbeitern und (3) perkutane Absorption / dermale Dosis–Cholinesterase (ChE) -Reaktion.14 Wiedereintrittsintervalle wurden von der CDFA auf der Grundlage der Erkenntnis festgelegt, dass (1) sichere Pestizidkonzentrationen für jedes Pestizid auf der Grundlage seiner (2) dermalen Dosis–Wirkungs- und (3) Blattdissipationsraten existieren.14

Am 11.März 1974 veröffentlichte die USEPA 48-h-Wiedereintrittsstandards für 11 OP-Pestizide, Endrin (CAS-Nr. 72-20-8) und Endosulfan (CAS-Nr. 115-29-7) im Federal Register.15 Die Vorschriften anerkannten die staatliche Verantwortung und Befugnis, zusätzliche Einschränkungen festzulegen, um lokale Probleme zu lösen. Die USEPA veröffentlichte Richtlinien für den Wiedereintritt in die Unterteilung K, um die Exposition von Arbeitnehmern nach der Anwendung abzudecken.16

Die Agentur entwickelte das widerlegbare Verfahren der Vermutung gegen die Registrierung (RPAR) gemäß dem Gesetz von 1972 und veröffentlichte 1975 Kriterien, die die Feststellung unangemessener nachteiliger Auswirkungen im Zusammenhang mit dem Einsatz von Pestiziden auslösten. Im Rahmen des RPAR-Prozesses wurde deutlich, dass sich die Risiken für Personen, die Pestizide anwenden, von denen in der Allgemeinbevölkerung unterscheiden. In einer Änderung der FIFRA von 1978 wurde die Bedeutung der Bewertung der direkten Exposition (d. h., mischen, Laden und Anwendung) in den regulatorischen Entscheidungen von OPP. Als Ergebnis der Beratungen des Kongresses und der FIFRA-Änderungen wurden in der Unterabteilung U der Pesticide Assessment Guidelines neue Richtlinien zur Überwachung der Exposition mit passiver Dosimetrie (Maß für die Chemikalie auf der Haut oder zur Inhalation verfügbar) und biologischer Überwachung (Maß für die interne Dosis) veröffentlicht.17 Diese Richtlinien umfassen auch Testverfahren in Innenräumen zur Messung der Pestizidkonzentrationen nach der Anwendung bei exponierten Personen.Eine beträchtliche Anzahl von Expositionsüberwachungsstudien wurde nach der Verabschiedung der kalifornischen Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften für Arbeitnehmer14 und der USEPA-Richtlinien für den Wiedereintritt und die Exposition von Arbeitnehmern durchgeführt.16,17 In Kalifornien wurde festgestellt, dass eine der gefährlichsten Aktivitäten die Übertragung konzentrierter giftiger Pestizide (d. H. OP- und Carbamat-Insektizide (NMC)) von 5-Gallonen-Behältern in Mischtanks ist. Die Ausgießer an diesen Behältern machten es schwierig, die gewünschte Menge an Pestizid sauber an Messgeräte oder direkt an Mischtanks abzugeben, ohne einen Teil der Flüssigkeit an der Seite des Behälters an Hände, Schuhe und Kleidung eines Arbeiters zu verschütten, der die Übertragung durchführt. Diese Beobachtung führte zur Entwicklung und Herstellung geschlossener Transfersysteme, um bekannte Mengen der konzentrierten Flüssigkeiten aus diesen Behältern zu entfernen und in Mischtanks zu überführen, ohne die Außenseite der Behälter, den Boden oder die Hände, Schuhe und Kleidung des Mischers zu kontaminieren-Lader. Die geschlossenen Transfersysteme wurden auch entwickelt, um die Behälter im leeren Zustand mit Wasser zu spülen und die Waschungen in Mischtanks zu überführen. Ab 1976 von Knaak et al.18,19 die Sicherheitseffektivität dieser Geräte (z., Verringerung der ChE-Aktivität im Blut, Rückstände in der Luft und Alkylphosphate im Urin) wurde überwacht. Frühe Prototypen mit ungeschulten Arbeitern verringerten die Exposition nicht wesentlich, gemessen an einer Abnahme der ChE-Aktivität im Blut und keiner Abnahme der Rückstände in der Luft. Bei Messungen über einen Zeitraum von 18 Wochen mit fünf geschulten Mischern und vier Mischern mit neuen Geräten mit geschlossenem Transfer zeigte eine Mehrheit der Arbeiter jedoch eine erhöhte ChE-Aktivität im Blut mit Dialkylphosphat (DAP) -Spiegeln im Urin bei 0,02 ppm. Während der Studie nahm die ChE-Aktivität von zwei Mischern im Blut ab, und der DAP-Spiegel lag bei einem der Arbeiter bei 2,4 ppm. Luftgetragene Rückstände betrugen durchschnittlich 5,6 µg m− 3, während staubige Pulver durchschnittlich 153 µg m- 3 betrugen.Arbeiterüberwachungsprogramme, die die Aktivität von Blutesterasen (AChE und Butyrylcholinesterase (BuChE)) vor und nach der Exposition verfolgen, sind in Kalifornien erforderlich und werden häufig in anderen Staaten durchgeführt, in denen große Mengen dieser Materialien auf kommerzieller Basis angewendet werden. Nigg und Knaak20 empfahlen ein Blutesterase-Überwachungsprogramm für Arbeitnehmer, die am Arbeitsplatz mit OPs in Kontakt kommen.

Induktionsschüsseln werden derzeit in Europa verwendet, um unverdünntes Produkt (sogenannte Pflanzenschutzmittel) in den Hauptsprühtank zu laden. Die Geräte werden an der Sprühvorrichtung in einer Position angebracht, die der Bediener vom Boden aus sicher erreichen kann, um ein Verschütten zu vermeiden.21 Sprühgeräte und Sprühtechnik wurden in den letzten Jahren stark verbessert. Die Bediener werden mit PC-Anwendungen auf CDs, aktiven Flussdiagrammen, bewegten Bildern und Geräten unterstützt, die dazu beitragen, die ordnungsgemäße Einstellung der Ausrüstung und die Lieferung von Pestizidprodukten an Pflanzen sicherzustellen.

Die Ergebnisse der Expositionsstudien wurden auf mehreren von ACS gesponserten Symposien vorgestellt und von ACS Books in ihren Symposiumsreihen (273, 382, 542 und 643) veröffentlicht.22-25 Symposium Series 27322 integriert dermale Absorption, Feldexposition und Risikobewertung in das Buch. Symposium Series 38223 bewertet die Exposition von Arbeitnehmern gegenüber Pestiziden durch biologische Überwachung. Die Symposiumsreihe 54224 befasst sich mit der Bedeutung von Biomarkerdaten für die Bewertung der Auswirkungen der Exposition des Menschen gegenüber Pestiziden in der Umwelt und am Arbeitsplatz. Die Symposiumsreihe 64325 führte die PBPK / PD-Modellierung in den Prozess der Vorhersage des Schicksals von Pestiziden und ihrer Wirkung auf Enzymsysteme wie AChE und BuChE ein.

Von Interesse sind mehrere Wiedereintrittsstudien mit Azinphosmethyl (CAS-Nr. 86-50-0) an Pfirsichen, die von Forschern in Kalifornien durchgeführt wurden.26,27 In der Harvesting-Studie von McCurdy et al., 26 lösbar Blattrückstände auf Pfirsichblätter reichten von 0,32 bis 0,96 µg cm- 2. Die mediane Reduktion der Aktivität roter Blutkörperchen (RBC)-AChE betrug 7% über einen anfänglichen 3-tägigen Expositionszeitraum und 19% mediane Depression über den 6-wöchigen Überwachungszeitraum. Alkylphosphatspiegel im Urin (Dimethylphosphat (DMP), Dimethylthiophosphat (DMTP) und Dimethyldithiophosphat (DMDTP)) begannen bei > 1,0 µmol d− 1 und stiegen an Tag 3 für einzelne Arbeitnehmer auf bis zu 20 µmol d− 1 an. Am Ende des Beobachtungszeitraums lagen die DAPS im Urin auf dem Ausgangsniveau.

In der von Schneider et al., 27 verdrängbare Blattrückstände reichten von 0,82 bis 1,72 µg cm−2. Die Blutschmerzwerte nahmen über den 3-wöchigen Expositionszeitraum um 10-20% ab. Die Metaboliten im Urin, DMP und DMTP, nahmen bei kontinuierlicher Exposition von 1,5 auf 3,1 bzw. von 1,8 auf 3,1 mg g−1 Kreatinin zu. Die mittleren Kreatininwerte betrugen 1,4 g L- 1, wobei 90% der 24-h-Urine ein Volumen von 700 ml aufwiesen. Knaak et al.28 schlug einen sicheren Gehalt für Azinphosmethyl im Durchschnitt von 1,6 µg cm- 2 unter Verwendung dermaler Dosis–Wirkungs-Kurven für die Cholinesterase-Hemmung vor, die aus Rattenmodellen und Feldexpositionsdaten entwickelt wurden. Es wurden keine Empfehlungen von McCurdy et al.26 oder Schneider et al.27 in Bezug auf sichere Blattwerte.

Das zeitintegrierte Modell ähnelt in gewisser Hinsicht dem Code im expositionsbezogenen Dosisabschätzungsmodell (ERDEM) der USEPA, bei dem die chemische Aufnahme von der Haut während der Arbeitsschicht und die Aufnahme während des Intervalls zwischen Arbeitsschicht und Abwaschen berücksichtigt wird. Das Kissel- und Fenske-modell30 verwendet die Absorptionskonstante kabs (h− 1), bei der die Absorption in Bezug auf die Restmasse auf der Haut erster Ordnung ist. Das Modell berechnet die gesamte chemische Aufnahme (mg) aus der Hautexposition als Summe der Aufnahme während der Arbeitsschicht und der Aufnahme während des Intervalls zwischen der Arbeitsschicht und der Dekontamination. Die absorbierte Tagesdosis kann berechnet werden, indem die Gesamtaufnahme durch das Körpergewicht des Arbeitnehmers dividiert wird. Die vom zeitintegrierten Modell vorhergesagten absorbierten Tagesdosen betrugen 24 µg kg- 1 d– 1 (geometrischer Mittelwert) mit einem Bereich von 1,6-370. Das traditionelle Modell prognostizierte eine absorbierte Dosis von 79 µg kg- 1 d- 1.

Unseres Wissens wurden PBPK / PD-Modelle nicht zur Analyse der Daten verwendet, die in Feldstudien zum Wiedereintritt gesammelt wurden. Die Pesticide Assessment Guidelines, Subdivision K, wurden 1997 von der USEPA, OPP, and Health Effects Division überarbeitet und als Series 875—Part B: Post-application Exposure Monitoring Guidelines veröffentlicht, um die regulierte Gemeinschaft bei der Planung und Durchführung von Studien zu unterstützen.32 Die Verwendung von PBPK/PD-Modellen war in diesen Leitlinien nicht enthalten.

Das von Knaak et al.31 wurde von Ellison et al.33 untersuchung der Übertragung von Chlorpyrifos in Spray auf Haut und Kleidung von Baumwollarbeitern, dermale Absorption, Verteilung, Metabolismus zu 3,5,6-Trichlor-2-pyridinol (TCP) (CAS-Nr. 6515-38-4), Hemmung von AChE und BuChE durch Chlorpyrifos-Oxon und die Elimination von TCP im Urin. Gleichungen, die Verdampfungsverluste und Verluste durch Duschen darstellen, wurden in das Modell aufgenommen. Dieses Modell wurde verwendet, um die von Alexander et al.34 Fünftägige maximale kumulative TCP-Eliminationsprofile im Urin wurden für Applikatoren modelliert (2.22 × 105, 5.94 × 105, 1.48 × 106, 1.53 × 106, und 9,01 × 105 pmol, gesamt = 4,72 × 106 pmol) und ihre Ehepartner (1.21 × 105, 1.75 × 105, 1.75 × 105, 4.76 × 105, und 2,91 × 105 pmol, gesamt = 1,24 × 106 pmol). Die Gesamt-Pmol von TCP, die vom PBPK / PD-Modell für Applikatoren und Ehepartner vorhergesagt wurde, betrug 4,84 und 1,55 × 106. Der TCP im Urin betrug etwa 1,7% der dermalen Dosis. Abwaschen entfernt 95% der dermalen Dosis. Die Plasma-BuChE-Hemmung bei Applikatoren und ihren Ehepartnern betrug am Ende der 5-tägigen Expositionsperiode voraussichtlich 92% bzw. 73% der Vorbelichtungswerte, während die Erythrozytenhemmung voraussichtlich 3,0% bzw. 1,0% betrug. Auf der Grundlage dieser Inhibitionswerte wurden die NOAELs für die Erythrozytenhemmung mit 0,02 mg kg− 1 für Applikatoren und 0,01 mg kg− 1 für Patienten vorhergesagt.

Lu et al.35 verwendeten ein PBPK / PD-Modell (ERDEM), um die Ausscheidung von TCP im Urin durch Kinder vorherzusagen, die Chlorpyrifos in drei Mahlzeiten, durch Inhalation und Einnahme durch Hand-zu-Mund-Aktivität ausgesetzt waren. Insgesamt unterschätzte ERDEM die absorbierten Chlorpyrifos-Dosen. Die beiden höchsten vorhergesagten Dosen (2,3 und 0,44 µg kg− 1 d− 1) wurden mit zwei doppelten 24-h−Lebensmittelproben mit 350 und 12 ng g- 1 Chlorpyrifos in Verbindung gebracht. Keine der vorhergesagten oder berechneten Tagesdosisschätzungen überschritt die orale RfD von 3 µg kg- 1 d- 1.