2.4 Esposizione dei lavoratori: rientro, miscelazione, carico e applicazione

Le incidenze di avvelenamento sono state segnalate per la prima volta tra i lavoratori che sono rientrati nei frutteti e nei vigneti trattati con pesticidi in California nel 1949 poco dopo la registrazione di parathion (CAS n. 56-38-2).14 Settantanove incidenti sono stati segnalati dal 1949 al 1958 con ulteriori 87 segnalazioni di lesioni durante gli anni 1961-1969. Due incidenti hanno coinvolto azinfosmetil (CAS n. 86-50-0) ed etion (CAS n. 563-12-2) con il restante associato a paration. Nove episodi si sono verificati dal 1970 al 1972, coinvolgendo 86 persone. Episodi di avvelenamento sono stati anche collegati all’applicazione fogliare di carbofuran (n. CAS 1563-66-2) al mais nel 1974 e al metomil (n.CAS 16752-77-5) all’uva nel 1981.

Nel 1972, la legislazione in California ha istituito il Worker Health and Safety group presso il Department of Food and Agriculture e ha portato all’adozione di regolamenti che consentono l’istituzione di intervalli di rientro.14 Studi condotti da ricercatori dell’Università della California (Davis, Riverside, Berkeley e San Francisco), il California Department of Health Services, il CDFA, l’USEPA, e produttori di antiparassitari partizionato il rientro problema in tre parti distinte: (1) dissipazione del fogliare residuo, (2) il trasferimento del residuo per la pelle e i vestiti di lavoratori, e (3) assorbimento percutaneo/cutanea dose–colinesterasi (ChE) risposta.14 intervalli di rientro sono stati stabiliti dal CDFA sul riconoscimento che (1) esistono livelli sicuri di antiparassitari per ciascun antiparassitario in base alla loro (2) risposta cutanea alla dose e (3) ai tassi di dissipazione fogliare.14

L ‘ 11 marzo 1974, l’USEPA pubblicò gli standard di rientro 48-h per 11 antiparassitari OP, endrin (CAS n. 72-20-8) e endosulfan (CAS n. 115-29-7) nel Registro federale.15 I regolamenti hanno riconosciuto allo Stato la responsabilità e l’autorità di fissare ulteriori restrizioni per soddisfare i problemi locali. L’USEPA ha pubblicato le linee guida sulla suddivisione K—reentry per coprire l’esposizione post-applicazione ai lavoratori.16

L’agenzia ha sviluppato il processo di presunzione confutabile contro la registrazione (RPAR) ai sensi della legge del 1972 e ha pubblicato i criteri nel 1975 che hanno innescato la determinazione di effetti avversi irragionevoli associati all’uso di pesticidi. Nell’ambito del processo RPAR, è emerso che i rischi per le persone che applicano pesticidi sono distinti da quelli della popolazione generale. Un emendamento del 1978 alla FIFRA sottolineava l’importanza di valutare l’esposizione diretta (es., miscelazione, caricamento e applicazione) nelle decisioni normative di OPP. Come risultato delle deliberazioni del Congresso e degli emendamenti FIFRA, le linee guida per il monitoraggio dell’esposizione degli applicatori che coinvolgono la dosimetria passiva (misura della sostanza chimica sulla pelle o disponibile per inalazione) e il monitoraggio biologico (misura della dose interna) sono state pubblicate nella suddivisione U delle linee guida per la valutazione dei pesticidi.17 Queste linee guida includono anche procedure di test interni per misurare le concentrazioni di pesticidi post-applicazione in individui esposti.

Un numero considerevole di studi di monitoraggio dell’esposizione sono stati effettuati dopo l’approvazione delle normative californiane sulla salute e la sicurezza dei lavoratori14 e delle linee guida dell’USEPA sul rientro e l’esposizione dei lavoratori.16,17 In California, una delle attività più pericolose è stata trovata per essere il trasferimento di pesticidi tossici concentrati (cioè, OP e insetticidi carbammati (NMC)) da contenitori da 5 galloni a serbatoi di miscelazione. I beccucci di versamento su questi contenitori hanno reso difficile erogare la quantità desiderata di pesticidi in modo pulito ai dispositivi di misurazione o direttamente ai serbatoi di miscelazione senza versare una parte del liquido lungo il lato del contenitore a mani, scarpe e indumenti di un lavoratore che esegue il trasferimento. Questa osservazione ha portato alla progettazione e produzione di sistemi di trasferimento chiuso per rimuovere quantità note di liquidi concentrati da questi contenitori e trasferirli in serbatoi di miscelazione senza contaminare l’esterno dei contenitori, il terreno o le mani, le scarpe e gli abiti del caricatore-miscelatore. I sistemi di trasferimento chiusi sono stati progettati anche per sciacquare i contenitori con acqua quando vuoti e per trasferire i lavaggi nei serbatoi di miscelazione. A partire dal 1976 da Knaak et al.18,19 l’efficacia di sicurezza di questi dispositivi (es., riduzione dell’attività ematica, residui nell’aria e alchilfosfati urinari) è stato monitorato. I primi prototipi con lavoratori non addestrati non hanno ridotto sostanzialmente l’esposizione, misurata da una diminuzione dell’attività ematica e da nessuna diminuzione dei residui nell’aria. Tuttavia, quando sono state effettuate misurazioni per un periodo di 18 settimane, che hanno coinvolto cinque caricatori mixer addestrati e quattro applicatori mixer-loader utilizzando nuove attrezzature a trasferimento chiuso, la maggior parte dei lavoratori ha mostrato un aumento dell’attività ematica, con livelli di dialchilfosfato urinario (DAP) a 0,02 ppm. Durante lo studio, l’attività ematica di due caricatori miscelatori è diminuita e il livello di DAP è stato di 2,4 ppm per uno dei lavoratori. I residui nell’aria erano in media 5,6 µg m− 3, mentre le polveri polverose erano in media 153 µg m− 3.

Programmi di monitoraggio dei lavoratori che seguono l’attività delle esterasi ematiche (AChE e butirrilcolinesterasi (BuChE)) prima e dopo l’esposizione sono richiesti in California e spesso effettuati in altri stati in cui grandi quantità di questi materiali sono applicati su base commerciale. Nigg e Knaak20 hanno raccomandato un programma di monitoraggio dell’esterasi del sangue per i lavoratori che entrano in contatto con OPs sul posto di lavoro.

Le ciotole ad induzione sono attualmente utilizzate in Europa per caricare il prodotto non diluito (noto come prodotti fitosanitari) nel serbatoio principale. I dispositivi sono montati sullo spruzzatore in una posizione che l’operatore può raggiungere in sicurezza da terra per evitare fuoriuscite.21 Spruzzatori e tecnologia di spruzzatura sono stati notevolmente migliorati nel corso degli ultimi anni. Gli operatori sono supportati con applicazioni di personal computer su CD, diagrammi di flusso attivi, immagini in movimento e dispositivi che aiutano ad assicurare la corretta regolazione delle attrezzature e la consegna del prodotto antiparassitario alle colture.

I risultati degli studi sull’esposizione sono stati presentati in diversi simposi sponsorizzati da ACS e pubblicati da ACS Books nella loro serie di simposi (273, 382, 542 e 643).22-25 Symposium Series 27322 integra l’assorbimento cutaneo, l’esposizione sul campo e la valutazione del rischio nel libro. Serie Simposio 38223 valuta l’esposizione dei lavoratori ai pesticidi attraverso il monitoraggio biologico. La serie di simposi 54224 copre l’importanza dei dati dei biomarcatori nella valutazione dell’impatto dell’esposizione umana ambientale e professionale ai pesticidi. Symposium Series 64325 ha introdotto la modellazione PBPK / PD nel processo di previsione del destino dei pesticidi e della loro azione su sistemi enzimatici come AChE e BuChE.

Di interesse sono diversi studi di rientro che coinvolgono azinfosmetil (CAS no. 86-50-0) sulle pesche effettuate da ricercatori in California.26,27 Nello studio di raccolta di McCurdy et al., 26 residui fogliari slodgeable sulle foglie della pesca hanno variato da 0.32 a 0.96 µg cm-2. La riduzione mediana dell’attività AChE dei globuli rossi (RBC) è stata del 7% in un periodo di esposizione iniziale di 3 giorni e del 19% di depressione mediana nel periodo di monitoraggio di 6 settimane. I livelli urinari di alchilfosfato (dimetilfosfato (DMP), dimetiltiofosfato (DMTP) e dimetilditiofosfato (DMDTP)) sono iniziati a > 1,0 µmol d− 1 e sono aumentati fino a 20 µmol d− 1 il giorno 3 per i singoli lavoratori. Alla fine del periodo di monitoraggio, i DAPs urinari erano ai livelli basali.

Nello studio di rientro del frutteto di pesche condotto da Schneider et al., 27 residui fogliari slodgeable variavano da 0,82 a 1,72 µg cm-2. I valori di dolore nel sangue sono diminuiti del 10-20% durante il periodo di esposizione di 3 settimane. I metaboliti urinari, DMP e DMTP, sono aumentati con l’esposizione continua da 1,5 a 3,1 e da 1,8 a 3,1 mg di creatinina g− 1, rispettivamente. I valori medi di creatinina erano 1,4 g L-1 con il 90% delle urine a 24 ore con volumi di 700 ml. Knaak et al.28 ha proposto un livello sicuro per azinfosmetil su fogliame di 1,6 µg cm− 2 utilizzando le curve dermiche dose–risposta per l’inibizione della colinesterasi, sviluppate da modelli di ratto e dati di esposizione sul campo. Nessuna raccomandazione è stata fatta da entrambi McCurdy et al.26 o Schneider et al.27 per quanto riguarda i livelli fogliare sicuri.

Il modello integrato nel tempo è simile in qualche modo al codice nel modello di stima della dose correlata all’esposizione (ERDEM) dell’USEPA in cui viene considerato l’assorbimento di sostanze chimiche dalla pelle durante il turno di lavoro e l’assorbimento durante l’intervallo tra il turno di lavoro e il lavaggio. Il modello Kissel e Fenske 30 utilizza la costante di assorbimento, kabs (h− 1), dove l’assorbimento è di primo ordine rispetto alla massa residua sulla pelle. Il modello calcola l’assorbimento chimico totale (mg) dall’esposizione cutanea come somma dell’assorbimento durante il turno di lavoro e dell’assorbimento durante l’intervallo tra il turno di lavoro e la decontaminazione. La dose giornaliera assorbita può essere calcolata dividendo l’assorbimento totale per il peso corporeo del lavoratore. Le dosi giornaliere assorbite previste dal modello integrato nel tempo erano 24 µg kg-1 d–1 (media geometrica) con un intervallo di 1,6-370. Il modello tradizionale prevedeva una dose assorbita di 79 µg kg-1 d-1.

A nostra conoscenza, i modelli PBPK / PD non sono stati utilizzati per analizzare i dati raccolti negli studi di rientro sul campo. Le linee guida per la valutazione dei pesticidi, Sottodivisione K, sono state riviste nel 1997 dalla divisione USEPA, OPP e Health Effects e pubblicate come Serie 875-Parte B: Linee guida per il monitoraggio dell’esposizione post-applicazione per aiutare la comunità regolamentata a progettare e condurre studi.32 L’uso di modelli PBPK/PD non è stato incluso in queste linee guida.

Il modello di paratione PBPK/PD utilizzato da Knaak et al.31 è stato convertito in un modello di clorpirifos da Ellison et al.33 per studiare il trasferimento di clorpirifos in spray alla pelle e all’abbigliamento dei lavoratori del cotone, l’assorbimento cutaneo, la distribuzione, il metabolismo a 3,5,6-tricloro-2-piridinolo (TCP) (CAS no. 6515-38-4), l’inibizione di AChE e BuChE da parte di chlorpyrifos-oxon e l’eliminazione di TCP nelle urine. Equazioni raffiguranti perdite per evaporazione e perdite da doccia sono stati inclusi nel modello. Questo modello è stato utilizzato per esaminare ulteriormente i dati del biomarcatore urinario clorpirifos da famiglie agricole riportate da Alexander et al.34 di Cinque giorni massimo cumulativo TCP eliminazione urinaria profili sono stati modellati per applicatori (2.22 × 105, 5.94 × 105, 1.48 × 106, 1.53 × 106, e 9.01 × 105 pmol, totale = 4.72 × 106 pmol) e i loro coniugi (1.21 × 105, 1.75 × 105, 1.75 × 105, 4.76 × 105, e 2.91 × 105 pmol, totale = 1.24 × 106 pmol). Il pmol totale di TCP previsto dal modello PBPK/PD per applicatori e coniugi era 4.84 e 1.55 × 106. Il TCP nelle urine ammontava a circa l ‘ 1,7% della dose cutanea. Lavare rimosso il 95% della dose cutanea. L’inibizione plasmatica di BuChE negli applicatori e nei loro coniugi è stata stimata rispettivamente al 92% e al 73% dei valori di preesposizione, alla fine del periodo di esposizione di 5 giorni, mentre l’inibizione degli eritrociti è stata stimata rispettivamente al 3,0% e all ‘ 1,0%. Sulla base di questi valori di inibizione, è stato previsto che i NOAEL per l’inibizione degli eritrociti siano 0,02 mg kg− 1 per gli applicatori e 0,01 mg kg− 1 per i coniugi.

Lu et al.35 ha utilizzato un modello PBPK / PD (ERDEM) per prevedere l’eliminazione urinaria di TCP da parte dei bambini esposti a clorpirifos in tre pasti, per inalazione e ingestione per attività mano-bocca. Nel complesso, ERDEM ha sottovalutato le dosi assorbite di clorpirifos. Le due dosi più alte previste (2,3 e 0,44 µg kg− 1 d− 1) sono state associate a due campionamenti di alimenti duplicati da 24 ore contenenti 350 e 12 ng g-1 di clorpirifos. Nessuna delle stime della dose giornaliera prevista o calcolata ha superato la RfD orale di 3 µg kg-1 d-1.