В группу сельскохозяйственных ядохимикатов (пестицидов) входят сотни веществ, различных по своему химическому составу, физическим свойствам, токсичности и целям применения.
Широкое применение их в сельском хозяйстве нередко приводит к попаданию ядохимикатов в продукты питания, с которыми они затем поступают в организм человека как непосредственно, так и в виде веществ, образовавшихся в результате их превращения. В литературе описаны случаи острых отравлений сельскохозяйственными ядохимикатами преимущественно при производстве их, а также при работе с ними в сельском хозяйстве. Хронические отравления и заболевания в результате загрязнения пищевых продуктов остаточными количествами сельскохозяйственных ядохимикатов с достоверностью не установлены. Известны лишь случайные острые отравления после использования в пищу хлеба или других изделий, приготовленных из муки, содержащей высокотоксичные протравители (главным образом ртутные), в результате использования семенного протравленного зерна по ошибке для пищевых целей. Но эти отравления, являясь пищевыми, вместе с тем не относятся к заболеваниям, имеющим отношение к пищевым продуктам, содержащим остаточные количества сельскохозяйственных ядохимикатов, применяемых для обработки посевов зерновых, овощных или садовых культур.
Попытки изучения заболеваемости населения в связи с использованием в пищу продуктов питания, содержащих остатки пестицидов, пока не дали определенных результатов. Это объясняется тем, что, помимо пестицидов, на состояние здоровья человека может влиять ряд других факторов внешней среды. Кроме того, пока не получено достаточных обобщенных данных в отношении истинного содержания остаточных количеств ряда пестицидов в продуктах питания. Проблема осложняется еще и тем, что в практике сельского хозяйства для обработки одной и той же культуры все чаще применяются совместно или последовательно несколько препаратов. Это создает условия для комбинированного токсического действия.
Остаточные количества некоторых пестицидов, содержащихся в пищевых продуктах, могут накапливаться в организме человека. Так, в США, где широко используют в сельском хозяйстве ДДТ, содержание его в жировой ткани людей, не имеющих профессионального контакта с этим препаратом, достигает 3,6 — 54,6 мг/кг, а в ряде случаев даже 74 мг/кг. Правда, пока еще нет оснований утверждать, что те пестициды, которые подвергаются распаду и выводятся из организма, менее токсичны для него, чем те, которые накапливаются в нем. Образующиеся в течение небольшого отрезка времени вещества в процессе обмена пестицидов в организме могут также накапливаться в тканях и оставаться в неактивной форме в течение неопределенного времени. В частности, это относится к хлорорганическим препаратам, включая ДДТ.
В литературе имеются данные о фактическом содержании ДДТ в липоидной ткани человека, однако нет ни одной работы, подтверждающей мнение о том, что в случае голодания или другой какой-либо причины быстрой мобилизации жира в организме появились бы или усилились признаки отравления этим препаратом. Экспериментально же доказано, что поступление ДДТ в организм в течение длительного времени может вызывать существенные патологические изменения. За последнее время в США резко возросла заболеваемость циррозом печени, а число больных гепатитом с 1955 по 1957 г. увеличилось на 100% [Лонгвуд (W. Longwood)]. Предполагают, что это в известной мере связано с широким использованием в сельском хозяйстве и в быту хлорорганических препаратов, в частности ДДТ. Лонгвуд считает, что в теле каждого американца накопилось этого инсектицида не менее 5—9 мг на 1 кг веса тела.
Сельскохозяйственные ядохимикаты могут попадать в съедобные части растений (плоды, ягоды, овощи, зерна). При обработке кожных покровов продуктивного скота в целях борьбы с эктопаразитами, а также при поедании окотом корма (сено, силос, солома, отруби, ботва сахарной свеклы, горох, комбикорм и др.), содержащего остатки сельскохозяйственных ядохимикатов, они обнаруживаются также в молоке, мясе и жире животных, в мясе и яйцах птиц. Накопление пестицидов в пищевых продуктах зависит от их стойкости. Сельскохозяйственные ядохимикаты могут оставаться на поверхности растения или проникать внутрь его. Содержание остатков зависит и от характера поверхности растения. Шероховатая поверхность лучше задерживает остатки, чем гладкая. Важное значение имеют атмосферные осадки, воздушные потоки, температура воздуха и пр. Содержание сельскохозяйственных ядохимикатов в пищевых продуктах зависит и от того, в каком виде они были применены. Так, например, в яблоках из садов, обработанных масляной эмульсией ДДТ, концентрация этого вещества оказалась в 2 раза Ныше, чем в яблоках из садов, обработанных водной суспензией ДДТ, и в 10 раз выше, чем в яблоках из садов, обработанных дустом (С. Г. Серебряная). При обработке дустом и водной суспензией инсектициды в основном задерживаются на поверхности, при обработке же масляной эмульсией они проникают в мякоть плода. При обработке аэрозолем ДДТ препарат задерживается в продукте в больших количествах. Значительному накоплению ДДТ в пищевом продукте способствует также применение его с прилипателем. Увеличение кратности обработок пестицидами приводит к увеличению остаточных количеств их в пищевых продуктах. После однократной обработки яблок ДДТ был обнаружен в количестве 1,5 мг/кг, после двукратной — 3,5 мг/кг, а трехкратной — 5 мг/кг. Результаты многочисленных исследований, проведенных в разных странах, показали, что применение ДДТ для обработки различных сельскохозяйственных культур (овощей — свеклы, лука, капусты, бобов, плодов — яблок, персиков, винных ягод и т. п.) может привести к накоплению в них этого вещества до нескольких десятков миллиграммов на 1 кг и выше.
В настоящее время хорошо известно, что хлорорганические соединения весьма стойки и могут длительное время сохраняться в растительных пищевых продуктах. Гексахлоран, внесенный в почву в различных количествах в виде 12—25% дуста за 3—4 года до посадки картофеля, содержался затем в картофеле в десятых долях миллиграмма и придавал ему неприятный, посторонний запах, что делало картофель непригодным для употребления в пищу (Н. М. Русин, Г. П. Андронова). Фосфорорганические сельскохозяйственные ядохимикаты (ФОС), хотя и нестойки во внешней среде, но, по данным отечественных исследователей, некоторые из них обнаруживаются в различных продовольственных культурах до 6 мг/кг, а по данным зарубежных авторов, от десятых долей миллиграмма до 50 мг/кг продукта. Плоды и ягоды после обработки тиофосом, метафосом и карбофосом спустя 3—4 недели становятся свободными от этих препаратов, а после обработки меркаптофосом — через 2,5—3 месяца и октаметилом — через 3,5 месяца (А. А. Тостановская).
Снижение содержания тиофоса и карбофоса в горохе, огурцах, салате, шпинате, клубнике, черной смородине, яблоках и других растениях наблюдалось после обработки их путем опрыскивания приблизительно за 2 недели до сбора урожая. Вначале остаточные количества сельскохозяйственных ядохимикатов колебались от нескольких десятых долей миллиграмма до 14,6 мг/кг тиофоса и почти до 50 мг/кг карбофоса в зависимости от вида растения. Наибольшее содержание этих препаратов в течение более длительного времени было обнаружено в черной смородине: карбофос в ней находили через 28 дней, а тиофос — через 43 дня после опрыскивания. Содержание тиофоса в томатах, обработанных в полевых условиях, прогрессивно уменьшалось и на 5-й день после обработки оказалось ниже 1 мг/кг. Тиофос не проникает внутрь яблок, а содержится только на их поверхности. Приблизительно 60% тиофоса разрушается в течение первых 3 дней после обработки, а спустя 8 дней его суммарное содержание в восковом слое и кожуре яблок уменьшается до 20%, затем скорость разрушения тиофоса уменьшается и через 28 дней этот препарат на яблоках не обнаруживается.
Исследования, проведенные на Украине, показали, что пищевые продукты, полученные после обработки растений тиофосом, метафосом и карбофосом, в основном были свободны от остатков этих пестицидов (А. А. Тостановская, С. Г. Серебряная и др., 1964). В винограде, обработанном 0,1—0,15% водным раствором фосфамида, на 29-й день не были обнаружены остатки этого препарата, в виноградных листьях — на 35-й день фосфамид был найден в десятых долях мг/кг. В цитрусовых, обработанных на деревьях фосфамидом двукратно (0,2% водным раствором), на 24-й день уже не были обнаружены остатки этого препарата (Г. Ш. Григорашвили, В. Э. Джибладзе). При обработке яблок, винограда и картофеля мышьяксодержащими препаратами (барий-цинкфторарсенат и арсенат кальция) мышьяк обнаруживался в продукте, но даже при пятикратной обработке количество его не превышало 0,5—0,7 мг/кг (Н. В. Орлова, М. Я. Акинчева).
Известно, что ДДТ, попавший в организм дойных коров с кормами или при обработке их кожных покровов, длительно выводится с молоком в количестве от 0,5 до 50 мг/л и выше, а метоксихлор через 2 недели после обработки кожных покровов коров (0,5% раствором) содержится в молоке в количестве 2,8 мг/л и выше. Метоксихлор находили в молоке даже спустя 10 недель после обработки. Гамма-изомер ГХЦГ после обработки им кожных покровов коров 0,03% раствором через 3 недели был найден в молоке до 2,5 мг/л. При исследовании в США молока из 800 образцов его в 62% были найдены ДДТ и ГХЦГ. В масле, изготовленном из молока, содержащего 2,3 мг/л ДДТ, он обнаруживался в количестве 65 мг/кг.
Важнейшим источником поступления пестицидов в организм животных является корм, так как часто ими обрабатываются места выпаса скота. При скармливании коровам сена, содержащего 2—4 мг/кг гамма-изомера ГХЦГ и ДДТ, в молоке эти препараты не обнаруживались, при содержании в сене 10 мг/кг каждого из этих препаратов они были найдены в небольшом количестве; если же коровы получали сено, содержащее 184 мг/кг ДДТ, то в молоке находили его до 25 мг/л. В жирном молоке при таких условиях содержится больше ДДТ. В мясе свиней, получавших бобы с содержанием 48 мг/кг ДДТ, было найдено И мг/кг, при содержании в бобах до 184 мг/кг — от 16 до 20 мг/кг. После скармливания этого мяса двум свиньям в течение 6 мес. ДДТ обнаружен в их мышечной ткани (1,7—2 мг/кг), подкожном и внутреннем жире (11,4—17,1 мг/кг).
Обширные исследования, проведенные в СССР в 1963—1965 гг. рядом гигиенических институтов под руководством Института питания АМН СССР (А. И. Штенберг, 3. Н. Богомолова и др.) в 6 зонах страны, показали, что ДДТ обнаруживался в 31,4%, ФОС (тиофос, хлорофос, метилмеркаптофос) — в 50% всех исследованных образцов. Остатки ДДТ в растительных продуктах в среднем во всех зонах колебались в пределах от 0 до 0,8 мг/кг, но чаще всего — 0,01—0,15 мг/кг, что оказалось намного ниже предельно допустимого количества (в сезонных продуктах не более 1 мг/кг). В продуктах животного происхождения этот препарат, как правило, не обнаруживали или находили в небольших количествах. Это объясняется запрещением в нашей стране применения ДДТ для обработки продуктивного и молочного скота. Кроме того, строго регламентированы применение этого препарата в полеводстве и сроки обработки плодоносящих растений; запрещены обработка фуражных культур и сенокосных угодий, а также применение масляной эмульсии ДДТ.
Что касается фосфорорганических соединений, хлорофос не обнаруживался в образцах плодов, ягод, зерновых и молоке и был найден в яблоках только через 1—3 месяца после обработки в виде следов (Саратовская область). Тиофос обнаружен был во всех исследованных продуктах. В яблоках было найдено до 0,6 мг/кг спустя 2 месяца после обработки яблонь 0,7% водной эмульсией. Следы тиофоса обнаружены были также в абрикосах и в тепличных огурцах в Литовской ССР. Метилмеркаптофос был обнаружен в арбузах из Армянской ССР в количестве от 0,7 до 7,4 мг/кг. Очевидно, требуется дальнейшее изучение стабильности этих препаратов.
Для многих пищевых продуктов в нашей стране, так же как и в других странах, официально установлены предельно допустимые количества содержания сельскохозяйственных ядохимикатов. Так, в пищевых продуктах не допускается содержание алдрина, гептахлора, тиофоса (негидролизованного), метафоса (негидролизованного), но продукты разложения тиофоса и метафоса допускаются в количестве до 5 мг/кг, октаметила, мышьяка, ртутьсодержащих препаратов, сероуглерода (в сухофруктах), картокса (в 500 г навески дегазированного зерна и зернопродуктах), динитроортокрезола, полихлорпинена, бромистого метила и нитрофена. Содержание ДДТ в овощах и фруктах разрешается до 0,5 мг/кг, во всех остальных пищевых продуктах, в том числе в молоке, масле, яйцах, клубнике и малине, не допускается. ДДД (4,41-дпхлордифенилдихлорметилметан) разрешается в зерне до 3,5 мг/кг, в овощах и фруктах — до 7 мг/кг; пертан в зерне — до 7 мг/кг, в овощах и фруктах — не свыше 14 мг/кг. Метоксихлор во всех пищевых продуктах допускается до 14 мг/кг; ГХЦГ в молоке, масле, мясе, яйцах не допускается, во всех остальных продуктах допускается до 1 мг/кг, гамма-изомер ГХЦГ в молоке, мясе, масле и яйцах не допускается, во всех остальных продуктах допускается до 2 мг/кг; метилмеркаптофос допускается в плодах не свыше 0,7 мг/кг. Содержание хлорпикрина в муке не допускается, в зерне (для переработки) может содержаться до 2 мг/кг; дихлорэтан в зерне — до 7 мг/кг, а в муке — до 5 мг/кг. Содержание М-81 в плодах разрешается в количестве не более 0,5 мг/кг, металлилхлорида в зерне — не более 3,5 мг/кг, севина в плодах и ягодах — не более 2 мг/кг и эфир-сульфоната в плодах — не более 5 мг/кг. Содержание хлорофоса допускается во всех пищевых продуктах не более 1 мг/кг, карбофоса (фумигант) в зерновых культурах, овощах, фруктах и др.— не более 8 мг/кг, меркаптофоса в зерне и хлопковом масле — не свыше 0,35 мг/кг и хлорИФК в моркови — до 0,05 мг/кг.
Поскольку наличие остатков сельскохозяйственных ядохимикатов, даже малотоксичных и нестойких, является нежелательным, а токсичных выше установленной нормы ПДК недопустимо, в нашей стране предусмотрен ряд мероприятий, обеспечивающих чистоту продуктов питания. С этой целью существуют специальные инструкции, в соответствии с которыми применяют сельскохозяйственные ядохимикаты для обработки сельскохозяйственных продовольственных культур. Устанавливают ограничения для использования высокотоксичных и стойких пестицидов для обработки продовольственных культур. Разрабатывают методы определения пестицидов в пищевых продуктах, а также методические указания по контролю за их применением в сельском хозяйстве. Контроль за содержанием остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах и за применением их осуществляется органами Государственного санитарного надзора (санитарно-эпидемиологическими станциями). Исследования пищевых продуктов на наличие в них остатков производят в плановом порядке (образцы для этого отбирают в хозяйствах — совхозах, колхозах, где их производят) или при нарушении инструкции по применению пестицидов. Если в продукте обнаруживают повышенные по сравнению с установленными ПДК остатки пестицидов, вопрос об использовании таких продуктов для питания решает в каждом отдельном случае санитарно-эпидемиологическая станция. При этом учитываются обнаруженные количества пестицидов, их стойкость во внешней среде, способность кумулировать и органолептические свойства продукта.
В СССР предусмотрены меры, направленные на то, чтобы широкая химизация сельского хозяйства осуществлялась без ущерба для здоровья населения. С этой целью учрежден предупредительный санитарный надзор за внедрением новых пестицидов в сельском хозяйстве. Ни один препарат не может быть применен без разрешения Министерства здравоохранения СССР. См. также Противоядия.