Методические подходы к гигиенической оценке безопасных расстояний при выполнении сельскохозяйственных работ с помощью беспилотных авиационных систем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Методы и технологии оценки и управления риском становятся базовыми механизмами обеспечения защищённости здоровья граждан и окружающей среды от вредного воздействия факторов среды обитания. Это объясняется наличием постоянных угроз, связанных с влиянием данных факторов, в том числе при использовании современных способов внесения средств химизации при выполнении сельскохозяйственных работ. Сельскохозяйственные беспилотные авиационные системы (СБАС), предназначенные для распыления пестицидов, всё чаще используются во всём мире. Основой безопасного применения пестицидов для населения является минимизация возможности их распространения по воздуху и оседания на почву за пределами обрабатываемого участка, что обеспечивается соблюдением гигиенических требований, предъявляемых к оборудованию, используемому в сельском хозяйстве, регламентам применения, метеоусловиям во время обработки и размерам санитарного разрыва между обрабатываемым участком и населёнными пунктами, водными объектами и т. д.

Цель исследования состояла в обосновании безопасных расстояний от участков сельскохозяйственного применения пестицидов с помощью СБАС до нормируемых в соответствии с санитарным законодательством объектов (населённых пунктов, источников хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования и т. д.).

Материалы и методы. Изучен снос, формирующийся при применении пестицидов различного назначения с использованием СБАС. Проведён контроль содержания препаратов, унесённых воздушными потоками, путём измерения концентраций действующих веществ в атмосферном воздухе и осевших на фильтры «синяя лента», помещённые в чашки Петри за границей полосы обработки.

Результаты. Максимальные концентрации веществ в атмосферном воздухе на всех расстояниях от участка обработки были ниже их гигиенических нормативов для атмосферного воздуха. В пробах воздуха по мере удаления от обработанного участка прослеживается чёткое снижение концентраций и нелинейное убывание с наличием слабых локальных максимумов концентраций в седиментационных пробах.

Ограничения исследования. Небольшая выборка изученных веществ, обусловленная ограниченным временем исследования, не позволяет однозначно выявить закономерности формирования сносов в зависимости от их физико-химических свойств, в частности летучести, молекулярной массы и т. д.

Заключение. Полученные данные свидетельствуют о необходимости продолжения исследований для аргументированной корректировки или подтверждения предлагаемого по результатам проведённых испытаний безопасного расстояния (700 м) от обрабатываемых пестицидами участков до нормируемых в соответствии с санитарным законодательством объектов.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике.

Участие авторов:
Ракитский В.Н. – концепция и дизайн исследования, научное руководство;
Кузьмин С.В. – научное руководство;
Березняк И.В. – концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, анализ и интерпретация результатов, статистическая обработка, написание текста;
Мишина А.Л. – концепция и дизайн исследования, сбор материала, обработка и визуализация данных, анализ и интерпретация результатов, написание текста;
Вещемова Т.Е. – сбор данных литературы, обработка данных, написание текста;
Артемова О.В. – сбор материала и обработка данных.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование выполнено в рамках отраслевой программы Роспотребнадзора «Научное обоснование национальной системы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия, управления рисками здоровью и повышения качества жизни населения России» (2021–2025 гг.).

Поступила: 28.10.2024 / Принята к печати: 19.11.2024 / Опубликована: 17.12.2024

Об авторах

Валерий Николаевич Ракитский

ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: rakitskii.vn@fncg.ru

Доктор мед. наук, профессор, академик РАН, научный руководитель Института гигиены, токсикологии пестицидов и химической безопасности ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора, Россия

e-mail: rakitskii.vn@fncg.ru

Сергей Владимирович Кузьмин

ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: kuzmin.sv@fncg.ru

Доктор мед. наук, профессор, директор ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора, Россия

e-mail: kuzmin.sv@fncg.ru

Ирина Владиславовна Березняк

ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: bereznyak.iv@fncg.ru

Доктор мед. наук, профессор, зав. отд. гигиены труда Института гигиены, токсикологии пестицидов и химической безопасности ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора, Россия

e-mail: bereznyak.iv@fncg.ru

Анна Леонидовна Мишина

ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: mishina.al@fncg.ru

Канд. мед. наук, гл. специалист отд. анализа риска здоровью населения, вед. науч. сотр. отд. токсикологии Института гигиены, токсикологии пестицидов и химической безопасности ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора, Россия

e-mail: mishina.al@fncg.ru

Татьяна Евгеньевна Вещемова

ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: veshchemova.te@fncg.ru

Канд. мед. наук, ст. науч. сотр. отд. гигиены труда Института гигиены, токсикологии пестицидов и химической безопасности ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора, Россия

e-mail: veshchemova.te@fncg.ru

Ольга Валерьевна Артемова

ФБУН «Федеральный научный центр гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Автор, ответственный за переписку.
Email: artemova.ov@fncg.ru

Мл. науч. сотр. отд. гигиены труда Института гигиены, токсикологии пестицидов и химической безопасности ФБУН «ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора, Россия

e-mail: artemova.ov@fncg.ru

Список литературы

  1. Попова А.Ю., Гурвич В.Б., Кузьмин С.В., Орлов М.С., Ярушин С.В., Мишина А.Л. Научная концепция развития нормативно-методической основы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Гигиена и санитария. 2017; 96(12): 1226–30. https://elibrary.ru/yqxmuu
  2. Ракитский В.Н., Терешкова Л.П., Чхвиркия Е.Г., Епишина Т.М. Основы обеспечения безопасного применения пестицидов. Здравоохранение Российской Федерации. 2020; 64(1): 45–50. https://elibrary.ru/uqbpis
  3. Попова А.Ю., Ракитский В.Н., Синицкая Т.А., Трухина Г.М., Громова И.П. Актуальность гигиенического нормирования пестицидов в почве. Гигиена и санитария. 2018; 97(6): 485–9. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2018-97-6-485-489
  4. Dubuis P.H., Jaquerot A. Evaluation of the performance of drone treatments to control downy and powdery mildew in grapevines. BIO Web Conf. 2022; 50: 01006. https://doi.org/10.1051/bioconf/20225001006
  5. Rodriguez R. Agricultural aerial application with unmanned aircraft systems: current regulatory framework and analysis of operators in the United States. Trans. ASABE. 2021; 64(5): 1475–81. https://doi.org/10.13031/trans.14331
  6. He X.K., Bonds J., Herbst A., Langenakens J. Recent development of unmanned aerial vehicle for plant protection in East Asia. Int. J. Agric. Biol. Eng. 2017; 10(3): 18–30. https://doi.org/10.3965/j.ijabe.20171003.3248
  7. FAO, ITU. E-agriculture in Action: Drones for Agriculture; 2018.
  8. Iost Filho F.H., Heldens W.B., Kong Z., de Lange E.S. Drones: innovative technology for use in precision pest management. J. Econ. Entomol. 2020; 113(1): 1–25. https://doi.org/10.1093/jee/toz268
  9. Umeda S., Yoshikawa N., Seo Y. Cost and workload assessment of agricultural drone sprayer: a case study of rice production in Japan. Sustainability. 2022; 14(17): 10850. https://doi.org/10.3390/su141710850
  10. Yan X., Zhou Y., Liu X., Yang D. Minimizing occupational exposure to pesticide and increasing control efficacy of pests by unmanned aerial vehicle application on cowpea. Appl. Sci. 2021; 11(20): 9579. https://doi.org/10.3390/app11209579
  11. OECD. Report on the State of the Knowledge – Literature Review on Unmanned Aerial Spray Systems in Agriculture; 2021.
  12. US EPA. Pesticide Registration (PR) Notice 2001-X Draft: Spray and Dust Drift Label Statement for Pesticide Products; 2001.
  13. Al Heidary M., Douzals J.P., Sinfort C., Vallet A. Influence of spray characteristics on potential spray drift of field crop sprayers: a literature review. Crop. Prot. 2014; 63: 120–30. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2014.05.006
  14. Hilz E., Vermeer A.W.P. Spray drift review: the extent to which a formulation can contribute to spray drift. Crop. Prot. 2013; 44: 75–83. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2012.10.020
  15. Charistou A., Coja T., Craig P., Hamey P., Martin S., Sanvido O., et al. Guidance on the assessment of exposure of operators, workers, residents and bystanders in risk assessment of plant protection products. EFSA Journal. 2022; 20(1): 7032. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2022.7032
  16. Ellis M.C.B., Harris D., Lane A.G., Tuck C.R. Novel spray adjuvants to decrease spray drift. Asp. Appl. Biol. 2016; 132: 257–63.
  17. Ellis M.C.B., Lane A., O’Sullivan C., Alanis R., Harris A., Stallinga H., et al. Bystander and resident exposure to spray drift from orchard applications: field measurements, including a comparison of spray drift collectors. Asp. Appl. Biol. 2014; 122: 187–94.
  18. Fritz B.K. Meteorological effects on deposition and drift of aerially applied sprays. Trans. ASABE. 2006; 49(5): 1295–301. https://doi.org/10.13031/2013.22038
  19. Fritz B.K., Hoffmann C., Bagley W.E. Effects of spray mixtures on droplet size under aerial application conditions and implications on drift. Appl. Eng. Agricul. 2009; 26(1): 21–9. https://doi.org/10.13031/2013.22038
  20. Huang Z., Wang C., Li Y., Zhang H., Zeng A., He X. Field evaluation of spray drift and nontargeted soybean injury from unmanned aerial spraying system herbicide application under acceptable operation conditions. Pest. Manag. Sci. 2023; 79(3): 1140–53. https://doi.org/10.1002/ps.7285
  21. Wang C., Herbst A., Zeng A., Wongsuk S., Qiao B., Qi P., et al. Assessment of spray deposition, drift and mass balance from unmanned aerial vehicle sprayer using an artificial vineyard. Sci. Total. Environ. 2021; 777: 146181. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146181
  22. Wang C., Wongsuk S., Huang Z., Yu C., Han L., Zhang J., et al. Comparison between drift test bench and other techniques in spray drift evaluation of an eight-rotor unmanned aerial spraying system: the influence of meteorological parameters and nozzle types. Agronomy. 2023; 13(1): 270. https://doi.org/10.3390/agronomy13010270
  23. Wang G., Han Y., Li X., Andaloro J., Chen P., Hoffmann W.C., et al. Field evaluation of spray drift and environmental impact using an agricultural unmanned aerial vehicle (UAV) sprayer. Sci. Total. Environ. 2020; 737: 139793. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139793
  24. Wang J., Lan Y.B., Zhang H., Zhang Y.L., Wen S., Yao W., et al. Drift and deposition of pesticide applied by UAV on pineapple plants under different meteorological conditions. Int. J. Agric. Biol. Eng. 2018; 1(6): 5–12. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181106.4038
  25. Herbst A., Bonds J., Wang Z., Zeng A., He X., Goff P., et al. The influence of unmanned agricultural aircraft system design on spray drift. J. Kult. 2020; 72(1): 1–11. https://doi.org/10.5073/JfK.2020.01.01
  26. Самсонов Ю.Н., Макаров В.И. Санитарно-гигиенические риски от первичного и вторичного ветрового сноса пестицидных веществ при разных методах их применения. Интерэкспо Гео-Сибирь. 2013; 4(2): 139–44. https://elibrary.ru/qiuaap
  27. Березняк И.В., Фёдорова Н.Е., Михеева Е.Н. Гигиеническая значимость определения пестицидов в седиментационных пробах. Здравоохранение Российской Федерации. 2019; (3): 152–8. https://elibrary.ru/bigjle

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© , 2025



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.