Handskers beskyttelsesevne ved arbejde med pesticider i jordbrugene, samt modeller for håndeksponering

1 Indledning

1.1 Baggrund
      1.1.1 Eksponeringsmodeller i Europa og Nordamerika.
      1.1.2 Beskyttelsesevne for beklædning
1.2 Projektets problemformulering og hypoteser
      1.2.1 Problemstilling, bred beskrivelse af problem
      1.2.2 Formål, hvorfor ?
      1.2.3 Problem, hvad mangler ?
      1.2.4 Problemformulering, hvad vil projektet søge svar på ?
      1.2.5 Hypoteser
1.3 Metoder
      1.3.1 Måling af hudeksponering
      1.3.2 Den praktiske udførelse af forsøgene
      1.3.3 Kodning, emballering, transport, opbevaring af prøver
      1.3.4 Kemisk analyse
      1.3.5 Statistisk behandling af resultater

1.1 Baggrund

1.1.1 Eksponeringsmodeller i Europa og Nordamerika.

Litteraturen indeholder utallige kilder der beskriver og kvantificerer eksponeringer af arbejdere der håndterer pesticider så som blanding/fyldning af tank, udsprøjtning og håndtering af den sprøjtede afgrøde. Både i Europa og Nordamerika har disse publikationer dannet grundlag for databaser og eksponeringsmodeller, der anvendes i risikovurderingen. I Europa har der i nogen tid eksisteret tre modeller som grundlæggende er opbygget forskelligt. I Nordamerika var USA og Canada fælles om en model. Tabel 1.1.1-1 viser hovedkarakteristika ved de fire modeller.

Tabel 1.1.1-1 Oversigt over de vigtigste eksponeringsmodeller anvendt i Europa og USA
Tabel 1.1.1-1
Oversigt over de vigtigste eksponeringsmodeller anvendt i Europa og USA

Med midler fra Nordisk Ministerråd har Kangas og Sihvonen 1996, foretaget en sammenligning af de fire modeller. Modellerne virkede forskelligt ved test med forskellige pesticider. Ved introduktion af Direktiv 91/414/EC opstod behovet for en harmonisering i beregningsgrundlaget for eksponering. For at få udviklet en forbedret og ensartet model, som kunne anvendes af alle medlemsstaterne, nedsatte EU en ekspertgruppe (AIR3 CT93-1370). Resultatet fra denne gruppes arbejde, (Modellen EUROPOEM, European Predictive Operator Exposure Model) er just blevet færdig i en første version. Denne indeholder de mest almindelige scenarier for “mixer/loader” samt “sprayer”.

EUROPOEM’s ekspertgruppe sørgede især for at de studier som indgik i databasen blev valideret. En for skrap validering ville resultere i at kun meget få publikationer ville blive accepteret. Det anbefales at fremtidige studier bliver udført efter et af EUROPOEM udarbejdet Guidance dokument (initieret af Graham Chester, Zeneca), nu publiceret som en OECD protokol, (OCDE/GD, 1997) .

Ved en risikovurdering anvendes først konservative eksponeringsværdier (surrogate values) udledt af databasen for det ønskede scenarium. Hvis risikovurderingen på dette trin ender med at yderligere informationer ikke er nødvendige, kan produktet godkendes. I modsat fald kan databasen give mere detaillerede oplysninger om scenariet ved at nærlæse de enkelte rapporter som udgør databasen. Evt. nye markforsøg kan kræves udført.

EUROPOEM tilbyder sådanne første trins vurderinger på basis af enten målt eksponering pr kg aktivt stof (mg/kg a.s.) eller volumen pr tidsenhed (ml sprøjteopløsning /time).

Denne første version af EUROPOEM indeholder 40 validerede undersøgelser som i store træk dækker de mest almindelige scenarier for fyldning af sprøjtetank og udsprøjtning af pesticider i dansk jordbrug. De 40 undersøgelser indeholder i alt 750 datapunkter, ikke inkluderet gentagelser. Datapunkterne består af mere end 200 blander-, 450 sprøjte- og 80 kombinerede blande/sprøjtescenarier.

Ved anvendelse af de ovenfor omtalte “surrogate values”, er der i gennemsnit for databasen angivet repræsentative fordelinger af eksponeringer ved forskellige scenarier i tabel 1.1.1-2

Det ses af tabel 1.1.1-2, at for det hyppigst anvendte sprøjteudstyr i dansk jordbrug, er hænderne i gennemsnit eksponeret med 95% af den totale potentielle eksponering.

Tabel 1.1.1-2 Oversigt over eksponeringer af kroppen ved anvendelse af forskelligt sprøjteudstyr, sprøjtemåder samt formuleringer. EUROPOEM
Tabel 1.1.1-2
Oversigt over eksponeringer af kroppen ved anvendelse af forskelligt sprøjteudstyr, sprøjtemåder samt formuleringer. EUROPOEM

Ingen af de fire europæiske modeller indeholder data for re-entry arbejde, d.v.s. arbejde med pesticidbehandlede planter. Dette område vil være genstand for næste fase i udvikling af EUROPOEM II som bliver rapporteret december 2002. Denne nye version af EUROPOEM vil ligeledes indeholde en opdatering af den første version af EUROPOEM. Re-entry undersøgelser er i Europa især blevet foretaget i væksthuse under arbejde med pesticidbehandlede potteplanter, snitblomster, tomater og agurker. van Hemmen et al.1995, har publiceret et udtømmende review om dette emne. Konklusionen er at langt den overvejende del af den potentielle eksponering, er håndeksponering. Re-entry undersøgelser i danske potteplantegartnerier rapporteret af Kirknel et al 1997, konkluderer at “hænderne var generelt den kropsdel som modtog langt den største dosis pesticid på huden (11-100% af total potentiel eksponering), men i nogle forsøg var den potentielle eksponering på krop-hænder lige så stor som på hænderne". Men ligesom i andre scenarier var håndeksponeringen her, den dominerende. En eksponeringsmodel for danske potteplantegartnerier blev hovedkonklusionen af dette arbejde. Modellen konkluderer at re-entry-arbejderen er udsat for en potentiel eksponering som svarer til hvad der forefindes af løst bundet pesticid på 7.000 cm2 bladareal/ time.

1.1.2 Beskyttelsesevne for beklædning

Et værnemiddels beskyttelsesevne angives ofte i % og defineres som:

Definering af værnemiddels beskyttelsesevne

se afsnit 1.3.1 for definitioner.

I modellerne anvendes forskellige beskyttelsesevner både for forskellige men også for den samme type beskyttelsesbeklædninger. Beskyttelsesevnen er i nogen grad en blanding af rene materialeafprøvninger og resultater fra forsøg under praktiske forhold. Den tyske model anvender kun testmetoder for materialeegenskaber (EN 374-3 og BBA-/3-3/2), når handskers beskyttelsesevne skal angives. Disse testmetoder undersøger kun gennembruddet for organiske opløsningsmidler og undersøger ikke de aktuelle pesticider. Dette sker ud fra det koncept at de mindre (opløsningsmiddel)molekyler er de første til at gennembryde handsken. Undersøgelser af handskers beskyttelsesevne under praktiske forhold indgår ikke i den tyske model.

I tabel 1.1.2-1 er sammenstillet initialværdier (default) for beklædningers beskyttelsesevne, Brouwer et al. 1993; EUROPOEM, 1997). Værdierne anvendes generelt i EU i risikovurderingen, men er ikke nødvendigvis repræsentative.

Tabel 1.1.2-1 Beskyttelsevner for beklædning og beskyttelsesudstyr ved pesticideksponering.
Tabel 1.1.2-1
Beskyttelsevner for beklædning og beskyttelsesudstyr ved pesticideksponering.

Reduktionen af den potentielle håndeksponering er således fra 90-99% afhængig af land og arbejdssituation.

Gode data for handskers beskyttelsesevne er en mangelvare i både EUROPOEM og PHED. Det var planlagt at sådanne data skulle præsenteres i EUROPOEM II, men man nåede ikke så langt inden projektet afsluttedes december 2002. Ved ekstraktion af datakombinationer skal man sikre sig at de fremkomne ønskede forskelle på datasættene er realistiske. Dette er sjældent tilfældet i de to nævnte databaser, eller i nogen database generelt, når spørgsmålet om handskers beskyttelsesevne ønskes belyst. Oftest tages “potentiel eksponering af handske” fra en undersøgelse, “aktuel eksponering” fra en anden undersøgelse. Fejlen er svær at undgå, da databasen ikke kan tage højde for at der samles data fra forskellige undersøgelser. Her har den specifikke undersøgelse sin styrke, ifald den er beskrivende i sin forsøgsdesign samt har en høj kvalitet.

Der er således behov for mere præcise undersøgelser af handskers beskyttelsesevne under praktiske forhold.

1.2 Projektets problemformulering og hypoteser

1.2.1 Problemstilling, bred beskrivelse af problem

Ved registreringsprocessen af pestcider som foretages af Miljøstyrelsen er det et problem at der mangler gode data for hvor godt beskyttelsesbeklædninger beskytter arbejdere som håndterer pesticider, både ved fyldning af tank, udsprøjtning på kulturerne og ved arbejde med de sprøjtede kulturer. Handskers beskyttelsesevne er særlig vigtige data, da hænderne er den kropsdel som generelt eksponeres mest ved arbejdet med pesticider. Disse data skal anvendes ved risikovurderingen af pesticidets anvendelse i praksis. Endvidere mangler der gode undersøgelser som angiver eventuelle forskelle på de mest anvendte handsketyper. Er der endvidere adfærdsfaktorer som påvirker handskernes beskyttelsesevne?

1.2.2 Formål, hvorfor ?

I risikovurderingen anvendes eksponeringsmodeller til estimering af hvilke pesticiddoser jordbrugere får på kroppen under håndtering af pesticider eller ved arbejde med pesticidbehandlede afgrøder. I de tilfælde hvor de beregnede doser overskrider grænseværdierne for den acceptable dosis (AOEL, Acceptable Operator Exposure Level), er der en mulighed for at reducere eksponeringen, for eksempel ved anvendelse af sikkerhedsudstyr. Kendskab til sikkerhedsudstyrs beskyttelsesevne så som handsker, er faktorer som vil være nødvendige i dette arbejde. Arbejdere som håndterer pesticider har desuden brug for anvisninger i korrekt anvendelse af handsker.

1.2.3 Problem, hvad mangler ?

Der mangler således realistiske data for hvorledes danske jordbrugere herunder væksthusarbejdere er beskyttet af handsker i arbejdet med pesticider.

1.2.4 Problemformulering, hvad vil projektet søge svar på ?

Projektet vil søge at kvantificere handskers evne til at beskytte imod pesticideksponering i følgende arbejdssituationer:

Landbrug

  • Fyldning af tank.
    Omfatter afmåling af pesticid, overførsel til sprøjtetank, påfyldning af vand i sprøjtetanken
  • Udsprøjtning af den opblandede sprøjtevæske.
    Omfatter kørsel til og fra marken samt udsprøjtning. Sprøjteudstyret er almindelig traktormonteret hydraulisk bomsprøjte.

Væksthus

  • Fyldning af tank kombineret med udsprøjtning af den opblandede sprøjtevæske med håndholdt sprøjteudstyr.
  • Arbejde med sprøjtede planter (re-entry).

I fylde- og udsprøjtningsscenarierne i både landbrug og væksthus, undersøges langskaftede, halvsvære nitrilhandsker som ved handskefirmaernes materialtest har vist sig bedst egnede til at virke som barriere for pesticidindtrængning samt at besidde fysisk stabilitet.

I re-entry scenarierne undersøges to hyppigt anvendte handsketyper, tynde latex- og let-nitrilhandsker.

  • Projektet giver derudover et spin-off, nemlig muligheden for at genere en model for pesticideksponering på hænderne i de forskellige arbejdsmiljøer.

1.2.5 Hypoteser

Det er vor hypotese at der er forskel på de afprøvede to typer handsker ved re-entryarbejde med azoxystrobinbehandlede planter, og at mindst en af disse handsketyper kan anvendes i en 2 timers periode uden gennembrud af pesticider. Metoden som anvendes i forsøgene burde kunne klargøre dette, da handskeskift ikke foretages i de ca. to timer en arbejdsperiode varer imellem påbegyndelse af arbejdet og pause eller fyraften. Adfærd ved aftagning af handskerne efter brug er en del af handskens beskyttelsesevne i praksis.

Det er vor hypotese at svære nitrilhandsker ved opblanding og udsprøjtning med håndholdt sprøjteudstyr af azoxystrobin i væksthuse, i en tidsperiode som viser sig at være karakteristisk for de valgte væksthuse, ikke viser gennembrud. Metoden som anvendes i forsøgene burde kunne klargøre dette, da handskeskift ikke foretages under fyldning af pesticider i tanken og udsprøjtning. Adfærd ved aftagning af handskerne efter brug er en del af handskens praktiske beskyttelsesevne.

Hypotesen gælder ligeledes for de svære nitrilhandsker i landbrugssprøjtninger i en tidsperiode som er karakteristisk for de valgte landbrug. Metoden som anvendes i forsøgene er ikke optimal hvis alene handskens evne til at beskytte betragtes, da der foretages handskeskift imellem fyldning af pesticider i tanken og udsprøjtning på afgrøden. Adfærd ved aftagning af handskerne efter brug er en del af handskens praktiske beskyttelsesevne.

Det tilstræbes at vælge typer af væksthuse og landbrug repræsentative for erhvervet samt den tidsperiode som disse virksomheder anvender til de pågældende arbejdsprocesser på en arbejdsdag. Dette opnås i fyldnings- og udsprøjtningsøgene i landbrug og væksthus men i re-entryforsøgene er arbejdsperioden valgt at være et skift, f.eks. fra arbejdstids begyndelse til frokost/kaffepause.

1.3 Metoder

1.3.1 Måling af hudeksponering

Det er valgt at anvende en bomuldshandske under en beskyttelseshandske til estimering af den aktuelle eksponering.

Det er valgt at estimere den potentielle eksponering som:

  • Den dosis som findes på bomuldshandsken (den simulerede hud)
  • Plus den dosis som let kan afvaskes indvendig i beskyttelseshandsken med vand tilsat en mild syntetisk sæbe. Denne afvaskede dosis benævnes DIGR (Dislodgeable Inner Glove Residue)
  • Plus den dosis som stadig findes efter denne afvaskning af beskyttelseshandsken i og på beskyttelseshandsken

Det er valgt at estimere den aktuelle eksponering som:

  • Den dosis som findes på bomuldshandsken (den simulerede hud)
  • Plus DIGR.

Handskens beskyttelsesevne =

Definering af Handskens beskyttelsesevne

Ved handskens beskyttelsesevne forstås beskyttelsesevnen målt under praktiske forhold og ikke kun ved materialetest.

(Se venligst bemærkninger til disse valg under afsnit 2.1 ”Metodevalg og Metodekritik”

1.3.2 Den praktiske udførelse af forsøgene

Amistar anvendes i undersøgelserne der foretages i praksis, samt enkelte modelforsøg. Det aktive stof i Amistar er azoxystrobin.

I enkelte modelforsøg anvendes et fluorescerende sporstof, Brilliant sulfoflavin.

Detaljer vedrørende disse to stoffer findes i bilaget.

Undersøgelserne udføres under praktiske forhold og vil således give et realistisk billede af hvorledes danske landbrugere og væksthusarbejdere beskyttes af handsker. Dog er forsøgspersoner ved indledning af de egentlige forsøg naturligvis blevet instrueret om hvad forsøget går ud på og vil under forsøget muligvis forbedre adfærd i forhold til hvad man normalt gør i disse situationer. Indtrykket har været at forsøgspersonerne har arbejdet som vanligt og at resultaterne reflekterer praksis.

I mange lignende eksponeringsundersøgelser udføres disse efter forskrifter som ikke tillader forsøgspersonen at ”foretage sig uhensigtsmæssige handlinger”. Dette forhold kan meget nemt medføre urealistiske resultater. I alle forsøg er der en forsøgsassistent til stede igennem hele forsøgsperioden.

1.3.2.1 Markforsøg i landbrug Fyldning af tank samt udsprøjtning
Forsøgsperson og forsøgsassistenten vasker hænderne grundigt før forsøgets start.
Forsøgsassisten bærer et par bomuldshandsker under hele forsøget.
Forsøgspersonen sørger for at være iklædt en arbejdsskjorte med lange ærmer som kan lukkes ved håndleddet. Bomuldshandsken vil altid være dækket af den langskaftede beskyttelseshandske.

Der skal måles separat på to arbejdsprocesser:

Billede af arbejdsprocesser 

• Fyldning af tank

Billede af fyldning af tank 

• Udsprøjtning af tankindhold på marken

Til hver af disse arbejdsprocesser bæres en bomuldshandske under en beskyttelseshandske. Bomuldshandsken simulerer den bare hud

Når arbejdsprocessen skifter (d.v.s når henholdsvis fyldning af tank eller udsprøjtning er afsluttet) tages begge disse handsketyper af.

Det ”gamle” sæt bomuldshandsker og beskyttelseshandsker, (som blev anvendt ved samme tidligere arbejdsprocedure) tages på igen.

  • Beskyttelseshandskerne påføres og aftages af forsøgspersonen efter instruktion.
  • Bomuldshandsker påføres og aftages af forsøgspersonen.

Handskerne placeres herefter i hver sin flade transportkasse i alufolie se afsnit 1.3.3.

Under praktiske forhold skal sprøjteføreren jo selv skifte beskyttelseshandske og kan herved komme til at røre beskyttelseshandsken med den bare hud.

Den bare hud må ikke berøre beskyttelseshandsken , men kun berøres af bomuldshandsken!

Forsøgspersonen er dog instrueret om hvorledes man undgår at kontaminere bomuldshandskerne (huden) ved aftagning af handskerne. Denne handling foretages for at fremadrette resultaterne. Til korrekt anvendelse af handsker kræves en instruktion som dog ikke må bære præg af diktat.

For at få et så realistisk billede af den potentielle eksponering som muligt, er det ikke tilladt at vaske handskerne på noget tidspunkt i forsøget. Det er ellers normal praksis at sprøjteføreren skyller handskerne efter fyldning af tank eller hvis der klart forekommer en kontaminering, specielt ved fyldning af tank med den koncentrerede handelsvare.

I forsøget har det dog vist sig at især ved fyldning af tank, kan det ikke undgås at handskerne bliver våde og en del af den potentielle pesticidmængde vil herved afvaskes.

Det har været tilladt at vaske hænder på betingelse af at der skiftes til både nye beskyttelseshandsker og bomuldshandsker.

Føler forsøgspersonen at det er uacceptabelt at arbejde videre med en beskyttelseshandske, udleveres en ny, plus et sæt bomuldshandsker. De gamle handsker inklusive bomuldshandskerne kodemærkes og lagres i transportkasse til analyse.

Hvis forsøgspersonen insisterer på at skylle beskyttelseshandskerne som vanligt, fravælges vedkommende som deltager i forsøget.

Opstår der situationer under udsprøjtningen som kræver at et problem ikke kan klares med beskyttelseshandskerne på, for eksempel rensning af dyser foretages dette af forsøgsassistenten.

Det er ikke tilladt forsøgspersonen at folde sprøjtebommen ud manuelt. Dette foretages af forsøgsassistenten. Om få år er der ingen hydrauliske sprøjter på markerne uden automatisk udfoldning af sprøjtebom.

1.3.2.2 Væksthusforsøg Fyldning af tank og udsprøjtning
Dette scenarium indeholder test af nitrilhandsker under det kombinerede arbejde med at fylde tanken og selve sprøjtearbejdet i væksthuse med håndbåret sprøjte.

Billede af Fyldning af tank og udsprøjtning

• Fyldning af tank og udsprøjtning af den opblandede sprøjtevæske med lanse i væksthus

Under beskyttelseshandsken bæres en bomuldshandske til opsamling af aktuel eksponering. Eksponeringen dækker både påfyldning af pesticid på tanken og udsprøjtning af pesticid på planterne. Der skiftes ikke handsker under forsøget og gøres ingen ophold.

Forsøgspersonen påfører selv handskerne og aftager dem ligeledes på en praksisnær måde. Forsøgspersonen er dog instrueret om hvorledes man undgår at kontaminere bomuldshandskerne (huden) ved aftagning af beskyttelseshandskerne. Denne handling foretages for at fremadrette resultaterne. Til korrekt anvendelse af handsker kræves en instruktion som dog ikke må bære præg af diktat.

For at få så realistisk billede af den potentielle eksponering som muligt er det ikke tilladt at vaske handskerne på noget tidspunkt af forsøget. Det er ellers normal praksis at gartneriarbejderen skyller handskerne efter fyldning af tanken.

I dette scenarium arbejdes der i vådt arbejdsmiljø. Den aktuelle eksponering vil selvfølgelig blive målt korrekt, nemlig den del som havner på bomuldshandsken plus den indvendige side af beskyttelseshandsken. Derimod vil estimatet for den potentielle eksponering blive reduceret, da den våde højtryksslange under hele sprøjtearbejdet væder beskyttelseshandsken og herved fjerne en del af den allerede påførte eksponering på handsken.

Forsøgsassistenten sørger for at de aftagne handsker emballeres til hjemtransport, se afsnit 1.3.3.

1.3.2.3 Re-entry
Inden forsøget er forsøgspersonen blevet instrueret nøje om hvad forsøget går ud på. Det er understreget at det praksisnære islæt er en vigtig del af forsøget.

Forsøgsperson og Forsøgsassisten vasker hænderne grundigt før forsøgets start. Forsøgsassistenten bærer et par bomuldshandsker under hele forsøget. Forsøgspersonen sørger for at være iklædt en arbejdsskjorte med lange ærmer som kan lukkes ved håndleddet.

I re-entryforsøgene bæres en bomuldshandske under beskyttelseshandsken. Der testes to typer beskyttelseshandsker:

  • En let nitrilhandske
  • samt en latexhandske.

Disse to typer er almindeligt anvendt i Danske potteplantegartnerier.

Forsøgspersonen tager selv handsker på før arbejdets påbegyndelse. Ifald skjorte anvendes, vil skjortens ærme altid skærme for beskyttelseshandsken. Bæres ikke skjorte, kontrolleres det at bomuldshandsken altid er dækket af beskyttelseshandsken. Ifald dette ikke er tilfældet, afklippes ca. 5 cm af bomuldshandskens kant efter forsøget og inden emballering. Det undgås at foretage toiletbesøg under forsøget. Handskerne beholdes på under hele forsøgsperioden. Forsøget afsluttes efter 2-3 timer hvor der naturligt holdes pause, for eksempel kaffepause eller frokost.

Billede af arbejde med beskyttelseshandsker

Forsøgspersonen aftager beskyttelseshandsken så praksisnært som muligt. Dette sker ideelt (og i praksis) ved at man med modsat hånds fingerspidser griber om beskyttelseshandskens kant ved håndleddets underside, og med et rask tag fjerner beskyttelseshandsken som kommer til at vende vrangen ud.

Dette er forsøgsmæssigt en ulempe. Vrangen må helst ikke vende ud når beskyttelseshandsken er fjernet, da handsken skal skylles indvendig og analyseres for pesticider. Vendes vrangen ud vil en utilsigtet kontaminering af inderside af beskyttelseshandsken let forekomme.

Derfor løsner forsøgspersonen (stadig med handskerne på) med f.eks. venstre hånd, højre hånds beskyttelseshandske forsigtigt ved fingerspidserne ved at trække i disse. Venstre handske løsnes på samme måde med højre hånd. Begge handsker er nu halvt taget af. Det normale greb for fjernelse af handsken (se ovenfor) foretages langsomt indtil beskyttelseshandskerne er trukket af, først den ene handske, siden den anden handske. Den første handske fjernes således med den modsatte handske stadig på hånden. Den sidste handske fjernes følgelig med ”den bare hånd” (bomuldshandsken). Herved opnås den samme kontaminering som i praksis af indersiden af den ene beskyttelseshandske samt den modsatte bomuldshandske.

Beskyttelseshandskerne anvendt ved re-entry i væksthuse er engangshandsker. Forsøgspersonen placere handskerne i alufolie og transportkasser, se Kodning, emballering, transport og opbevaring af prøver 1.3.3.

1.3.2.4 Let nitril- og latexhandskers evne til opsamling af eksponering
Der blev udført to modelforsøg med disse to handsketyper for at belyse om der var forskel på handsketypernes evne til opsamling af eksponering.

1.
  
En hvedemark som var sprøjtet 1 uge forinden med 50 g azoxystrobin/ha, blev af to forsøgspersoner gået igennem ad sprøjtesporene påført en handske af hver type. Hænderne hang inaktivt ned i afgrøden og det var forsøgt at eksponere handskerne ens. Forsøget blev umiddelbart efter gentaget med et nyt sæt handsker men således at en ny handsketype blev påført hånden. Hovedsageligt var det aks som blev berørt med hænderne.
2.
  
3 frottehåndklæder (521 g/m2) blev mættet til afdrypning (5g akt. stof/m2) med en sprøjtevæske af azoxystrobin. Håndklæderne blev hængt til tørring. Tre separate forsøg blev udført. En forsøgsperson blev påført en handske af hver type på henholdsvis højre og venstre hånd. Handskerne blev nu eksponeret ved at håndtere håndklædet på forskellig vis. Forsøget blev umiddelbart efter gentaget med et nyt sæt handsker, men således at en ny handsketype blev påført hånden.
          •
  
Forsøg 1: Håndfladerne vendes imod hinanden med 1. håndklæde imellem håndfladerne. Der foretages en let strygning med hænderne fra oven til bunden af håndklædet 200 gange.
          •
  
Forsøg 2: Håndfladerne vendes imod hinanden med det 2. håndklæde imellem håndfladerne. Der foretages en kraftig strygning med hænderne fra oven til bunden af håndklædet 200 gange.
          •
  
Forsøg 3: Hænderne foretager ”håndtørringsbevægelser” i 10 minutter i det 3. håndklæde.

 Modelforsøg 1 og 2

1.3.2.5 Bladanalyser (DFR)
Til brug for karakterisering af pesticidkontamineringen af arbejdsstedet i eksponeringsundersøgelser for re-entry, analyseres blade for overfladiske, let fjernbare rester af pesticider (Iwata, 1977). Denne rest kaldes internationalt DFR (dislodgeable foliar residue) og har enheden dosis/bladarealenhed (µg/cm2).

DFR er et spin-off af handskeprojektet. Den potentielle håndeksponering med enheden dosis/tidsenhed (µg/t) foreligger fra handskeprojektet. DFR værdierne kombineres med den potentielle håndeksponering for at danne transferkoefficienten, TK, med enheden cm2/t:

Definering af TK

Det interessante tidsrum for re-entryundersøgelser er 1-2 dage efter udsprøjtningen af pesticider i væksthus. I denne periode måles DFR på planterne.

Der udtages ideelt prøver før sprøjtning, efter sprøjtning når bladene er tørret op, dagen efter sprøjtning og 1-2 dage efter sprøjtning.

Der udtages bladprøver som svarer til minimum 150 cm2, fordelt på minimum 10 blade. Ved meget småbladede kulturer udtages 20 blade. Der indsamles tre gentagelser pr udtagningstid. Prøverne udtages jævnt fordelt over det sprøjtede areal. Det yderste randområde i kulturen undgås. Bladene klippes af med saks ovenfor bladstilken. Der anvendes bomuldshandsker ved afklipningen.

Arealbestemmelsen foretages ved affotografering med digitalt kamera efter afklipning. Billedfilen behandles efterfølgende med software ”Image Tool” © (University of Texas, 1995-99), samt Excel regneark.

Bladene ekstraheres umiddelbart herefter i væksthuset. Pesticidresten overføres in situ til adsorbtionsrør som lagres til analyse. Se afsnit 1.3.4 Analysemetode for blade og afsnit 1.3.3 Kodning, emballering, transport og opbevaring af prøver.

Efter måling af DFR og areal, beregnes nedbrydningskurven for pesticidet på den pågældende afgrøde. Tiden for re-entry indsættes i en lineær regressionsligning og DFR med tilhørende standardafvigelse bestemmes. Grunden til at der konsekvent anvendes en lineær regression er det meget korte tidsrum DFR måles over hvor en mere præcis ”nedbrydnings” kurve ikke er mulig at etablere.

TK for pågældende arbejdsoperation beregnes, og anvendes i risikovurderingen sammen med DFR værdier for de pågældende pesticider.

1.3.3 Kodning, emballering, transport, opbevaring af prøver

Alle prøver mærkes med en kode, så vi har en entydig identifikation af prøverne fra mark til færdig analyse. Kodningen indeholder oplysninger om forsøgslokalitet, pesticidformulering, arbejdsproces , handsketype samt om det er en højre eller venstre handske.

For bladanalyser indeholder koden oplysninger om forsøgslokalitet, udtagningstid samt et nummer for gentagelsen.

For handskernes vedkommende er transportkasserne, som et ekstra check tillige kodet ved fortløbende nummerering.

For hvert forsøg udfyldes der en håndskrevet markrapport indeholdende de nødvendige oplysninger om selve forsøget f.eks. klimadata, alder, erfaring o.l., desuden suppleret med en subjektiv bedømmelse af forsøget. Markrapporten signeres af forsøgsmedarbejderen og umiddelbart efter hjemkomsten indskrives indholdet af markrapporten i en elektronisk fil og overføres derefter til databasen.

Markrapporten indgår med alle oplysninger direkte i en af de tre databaser som er frit tilgængelige, databasen for landbrug, databasen for sprøjtning i væksthuse samt databasen for re-entry. Databaserne vil blive udleveret på anmodning.

Handskerne emballeres efter eksponering i aluminiumsfolie og lægges i en flad transportkasse af metal. Hver enkelt handske har sin transportkasse.

Efter eksponering opbevares alle prøver ved max. 10 OC i transportable kølekasser i max. 2 timer. Herefter opbevares prøverne ved –18 OC indtil analyse.

Grundet denne procedure for opbevaring af prøver efter eksponering, foretages ingen ”field recovery” (se bemærkninger hertil i afsnit 2.1.2 Kemisk analyse).

1.3.4 Kemisk analyse

1.3.4.1 Analyse af eksponerede handsker og blade
De kemiske analyser opfylder de krav som ISO 17025 stiller i afsnit 5, med den undtagelse at analysemetoderne kun er validerede ”in-house”. Analyselaboratoriet er GLP-registreret.

Analysemetoder for handsker
Bestemmelse af Azoxystrobin fra eksponerede beskyttelsehandsker ( alle tre typer ) samt bomuldshandsker

I de fleste eksponeringsforsøg anvendes Amistar som handelsformuleret præparat. Den aktive bestanddel er azoxystrobin:
IUPAC Methyl (E)-2-{2[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxy]phenyl}-3-methoxyacrylate
CA Methyl (E)-2-{2[6-(2-cyanophenoxy)-4-pyrimidinyl]oxy}-alpha-(methoxymethylene)benzeneacetate (9Cl)
CIPAC No 571, CAS No 131860-33-8

Der indledes med den indre ekstraktion. Denne indre afvask af beskyttelseshandskerne (DIGR), foretages for nitrilhandskerne ved til den ophængte handske at tilsætte 1.500 ml Milli Q-vand tilsat Triton-X og for let-nitril- og latexhandskerne ved at tilsætte ekstraktionsvæske til 2 cm fra handskekanten. Efter 30 minutters henstand omrøres og væsken suges op. Hele ekstraktet eller en delprøve heraf påsættes en RDX-kolonne, der i forvejen er konditioneret og klargjort for azoxystrobin. Der elueres med 5 ml (metanol+ acetonitril) (1+1). Derefter detekteres azoxystrobin ved LC/MS.

Totalekstraktionen af beskyttelseshandskerne udføres i forlængelse af den indre ekstraktion. Nitrilhhandsken klippes i stykker (Let nitril- og latexhandsken klippes ikke i stykker) og sammen med den alufolie som handsken har været emballeret i, placeres alt i et 2-L glas med teflonlåg. Der tilsættes en passende mængde (250-500 ml) etanol. Efter henstand natten over på køl, sættes glasset i en skumgummihætte og der ekstraheres mekanisk i 30 min. Efter tilsætning af Milli Q-vand,(1+1), er ekstraktet klar til detektion på LC/MS.

Ekstraktion af bomuldshandskerne foretages som beskrevet for beskyttelseshandskerne, blot klippes handskerne ikke i stykker før ekstraktion.

I starten af projektet blev al detektion foretaget ved HPLC med nedenstående parametre. I styregruppen blev det vedtaget, at man skulle forsøge at opnå lavere detektionsgrænser. Dette mål blev indfriet ved at skifte til LC/MS detektion. Alle ekstrakter er blevet re-analyseret og i rapporten er alle analyseresultater under 10 mg/handske detekteret ved LC/MS.

Kvantificeringen af azoxystrobin er således foretaget dels ved LC/MS og ved HPLC. Ved HPLC anvendes en DAD-detektor (diode-array-detector) ved 198 nm. Kolonnen er en 25 cm Hypersil C-18, og der analyseres isokratisk med (vand /metanol, 45:55). Ved LC/MS detekteres ved APCI ved SIM m/z 372. Kolonnen er en 25 cm Hypersil C-18 og der analyseres med eluenter af metanol/vand tilsat ammoniumacetat.

Der kvantificeres overfor en certificeret standard fra Dr. Ehrenstorfer nr. C 104130 og med standardkurver i 4 relevante koncentrationer.

Brilliant sulfoflavin
I nogle modelforsøg anvendes fluorescerende sporstof, Brillant-sulfoflavin (1F-561. C.I. Nr. 56205. kemisk karakterisering: Acid Yellow 7. Chroma Gesellschaft GmbH & Co, Havixbeckerstraße 62, 48161 Münster).

Den indre afvask af beskyttelseshandskerne foretages ved at fylde den ophængte handske op med 400 ml Milli Q-vand tilsat 0,1 ml Triton-X /L indtil ca. 2 cm fra handskekant. Handsken ekstraheres ved manuel omrøring med glasspatel et par gange indenfor 30 minutter. Vandet overføres til 1-liters brun glaskrukke med 5 cm åbning og skruelåg, bundfælder i 2 timer, hvorefter 100 ml udtages til analyse.

Beskyttelseshandskerne opdeles i tre stykker og placeres i 1-liters brun glaskrukke med 5 cm åbning og skruelåg. Bomuldshandskerne placeres hele i krukken. 400 ml Milli Q-vand hældes over prøverne som henstår 8 timer. Krukkerne rystes kraftigt i 10 sekunder. Dette gentages efter 2 og 4 timer. Efter 2 timers henstand, dekanteres 100 ml fra til analyse. Især for de svære nitrilhandsker i landbrugsforsøgene er henstanden vigtig da fejlsignal fra handskematrix skal bundfældes.

Alle trin sker ved laboratorietemperatur men kun ved kunstig belysning.

Kvantificeringen foretages med Luminescens spectrometer LS-50B, Perkin Elmer, med gennemløbskuvette, 10 mm lysgennemgang.
Ekscitationsbølgelængde 410 nm, slit 2,5 nm, emissionsbølgelængde 510 nm, slit 7,5 nm. Spektrene udglattes som gennemsnit af 16 datapunkter (1 nm) før måling af respons.

Prøverne kvantificeres ved anvendelse af 10 sæt eksterne standarder som anvendes i mindst 5 sæt i relevante måleområder. Kvantificeringen foretages i overensstemmelse med Miller og Miller (1993).

Handskerne ekstraheres for fluorescerende sporstof senest dagen efter eksponering.

Analysemetode for blade
De indsamlede blade i ekstraheres kort tid efter udtagningen i væksthus med Milli Q-vand tilsat 0,004 ml/L Triton-X. Efter behandling på et rysteapparat (horisontal rystning 80 slag/min i 30 min.), påsættes ekstraktet på en RDX-kolonne in situ (forbehandlet med acetonitril, metanol og vand). Kolonnen kodes og indpakkes i en polyetylenpose og opbevares ved 10 oC i maksimalt 2 timer og herefter ved –18 oC indtil analyse. Selve ekstraktionen af azoxystrobin fra RDX-kolonnerne udføres efter samme teknik som beskrevet under den indre ekstraktion af beskyttelseshandskerne. (1.3.4.1)

Tabel 1.3.4.2-1
Tabel 1.3.4.2-1

Resultater af tilsætningsforsøg for bomulds-, nitril-, let nitril- og latexhandsker samt DFR og DIGR.

Af tabel 1.3.4.2-1 ses resultaterne af de gennemførte tilsætningsforsøg gennem hele analyseperioden. For hver matrixtype er der beregnet en gennemsnitlig genfindelsesprocent med en tilhørende spredning for hvert niveau. På alle disse værdier er der udregnet et samlet gennemsnit samt en spredning på middeltallene.
Disse værdier er benyttet til korrektion af analyseresultaterne.

Til beregningen af LOD (Limit Of Detection) er anvendt formlen:

Definering af LOD

s = standardafvigelse. Standardafvigelsen beregnes på de 8 enkeltbestemmelser i tabel 1.3.4.2-2

Alle analyseresultater korrigeres med den genfindelsesprocent, der er opnået ved metodevalideringen for den pågældende matrix i tabel 1.3.4.2-1. Som det fremgår af ovenstående redegørelse for beregning af LOD, indgår der en korrektion med den aktuelle genfindelsesprocent.

Alle LOD-bestemmelserne er udført som 8 bestemmelser af tilsætninger i et niveau tæt på den forventede detektionsgrænse. Den metode der anvendes både til den indre ekstraktion og ekstraktionen fra blade, valideres ved at gennemfører 8 tilsætningsforsøg på et lavt niveau, hvor azoxystrobin tilsættes vandet lige før påsætningen på RDX-kolonnen.

Tabel 1.3.4.2-2
Tabel 1.3.4.2-2

Resultater fra detektionsgrænsebestemmelser for bomulds-, nitril-, let nitril -,latexhandsker samt DFR og DIGR.

Den kvantitative detektionsgrænse, LOQ, definerer vi her som den grænse hvor der faktisk er foretaget genfindingsforsøg og genfindelserne er indenfor et acceptabelt niveau (88-98%). LOQ for de enkelte matrix er det laveste tilsætningsniveau i tabel 1.3.4.2-1.

Under gennemførelsen af forsøgene over flere uger, har det af praktiske grundet været nødvendigt at opbevare prøverne ved –18 oC indtil analyse kunne foretages. Inden for hver matrix er der løbende analyseret i analyseserier på ca. 20 prøver. Derfor er der løbende gennemført stabilitetsforsøg med tilsætning af Amistar (handelsnavn for det brugsformulerede azoxystrobin). Stabilitetsforsøgene inkluderer emballering af prøveemnerne som det foretages efter eksponeringen i markforsøgene.

Tabel 1.3.4.2-3
Tabel 1.3.4.2-3

Resultater af stabilitetsforsøg for nirtil-, let nitril-, latex- og bomuldshandsker samt DFR og DIGR

Som det fremgår af tabel 1.3.4.2-3 har vi samlet analyseresultaterne fra hver matrix i grupper med opbevaring på frost i 5-85 dage og opbevaring i 120-330 dage. Gennemsnittet og den tilhørende spredning for hver gruppe ses i tabellen. Da resultaterne viser, at der ikke foregår en signifikant nedbrydning af azoxystrobin over 330 dage på frost er der ikke korrigeret herfor på analyseresultaterne.

Brilliant sulfoflavin
Spiking af nitrilhandsker anvendt i landbrugsforsøgene og bomuldshandsker er sket ved påføring af fluorescerende sporstof i 5 ml Milli Q-vand. Efter henstand natten over, ekstraheredes prøverne og kvantificeredes.

Afvask af den indvendige side af beskyttelseshandskerne metodevalideredes ikke da der måles direkte på vaskevandet. Analysen går kun ud på at fjerne den let bundne mængde fluorescerende sporstof som kan forekomme på indersiden af handsken, for eksempel ved afsmitning fra bomuldshandsken. Den kvantificerede mængde lægges til mængden fundet på bomuldshandsken.

Stabilitetsforsøg viste at supernatanten efter ekstraheringen kunne opbevares ved laboratorieforhold for nitrilhandskernes vedkommende i en uge før analyseringen. Bomuldshandskerne blev analyseret senest dagen efter eksponeringen.

Tabel 1.3.4.2-4
Tabel 1.3.4.2-4

Resultater af tilsætningsforsøg og stabilitetsforsøg på bomuldshandsker og nitrilhandsker

Ved beregning af LOD for bomuldshandsker er anvendt samme formel som anvendt for Azoxystrobin.

For Nitrilhandsker hvor vi befinder os langt fra detektionsgrænsen, vil denne beregningsmåde medføre en urealistisk lav detektionsgrænse grundet den lille standardafvigelse og den høje genfindelse. Derfor er LOD for nitrilhandsker beregnet således:

Definering af LOD

Det har ikke været nødvendigt at komme længere ned i detektionsgrænse for nitrilhandskerne i modelforsøgene.

1.3.5 Statistisk behandling af resultater

Eksponeringsdata er oftest log-normalt fordelt (v. Hemmen J. 2001, Kirknel E. et. al 1997). Præsentation af data kan foretages på mangfoldige måder, men EUROPOEM databasen har dannet præcedens på dette område ved at vælge at udtrykke datamaterialet i fraktiler (eng.: percentiles). I denne rapport er begrebet fraktiler anvendt. Herved bliver rapportens resultater sammenlignelige med data i EUROPOEM’s database.

Fraktiler beskriver hvilken værdi der i et stigende sorteret datasæt forefindes som den højeste, ved en nærmere angivet (%-)del af det totale datasæt. Fraktiler anvendes hvor der ikke er taget ultimativ stilling til den statistiske fordeling af datasættet. Fraktiler anvendes internationalt i eksponeringsmodeller.

Specielt ved lave eksponeringsværdier har brugen af fraktiler en fordel frem for anvendelse af for eksempel normalfordelinger. Hvor detektionsgrænsen (LOD) i et datamateriale sætter den nedre grænse og denne detektionsgrænse (eller halvdelen heraf) anvendes som data, vil anvendelsen af detektionsgrænsen som datapunkter ikke ændre ved for eksempel 75 fraktilens værdi, når blot ikke 75% fraktilen består af et datapunkt som = LOD*0,5. Det aritmetiske gennemsnit vil naturligvis blive påvirket her. En angivelse af f.eks. en log-normal fordeling vil naturligvis ikke have nogen mening på data hvor detektionsgrænsen anvendes som datapunkt. Årsagen er indlysende: Hvis f.eks. halvdelen af data udgøres af detektionsgrænsen, som er det samme tal, er disse ikke log-normalt fordelt.

Grunden til at anvende 75 fraktilen for store databaser og ikke geometrisk gennemsnit, er baseret på den kendsgerning at skønt eksponeringsdata ofte er log-normalt fordelte, og geometrisk gennemsnit ville være den perfekte indikator på en sådan midtpunktsværdi, er anvendelsen af denne værdi til risikovurdering ikke korrekt. En gennemsnitsværdi vil være mere relevant for hyppig eksponering som fører til kroniske effekter. Aritmetisk gennemsnit ville således være en mere passende gennemsnitsværdi at anvende som udtryk for en midtpunktsværdi. Aritmetisk gennemsnit har imidlertid ingen mening i log-normale fordelinger, og da den nominelle værdi af aritmetisk gennemsnit og 75 fraktilen for log-normale fordelinger ofte falder sammen, anvendes 75 fraktilen uden hensyn til hvorledes data er fordelt. Denne måde at præsentere data på, er valgt i EUROPOEM’s database (Joop v. Hemmen 2001), og ligeledes valgt som en foreløbig fremstillingsmåde i vore resultater. Der er blot en betingelse for at det aritmetiske gennemsnit falder sammen med 75% fraktilen i log-normale fordelinger: at den log-normale fordeling har en geometrisk standardafvigelse (GSD, som er dimensionsløs) på ca. 4. GM = geometrisk gennemsnit:

Definering af Geometrisk Standardafvigelse

Er den geometriske standardafvigelse mindre, modsvarer det aritmetiske gennemsnit en lavere fraktil i det akkumulerede datamateriale og vice versa. Hvor det er relevant er således den geometriske standardafvigelse angivet og data er samtidig testet for log-normal fordeling. Dette er foretaget ved Shapiro-Wilk W-test. Testen er ikke en accept af log-normal fordeling eller hvor godt data passer til en sådan fordeling, men en test af hypotesens afvisning. Hvor det ikke bemærkes i teksten til tabellerne, er hypotesen ikke afvist.

Den endelige beregning af handskens beskyttelsesevne foretages ved beregning af en midtpunktsværdi, MVUE, som er et ”minimum variance unbiased estimate”, og det mest foretrukne punktestimat for det sande gennemsnit ved eksponeringsstudier (Attfield og Hewett, 1992), især ved små datasæt eller hvor den geometriske standardafvigelse er høj. Log Norm2, version 2.9 (Copyright ©2001, InTech Software Corp.), har været anvendt ved beregning af de log-normale fordelinger og MVUE.

(I publikationer som kun angiver enkelte parametre ved en log- normal fordeling så som geometrisk gennemsnit en fraktil eller median findes et udmærket program som tillader beregning af manglende parametre i denne fordeling på 15måder (Lognorm4, Strom 2000, leveret som freeware af J Strom, Risk Analysis and Health Protection Group, Pacific North West National Laboratory, Battelle Blvd. P.O. Box 999, Richland, Washington 99352)).

Større databaser betyder her databaser > 50 datasæt. Ved meget små databaser, 15-20 datapunkter, anvendes 90 fraktilen for at give en rimelig sikkerhed i risikovurderingen ved hyppige eksponeringer ledende til kroniske effekter. Ved akutte effekter bør anvendes højere fraktiler. (Joop v. Hemmen 2001).

Af disse grunde er resultaterne præsenteret både grafisk, som geometrisk standardafvigelse, geometrisk gennemsnit, MVUE samt med fraktilerne 95, 90, 75, 50, 25 og 10%. Data som præsenteres på denne måde er beregnet til direkte at blive anvendt i risikovurderingen.

Ud fra resultaterne fra DFR (µg/cm2) til de forskellige udtagningstider beregnes en regressionsligning. Tiden for re-entry indsættes og den DFR værdi som herved fremkommer sammenholdes med den potentielle eksponering på handskerne (µg/t) og TK (cm2/t) beregnes. Da det interessante tidsrum for DFR-værdierne er meget kort, 1 – 2 dage, kan disse ligninger ikke anvendes til andet formål end at beregne DFR ved re-entry, og vil ikke blive rapporteret.