Risk assessment for the population consuming soybeans grown with the use of pesticides in the chemical plant protection system

Keywords: Food Contamination; Pesticide Residues; Public Health; Risk Assessment; Toxicity; chemical risk.

Abstract

the use of pesticides in the agro-industrial sector of Ukraine is an essential condition for obtaining high yields and is the most common means of protecting agricultural crops. The issue of the impact of pesticide combinations when they are used in chemical plant protection systems remains relevant. The work aimed to assess the risk to the population consuming soybeans grown with the application of pesticides in the chemical plant protection system, predict the danger of their impact, and reduce the pesticide load on the population. We use methods of in-field hygienic observation, mathematical modelling, chromatography, calculation, and statistical analysis in the work. The obtained results of mathematical modelling showed that in the soil and climatic conditions of Ukraine, sedaxan, fludioxonil, metalaxyl-M, promethrin, and diquat are degraded with half-lives (τ50) <5 days and pertain to low-stable compounds, lambda-cyhalothrin was degraded in soya plants with τ50 in the range of 15-30 days, which indicates the persistency of the compound; abamectin, chlorantraniliprole, azoxystrobin, difenoconazole, and pydiflumetofen were degraded in soya plants with τ50 in the range of 5-14 days, which indicates moderate persistency according to State Sanitary Norms and Rules 8.8.1.002-98. Findings showed that the majority of the studied active substances, according to the integral indicator of hazard when consuming foodstuffs (IIHCF), pertain to class 4 (low risk), except for abamectin, lambda-cyhalothrin and difenoconazole, which pertain to moderately hazardous compounds (class 3). The calculated total cumulative risk of exposure to residual quantities of active substances when using the Vibrance mixed pesticide is 1.13% of fludioxonil ADI, Ampligo – 0.38% of lambda-cyhalothrin ADI, Amistar Gold – 1.32% of difenoconazole ADI and Miravis Duo – 1.09% of difenoconazole ADI. Calculating the combined effect of all components in the chemical protection system of soya plants showed that the total hazard of exposure to active substance residual quantities (sedaxan, fludioxonil, metalaxyl-M, promethrin, abamectin, chlorantraniliprole, lambda-cyhalothrin, azoxystrobin, difenoconazole, pydiflumetofen, and diquat) when using Vibrance, Gezagard, Vertimek, Ampligo, Amistar Gold, Miravis Duo, and Reglon Forte pesticides is 15.1% of abamectin ADI. Findings showed that the combined effect of pesticides (as components of the soya chemical protection system) on humans is within acceptable limits. The medical and sanitary standards for safe application (preharvest intervals for soybeans) are substantiated: for the Vibrance and Gezagard preparations – not required, Reglon Forte – 6 days, Amistar Gold, Ampligo, Miravis Duo, and Vertimek – 30 days.

References

Diquat. Review Technical Report. Australian Pesticides and Veterinary Authority. 2024. Available from: https://www.PPDB: Pesticide Properties Data Base. Available from: http://sitem.herts.ac.uk/aeru/footprint/en/.apvma.gov.au/sites/default/files/2024-07/Diquat%20Review%20Technical%20Report%202024.pdf

European Food Safety Authority (EFSA); Arena M, Auteri D, Brancato A, et all. Peer review of the pesticide risk assessment of the active substance pydiflumetofen. EFSA J. 2019 Oct 11;17(10):e05821. doi: 10.2903/j.efsa.2019.5821. PMID: 32626121; PMCID: PMC7008818.

Generic guidance for Estimating Persistence and Degradation Kinetics from Environmental Fate Studies on Pesticides in EU Registration. (2011) / EU. Available from: https://esdac.jrc.ec.europa.eu/public_path/projects_data/focus/dk/docs/FOCUSkineticsvc_1_0_Nov23.pdf

Guidelines on pesticide residue trials to provide data for the registration of pesticides and the establishment of maximum residue. FAO, UN. ROME. - 1986.

OECD Test Guideline No. 509 (OECD Guideline for Testing of Chemicals, Guideline N.509 “Crop Field Trial"). Adopted: 14 June 2021. -p. 58.

Pingxu Qin, Taoran Wang, Yangchao Luo, A review on plant-based proteins from soybean: Health benefits and soy product development, Journal of Agriculture and Food Research, Volume 7, 2022, 100265, https://doi.org/10.1016/j.jafr.2021.100265.

PPDB: Pesticide Properties Data Base. 2024. Available from: http://sitem.herts.ac.uk/aeru/footprint/en/.

Updated peer review of the pesticide risk assessment of the active substance pydiflumetofen (2024). EFSA Journal. Available from: https://doi.org/10.2903/j.efsa.2024.8559

Антоненко А.М., Вавріневич О.П., Коршун М.М., Омельчук С.Т., Ставніченко П.В. Гігієнічне обґрунтування моделі прогнозування небезпеки для людини при вживанні сільськогосподарських продуктів контамінованих пестицидів (на прикладі фунгіцидів класу піразолкарбоксамідів). Інформаційний лист про нововведення в сфері охорони здоров’я № 29-2018. Київ, 2018. 4 с.

Державна служба статистики України. Сільське, лісове та рибне господарство: Використання добрив і пестицидів під урожай сільськогосподарських культур (2018-2022). URL.: https://www.ukrstat.gov.ua/

Державний реєстр пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні – Міністерство захисту довкілля та природних ресурсів України. (2024). Міністерство захисту довкілля та природних ресурсів України – офіційний сайт. URL: https://mepr.gov.ua/upravlinnya-vidhodamy/derzhavnyj-reyestr-pestytsydiv-i-agrohimikativ-dozvolenyh-do-vykorystannya-v-ukrayini/.

Державні санітарні норми і правила. «Гігієнічна класифікація пестицидів за ступенем небезпечності» (ДСанПіН 8.8.1.002-98). Затв. Постановою головного державного санітарного лікаря України від 28.08.1998 № 2. – 20 с.

Наказ Міністерства охорони здоров’я України від 02.02.2016 № 55 «Про затвердження Гігієнічних нормативів і регламентів безпечного застосування пестицидів і агрохімікатів», зареєстрований в Міністерстві юстиції України 10.02.2016 р. за № 207/28337 (із змінами).

Наказ Міністерства охорони здоров’я України від 04.04.2023 р. №625 «Про затвердження Порядку встановлення максимально допустимих рівнів залишків пестицидів у/на харчових продуктах і кормах рослинного та тваринного походження», зареєстрований в Міністерстві юстиції України 26.05.2023 р. за № 887/39943.

Постанова КМ України № 780 від 11.10.2016 р. «Про затвердження продуктів харчування, наборів непродовольчих товарів та наборів послуг для основних соціальних і демографічних груп населення». 2016.

Яструб, А. М., & Омельчук, С. Т. (2022). Гігієнічне регламентування безпечного застосування комбінованих пестицидів в системі захисту яблуневих насаджень від шкідників, хвороб і бур’янів. Environment & Health. 102;1. 53–60. Available from: http://ir.librarynmu.com/handle/123456789/5895

Published
2024-12-23
How to Cite
1.
Vavrinevych O, Omelchuk S. Risk assessment for the population consuming soybeans grown with the use of pesticides in the chemical plant protection system. USMYJ [Internet]. 2024Dec.23 [cited 2026Jul.12];150(4):120-8. Available from: https://mmj.nmuofficial.com/index.php/journal/article/view/465