Επιδημιολογική διερεύνηση περιβαλλοντικής υποβάθμισης και επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία από τη χρόνια και εντατική χρήση φυτοφαρμάκων
Authors: Κοκκινάκη Αικατερίνη 
Published: September 2021

Η παρούσα διατριβή είχε ως σκοπό τη διερεύνηση του βαθμού επιβάρυνσης του περιβάλλοντος μέσω της ανίχνευσης υπολειμματικών ποσοτήτων φυτοφαρμάκων σε αγροτικά προϊόντα και των επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία (συσσώρευση φυτοφαρμάκων στον ανθρώπινο οργανισμό), από τη χρόνια και ευρεία χρήση φυτοφαρμάκων στον πρωτογενή αγροτικό τομέα (εντατικές θερμοκηπιακές καλλιέργειες) και ειδικά στην περιοχή της Ιεράπετρας.Η αύξηση των προβλημάτων υγείας και ειδικότερα η αυξητική τάση εμφάνισης διαφόρων ειδών καρκίνου στην περιοχή καθώς και σε άλλες Ευρωπαϊκές χώρες που εφαρμόζουν εντατικές θερμοκηπιακές καλλιέργειες ή χρησιμοποιούν φυτοφάρμακα, καθιστούν επιτακτική την ανάγκη διερεύνησης της υποβάθμισης της Δημόσιας Υγείας στην ευρύτερη περιοχή της Ιεράπετρας. Η συγκεκριμένη εργασία προσπαθεί να απαντήσει σε διάφορα ερωτήματα όπως: βαθμός επιμόλυνσης παραγομένων γεωργικών προϊόντων, επιβάρυνση της ανθρώπινης υγείας από την χρόνια και εντατική χρήση των φυτοφαρμάκων μέσω της ανίχνευσης μεταβολιτών των οργανοφωσφορικών φυτοφαρμάκων σε βιολογικά δείγματα (τρίχα και ούρα). Επίσης έγινε διερεύνηση της πιθανής συσχέτισης μεταξύ των ανιχνευόμενων επιπέδων στα βιολογικά δείγματα των ούρων και της τρίχας.Tα βασικά στάδια της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η ανίχνευση των μη-ειδικών μεταβολιτών των οργανοφωσφορικών φυτοφαρμάκων σε δείγματα τριχών και ούρων αγροτικού και επαγγελματικά εκτεθειμένου πληθυσμού της Κρήτης και η διερεύνηση υπολειμματικών επιπέδων φυτοφαρμάκων σε νωπά αγροτικά προϊόντα παραγωγών της Κρήτης. Από τις παραπάνω επιμέρους μελέτες τα αποτελέσματα συγκεντρώθηκαν και αφού μελετήθηκαν μεμονωμένα, πραγματοποιήθηκε συνολική εκτίμηση της επιβάρυνσης του πληθυσμού της Κρήτης και ειδικότερα της Ιεράπετρας, ο οποίος αποτελεί ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα συνδυασμού εκτεθειμένων λόγω είτε επαγγελματικής χρήσης είτε λόγω εγγύτητας της οικίας τους σε αγροτικές εγκαταστάσεις. Η ανίχνευση των φυτοφαρμάκων στα νωπά αγροτικά προϊόντα επικεντρώθηκε κυρίως στις φυτοπροστατευτικές ουσίες οι οποίες βρίσκουν ευρεία εφαρμογή στις καλλιέργιες της περιοχής.Για την υλοποίηση της μελέτης αρχικά συλλέχθησαν δείγματα τριχών και ούρων από ψεκαστές αλλά και κατοίκους της ευρύτερης περιοχής της Ιεράπετρας. Οι ψεκαστές της Ιεράπετρας που συμμετείχαν στη μελέτη, ήταν εργαζόμενοι σε θερμοκηπιακές καλλιέργιες αλλά ταυτόχρονα συμμετείχαν οι ίδιοι και σε ψεκασμούς κατά την διάρκεια του έτους (n=34). Οι κάτοικοι της ευρύτερης περιοχής της Ιεράπετρας ήταν κάτοικοι που διέμεναν στην περιοχή, χωρίς όμως να εμπλέκονται στις αγροτικές δραστηριότητες τόσο της καλλιέργιας όσο και της εφαρμογής φυτοφαρμάκων (n=86). Λόγω του μεγάλου ποσοστού εφαρμογής οργανοφωσφορικών φυτοφαρμάκων στην περιοχή της Ιεράπετρας (κυρίως θερμοκηπιακές καλλιέργιες οπωροκηπευτικών), τα δείγματα που συλλέχθησαν αναλύθηκαν με τεχνική της αέριας χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας για την ανίχνευση των μη ειδικών μεταβολιτών των οργανοφωσφορικών (διαλκυλοοφωσφίνες, dialkylphosphates, DAPs). Για την απομόνωση των αναλυόμενων ουσιών από τα βιολογικά δείγματα της τρίχας, ακολουθήθηκε στερεή-υγρή εκχύλιση με μεθανόλη σε λουτρό υπερήχων, ενώ από τα βιολογικά δείγματα των ούρων υγρή-υγρή εκχύλιση με μίγμα διαιθυλαιθέρα:ακετονιτριλίου. Το σύνολο των οργανικών διαλυτών που συλλέχθηκε από κάθε δείγμα εξατμίστηκε έως ξηρού υπό στρώμα αζώτου αφού πρώτα προστέθηκαν 15mg K2CO3, και το ίζημα που προέκυψε ακολούθησε τη διαδικασία παραγωγοποίησης με 2,3,4,5,6-pentafluorobenzylbromide (PFBBr). Για τον έλεγχο των μεθόδων που εφαρμόστηκαν τόσο για τα δείγματα των τριχών όσο και των ούρων, διάφοροι αναλυτικοί παράμετροι υπολογίστηκαν (γραμμικότητα, ανάκτηση, ακρίβεια, πιστότητα, όρια ανίχνευσης, όρια ποσοτικοποίησης) και βρέθηκαν ικανοποιητικοί. Στα επίπεδα των DAPs που μετρήθηκαν, παρατηρήθηκαν διαφορές μεταξύ των ανιχνευομένων συγκεντρώσεων των μεταβολιτών αλλά και των ποσοστών των θετικών δειγμάτων τόσο για τα δείγματα των ούρων όσο και τα δείγματα των τριχών μεταξύ των δύο μελετούμενων ομάδων (ψεκαστών και των κατοίκων της αγροτικής περιοχής-ΚΑΠ). Σχετικά με τα ανιχνευόμενα επίπεδα των μη ειδικών μεταβολιτών των οργανοφωσφορικών φυτοφαρμάκων (DMP, DEP, DETP, DEDTP), παρατηρήθηκαν διαφορές μεταξύ των δειγμάτων που προέρχονταν από ψεκαστές και από τους ΚΑΠ. Στατιστικά σημαντική διαφορά όμως παρατηρήθηκε για τον μεταβολίτη DMP (p<0.001) και το DETP (p=0.007). Αυτό θα μπορούσε κάλλιστα να αποδοθεί στην εκτεταμένη παρελθοντική χρήση και εφαρμογή φυτοπροστατευτικών σκευασμάτων, από την ομάδα των ψεκαστών, που δίνουν τους συγκεκριμένους μεταβολίτες. Υψηλότερα ήταν και τα επίπεδα για τους μεταβολίτες DEP και DEDTP για τους ψεκαστές σε σχέση με τους ΚΑΠ, χωρίς ωστόσο οι διαφορές να είναι στατιστικά σημαντικές (p>0.05). Η συχνότητα ανίχνευσης όμως για τους μεταβολίτες DMP, DEP και DETP ήταν αρκετά υψηλή, τόσο για τους ψεκαστές (91-100%) όσο και για τους κατοίκους (93-100%). Αντιθέτως για το DEDTP, η συχνότητα ανίχνευσης ήταν αρκετά χαμηλότερη και για τις δύο πληθυσμιακές ομάδες (3% ανίχνευση για τους ψεκαστές, 0% για τους κατοίκους). Για το σύνολο των ανιχνευόμενων μεταβολιτών (DMP, DEP, DETP, DEDTP) τα δείγματα τριχών των ψεκαστών έδωσαν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα από αυτά των ΚΑΠ (p<0.001).Οι μέσες ανιχνευόμενες συγκεντρώσεις των μεταβολιτών DAPs που ανιχνεύθηκαν στα δείγματα ούρων των ψεκαστών ήταν υψηλότερα από αυτά των ΚΑΠ (p<0.001). Στατιστικά σημαντική διαφορά παρατηρήθηκε μεταξύ των δύο μελετούμενων πληθυσμιακών ομάδων για το DEP (p=0.005) και το DETP (p=0.001). Η διαφορά μεταξύ των δυο ομάδων για το DMP και το DEDTP δεν βρέθηκε στατιστικά σημαντική (p=0.244 και p=0.193, αντίστοιχα). Η σημαντικά παρουσιαζόμενη διαφορά των πρώτων διαλκυλοφωσφινών στα δείγματα ούρων των ψεκαστών μπορεί να αποδοθεί στο γεγονός ότι τα ούρα των συμμετέχοντων πάρθηκαν κατά την περίοδο ψεκασμών. Γεγονός που τους καθιστά ακόμα περισσότερο εκτεθειμένους εκείνη τη περίοδο, και επιβεβαιώνεται ξεκάθαρα από την ανάλυση των ούρων τους. Τα ποσοστά ανίχνευσης θετικών δειγμάτων κυμαίνονταν από 90% (για το DEDTP) έως 100% (για τα υπόλοιπα DAPs) για τους ψεκαστές, ενώ τα αντίστοιχα ποσοστά ανίχνευσης για τους ΚΑΠ κυμαίνονταν μόλις από 83% (για το DEDTP) έως 100% (για το DMP και το DETP). Επιπλέον, συλλέχθησαν αντιπροσωπευτικά δείγματα αγροτικών προϊόντων που καλλιεργούνται στη περιοχή της Ιεράπετρας με σκοπό να αναλυθούν για το προσδιορισμό υπολειμματικών ποσοτήτων φυτοφαρμάκων. Συγκεκριμένα, συλλέχθησαν και αναλύθηκαν 45 ντομάτες, 50 αγγούρια, 60 πιπεριές και 45 μελιτζάνες. Για την εκχύλιση των δειγμάτων αυτών ακολουθήθηκε η μέθοδος QuEChERs, ενώ αναλύθηκαν με σύστημα αέριας χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας (GC-MS). Σε γενικές γραμμές κανένα από τα 200 δείγματα αγροτικών προϊόντων που αναλύθηκαν δεν υπερέβαινε τα Maximum Residue Levels (MRLs). Τα ποσοστά ανίχνευσης φυτοφαρμάκων κυμαίνονταν από 11.1% (Carbendazim και Benomyl) έως 22.2% (Oxamyl και Oxamyl-Oxine) για τις ντομάτες, από 6% (Tolyfluanid) έως 24.0% (Spinosad A + D) για τα αγγούρια, από 3.3% (Endosulfan a, Endosulfan b, Endosulfan sulfate) έως 18.3% (Thiacloprid) για τις πιπεριές και από 8.9% (Cyprodinil και Thiacloprid) έως 24.4% (Carbendazim και Benomyl) για τις μελιτζάνες.Συνοψίζοντας, η διαχείριση και ο έλεγχος της εφαρμογής φυτοπροστατευτικών ουσιών είναι μια απαραίτητη ενέργεια όχι μόνο από φορείς, αλλά και από τους ίδιους τους παραγωγούς. Η βιοπαρακολούθηση των άμεσα εμπλεκόμενων (ψεκαστές, αγρότες κτλ), των κατοίκων που διαμένουν σε τοποθεσίες παρακείμενες των αγροτικών εγκαταστάσεων αλλά και των καταναλωτών γενικότερα, είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για την εκτίμηση της επιβάρυνσης αυτών από τα χημικά αυτά. Η εναρμόνιση με τους κανονισμούς αλλά και η τήρηση βασικών κανόνων ασφαλείας, αποδεικνύεται μέσα από τη παρούσα διατριβή ότι δεν επαρκεί αφού αφενός ανιχνεύσιμα επίπεδα βρέθηκαν σε αγροτικά προϊόντα – χωρίς να υπερβαίνουν βέβαια τα επιτρεπόμενα όρια και αφετέρου πιστοποιήθηκε η βαρύτερη έκθεση των ψεκαστών έναντι του αγροτικού πληθυσμού. Η ενημέρωση και η ευαισθητοποίηση όλων των συντελεστών παραγωγής είναι κάτι που συνεπάγεται και απαιτείται από τη σημερινή κοινωνία μέσω του ελέγχου, της εξειδίκευσης και της συνεχούς εκπαίδευσης των εμπλεκομένων με τη γεωργία.