Evaluation of exposure biomarkers in offshore workers exposed to low benzene and toluene concentrations.

Characterize ethylbenzene and xylene air concentrations, and explore the biological exposure markers (urinary t,t-muconic acid (t,t-MA) and unmetabolized toluene) among petroleum workers offshore. Offshore workers have increased health risks due to simultaneous exposures to several hydrocarbons present in crude oil. We discuss the pooled benzene exposure results from our previous and current studies and possible co-exposure interactions. BTEX air concentrations were measured during three consecutive 12-h work shifts among 10 tank workers, 15 process operators, and 18 controls. Biological samples were collected pre-shift on the first day of study and post-shift on the third day of the study. The geometric mean exposure over the three work shifts were 0.02 ppm benzene, 0.05 ppm toluene, 0.03 ppm ethylbenzene, and 0.06 ppm xylene. Benzene in air was significantly correlated with unmetabolized benzene in blood (r = 0.69, p < 0.001) and urine (r = 0.64, p < 0.001), but not with urinary t,t-MA (r = 0.27, p = 0.20). Toluene in air was highly correlated with the internal dose of toluene in both blood (r = 0.70, p < 0.001) and urine (r = 0.73, p < 0.001). Co-exposures were present; however, an interaction of metabolism was not likely at these low benzene and toluene exposures. Urinary benzene, but not t,t-MA, was a reliable biomarker for benzene at low exposure levels. Urinary toluene was a useful biomarker for toluene exposure. Xylene and ethylbenzene air levels were low. Dermal exposure assessment needs to be performed in future studies among these workers.

Behavioral effects of acute exposure to the insecticide fipronil

The effects of fipronil (Frontline (R) Top Spot) were investigated in 40 days old rats utilizing open field (OF), hole-board (HB) and elevated plus-maze (EPM) apparatus. Rats (N=15) received topical application of fipronil (70, 140 and 280 mg/kg) in the neck region and behavior was tested 3 h after administration. Animals treated with corn oil (vehicle) were used as controls. In the of test animals treated with fipronil at 140 mg/kg showed increased rearing, whereas animals exposed to 280 mg/kg showed increased freezing, grooming, and rearing. In the HB test fipronil at 280 mg/kg increased head-dip and head-dipping behaviors. In the EPM test the only observed effect was increased number of entries in both open and closed EPM arms in animals treated with 280 mg/kg. In conclusion, dermal exposure to fipronil causes effects related to emotionality, fear, and exploratory activity; results add strength to the growing concern that pirazole insecticides can be neurotoxic to humans. Published by Elsevier B.V.

Dermal deposition of diazinon on workers using various sheep ectoparasiticide application systems

This study measured the dermal deposition levels of diazinon on workers who apply the ectoparasiticide to sheep using one of five different application systems, namely, portable plunge dipping, fixed plunge dipping, shower dipping, hand jetting, and automatic jetting races. The highest level of dermal exposure occurred while hand jetting and a comparable level occurred in automatic jetting races. The next highest level of dermal exposure was while using the portable and the fixed plunge dipping systems. The shower dipping system appeared to expose workers to the least deposition of diazinon. The variability between the different methods was statistically significant, and the contrast between the three applications using dipping and the two using jetting was highly statistically significant. The variability between testing sessions was too great to allow the methods to be ranked as accurately as the authors would prefer. However, the differences between the methods were large enough to be of practical importance to OHS risk management. (author abstract)

Task-based approach used on surfaces sampling strategy definition: the case of antineoplastic occupational exposure

Task-based approach implicates identifying all the tasks developed in each workplace aiming to refine the exposure characterization. The starting point of this approach is the recognition that only through a more detailed and comprehensive understanding of tasks is possible to understand, in more detail, the exposure scenario. In addition allows also the most suitable risk management measures identification. This approach can be also used when there is a need of identifying the workplace surfaces for sampling chemicals that have the dermal exposure route as the most important. In this case is possible to identify, through detail observation of tasks performance, the surfaces that involves higher contact (frequency) by the workers and can be contaminated. Identify the surfaces to sample when performing occupational exposure assessment to antineoplasic agents. Surfaces selection done based on the task-based approach.

Caractérisation de la composante toxicocinétique du facteur d’ajustement pour la variabilité interindividuelle utilisé en analyse du risque toxicologique

Un facteur d’incertitude de 10 est utilisé par défaut lors de l’élaboration des valeurs toxicologiques de référence en santé environnementale, afin de tenir compte de la variabilité interindividuelle dans la population. La composante toxicocinétique de cette variabilité correspond à racine de 10, soit 3,16. Sa validité a auparavant été étudiée sur la base de données pharmaceutiques colligées auprès de diverses populations (adultes, enfants, aînés). Ainsi, il est possible de comparer la valeur de 3,16 au Facteur d’ajustement pour la cinétique humaine (FACH), qui constitue le rapport entre un centile élevé (ex. : 95e) de la distribution de la dose interne dans des sous-groupes présumés sensibles et sa médiane chez l’adulte, ou encore à l’intérieur d’une population générale. Toutefois, les données expérimentales humaines sur les polluants environnementaux sont rares. De plus, ces substances ont généralement des propriétés sensiblement différentes de celles des médicaments. Il est donc difficile de valider, pour les polluants, les estimations faites à partir des données sur les médicaments. Pour résoudre ce problème, la modélisation toxicocinétique à base physiologique (TCBP) a été utilisée pour simuler la variabilité interindividuelle des doses internes lors de l’exposition aux polluants. Cependant, les études réalisées à ce jour n’ont que peu permis d’évaluer l’impact des conditions d’exposition (c.-à-d. voie, durée, intensité), des propriétés physico/biochimiques des polluants, et des caractéristiques de la population exposée sur la valeur du FACH et donc la validité de la valeur par défaut de 3,16. Les travaux de la présente thèse visent à combler ces lacunes. À l’aide de simulations de Monte-Carlo, un modèle TCBP a d’abord été utilisé pour simuler la variabilité interindividuelle des doses internes (c.-à-d. chez les adultes, ainés, enfants, femmes enceintes) de contaminants de l’eau lors d’une exposition par voie orale, respiratoire, ou cutanée. Dans un deuxième temps, un tel modèle a été utilisé pour simuler cette variabilité lors de l’inhalation de contaminants à intensité et durée variables. Ensuite, un algorithme toxicocinétique à l’équilibre probabiliste a été utilisé pour estimer la variabilité interindividuelle des doses internes lors d’expositions chroniques à des contaminants hypothétiques aux propriétés physico/biochimiques variables. Ainsi, les propriétés de volatilité, de fraction métabolisée, de voie métabolique empruntée ainsi que de biodisponibilité orale ont fait l’objet d’analyses spécifiques. Finalement, l’impact du référent considéré et des caractéristiques démographiques sur la valeur du FACH lors de l’inhalation chronique a été évalué, en ayant recours également à un algorithme toxicocinétique à l’équilibre. Les distributions de doses internes générées dans les divers scénarios élaborés ont permis de calculer dans chaque cas le FACH selon l’approche décrite plus haut. Cette étude a mis en lumière les divers déterminants de la sensibilité toxicocinétique selon le sous-groupe et la mesure de dose interne considérée. Elle a permis de caractériser les déterminants du FACH et donc les cas où ce dernier dépasse la valeur par défaut de 3,16 (jusqu’à 28,3), observés presqu’uniquement chez les nouveau-nés et en fonction de la substance mère. Cette thèse contribue à améliorer les connaissances dans le domaine de l’analyse du risque toxicologique en caractérisant le FACH selon diverses considérations.

Modélisation toxicocinétique du benzo(a)pyrène et 3-hydroxybenzo(a)pyrène pour l’interprétation des données de surveillance biologique de l’exposition chez les travailleurs

De nombreux travailleurs sont exposés aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Le benzo(a)pyrène (BaP) fait partie de ce groupe de polluants. Cette substance a été classée cancérogène reconnu chez l’humain. Pour évaluer l'exposition aux HAP cancérogènes, plusieurs chercheurs ont proposé d’utiliser la mesure du 3-hydroxybenzo(a)pyrène (3-OHBaP) dans l’urine des travailleurs exposés. Dans le cadre du présent projet, deux approches de modélisation ont été développées et appliquées pour permettre une meilleure compréhension de la toxicocinétique du BaP et son biomarqueur d’intérêt actuel, le 3-OHBaP, et pour aider à interpréter les résultats de surveillance biologique. Un modèle toxicocinétique à plusieurs compartiments a été développé sur la base des données préalablement obtenues sur le rat par notre groupe. Selon le modèle, le BaP injecté par voie intraveineuse est rapidement distribué du sang vers les tissus (t½ ≈ 4 h), avec une affinité particulière pour les poumons et les composantes lipidiques des tissus. Le BaP est ensuite distribué vers la peau et le foie. Au foie, le BaP est promptement métabolisé et le 3-OHBaP est formé avec une demi-vie de ≈ 3 h. Le métabolisme pulmonaire du BaP a également été pris en compte, mais sa contribution à la cinétique globale du BaP a été jugée négligeable. Une fois formé, le 3-OHBaP est distribué vers les différents organes presque aussi rapidement que la molécule mère (t½ ≈ 2 h). Le profil temporel du 3-OHBaP dans le rein montre une accumulation transitoire en raison de la différence observée entre le taux d’entrée (t½ = 28 min) et le taux de sortie (t½ = 4,5 h). La clairance totale de 3-OHBaP du corps est principalement gouvernée par le taux de transfert de la bile vers le tractus gastro-intestinal (t½ ≈ 4 h). Le modèle toxicocinétique à plusieurs compartiments a réussi à simuler un ensemble indépendant de profils urinaires publiés sur le 3-OHBaP. Ce modèle toxicocinétique à compartiments s'est avéré utile pour la determination des facteurs biologiques déterminants de la cinétique du BaP et du 3-OHBaP. Par la suite, un modèle pharmacocinétique à base physiologique (PCBP) reproduisant le devenir du BaP et du 3-OHBaP chez le rat a été construit. Les organes (ou tissus) représentés comme des compartiments ont été choisis en fonction de données expérimentales obtenues in vivo chez le rat. Les coefficients de partition, les coefficients de perméabilité, les taux de métabolisation, les paramètres d'excrétion, les fractions absorbées et les taux d'absorption pour différentes voies d’exposition ont été obtenus directement à partir des profils sanguins, tissulaires, urinaires et fécaux du BaP et du 3-OHBaP. Les valeurs de ces derniers paramètres ont été calculées par des procédures Monte-Carlo. Des analyses de sensibilité ont ensuite été réalisées pour s’assurer de la stabilité du modèle et pour établir les paramètres les plus sensibles de la cinétique globale. Cette modélisation a permis d’identifier les facteurs déterminants de la cinétique: 1) la sensibilité élevée des paramètres de la métabolisation hépatique du BaP et du 3-OHBaP ainsi que du taux d'élimination; 2) la forte distribution du BaP dans les poumons par rapport à d'autres tissus; 3) la distribution considérable du BaP dans les tissus adipeux et le foie; 4) la forte distribution du 3-OHBaP dans les reins; 5) le transfert limité du BaP par la diffusion tissulaire dans les poumons; 6) le transfert limité du 3-OHBaP par la diffusion tissulaire dans les poumons, les tissus adipeux et les reins; 7) la recirculation entéro-hépatique significative du 3-OHBaP. Suite à des analyses de qualité des ajustements des équations du modèle aux données observées, les probabilités que les simulations reproduisent les données expérimentales par pur hasard se sont avérées toujours inférieures à 10% pour les quatre voies d’exposition : intraveineuse, orale, cutanée et respiratoire. Nous avons extrapolé les modèles cinétiques du rat à l’humain afin de se doter d’un outil permettant de reconstituer les doses absorbées chez des travailleurs exposés dans diverses industries à partir de mesures de l'évolution temporelle du 3-OHBaP dans leur urine. Les résultats de ces modélisations ont ensuite été comparés à ceux de simulations obtenues avec un modèle toxicocinétique à compartiment unique pour vérifier l’utilité comparative d’un modèle simple et complexe. Les deux types de modèle ont ainsi été construits à partir de profils sanguins, tissulaires, urinaires et fécaux du BaP et du 3-OHBaP sur des rats exposés. Ces données ont été obtenues in vivo par voie intraveineuse, cutanée, respiratoire et orale. Ensuite, les modèles ont été extrapolés à l’humain en tenant compte des déterminants biologiques essentiels des différences cinétiques entre le rat et l’humain. Les résultats ont montré que l'inhalation n'était pas la principale voie d'exposition pour plusieurs travailleurs étudiés. Les valeurs de concentrations de BaP dans l’air utilisées afin de simuler les profils d’excrétion urinaire chez les travailleurs étaient différentes des valeurs de concentrations de BaP mesurées dans l’air. Une exposition au BaP par voie cutanée semblait mieux prédire les profils temporels observés. Finalement, les deux types de modélisation se sont avérés utiles pour reproduire et pour interpréter les données disponibles chez des travailleurs.

Risk assessment of trihalomethanes from tap water in Fortaleza, Brazil

The cancer risks (CR) by oral ingestion, dermal absorption, and inhalation exposure of trihalomethanes (THM) from tap water of ten districts in Fortaleza, Brazil were estimated. The mean levels of THM compounds were obtained in Fortaleza tap water as follow: 63.9 mu g L(-1) for chloroform (CHCl(3)), 40.0 mu g L(-1) for bromodichloromethane (CHBrCl(2)), and 15.6 mu g L(-1) for dibromochloromethane (CHBr(2)Cl). Bromoform (CHBr(3)) was not detected. The mean CR for THMs in tap water is 3.96 x 10(-4). The results indicate that Fortaleza residents have a higher CR by inhalation than dermal absorption and oral ingestion. The CR for CHCl(3) contributes with 68% as compared with the total CR, followed by CHBrCl(2) (21%), and CHBr(2)Cl (11%). The hazard index (HI) is about ten times lower than unity, not indicating non-cancer effects.

Segurança das condições de aplicação de herbicidas com aerobarco em plantas daninhas aquáticas no lago da Hidrelétrica de Jupiá

Os objetivos deste trabalho foram quantificar as exposições dérmicas (EDs) e respiratórias (ERs) proporcionadas ao piloto e ao seu ajudante nas aplicações de herbicidas para o controle de plantas daninhas aquáticas com aerobarco; classificar essas condições de trabalho em seguras ou inseguras; e calcular a necessidade de controle das exposições (NCE) e o tempo de trabalho seguro (TTS). O aerobarco utilizado tinha casco de alumínio (4,85 x 2,42 m) e acionamento por hélice acoplada a motor a gasolina de 350 HP. O equipamento de pulverização era composto por bomba de diafragma com fluxo máximo de 49,69 L min-1, pressão máxima de 25 kg cm-2, acionada por motor a gasolina de 4 HP, e tanque de calda de 189 L. A barra de pulverização de alumínio era composta de duas seções laterais de 3 m, posicionadas na linha entre o encosto do banco do piloto e o início da estrutura protetora da hélice. Cada seção da barra tinha seis bicos com pontas de jato plano com indução de ar AI 100 03, espaçados de 0,5 m, e uma ponta OC 20 fixada em cada extremidade. O conjunto de pontas pulverizava faixas de 6 m de largura e aplicava o volume de calda de 200 L ha-1. O sistema tinha gerenciador de fluxo, controlado por central eletrônica acoplada a DGPS (com precisão submétrica), para corrigir automaticamente a vazão em função de alterações na velocidade real da embarcação. As EDs e ERs aos herbicidas foram calculadas com os dados substitutos das exposições às caldas, avaliadas com os traçadores cobre e manganês adicionados às caldas. As exposições foram extrapoladas para uma jornada de trabalho de seis horas. A segurança das condições de trabalho foi determinada com o cálculo da margem de segurança (MS), utilizando-se a fórmula MS = (NOEL x 70)/(QAE x 10), em que QAE = quantidade absorvível da exposição. As condições de trabalho foram classificadas em seguras, se MS>1, ou inseguras, se MS<1. As exposições proporcionadas pelas condições de trabalho foram de 10,65 mL de calda por dia para o piloto e de 16,80 mL por dia para o ajudante, que fica sentado em uma cadeira a 2,0 m à frente do piloto e da barra de pulverização. Classificaram-se como seguras as aplicações dos herbicidas glyphosate (Rodeo, 6 L ha-1), 2,4D (DMA 806 BR, 8 L ha-1) e fluridone (Sonar AQ, 0,4 L ha-1), para o piloto e o seu ajudante. Classificou-se como insegura a aplicação do herbicida diquat (Reward, 4,0 L ha-1) para as duas condições de trabalho, cujas necessidades de controle das exposições calculadas foram de 65% para o piloto e de 78% para o ajudante do piloto.

Efeitos do período e volume de aplicação na segurança dos tratoristas aplicando herbicidas na cultura de cana-de-açúcar (Saccharum spp.)

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do período e volume de aplicação na segurança da atividade de tratoristas aplicando herbicidas na cultura de cana-de-açúcar com o pulverizador de barra montado em trator e a eficiência de equipamentos de proteção individual (EPIs) e de uma cabina acoplada ao trator. As exposições dérmicas de 13 condições de trabalho foram avaliadas e analisadas estatisticamente por meio do delineamento inteiramente ao acaso e do esquema fatorial 3 x 2 x 2 + 1. O fator A foi a condição de exposição: 1) exposição dérmica potencial (EDP) - sem nenhuma medida de segurança; 2) exposição com cabina no trator (Cabina); e 3) exposição com as vestimentas (EPI). O fator B foi o volume de aplicação: 1) 200 L ha-1 e 2) 100 L ha-1; e o fator C foi o período de aplicação: 1) diurno e 2) noturno. Como testemunha foi avaliada a EDP do tratorista aplicando na atividade usual de 300 L de calda ha-1, no período diurno. As exposições dérmicas (EDs) aos herbicidas considerados nessas condições de trabalho foram estimadas por meio de dados substitutos das EDs avaliadas ao cátion Cu+2 adicionado como traçador nas caldas aplicadas. O pulverizador utilizado foi do modelo PJ 600, com barra de 12 m de comprimento e 24 bicos de jato plano TT 110 04 ou TT 110 02. As 13 condições de trabalho avaliadas foram classificadas como seguras (MS>1) para o tratorista aplicando os herbicidas glyphosate (48% i.a.), MSMA (48%), diuron (46,8%) + hexazinone (13,2%), clomazone (50%), sulfentrazone (50%), ametryne (50%), diuron (50%), isoxaflutole (75%), metribuzin (48%), 2,4-D (80,6%), ametryne (30%) + clomazone (20%), ametryne (73,25%) + trifloxysulfuron (1,85%) e tebuthiuron (80 %) e inseguras para o herbicida atrazine (50%), nos dois períodos e nos três volumes de aplicação, e ametryne (50%), na aplicação diurna e 100 L de calda ha-1. As aplicações noturnas e os volumes de aplicação reduzidos tornaram as condições de trabalho mais seguras, exceto para o atrazine. A eficiência dos EPIs para a aplicação de 300 L ha-1 variou de 69,5 a 89,3%, e a da cabina do trator variou entre 76,4 e 83,3%, em relação aos volumes reduzidos de 100 e 200 L ha-1.

Eficiência de vestimentas hidrorrepelentes novas na proteção do tratorista em pulverizações de agrotóxicos em goiaba com o turbopulverizador

Os objetivos do trabalho foram: quantificar as exposições dérmicas e respiratórias potenciais proporcionadas ao tratorista em pulverizações de agrotóxicos, na cultura de goiaba, com o turbopulverizador; avaliar a eficiência de duas vestimentas de proteção individual; avaliar a segurança e classificar estas condições de trabalho em seguras ou inseguras para cada agrotóxico considerado. A exposição dérmica potencial proporcionada ao tratorista pela condição de trabalho foi de 3.807,3 mL de calda/7h. A eficiência do conjunto de proteção individual Agro Light foi de 96,7 %, e a do Azeredo, 96,2 %. A exposição dérmica potencial nas regiões do corpo mais expostas do tratorista à pulverização, em ordem decrescente, foram os pés, os braços, as coxas+pernas-frente e o tronco-atrás. A exposição dérmica não-controlada pelos conjuntos de proteção individual foi igualmente distribuída em todas as regiões do corpo do tratorista devido aos controles das exposições dérmicas que proporcionaram às regiões mais expostas do corpo. Foram classificadas como seguras as pulverizações de três dos 17 agrotóxicos considerados e sete com o uso das vestimentas de proteção individual. As demais foram classificadas como inseguras.

Segurança no trabalho de preparo de calda no tanque de 2.000l do turbopulverizador com formulações líquidas de agrotóxicos registradas para a cultura de goiaba

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Segurança das condições de trabalho de tratorista em aplicações de herbicidas em soja e amendoim e eficiência de equipamentos de proteção individual

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efficiency of safety measures applied to a manual knapsack sprayer for paraquat application to Maize (Zea mays L.)

The objectives of the present study were to evaluate the safety of mixer/loaders and applicators of paraquat to maize crop by knapsack sprayers and to determine the efficacy of safety measures applied to the sprayers. Potential dermal exposure (PDE) was evaluated in 22 worker body parts. The Cu2+ cation of a copper-based fungicide was used as tracer in the spray solution. Sanitary pads and cotton gloves were used to collect the pesticide solution on the sampled body parts. It was observed that paraquat application in front of the applicator's body (0.5 and 1.0 m lance) is unsafe because PDE was 1,979.8 ml/day (for 0.5 m lance) and 1,290.4 ml/day (for 1.0 m lance) and needs 50-80% and 37-69% control of PDE respectively. Control can be achieved by the use of protective garment on the legs and feet only, which received 92-93% of the PDE. Switching the spray nozzle to the back of the operator reduced the PDE by 98% and was sufficient to make working conditions safe, while maintaining the efficiency of application and making the work lighter and more comfortable. Mixer/loaders received 86% of the PDE to the hands and the work condition was safe (MOS > 1), however impermeable gloves could be used as a further safety measure.