| DDT | |
|---|---|
| Všeobecné | |
| Tradiční jména | dichlordifenyltrichlormethylmethan |
| Chem. vzorec | C14H9C15 |
| Fyzikální vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 354,49 g/ mol |
| Hustota | 0,99 g/cm³ |
| Tepelné vlastnosti | |
| T. tát. | 108,5 ℃ |
| T. dec. | 110 ℃ |
| Klasifikace | |
| Číslo CAS | 50-29-3 |
| PubChem | 3036 |
| ChemSpider | 2928 |
| číslo EINECS | 200-024-3 |
| RTECS | 3325000 KJ |
| CHEBI | 16130 |
| drogová banka | DB13424 |
| ÚSMĚVY | |
| C1=CC(=CC=C1C(C2=CC=C(C=C2)Cl)C(Cl)(Cl)Cl)Cl | |
| InChI | |
| InChI=lS/C14H9Cl5/c15-11-5-1-9(2-6-11)13(14(17.18)19)10-3-7-12(16)8-4-10/h1- 8.13H | |
| Bezpečnost | |
| LD 50 | 87 mg/kg (krysy, orálně) 250 mg/kg (králíci, orálně) |
| Toxicita | vysoce toxické pro studenokrevné živočichy, hmyz a malé teplokrevné živočichy; toxické pro většinu teplokrevných zvířat a lidí
|
| R věty | R25 , R40 , R48/25 , R50/53 |
| S-věty | (S1/2) , S22 , S36/37 , S45 , S60 , S61 |
| Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25℃, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak. | |
DDT (1,1,1-trichlor-2,2-bis (4-chlorfenylethan) podle nomenklatury IUPAC , podle racionální nomenklatury - trichlormethyldi ( p - chlorfenyl) methan) - insekticid používaný proti komárům , škůdcům bavlníku , sójové boby , arašídy . Derivát chlorbenzenu . Jeden z mála skutečně účinných prostředků proti sarančatům . Zakázáno pro použití v mnoha zemích kvůli skutečnosti, že se může hromadit v těle zvířat, lidí. Někteří ekologičtí aktivisté tvrdí, že má zvláště škodlivý vliv na rozmnožování ptáků (hromadí se ve skořápkách vajec). Navzdory tomu se v mnoha zemích používá v omezené míře. Nyní zakázáno.
Rozšířený název pro DDT je „prach“ (prach je přípravná forma, nikoli samotná účinná látka).
Oficiální stanovisko WHO k použití DDT při kontrole vektorů malárie: DDT se doporučuje pro prevenci malárie.
DDT (C 14 H 9 Cl 5 ) je klasickým příkladem insekticidu. Ve formě je DDT bílá krystalická látka, bez chuti a téměř bez zápachu.
V roce 1939 švýcarský chemik Paul Müller objevil, že 4,4-dichlordifenyltrichlorethan (DDT) má insekticidní vlastnosti. Müller však nebyl objevitelem samotné látky, první informace o DDT byly publikovány již v roce 1873 ve zprávách Německé chemické společnosti. Novou sloučeninu jako první získal rakouský student Othmar Zeidler ( en: Othmar Zeidler ), ale jak už to tak bývá, mladý chemik neměl ani ponětí o praktickém významu jím objevené látky. Tento objev si nezasloužil pozornost ani u tehdejší vědecké komunity [1] .
Ale rok po Mullerově objevu insekticidních vlastností DDT, vedení společnosti GE Geigy Corporation, chápouce skvělé vyhlídky, patentuje nový lék [1] .
V roce 1942 byly provedeny první polní pokusy nového kontaktního insekticidu na mouchy, mandelinky bramborové, mšice, molice a mnoho dalších škůdců. Během experimentů byly testovány různé preparativní formy DDT: roztoky, emulze, granule. Výsledky experimentů byly ohromující a o několik měsíců později se DDT začalo prodávat. Objev Paula Müllera byl skutečně revoluční. Nový insekticid se stal prvním spolehlivým prostředkem se stabilním účinkem proti škůdcům na obilninách, kukuřici, zelenině, průmyslových a melounových plodinách, v zahradách a sklenících.
V roce 1948 byl Paul Müller oceněn Nobelovou cenou za medicínu za svůj objev „za objev vysoké účinnosti DDT jako kontaktního jedu“ . Bylo to poprvé a poprvé v historii, kdy vědec získal nejvyšší ocenění za objev pesticidu . Toto ocenění však nebylo jen za zachráněnou úrodu, ale také za miliony zachráněných lidských životů [1] .
V roce 1970 byl DDT odstraněn ze seznamu pesticidů povolených pro použití v SSSR. Ani poté se však jeho výroba nezastavila. Až do konce 80. let. byl používán v mnoha oblastech SSSR k prevenci šíření malárie a klíšťové encefalitidy. [2]
DDT je extrémně účinný a velmi snadno dostupný insekticid. Získává se kondenzací chlorbenzenu (C 6 H 5 Cl) s chloralem (Cl 3 CCHO) v koncentrované kyselině sírové (H 2 SO 4 ).
DDT je externí insekticid, to znamená, že způsobuje smrt při vnějším kontaktu; působí na nervový systém hmyzu.
K dosažení 100% úhynu písečných mušek a druhů Lutzomyia longipalpis v ní obsažených je potřeba méně než 1000 mikrogramů na litrovou láhev [3] .
Kromě domácího použití jako prostředek pro hubení škůdců, jako jsou mouchy , švábi a moli , a zemědělských výhod jako prostředek pro hubení škůdců, jako je mandelinka bramborová a mšice , má DDT řadu celosvětově uznávaných předností, mezi nimi nejvíce následující jsou významné:
Svět tak rychle získal pozitivní zkušenosti s DDT. Tato zkušenost vedla k rychlému nárůstu výroby a používání DDT. Nárůst výroby a používání DDT nebyl jediným důsledkem „dobré praxe“. To byl také důvod, proč se v myslích lidí utvářely mylné představy o netoxicitě DDT, což vedlo ke kultivaci nedbalosti při používání DDT a nedbalému přístupu k bezpečnostním normám. DDT bylo používáno všude a všude, aniž by byly v souladu s požadavky stanovenými hygienickými a epidemiologickými normami. Současná situace nemohla vést k negativním důsledkům. Vrchol této euforie nastal v roce 1962 , kdy bylo ve světě pro svůj účel použito 80 tisíc tun DDT a vyrobeno 82 tisíc tun. Poté začaly objemy výroby a používání DDT klesat.
Hlavním důvodem poklesu popularity rozšířeného používání DDT byla celosvětová diskuse o nebezpečích DDT, o kterou se zasloužila kniha americké spisovatelky Rachel Carson „Silent Spring“ („ Anglicky tiché jaro “), ve které Carson tvrdil, že použití DDT má škodlivý účinek na reprodukční funkci u ptáků . Carsonova kniha vyvolala ve Spojených státech široký ohlas. Na Carsonovu stranu se postavily různé ekologické organizace, jako je Environmental Defense Fund , National Wildlife Federation . Na straně odpůrců Carsonu se postavili výrobci DDT a je podporující státní správa zastoupená Agenturou pro ochranu životního prostředí. Debata o nebezpečích DDT brzy eskalovala z národních na mezinárodní.
Carson ve své knize čerpá z výzkumu Jamese DeWitta shrnutého v jeho článcích „ Účinky chlorovaných uhlovodíkových insekticidů na křepelky a bažanty“ a „Chronická toxicita pro křepelky “ “ Chronická toxicita pro křepelky a Bažanti některých chlorovaných insekticidů” ). Carson chválí DeWittův výzkum, jeho pokusy na křepelkách a bažantech nazývá klasickými, ale tím zkresluje údaje, které DeWitt během svého výzkumu získal. Carson tedy s odkazem na DeWitta píše, že „experimenty Dr. DeWitta (na křepelkách a bažantech) prokázaly skutečnost, že vystavení DDT, aniž by způsobilo nějaké znatelné poškození ptáků, může vážně ovlivnit reprodukci. Křepelky krmené dietou s DDT přežily celou dobu rozmnožování a dokonce produkovaly normální počet vajíček s živými embryi. Z těchto vajec se ale vylíhlo jen málo kuřat.
Faktem je, že z křepelčích vajec, které jedly potraviny obsahující DDT ve velkém množství, konkrétně 200 ppm (tedy 0,02 %; např. v té době byla maximální přípustná koncentrace DDT pro vejce stanovená v SSSR 0,1 ppm ), pouze Vylíhlo se 80 % kuřat, v kontrolní skupině se však vylíhlo 83,9 % křepelčích vajec, jejichž potrava byla bez DDT. Rozdíl mezi křepelkami krmenými DDT a kontrolní skupinou byl tedy pouze 3,9 %, což znemožňovalo vyvodit závěr ohledně vlivu DDT na reprodukční funkce u ptáků.
Mnohem později bylo zjištěno, že DDT způsobuje ztenčení skořápky vajec a embryonální smrt. Různé skupiny ptáků se však velmi liší ve své citlivosti na DDT; dravci jsou nejcitlivější a v přirozených podmínkách lze často nalézt výrazné ztenčení skořápky, zatímco slepičí vejce jsou poměrně necitlivá. Kvůli vynechání Carsonové ve své knize byla většina experimentálních studií provedena s druhy necitlivými na DDT (jako je křepelka), které často vykazovaly malé nebo žádné ztenčení krunýře.
V masovém měřítku se DDT používá dvěma způsoby. První metodou je rozprašování prostředků, od stříkacích pistolí až po lehká letadla. Druhým způsobem je použití DDT v práškové formě ve formě látky, lépe známé jako „prach“. Až do poloviny roku 2000 byl v Rusku široce dostupný.
DDT je vysoce odolný vůči degradaci : do detoxikace se nezapojuje ani teplo, ani enzymy[ neznámý pojem ] cizorodé látky ani světlo nemohou mít žádný znatelný vliv na rozklad DDT. Výsledkem je, že když se DDT uvolní do životního prostředí, nějak skončí v potravinovém řetězci . V něm se DDT dokáže akumulovat ve významných množstvích, nejprve v rostlinách a poté u teplokrevných živočichů , zejména v lidském těle .
Výpočet Damena a Hayese ( 1973 ) ukázal, že na každém článku potravního řetězce dochází ke zvýšení obsahu DDT o faktor 10:
Tato rychlá akumulace DDT je jasně vidět na následujícím příkladu. Takže při studiu jednoho ekosystému v jezeře Michigan byla zjištěna následující akumulace DDT v potravních řetězcích: ve spodním bahně jezera - 0,014 mg / kg, u korýšů , kteří se živí na dně - 0,41 mg / kg, v různé ryby - 3-6 mg / kg, v tukové tkáni racků , kteří se živí touto rybou - přes 200 mg / kg.
Vysoká rozpustnost v tucích a nízká rozpustnost ve vodě způsobují zadržování DDT v tukové tkáni . Rychlost akumulace DDT v těle se liší v závislosti na typu organismu, délce expozice a koncentraci a také na podmínkách prostředí. Vysoká míra retence DDT znamená, že toxické účinky na organismy se mohou objevit s časovým zpožděním a také ve značné geografické vzdálenosti od místa expozice. Obecně platí, že organismy s vysokou nutriční hladinou mají tendenci akumulovat velká množství DDT ve srovnání s organismy s nižšími nutričními hladinami. DDT je možné přepravovat po celém světě v stěhovavých zvířatech, stejně jako v oceánských a vzdušných proudech.
DDT, hromadící se v živých organismech, na ně tedy může mít toxický účinek s různou silou v závislosti na koncentraci DDT v živém organismu.
V půdě za normálních podmínek může DDT přetrvávat až 12 let, za anaerobních podmínek může být některými typy půdních mikroorganismů rozloženo za 2–4 týdny. [2]
Dávky a koncentrace používané v lékařství a zemědělství jsou většinou bezpečné pro člověka. [4] :679 Ve vhodných koncentracích[ upřesnit ] je pro teplokrevné živočichy neškodný. Při překročení však působí i toxicky. DDT se může dostat do lidského těla dýchacími orgány, kůží, gastrointestinálním traktem, příznaky jím způsobené otravy jsou celková slabost, závratě, nevolnost, podráždění sliznic očí a dýchacích cest. Otrava DDT je zvláště nebezpečná při ošetřování prostor a osiva. DDT má akutní toxický účinek na člověka, ve velkých dávkách může způsobit smrt; karcinogenní , mutagenní , teratogenní a embryotoxické účinky, stejně jako pokles plodnosti nebyly s konečnou platností potvrzeny; DDT je schopno akumulovat se v tukových tkáních a přecházet do mléka a také případně působit inhibičně na imunitní systém člověka [9] .
V dávce 16 mg/kg vyvolává DDT u lidí křeče [10] . V malém[ objasnit ] a střední[ upřesnit ] DDT způsobuje otravu u dospělých, většinou bez znatelných negativních účinků v pětileté perspektivě, ve vysokých dávkách[ objasnit ] může způsobit smrt. Vzhledem k nebezpečí otravy DDT jsou všechny druhy práce s ním prováděny s povinným používáním osobních ochranných prostředků (montérky, bezpečnostní obuv, respirátor , plynová maska , brýle atd.).
Dostupné údaje o účincích toxických účinků DDT na člověka lze shrnout následovně. DDT má na člověka akutní toxický účinek: v malých a středních dávkách způsobuje otravu, ve velkých dávkách může způsobit smrt. DDT se hromadí v tukových tkáních těla, dostává se do mateřského mléka a může se dostat do krevního oběhu. Teoreticky při hubnutí nebo v důsledku dlouhodobé expozice může hromadění DDT v těle vést k intoxikaci organismu. Účinek DDT na lidský imunitní systém je zjevně inhibiční povahy (inhibuje aktivitu enzymů, v tomto případě inhibici tvorby protilátek), ale není to definitivně prokázáno.
Některé zdroje obsahují čistě hypotetická tvrzení o karcinogenních , mutagenních , embryotoxických, neurotoxických, imunotoxických účincích DDT na lidský organismus [11] [12] [13] . Také schváleno[ kým? ] že DDT způsobuje nebo přispívá k řadě lidských onemocnění, o kterých se dříve nepředpokládalo, že by souvisely s žádnou chemickou látkou. Patří mezi ně kardiovaskulární onemocnění , rakovina , SARS , retrorentální fibroplazie , dětská obrna , hepatitida a „neuropsychiatrické projevy“.
Údajná role DDT při způsobování poliomyelitidy byla zamítnuta poté, co se nemoc dostala pod kontrolu očkováním . (Zajímavé je, že ve 40. letech 20. století bylo DDT používáno ve Spojených státech ke kontrole much, mylně se domnívaly, že přenášejí obrnu.)
Podle článku v American Journal of Psychology byla vysoká koncentrace DDT v těle nastávajících matek statisticky spojena s vysokou pravděpodobností rozvoje autismu u jejich dětí [14] .
60letá studie Columbia University School of Public Health zjistila, že 40 let po expozici DDT se u žen rozvinou příznaky rakoviny prsu. Ukázalo se, že všechny ženy, které byly tak či onak vystaveny vysokým koncentracím DDT, se následně setkaly s rakovinou prsu. Insekticid se zpravidla projevil u žen starších 54 let, ale škodlivé účinky se mohly projevit dříve, pokud by k prvnímu kontaktu s látkou došlo v dřívějším věku [15] .
Dostupné údaje o účincích toxických účinků DDT na jiné živé organismy lze shrnout následovně. Vodní mikroorganismy jsou na působení DDT citlivější než suchozemské. Při environmentální koncentraci 0,1 µg/l je DDT schopno inhibovat růst a fotosyntézu zelených řas.
Ukazatele akutní i chronické toxicity pro různé typy vodních bezobratlých DDT nejsou stejné. Obecně DDT vykazuje vysokou akutní toxicitu pro vodní bezobratlé při koncentracích pouhých 0,3 µg/l, s toxickými účinky včetně reprodukčních a vývojových poruch, kardiovaskulárních změn a neurologických změn.
DDT je vysoce toxický pro ryby: hodnoty LC50 (96 h) získané při statických testech se pohybují od 1,5 µg/l ( okoun velkoústý ) do 56 µg/l ( gupky ). Zbytkové hladiny DDT (přes 2,4 mg/kg u jikry platýse zimního) způsobily abnormální vývoj embryí; s podobnými zbytkovými koncentracemi, jak bylo zjištěno, je spojen úhyn plůdku jezerních pstruhů v přirozených podmínkách. Hlavním cílem toxického působení DDT může být buněčné dýchání.
Žížaly nejsou citlivé na akutní toxické účinky DDT v úrovních přesahujících ty, které se pravděpodobně vyskytují v podmínkách prostředí.
DDT může mít nepříznivý vliv na reprodukční funkci ptáků, způsobit ztenčení skořápky vajec (což vede k jejich zničení) a smrt embryí.
Některé druhy savců, zejména netopýři , mohou být nepříznivě ovlivněny DDT. Netopýři chycení ve volné přírodě (u kterých se v tukové tkáni našlo zbytkové DDT) uhynuli v důsledku umělého hladovění, které sloužilo jako model pro úbytek tuku při migračních letech.
Obecně lze mechanismus vlivu DDT na životní prostředí znázornit následovně. V průběhu aplikace se DDT nevyhnutelně dostává do potravinového řetězce . Poté není neutralizován, rozkládá se na neškodné látky, ale naopak začíná cirkulovat a hromadit se v organismech živých bytostí. Kromě toho má DDT toxický účinek na živé organismy na různých úrovních potravního řetězce, což v některých případech nevyhnutelně buď tlumí životní funkce, nebo vede ke smrti živého organismu. Takový dopad na životní prostředí může vést ke změně druhové skladby flóry a fauny až k úplnému narušení potravního řetězce, což ve svém důsledku může způsobit celkovou potravinovou krizi a vést k nevratným procesům degradace zemského povrchu. ekosystém . Takže DDT bylo detekováno v Antarktidě [16] , tisíce kilometrů od nejbližších míst aplikace této chemikálie.