Хлордан , или хлордан , представляет собой хлорорганическое соединение , которое использовалось в качестве пестицида . Это белое твердое вещество. В Соединенных Штатах хлордан использовался для обработки от термитов примерно в 30 миллионах домов, пока он не был запрещен в 1988 году . [4] Хлордан был запрещен 10 годами ранее для пищевых культур, таких как кукуруза и цитрусовые , а также для газонов и домашних садов. [5]
Как и другие хлорированные циклодиеновые инсектициды, хлордан относится к органическим загрязнителям , опасным для здоровья человека. Он устойчив к разложению в окружающей среде и в организме человека/животных и легко накапливается в липидах (жирах) человека и животных. [6] Воздействие этого соединения связано с раком , диабетом и неврологическими расстройствами.
Технический хлордан был разработан Джулиусом Хайманом в Velsicol Chemical Corporation в 1948 году во время поиска возможных вариантов использования побочного продукта производства синтетического каучука . Путем хлорирования этого побочного продукта можно было легко и дешево производить стойкие и мощные инсектициды. Атомы хлора (7 в случае гептахлора, 8 в случае хлордана и 9 в случае нонахлора) окружают и стабилизируют циклодиеновое кольцо, поэтому эти соединения называются циклодиенами. Другими членами семейства циклодиеновых хлорорганических инсектицидов являются альдрин и его эпоксид, дильдрин , а также эндрин , который является стереоизомером дильдрина. Циклодиен получил свое название от гексахлорциклопентадиена , предшественника при его производстве.
Гексахлорциклопентадиен образует аддукт Дильса-Альдера с циклопентадиеном с образованием промежуточного хлордена [3734-48-3]; Хлорирование этого аддукта дает преимущественно два изомера хлордана, α и β, в дополнение к другим продуктам, таким как транс -нонахлор и гептахлор . [7] β-изомер широко известен как гамма и более биоактивен. [5] Смесь, состоящая из 147 компонентов, называется техническим хлорданом. [8] [9]
Хлордан при синтезе выглядит как белые или почти белые кристаллы, но чаще всего он продается в различных формах в виде масляных растворов, эмульсий, спреев, пыли и порошков. Эта продукция продавалась в США с 1948 по 1988 год.
Из-за опасений по поводу вреда для здоровья человека и окружающей среды Агентство по охране окружающей среды США (EPA) запретило все виды использования хлордана в 1983 году, за исключением борьбы с термитами в деревянных конструкциях (например, домах). После многочисленных сообщений о хлордане в воздухе обработанных домов, EPA запретило дальнейшее использование хлордана в 1988 году. [10] EPA рекомендует детям не пить воду с содержанием хлордана более 60 частей на миллиард частей питьевой воды (60 ppb) в течение более 1 дня. Агентство по охране окружающей среды установило ограничение на содержание питьевой воды в размере 2 частей на миллиард. [ нужна цитата ]
Хлордан очень устойчив в окружающей среде, поскольку он нелегко разлагается. Анализы воздуха в правительственном жилом доме США через 32 года после обработки хлорданом показали, что уровни хлордана и гептахлора в 10-15 раз превышают минимальные уровни риска (20 нанограммов на кубический метр воздуха), опубликованные Центрами по контролю заболеваний. [ нужна цитата ] Период полураспада в окружающей среде составляет от 10 до 20 лет. [11]
В 1948–1988 годах хлордан был распространенным пестицидом для кукурузы и цитрусовых, а также методом борьбы с домашними термитами. [6] Пути воздействия хлордана включают употребление в пищу сельскохозяйственных культур, выращенных на загрязненной хлорданом почве, вдыхание воздуха в обработанных хлорданом домах и на свалках, а также употребление в пищу продуктов с высоким содержанием жиров, таких как мясо, рыба и молочные продукты, поскольку хлордан накапливается в организме. в жировой ткани. [12] Агентство по охране окружающей среды США сообщило, что более 30 миллионов домов были обработаны техническим хлорданом или техническим хлорданом с гептахлором. В зависимости от места домашнего лечения уровень хлордана в воздухе помещений все еще может на порядки превышать минимальные уровни риска (MRL) как для рака, так и для хронических заболеваний. [13] Хлордан медленно выводится через кал, мочу и грудное молоко у кормящих матерей. Он способен проникать через плаценту и поглощаться развивающимся плодом беременных женщин. [14] Продукт распада хлордана, метаболит оксихлордан, с возрастом накапливается в крови и жировой ткани. [15]
Будучи гидрофобным, хлордан прилипает к частицам почвы и медленно попадает в грунтовые воды из-за своей низкой растворимости (0,009 частей на миллион). Для деградации требуется много лет. [16] Хлордан биоаккумулируется в организме животных. [17] Он очень токсичен для рыб: LD 50 составляет 0,022–0,095 мг/кг (перорально).
Оксихлордан (C 10 H 4 Cl 8 O), основной метаболит хлордана, и эпоксид гептахлора, основной метаболит гептахлора, наряду с двумя другими основными компонентами смеси хлордана, цис -нонахлором и транс -нонахлором, являются основными биоаккумулирующие компоненты. [8] транс -нонахлор более токсичен, чем технический хлордан, а цис -нонахлор менее токсичен. [8]
Хлордан и гептахлор известны как стойкие органические загрязнители (СОЗ), отнесены к «грязной дюжине» и запрещены Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнителях 2001 года . [18]
Воздействие хлордана/гептахлора и/или его метаболитов (оксихлордана, эпоксида гептахлора) является фактором риска развития диабета 2 типа, [19] лимфомы, [20] рака простаты, [21] ожирения, [22] рака яичек , [23] при раке молочной железы. [24]
Эпидемиологическое исследование, проведенное Национальным институтом рака, показало, что более высокие уровни хлордана в пыли на полах домов связаны с более высоким уровнем заболеваемости неходжкинской лимфомой у жильцов. [25] Вдыхание хлордана в воздухе помещений является основным путем воздействия хлордана в тканях человека. В настоящее время Агентство по охране окружающей среды определило концентрацию соединений хлордана в 24 нанограмм на кубический метр воздуха (нг/м 3 ) в течение 20-летнего периода воздействия как концентрацию, которая увеличивает вероятность заболевания раком на 1 из 1 000 000 человек. Эта вероятность развития рака возрастает до 10 на 1 000 000 человек при воздействии 100 нг/м 3 и до 100 на 1 000 000 при воздействии 1 000 нг/м 3 . [26]
Нераковые последствия соединений хлордана для здоровья, которые включают диабет, резистентность к инсулину, мигрень, респираторные инфекции, активацию иммунной системы, тревогу, депрессию, нечеткость зрения, спутанность сознания, трудноизлечимые судороги, а также необратимые неврологические повреждения [27 ] , вероятно, влияют на здоровье. больше людей, чем рак. Транснонахлор и оксихлордан в сыворотке матерей во время беременности были связаны с поведением, связанным с аутизмом у потомства в возрасте 4–5 лет. [28] Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR) определило концентрацию хлордановых соединений 20 нг/м 3 как минимальный уровень риска (MRL). ATSDR определяет минимальный уровень риска как оценку ежедневного воздействия на человека дозы химического вещества, которая, вероятно, не будет иметь заметного риска неблагоприятных нераковых эффектов в течение определенной продолжительности воздействия. [29]
Хлордан применялся под домом/зданием во время лечения термитов, период полураспада может достигать 30 лет. Хлордан имеет низкое давление паров и медленно улетучивается в воздух дома/здания наверху. Для удаления хлордана из воздуха в помещении требуется либо вентиляция (теплообменная вентиляция), либо фильтрация с активированным углем. Инженерный корпус армии США предпринял попытку химического восстановления хлордана в почвах путем смешивания хлордана с водной известью и персульфатом. В ходе исследования по фиторемедиации было обнаружено, что мятлик Кентуккийский и райграс многолетний минимально подвергаются воздействию хлордана, и оба они поглощают его своими корнями и побегами. [30] Микоремедиация хлордана в почве показала, что уровень загрязнения снизился. [30] Было обнаружено, что гриб Phanerochaete chrysosporium снижает концентрацию хлордана на 21% в воде за 30 дней и в твердых веществах за 60 дней. [31]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )