stringtranslate.com

Хлордан

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.

Производство, состав и использование

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.

Синтез цис- (вверху) и транс -хлордана (внизу)

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]

Происхождение, пути воздействия и процессы выведения.

Источники и пути загрязнения хлорданом воздуха в американских домах

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]

Воздействие на окружающую среду

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]

Влияние на здоровье

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]

Исправление

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]

Рекомендации

  1. ^ abcdef Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0112». Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ Sigma-Aldrich Co. , Хлордан (техническая смесь). Проверено 17 марта 2022 г.
  3. ^ «Хлордан». Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ Токсикологический профиль Хлордана, Министерство здравоохранения и социальных служб США, Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний.
  5. ^ ab Роберт Л. Меткалф «Борьба с насекомыми» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi : 10.1002/14356007.a14_263
  6. ^ ab Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR). Портал токсичных веществ: Хлордан. Последнее обновление: сентябрь 2010 г. [онлайн]. Доступно по URL: https://wwwn.cdc.gov/TSP/index.aspx?tOXID=62.
  7. ^ Дорс Марк А.; Хайтс Рональд А. (1991). «Полный анализ технического хлордана с использованием масс-спектрометрии с отрицательной ионизацией». Окружающая среда. наук. Технол. 25 (2): 245–254. Бибкод : 1991EnST...25..245D. дои : 10.1021/es00014a005.
  8. ^ abc Бонди, GS; Ньюсом, Вашингтон; Армстронг, CL; Сузуки, Калифорния; Дусе, Дж; Ферни, С; Хирлихи, СЛ; Фили, ММ; Баркер, М.Г. (2000). «Токсичность транс-нонахлора и цис-нонахлора у крыс Спраг-Доули: сравнение с техническим хлорданом». Токсикологические науки . 58 (2): 386–98. дои : 10.1093/toxsci/58.2.386 . ПМИД  11099650.
  9. ^ Лю В.; Йе Дж.; Джин М. (2009). «Энантиоселективные фитоэффекты хиральных пестицидов». J Agric Food Chem . 57 (6): 2087–2095. дои : 10.1021/jf900079y. ПМИД  19292458.
  10. ^ Пестициды и риск рака молочной железы: хлордан. Архивировано 14 июня 2012 г. в Wayback Machine , информационный бюллетень № 11, март 1998 г., Программа по раку молочной железы и факторам риска окружающей среды Корнельского университета.
  11. ^ Беннетт, GW; Балли, ДЛ; Холл, Колорадо; Фэйи, Дж. Ф.; Баттс, В.Л. и Осмун, СП (1974). «Стойкость и распространение хлордана и дильдрина, применяемых в качестве термитицидов». Бык. Окружающая среда. Контам. Токсикол . 11 (1): 64–9. Бибкод : 1974BuECT..11...64B. дои : 10.1007/BF01685030. PMID  4433785. S2CID  19893147.
  12. ^ Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR). ToxFaqs: сентябрь 1995 г. Доступно по URL: http://www.atsdr.cdc.gov/toxfaqs/tfacts31.pdf.
  13. ^ Уитмор Р.В.; и другие. (1994). «Непрофессиональное воздействие пестицидов на жителей двух городов США». Архив загрязнения окружающей среды и токсикологии . 26 (1): 47–59. Бибкод : 1994ArECT..26...47W. дои : 10.1007/bf00212793. PMID  8110023. S2CID  24736329.
  14. ^ Центр по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Национальный отчет о воздействии на человека химических веществ в окружающей среде: Информация о химических веществах: хлордан. Последнее обновление: ноябрь 2010 г. [онлайн].
  15. ^ Ли Д.; и другие. (2007). «Связь между концентрациями стойких органических загрязнителей в сыворотке крови и резистентностью к инсулину среди взрослых, не страдающих диабетом: результаты Национального обследования здоровья и питания». Уход при диабете . 30 (3): 622–628. дои : 10.2337/dc06-2190 . ПМИД  17327331.
  16. ^ «ОРГАНИК (ООО) | ПЕСТИЦИДЫ | Хлородан |». Архивировано из оригинала 14 июля 2012 г. Проверено 19 сентября 2008 г.
  17. ^ Кавита Сингх, Вим Дж. М. Хегеман, Реми ВПМ Лаане, Хинг Ман Чан (2016). «Обзор и оценка модели хирального обогащения энантиомеров хлордана в окружающей среде». Экологические обзоры . 24 (4): 363–376. дои : 10.1139/er-2016-0015.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  18. ^ 12 первоначальных СОЗ согласно Стокгольмской конвенции.
  19. ^ Евангелу, Э; и другие. (2016). «Воздействие пестицидов и диабет: систематический обзор и метаанализ». Интернационал окружающей среды . 91 : 60–68. дои : 10.1016/j.envint.2016.02.013. ПМИД  26909814.
  20. ^ Луо, Дэн; и другие. (2005). «Воздействие хлорорганических пестицидов и неходжкинской лимфомы: метаанализ наблюдательных исследований». Научные отчеты . 6 : 25768. дои : 10.1038/srep25768. ПМЦ 4869027 . ПМИД  27185567. 
  21. ^ Лим, Дж. Э.; и другие. (2015). «Концентрация в организме стойких органических загрязнителей и рак простаты». Наука об окружающей среде. Международное исследование пуллюции . 22 (15): 11275–84. doi : 10.1007/s11356-015-4315-z. PMID  25797015. S2CID  207274251.
  22. ^ Танг-Перонард, JL; и другие. (2011). «Химические вещества, нарушающие эндокринную систему, и развитие ожирения у людей: обзор». Обзоры ожирения . 12 (8): 622–36. дои : 10.1111/j.1467-789x.2011.00871.x. PMID  21457182. S2CID  33272647.
  23. ^ Кук, Майкл Б; и другие. (2011). «Хлорорганические соединения и синдром дисгенезии яичек: данные о человеке». Международный журнал андрологии . 34 (4): е68–е85. дои : 10.1111/j.1365-2605.2011.01171.x. ПМК 3145030 . ПМИД  21668838. 
  24. ^ Ханджани, Наргес; и другие. (2007). «Систематический обзор и метаанализ цилодиеновых инсектицидов и рака молочной железы». Журнал экологических наук и здоровья, часть C. 25 (1): 23–52. Бибкод : 2007JESHC..25...23K. дои : 10.1080/10590500701201711. PMID  17365341. S2CID  5563053.
  25. ^ Кольт Джоанна С.; и другие. (2006). «Использование насекомых в быту и риск неходжкинской лимфомы». Эпидемиология рака, биомаркеры и профилактика . 15 (2): 251–257. doi : 10.1158/1055-9965.EPI-05-0556 . ПМИД  16492912.
  26. ^ Хлордан (технический) (CASRN 12789-03-6) | ИРИС | Агентство по охране окружающей среды США
  27. ^ ATSDR - Рекомендации по медицинскому ведению (MMG): Хлордан
  28. ^ Дж. М. Браун (2014). «Гестационное воздействие химических веществ, нарушающих работу эндокринной системы, и взаимное социальное, повторяющееся и стереотипное поведение у 4- и 5-летних детей: ДОМАШНЕЕ исследование». Перспективы гигиены окружающей среды . 122 (5): 513–520. дои : 10.1289/ehp.1307261. ПМК 4014765 . ПМИД  24622245. 
  29. ^ ATSDR - Перенаправление - Токсикологический профиль: хлордан
  30. ^ аб Медина, Виктор Ф.; Скотт А. Вайснер; Агнес Б. Морроу; Афрачанна Д. Батлер; Дэвид Р. Джонсон; Эллисон Харрисон; Кэтрин С. Нестлер. «Наследие хлордана в почвах жилых территорий, обработанных хлорорганическими пестицидами» (PDF) . Инженерный корпус армии США. Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2011 года . Проверено 10 октября 2012 г.
  31. ^ Кеннеди, Д.В.; СД Ауст; Дж. А. Бампус (1990). «Сравнительное биоразложение алкилгалогенидных инсектицидов грибом белой гнили Phanerochaete chrysosporium». Прил. Окружающая среда. Микробиол . 56:2347–2353.

Внешние ссылки