Хлордан , или хлордан , — это хлорорганическое соединение , которое использовалось в качестве пестицида . Это белое твердое вещество. В Соединенных Штатах хлордан использовался для обработки от термитов примерно 30 миллионов домов, пока его не запретили в 1988 году. [4] Хлордан был запрещен 10 годами ранее для продовольственных культур, таких как кукуруза и цитрусовые , а также для газонов и домашних садов. [5]
Как и другие хлорированные циклодиеновые инсектициды, хлордан классифицируется как органический загрязнитель, опасный для здоровья человека. Он устойчив к деградации в окружающей среде и в организме человека/животных и легко накапливается в липидах (жирах) человека и животных. [6] Воздействие этого соединения было связано с раком , диабетом и неврологическими расстройствами.
Техническая разработка хлордана была случайно осуществлена в Velsicol Chemical Corporation Джулиусом Хайманом в 1948 году во время поиска возможных применений побочного продукта производства синтетического каучука . Хлорированием этого побочного продукта легко и дешево производились стойкие и мощные инсектициды. Атомы хлора, 7 в случае гептахлора, 8 в хлордане и 9 в случае нонахлора, окружают и стабилизируют циклодиеновое кольцо, и поэтому эти соединения называются циклодиенами. Другими членами семейства циклодиенов хлорорганических инсектицидов являются альдрин и его эпоксид, дильдрин , а также эндрин , который является стереоизомером дильдрина. Циклодиен получил свое название от гексахлорциклопентадиена , предшественника в его производстве.
Гексахлорциклопентадиен образует аддукт Дильса-Альдера с циклопентадиеном , давая промежуточный хлорден [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 является более биоактивным. [5] Смесь, состоящая из 147 компонентов, называется техническим хлорданом. [8] [9]
-Heptachlor.svg/1280px-(+)-Heptachlor.svg.png)
При синтезе хлордан выглядит как белые или почти белые кристаллы, но чаще всего он продавался в различных формулах, таких как масляные растворы, эмульсии, спреи, дусты и порошки. Эти продукты продавались в Соединенных Штатах с 1948 по 1988 год.
Из-за беспокойства о вреде 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 внутри помещений обработанных домов, EPA запретило оставшееся 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) дольше 1 дня. EPA установило предел в питьевой воде в 2 ppb. [ необходима цитата ]
Хлордан очень устойчив в окружающей среде, поскольку он не распадается легко. Тесты воздуха в жилых помещениях правительства США, спустя 32 года после обработки хлорданом, показали уровни хлордана и гептахлора в 10-15 раз превышающие минимальные уровни риска (20 нанограмм/кубический метр воздуха), опубликованные Центрами по контролю и профилактике заболеваний. [ необходима цитата ] Период его полураспада в окружающей среде составляет от 10 до 20 лет. [11]
В 1948–1988 годах хлордан был распространенным пестицидом для кукурузы и цитрусовых культур, а также методом борьбы с домашними термитами. [6] Пути воздействия хлордана включают употребление в пищу 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 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 домашней обработки уровни хлордана в воздухе помещений все еще могут превышать минимальные уровни риска (MRLs) как для рака, так и для хронических заболеваний на порядки величин. [13] Хлордан медленно выводится через фекалии, мочу и через грудное молоко у кормящих матерей. Он способен проникать через плаценту и поглощаться развивающимися плодами у беременных женщин. [14] Продукт распада хлордана, метаболит оксихлордан, накапливается в крови и жировой ткани с возрастом. [15]
Будучи гидрофобным, хлордан прилипает к частицам почвы и попадает в грунтовые воды очень медленно из-за своей низкой растворимости (0,009 ppm). Для его разложения требуются многие годы. [16] Хлордан биоаккумулируется в животных. [17] Он очень токсичен для рыб, его LD 50 составляет 0,022–0,095 мг/кг (перорально).
Оксихлордан (C 10 H 4 Cl 8 O), первичный метаболит хлордана, и эпоксид гептахлора, первичный метаболит гептахлора, наряду с двумя другими основными компонентами смеси хлордана, цис -нонахлором и транс -нонахлором, являются основными биоаккумулирующимися компонентами. [8] транс -нонахлор более токсичен, чем технический хлордан, а цис -нонахлор менее токсичен. [8]
Хлордан и гептахлор известны как стойкие органические загрязнители (СОЗ), классифицируемые как «грязная дюжина» и запрещенные 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 предстательной железы, [21] ожирения, [22] рака яичек, [23] рака молочной железы. [24]
Эпидемиологическое исследование, проведенное Национальным институтом рака, показало, что более высокие уровни хлордана в пыли на полу домов связаны с более высокими показателями неходжкинской лимфомы у жильцов. [25] Вдыхание хлордана в воздухе помещений является основным путем воздействия этих уровней на ткани человека. В настоящее время EPA определило концентрацию 24 нанограмма на кубический метр воздуха (нг/м 3 ) для соединений хлордана в течение 20-летнего периода воздействия как концентрацию, которая увеличит вероятность рака на 1 из 1 000 000 человек. Эта вероятность развития рака увеличивается до 10 из 1 000 000 человек при воздействии 100 нг/м 3 и до 100 из 1 000 000 человек при воздействии 1000 нг/м 3 . [26]
Нераковые эффекты хлордановых соединений на здоровье, которые включают диабет, резистентность к инсулину, мигрени, респираторные инфекции, активацию иммунной системы, беспокойство, депрессию, нечеткое зрение, спутанность сознания, трудноизлечимые припадки, а также постоянные неврологические повреждения, [27], вероятно, затрагивают больше людей, чем рак. Транс-нонахлор и оксихлордан в сыворотке крови 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 в 20 нг/м 3 как минимальный уровень риска (MRLs). 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 обработки от термитов, и период полураспада может составлять до 30 лет. Хлордан имеет низкое давление паров и медленно улетучивается в воздух дома/здания выше. Для удаления хлордана из воздуха в помещении требуется либо вентиляция (теплообменная вентиляция), либо фильтрация активированным углем. Инженерный корпус армии США предпринял попытку химической очистки почвы от хлордана путем смешивания хлордана с водной известью и персульфатом. В исследовании фиторемедиации было обнаружено , что мятлик луговой и райграс пастбищный минимально подвержены воздействию хлордана, и оба растения впитывают его в свои корни и побеги. [30] Микоремедиация почвы от хлордана показала, что уровни загрязнения были снижены. [30] Было обнаружено, что грибок 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 )