Бромметан , широко известный как бромистый метил , является органобромным соединением с формулой C H 3 Br . Этот бесцветный, не имеющий запаха, негорючий газ производится как промышленным, так и биологическим путем. Это признанный озоноразрушающий химикат. Он широко использовался в качестве пестицида, пока его не прекратили использовать большинство стран в начале 2000-х годов. [5] С точки зрения химии это один из галометанов .
По оценкам, морские организмы производят 56 000 тонн в год. [6] В небольших количествах его также производят некоторые наземные растения, такие как представители семейства Brassicaceae .
В 2009 году было произведено около 24 000 тонн бромистого метила. [7] Его производство было ограничено Монреальским протоколом , так что в 1983 году производство почти вдвое превысило уровень 2009 года. Он производится путем обработки метанола бромом в присутствии серы или сероводорода: [5]
Большая часть бромистого метила используется для фумигации , а часть — для производства других продуктов. Он широко применяется в качестве стерилизатора почвы , в основном для производства семян, но также и для некоторых культур, таких как клубника [8] [9] и миндаль . Бромметан безопаснее и эффективнее некоторых других стерилизаторов почвы. Его потеря для семенной промышленности привела к изменениям в культурных практиках с возросшей зависимостью от стерилизации почвы паром , механического рытья и паровых сезонов. [ необходима цитата ] Бромметан также использовался в качестве фумиганта общего назначения для уничтожения различных вредителей, включая крыс и насекомых. Бромметан обладает слабыми фунгицидными свойствами. Бромметан — единственный фумигант, разрешенный (термическая обработка — единственный другой вариант) в соответствии с правилами ISPM 15 при экспорте твердой деревянной упаковки (поддоны для вилочных погрузчиков, ящики, распорки) в страны, соответствующие ISPM 15. Бромметан используется для подготовки полей для гольфа, в частности для контроля за бермудской травой . Монреальский протокол предусматривает поэтапный отказ от использования бромметана.
Бромметан также является прекурсором в производстве фармацевтических препаратов, таких как неостигмина бромид , панкурония бромид , пропантелина бромид ], пиридостигмина бромид , производные атропина , клидиния бромид , клобазам , демекария бромид , гликопирролат и векурония бромид . Он является прекурсором многих обычных химикатов, часто как метилирующий агент. [5]
Бромметан когда-то использовался в специальных огнетушителях , до появления менее токсичных галонов, так как он не проводит электричество и не оставляет следов. Он использовался в основном для электрических подстанций, военных самолетов и других промышленных опасностей. Он никогда не был так популярен, как другие агенты из-за своей высокой стоимости и токсичности. Бромметан использовался с 1920-х по 1960-е годы и продолжал использоваться в системах пожаротушения авиационных двигателей до конца 1960-х годов. [ необходима цитата ]
Бромметан легко фотолизуется в атмосфере, высвобождая радикалы брома, которые гораздо более разрушительны для стратосферного озона, чем хлор. Как таковой, он подпадает под требования по поэтапному отказу Монреальского протокола 1987 года по веществам, разрушающим озоновый слой .
Лондонская поправка 1990 года добавила бромметан в список ОРВ, подлежащих поэтапному отказу. Поэтапный отказ начался в Соединенных Штатах в 1993 году, произведенные объемы были ограничены уровнем 1991 года. Все развитые страны Монреальского протокола сократили как произведенные, так и импортируемые объемы на 25% в 1999 году, на 50% в 2001 году, на 75% в 2003 году, на 100% в 2005 году. [10] В 2003 году Глобальный экологический фонд одобрил финансирование совместного проекта ЮНЕП и ПРООН по полному отказу от бромистого метила в секторе в семи странах Центральной Европы и Центральной Азии, который должен был быть завершен в 2007 году. [11]
В Австралии бромметан является предпочтительным фумигантом Департамента сельского хозяйства и водных ресурсов для большинства органических товаров, импортируемых в Австралию. [12] Департамент проводит сертификацию фумигации бромистым метилом как для отечественных, так и для иностранных фумигаторов, которые затем могут фумигировать контейнеры, предназначенные для Австралии. Список альтернативных фумигантов доступен для товаров, импортируемых из Европы (в так называемой базе данных BICON), где фумигация бромистым метилом запрещена. [13] В качестве альтернативы департамент разрешает фумигацию контейнеров из Европы бромистым метилом по прибытии в Австралию.
В Новой Зеландии бромметан используется в качестве фумиганта для целых бревен, предназначенных для экспорта. Экологические группы и Партия зеленых выступают против его использования. [14] [15] В мае 2011 года Управление по управлению экологическими рисками (ERMA) ввело новые правила его использования, которые ограничивают уровень воздействия фумиганта на население, устанавливают минимальные буферные зоны вокруг мест фумигации, предусматривают уведомление близлежащих жителей и требуют от пользователей контролировать качество воздуха во время фумигации и ежегодно отчитываться перед ERMA. Все фумигации бромистым метилом должны использовать технологию повторного улавливания к 2025 году. [16]
В Соединенных Штатах бромметан регулируется как пестицид в соответствии с Федеральным законом об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах (FIFRA; 7 USC 136 и далее) и как опасное вещество в соответствии с Законом о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA; 42 USC 6901 и далее), а также подлежит требованиям отчетности в соответствии с Законом о планировании действий в чрезвычайных ситуациях и праве сообщества на информацию (EPCRA; 42 USC 11001 и далее). Закон США о чистом воздухе (CAA; 42 USC 7401 и далее). Поправка 1998 года (PL 105-178, Раздел VI) привела дату поэтапного отказа от Закона о чистом воздухе в соответствие с датой Монреальского протокола. [17] [18] [10] В то время как Монреальский протокол серьезно ограничил использование бромметана на международном уровне, Соединенные Штаты успешно лоббировали исключения для критически важных видов использования. [19] Исключения для критически важного использования позволяют Соединенным Штатам продолжать использовать MeBr до тех пор, пока его полный отказ от него не будет запланирован на 2017 год. [20] [ требуется обновление ]
Чили отказалась от использования бромметана в традиционном сельском хозяйстве с 2015 года, за исключением 100% чистой формулы, которая в основном используется для карантинной борьбы с вредителями и при предотгрузочной обработке фруктов, экспортируемых в отрасль. [21]
В настоящее время в сельском хозяйстве используются альтернативы бромметану, а также разрабатываются другие альтернативы, включая пропиленоксид и фурфурол . [22] Для Австралии доступен список альтернативных фумигантов для товаров, импортируемых из Европы (в так называемой базе данных BICON), где фумигация бромистым метилом запрещена. [13]
Альтернативой бромметану для структурной фумигации термитов является сульфурилфторид , который является мощным парниковым газом . Он также используется в экспортируемых сельскохозяйственных товарах для предотвращения распространения инвазивных видов . [23]
Кратковременное воздействие высоких концентраций и длительное вдыхание более низких концентраций проблематичны. [24] Уровни воздействия, приводящие к смерти, варьируются от 1600 до 60 000 ppm, в зависимости от продолжительности воздействия (для сравнения, уровни воздействия от 70 до 400 ppm оксида углерода охватывают тот же спектр заболеваний/смерти). Концентрации в диапазоне 60 000 ppm могут быть немедленно смертельными, в то время как токсические эффекты могут проявиться после длительного воздействия концентраций значительно ниже 1000 ppm.
«Для профессионального воздействия бромистого метила рекомендуется TLV–TWA в 1 ppm (3,89 мг/м3)» — средневзвешенное значение ACGIH за 8 часов. Концентрация, непосредственно опасная для жизни или здоровья, по версии NIOSH: «Пересмотренная IDLH для бромистого метила составляет 250 ppm на основе данных об острой ингаляционной токсичности у людей [Clarke et al. 1945]. Это может быть консервативным значением из-за отсутствия соответствующих данных об острой токсичности для работников, подвергающихся воздействию концентраций выше 220 ppm. [Примечание: NIOSH рекомендует в рамках своей политики в отношении канцерогенов носить «наиболее защитные» респираторы для бромистого метила при любой обнаруживаемой концентрации.]» Обнаруживаемая концентрация с помощью трубки Дрейгера составляет 0,5 ppm.
Наибольшую обеспокоенность вызывают респираторные, почечные и неврологические эффекты.
Для обработки деревянной упаковки требуется концентрация до 16 000 ppm.
NIOSH считает бромистый метил потенциальным профессиональным канцерогеном, как определено политикой OSHA в отношении канцерогенов [29 CFR 1990]. «Бромистый метил показал значительную зависимость между дозой и реакцией на риск рака простаты». [25]
Проявление токсичности после воздействия может включать латентный период в несколько часов, за которым следуют такие признаки, как тошнота , боль в животе, слабость, спутанность сознания, отек легких и судороги. Лицам, пережившим острую фазу, часто требуется длительное выздоровление. Стойкие неврологические дефициты, такие как астения , когнитивные нарушения, оптическая атрофия и парестезия, часто присутствуют после умеренного или тяжелого отравления. Концентрации неорганического бромида, метаболита бромметана, в крови или моче полезны для подтверждения диагноза отравления у госпитализированных пациентов или для оказания помощи в судебно-медицинском расследовании случая смертельной передозировки. [26]
