Диэлдрин: Свойства, Токсичность и Воздействие на Окружающую Среду

Введение

Использование

Химические вещества диэльдрин и альдрин широко применялись в сельскохозяйственных районах по всему миру. Это синтетические органохлороциклодиеновые пестициды, используемые для борьбы с почвенными вредителями, такими как личинки корневой гнили наргилов, личинки медведки и долгоносики, в сельском хозяйстве. Оба вещества токсичны и склонны к биоаккумуляции. Альдрин действительно разлагается до диэльдрина в живых организмах, но диэльдрин известен своей устойчивостью к бактериальному и химическому разложению в окружающей среде. И диэльдрин, и альдрин запрещены к использованию (см. раздел «Законодательство и история» ниже). Альдрин применялся для борьбы с почвенными вредителями (в частности, термитами) на посевах кукурузы и картофеля. Диэльдрин использовался в качестве инсектицида для обработки фруктов, почвы и семян. Он сохраняется в почве в течение пяти лет (период полураспада) в умеренных широтах. Альдрин и диэльдрин могут испаряться из отложений и переноситься воздушными потоками, загрязняя территории, удаленные от источников загрязнения. Их обнаруживали в арктической дикой природе, что свидетельствует о дальнем переносе из южных сельскохозяйственных регионов.

Метаболизм

Метаболизм диэлдрина происходит по различным путям. Гидратация эпоксидной группы под действием эпоксидгидролаз приводит к образованию транс-диола и дикарбоновой кислоты. Диол является наиболее важным метаболитом, образующимся у кроликов. У крыс основным путем метаболизма является гидроксилирование CH2-группы микросомальными монооксигеназами печени, приводящее к образованию 9-гидроксидиэльдрина. Вероятно, это пример энтерогепатической рециркуляции, так как желчь содержит глюкуронид, который, по-видимому, расщепляется микрофлорой кишечника. В моче крыс обнаружен интересный метаболит, впервые описанный Клейном. Метиленовая группа диэлдрина соединяется с одним концом группы ClC:CCl, формируя циклическую структуру. Другой конец исходной группы ClC:CCl превращается в кетон. Тот же метаболит образуется из фотоизомера диэлдрина, в котором формируется та же циклическая структура, но другой конец исходной хлорированной двойной связи образует группу CHCl.

Законодательство и история

Альдрины и диэльдрины запрещены в большинстве развитых стран, но альдрин все еще используется в качестве термицида в Малайзии, Таиланде, Венесуэле и некоторых частях Африки. В Канаде их продажа была ограничена в середине 1970-х годов, а последнее зарегистрированное применение этих соединений в Канаде было отозвано в 1984 году. Международная программа по химической безопасности цитирует Всемирную организацию здравоохранения, которая заявляет, что диэльдрин запрещен для использования в сельском хозяйстве, в частности, в Бразилии, Эквадоре, Финляндии, Германской Демократической Республике, Сингапуре, Швеции, Югославии и СССР. Законодательство Европейского сообщества запрещает продажу фитофармацевтических продуктов, содержащих диэльдрин. В Аргентине, Канаде, Чили, Федеративной Республике Германия, Венгрии и США его использование запрещено, за некоторыми исключениями. Использование диэльдрина ограничено в Индии, Маврикии, Того и Соединенном Королевстве. В Швейцарии его использование в промышленности запрещено, а в Японии его производство и применение находятся под контролем правительства. В Финляндии единственное разрешенное применение диэльдрина – в качестве термицида в одном клеевом составе для экспортируемой фанеры. Индия требует регистрации и лицензий для всего импорта, производства, продажи или хранения. На международном уровне продолжал расти негативный настрой по отношению к хлорорганическим и подобным соединениям, что привело к переговорам, которые вылились в Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях (СОЗ). СОЗ определяются как опасные и экологически стойкие вещества, которые могут переноситься между странами океанами и атмосферой Земли. Большинство СОЗ (включая диэльдрин) биоаккумулируются в жировых тканях человека и других животных. Стокгольмская конвенция запретила двенадцать СОЗ, получивших прозвище «грязная дюжина». К ним относятся альдикарб, токсафен, хлордан и гептахлор, хлордимеформ, хлорбензилат, DBCP, ДДТ, «дрины» (алдрин, диэльдрин и эндрин), EDB, HCH и линдан, паракват, паратион и метилпаратион, пентахлорфенол и 2,4,5-Т. Конвенция вступила в силу 17 мая 2004 года. Австралия ратифицировала конвенцию всего через три дня и стала ее участницей в августе того же года. На протяжении всего этого времени соответствующие комитеты, например, Технический комитет по сельскохозяйственным химикатам (ТКХС), постоянно оказывали давление на сокращение разрешенного использования хлорорганических веществ. К 1981 году использование диэльдрина во всем мире было ограничено сахарным тростником и бананами, и эти виды использования были отменены к 1985 году. В 1987 году была внедрена общенациональная система отзыва продукции, а в декабре того же года правительство запретило весь импорт этих химических веществ в Австралию без специального разрешения министра. В 1994 году Национальное управление по регистрации сельскохозяйственных и ветеринарных химикатов опубликовало информацию об использовании хлорорганических веществ для борьбы с термитами, рекомендовав постепенный отказ от их использования при разработке жизнеспособных альтернатив. В том же году Совет по сельскому хозяйству и управлению ресурсами Австралии и Новой Зеландии принял решение о поэтапном прекращении использования оставшихся хлорорганических веществ к 30 июня 1995 года, за исключением Северной территории. В ноябре 1997 года использование всех хлорорганических веществ, кроме мирекса, было прекращено в Австралии. Оставшиеся запасы мирекса будут использоваться только для приманочных ловушек для термитов на плантациях молодых деревьев в Северной территории до тех пор, пока запасы не иссякнут, что ожидается в ближайшем будущем. Признание негативного воздействия на здоровье стимулировало принятие многочисленных законодательных мер в отношении использования и утилизации хлорорганических пестицидов. Например, Политика по охране окружающей среды (морской) 1994 года вступила в силу в мае 1995 года в Южной Австралии. В ней определялись допустимые концентрации токсичных веществ, таких как диэльдрин, в морских водах и порядок, в котором эти уровни должны проверяться и контролироваться.

Both aldrin and dieldrin have been banned in most developed countries, but aldrin is still used as a termiticide in Malaysia, Thailand, Venezuela and parts of Africa. In Canada, their sale was restricted in the mid 1970s, with the last registered use of the compounds in Canada being withdrawn in 1984. The International Programme on Chemical Safety quotes the World Health Organization as stating dieldrin is prohibited for use in agriculture in, among others, Brazil, Ecuador, Finland, the German Democratic Republic, Singapore, Sweden, Yugoslavia, and the USSR. The European Community legislation prohibits the marketing of phytopharmaceutical products containing dieldrin. In Argentina, Canada, Chile, the Federal Republic of Germany, Hungary, and the US, its use is prohibited, with some exceptions. The use of dieldrin is restricted in India, Mauritius, Togo, and the United Kingdom. Its use in industry is prohibited in Switzerland and its manufacture and use in Japan is under government control. In Finland, the only accepted use for dieldrin is as a termiticide in one glue mixture for exported plywood. India requires registration and licences for all importation, manufacture, sale, or storage. Momentum against organochlorine and similar molecules continued to grow internationally, leading to negotiations that matured as the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants(POPs). POPs are defined as hazardous and environmentally persistent substances which can be transported between countries by the Earth's oceans and atmosphere. Most POPs (including dieldrin) bioaccumulate in the fatty tissues of humans and other animals. The Stockholm Convention banned twelve POPs, nicknamed "the dirty dozen". These include aldicarb, toxaphene, chlordane and heptachlor, chlordimeform, chlorobenzilate, DBCP, DDT, "drins" (aldrin, dieldrin and endrin), EDB, HCH and lindane, paraquat, parathion and methylparathion, pentachlorophenol, and 2,4,5 T. This took force on 17 May 2004. Australia ratified the Convention only three days later and became a party to it in August that year. Throughout this time, continuous pressure was maintained by relevant committees, for example the Technical Committee on Agricultural Chemicals (TCAC), to reduce approved organochlorine use. By 1981, the use of dieldrin worldwide was limited to sugarcane and bananas, and these uses were deregistered by 1985. In 1987, a nationwide recall system was put into place, and in December of that year, the government prohibited all imports of these chemicals into Australia without express ministerial approval. In 1994, the National Registration Authority for Agricultural and Veterinary Chemicals published a use of organochlorines in termite control, recommending the phase out of organochlorines used in termite control upon development of viable alternatives. The same year, the Agriculture and Resource Management Council of Australia and New Zealand decided to phase out remaining organochlorine uses by 30 June 1995, with the exception of the Northern Territory. In November 1997, the use of all organochlorines other than mirex was phased out in Australia. Remaining stocks of mirex are to be used only for contained baits for termites in plantations of young trees in the Northern Territory until stocks run out, which is expected in the near future. The recognition of negative impacts on health has stimulated the implementation of multiple legislative policies in regards to the use and disposal of organochlorine pesticides. For example, the Environment Protection (Marine) Policy 1994 became operational in May 1995 in South Australia. It dictated the acceptable concentration of toxicants such as dieldrin in marine waters and the manner in which these levels must be tested and tried.