Введение
Mirex – это органохлорид, который был коммерциализирован как инсектицид, а затем запрещен из-за его воздействия на окружающую среду. Это белое кристаллическое без запаха твердое вещество является производным циклопентадиена. Он стал популярен для борьбы с рыжими огненными муравьями, но благодаря своей химической устойчивости и липофильности был признан биоаккумулирующим загрязнителем. Распространение рыжего импортированного огненного муравья способствовало использованию мирекса, который также уничтожает местные виды муравьев, активно конкурирующие с огненными муравьями. Агентство по охране окружающей среды США запретило его использование в 1976 году. Его использование запрещено Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнителях.
Mirex is an organochloride that was commercialized as an insecticide and later banned because of its impact on the environment. This white crystalline odorless solid is a derivative of cyclopentadiene. It was popularized to control fire ants but by virtue of its chemical robustness and lipophilicity it was recognized as a bioaccumulative pollutant. The spread of the red imported fire ant was encouraged by the use of mirex, which also kills native ants that are highly competitive with the fire ants. The United States Environmental Protection Agency prohibited its use in 1976. It is prohibited by the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants.
Производство и применение
Мирекс был впервые синтезирован в 1946 году, но не использовался в пестицидных препаратах до 1955 года. Мирекс получают путем димеризации гексахлороциклопентадиена в присутствии хлорида алюминия. Мирекс является желудочным инсектицидом, то есть для отравления организм должен его проглотить. Применение в качестве инсектицида было сосредоточено на юго-востоке Соединенных Штатов для борьбы с импортированными огненными муравьями Solenopsis saevissima richteri и Solenopsis invicta. В период с 1962 по 1975 год на поля было внесено около 250 000 кг мирекса (US NRC, 1978). Большая часть мирекса использовалась в форме "приманки 4X", состоящей из 0,3% мирекса в 14,7% соевого масла, смешанного с 85% кукурузной крупой. Применение приманки 4X обеспечивало покрытие 4,2 г мирекса на гектар и осуществлялось с помощью самолетов, вертолетов или тракторов. Также использовались приманки 1X и 2X. Использование мирекса в качестве пестицида было запрещено в 1978 году. Стокгольмская конвенция запретила производство и использование нескольких стойких органических загрязнителей, и мирекс входит в число "грязной дюжины".
Деградация
Характерно для хлороуглеродов, мирекс не легко воспламеняется; продукты горения, как ожидается, включают в себя углекислый газ, угарный газ, хлороводород, хлор, фосген и другие хлорорганические соединения. Медленное окисление приводит к образованию хлордекона ("кепон"), близкого по строению инсектицида, который также запрещен в большинстве стран западного мира, но разлагается легче. Под воздействием солнечного света мирекс преимущественно разлагается до фотомирекса (8-моногидромирекса), а затем частично до 2,8-дигидромирекса. Мирекс обладает высокой устойчивостью к микробиологическому разложению. Он медленно дехлорируется до моногидропроизводного под действием анаэробных микроорганизмов в осадке сточных вод и кишечной флоры. Деградация под воздействием почвенных микроорганизмов не описана.
Биоаккумуляция и биомагнификация
Мирекс обладает высокой кумулятивностью, и его содержание зависит от концентрации и продолжительности воздействия. Имеются данные о накоплении мирекса в водных и наземных пищевых цепях до опасных уровней. После шести обработок приманкой с мирексом в количестве 1,4 кг/га высокие уровни мирекса были обнаружены у некоторых видов: жир черепах содержал 24,8 мг мирекса/кг, жир зимородков – 1,9 мг/кг, жир койотов – 6 мг/кг, жир опоссумов – 9,5 мг/кг, а жир енотов – 73,9 мг/кг. В модельной экосистеме с наземно-водным интерфейсом рассаду сорго обрабатывали мирексом в дозе 1,1 кг/га. Гусеницы, питавшиеся этой рассадой, выделяли фекалии, загрязнявшие воду, в которой обитали водоросли, улитки, дафнии, личинки комаров и рыба. Через 33 дня коэффициент экологической концентрации составил 219 для рыбы и 1165 для улиток. Несмотря на относительно низкие общие уровни в окружающей среде, мирекс широко распространен в биотической и абиотической среде. Благодаря своей липофильности, мирекс сильно адсорбируется в отложениях.
Безопасность
В исследованиях на животных при однократном применении мирекс проявляет умеренную токсичность (пероральные значения варьируются от 365 до 3000 мг/кг массы тела). Он может попадать в организм при вдыхании, проглатывании и через кожу. Наиболее выраженные эффекты при повторном воздействии на животных в основном связаны с печенью, и они наблюдались даже при дозах 1,0 мг/кг корма (0,05 мг/кг массы тела в день) – самой низкой протестированной дозе. При более высоких дозах он оказывает фетотоксическое (25 мг/кг корма) и тератогенное (6,0 мг/кг в день) действие. В краткосрочных тестах на генетическую активность мирекс обычно не проявлял активности. Имеются достаточные доказательства его канцерогенности у мышей и крыс. Для отравления мирексом характерно позднее проявление токсических эффектов и смертность. Мирекс токсичен для широкого спектра водных организмов, особенно для ракообразных. Мирекс вызывает распространенные хронические физиологические и биохимические нарушения у различных позвоночных. ФАО/ВОЗ не установила допустимую суточную дозу (ДДП) для мирекса. IARC (1979) оценила канцерогенную опасность мирекса и заключила, что «имеются достаточные доказательства его канцерогенности у мышей и крыс. В отсутствие адекватных данных о воздействии на человека, основываясь на полученных результатах, можно утверждать, что он представляет канцерогенный риск для людей». Данных о влиянии на здоровье человека не существует.
Влияние на здоровье
Согласно докладу ATSDR 1995 года, мирекс вызывал жировые изменения в печени, повышенную возбудимость и судороги, а также подавление репродуктивной функции у животных. Это мощный эндокринный дизраптор, вмешивающийся в функции, опосредованные эстрогеном, такие как овуляция, беременность и рост эндометрия. Он также индуцировал рак печени, взаимодействуя с эстрогеном у самок грызунов.