Toksiškos organinės medžiagos
1. Persistentiniai chlorinti angliavandeniai
Apie 30% žemės ūkio derliaus pasaulyje sunaudoja įvairūs vabzdžiai. Pasaulio vabzdžių populiacijos svoris beveik 12 kartų viršija žmonių populiacijos svorį. Iš 5 milijonų vien 500 vabzdžių rūšių, iš tikrųjų besimaitinančių žemės ūkio pasėliais, padaro milžinišką žalą. Be to, kelios vabzdžių rūšys – moskitai, blusos, musės ‘cė-cė’ yra užkrečiamųjų lygų platintojos. Šimtmečių bėgyje daugiau buvo mirštama nuo vabzdžių pernešamų ligų – maliarijos, geltonosios šiltinės, maro, Limio ligos – negu karų metu. Vabzdžių masiški užpuolimai, labai da˛nai pasikartodavo ˛monijos istorijoje.
Kol nebuvo sukurti šiuolaikiniai cheminiai pesticidai, mėginimai įveikti vabzdžius-kenkėjus buvo nesėkmingi. Pirmasis iš jų buvo p-dichlorodifeniltrichloretanas DDT.
Svarbiausi chlorinti angliavandeniliai, daugiausia randami organizmuose, analizuojant jų likučius, yra tokie: alicikliniai angliavandeniliai, chlorinti difenilai, polichlorinti bifenilai, alifatiniai chlorinti angliavandeniliai, chlorinti di-benzo-p-diosinai.
5.1 lentelė. Pesticidų rūšys
Pesticidas Naikinamas organizmas
Akaricidai Kirmelės
Algicidai Dumbliai
Avicidai Paukščiai
Baktericidai Bakterijos
Dezifektantai Mikrobai
Fungicidai Grybai
Herbicidai Augalai
Insekticidai Vabzd˛iai
Lervicidai Vabzdžių lervos
Moliuscicidai Šliaužai, sraigės
Nematicidai Nematodai
Piscicidai ˇuvys
Rodenticidai Grau˛ikai
a. Alicikliniai junginiai
Šią grupę sudaaro heksachlorocikloheksano izomerai (BHC ar HCH). -HCH vadinamas lindanu:Kadangi šių junginių gyvavimo puslaikiai yra gan trumpi, jie randami biologiniuose objektuose tik po jų intensyvaus panaudojimo mažuose plotuose. Biologiniuose objektuose iš gyluminių Baltijos jūros dalių lindanas tik labai retai terandamas.
II-ojo pasaulinio karo metu cikloheksano darinys, kuriame vienas iš vandenilių prie kiekvieno iš anglies atomų yra pakeistas chloru – 1,2,3,4,5,6-heksachlorcikloheksanas – buvo pradėtas naudoti kaip veiksmingas insekticidas prieš daugelį vabzdžių rūšių. Iš tikrųjų šią formulę turi aštuoni izomerai, kurie skiriasi Cl atomų išsidėstymu. Šis junginys taip pat žinamas (ne visai teisingai) kaip benzenoheksachloridas (BHC), tačiau neturi būti tapatinamas su heksachlorbenzenu (C6Cl6).
Daugelio izomerų komercinis mišinys po II-ojo pasaulinio karo buvo naudojamas kovai su moskitais ir žemės ūkio kenkėjais. Jo panaudojimas buvo uždraustas 1970 metais dėl toksiškumo ir gebos bioakumuliuotis. Tyrimai parodė, kad tik 1 iš 8 izomerų (-HCH) iš tikrųjų sunaikina vabzdžius. Tai labai aktyvus komponentas keletos komercinių, medicininių preparatų, naudojamų grūdams ir sėkloms valyti, kovai su plaukų parazitais.
b.
c. Chlorinti dieniniai angliavandeniliai
Aldrinas, dieldrinas ir izomeras endrinas priklauso aliciklinių klasei. Ciklodieniniai pesticidai, pradedant aldrinu ir dieldrinu, pasirodė rinkoje 1950 metais. Abu buvo naudojami kaip pesticidai, o vėliau taip pat labai dideliais kiekiais vilnai saugoti nuo kandžių. Tačiau dėl jų persistentiškumo (patvarumo), toksiškumo, polinkio akumulioutis audinių riebaluose ir įtarimo, kad dieldrinas sukelia suaugusių erelių mirtį, šių junginių naudojimas buvo uždraustas arba labai apribotas Šiaurės Amerikoje ir daugelyje Vakarų europos šalių. Tačiau kai kurie iš šių junginių iki šiol yra gaunami.
Endosulfanas iki šiol labai plačiai naudojamas buityje ir žemės ūkyje kaip insekticidas.
Jo biokoncentracija ir patvarumas aplinkoje yra ˛enkliai mažesni negu kitų ciklodienų.
Dieldrino naudojimas žemės ūkyje Šiaurės Amerikoje buvo plačiai uždraustas 1980 m. viduryje. Jis buvo intensyviai naudojamas tropikų šalyse musės ‘cė-cė’ skrydžiams kontroliuoti ir iki šiol naudojamas kai kuriose šalyse termitams naikinti. Kartu su kitais chlororganiniais junginiais dieldrinas iki šiol yra Jungtinių Tautų Aplinkosaugos programos uždraustųjų persistentinių organinių medžiagų sąraše.
5.2 lentelė. JT Aplinkosaugos programos uždrausti organiniai teršalai
Polichlorbifenilai PCB Ciklodienai
Dioksinai Aldrinas
Furanai Dieldrinas
DDT Endrinas
Toksafenas Chlordanas
Heksachlorbenzenas Mireksas
Heptachloras
Nors dieldrinas yra seniai uždraustas, jo koncentracijos aplinkoje iki šiol mažėja ne taip greitai, kaip kitų ciklodienų pagrindu sukurtų insekticidų. Jis dar patenka į aplinką iš atliekų sąvartynų, syvų.
Analizuojant gamtinių objektų pavyzdžius, dieldrinas randamas žymiai dažniau negu aldrinas.
Dieldrino molekulėje dvigubą jungtį pakeitus epoksido žiedu, gaunamas eldrinas. Būtent dėl šio struktūrinio pakeitimo aldrinas lengviau skyla aplinkoje. Po to epoksido žiedas oksidinamas iki dihidroksijunginių.
Susijungus dviem perchlorociklopentadieno molekulėms, gaunama mirekso, naudojamo kaip insekticido, o taip pat labai efektyvaus gaisrų slopintojo, molekulė. Mireksas pardavinėjamas “dichlorano” pavadinimu kaip liepsnos slopintojo priedas sintetinėms ir natūralioms medžiagoms.
Dėl didelio persistentiškumo aplinkoje (apie 100 metų) ir reprodukcijos efektų paukštims ir gyvūnams, bioakumuliacijos žuvyse ir žmoguje ciklodieniniai pesticidai
uždrausti naudoti arba jų naudojimas smarkiai ribojamas. Faktiškai chlorinti ciklodieniniai pesticidai – jau praeities cheminis produktas.