Ддт соединение. Ддт возвращается. ДДТ в культуре

По подсчетам специалистов ежегодно от трети до половины миро­вых запасов продовольствия пожирают или повреждают насекомые, плес­невые грибки, грызуны, птицы и другие вредители, которые уничтожают урожай и в поле, и при его сборе, погрузке, транспортировке и хранении. В случае успешной борьбы с насекомыми и болезнями, которые поража­ют зерновые культуры, ежегодная прибавка урожая составила бы около 200 млн. тонн зерна, что хватило бы для пропитания 1 млрд. человек.

Швейцарский химик Пауль Мюллер, руководитель лаборатории фир­мы "Гейги" в 1938 году обнаружил замечательные инсектицидные свойст­ва у дихлортрифенилтрихлорэтана (ставшего известным позднее под на­званием ДДТ) и спустя 10 лет за это открытие был удостоен Нобелевской премии в области биологии и медицины. Действительно, уже первые ре­зультаты применения этого "чудо-оружия" были просто ошеломляющими – рост урожайности, внедрение экономичных способов ведения сельского хозяйства, новые эффективные средства борьбы с насекомыми, перено­сящими инфекции. Во время Второй мировой войны ДДТ был применен против вшей, распространяющих сыпной тиф. В результате это была пер­вая из войн, в которой от тифа погибло меньше людей, чем от пуль про­тивника. Использование ДДТ против комаров – переносчиков малярии резко снизили смертность от этого заболевания. Если еще в 1948 г. толь­ко в Индии погибло от малярии более трех миллионов человек, то в 1965 г. в этой стране не было зарегистрировано ни одного случая смерти от ма­лярии. Именно благодаря ДДТ таким образом удалось спасти миллионы жизней и именно за это Мюллер по праву получил Нобелевскую премию.

Однако спустя два-три десятилетия выявились и негативные экологические последствия необдуманного использования ДДТ и мно­гих других пестицидов. ДДТ – агент, применение которого привело к глобальному загрязнению окружающей среды. Установлено, что влия­ние ДДТ на среду географически существенно шире, чем территория его непосредственного применения в результате переходов из почвы в воду и воздух, из воздуха в воду и т.д., переноса биотой, воздушны­ми массами и океаническими течениями. Таким образом, сегодня за­грязнение природной среды этим инсектицидом приняло повсемест­ный характер, ДДТ обнаружен даже в Антарктиде.

Проблемы, связанные с ДДТ и другими синтетическими (в част­ности с хлорированными) пестицидами, можно свести к следующим:

1) развитие резистентности вредителей к этим препаратам;

2) устойчивость пестицидов в среде и накопление их в возраста­ющих концентрациях в организмах;

3) возрождение вредителей и вторичные вспышки численности;

4) рост материальных затрат на применение пестицидов;

5) нежелательные воздействия на окружающую среду и здоровье человека. В этих аспектах и целесообразно рассмотреть негативные экологические последствия действия подобных соединений.

Популяции насекомых-вредителей изменчивы, их генофонд доста­точно динамичен и способен довольно быстро эволюционировать. Об­работка пестицидами создает давление естественного отбора, приво­дящее к устойчивости популяции. При воздействии пестицидов сначала погибают наиболее чувствительные особи, а выживают резистентные, которые дают также более выносливое поколение. Все это происходит очень быстро, так как способность многих насекомых к репродукции просто феноменальна – они могут давать многочисленное потомство через короткие промежутки времени. Таким образом неоднократные воздействия пестицидов приводят к селекции и размножению линий с высокой устойчивостью именно к тем препаратам, которые созданы для их уничтожения. Известны случаи, когда устойчивость популяции насе­комых к химикатам возрастала в десятки тысяч раз. Около 25 основных видов насекомых-вредителей стали устойчивыми ко всем пестицидам. Более того, обретая устойчивость к одному агенту, популяция стано­вится резистентной и к другим, даже не родственным такому агенту веществам, и даже в том случае, если эта популяция не подвергалась их воздействию. Следует отметить, что число видов насекомых, устой­чивых к пестицидам возросло за первые 10 лет интенсивного использо­вания пестицидов почти в два раза – с 224 до 428.

Другой аспект проблемы связан с судьбой пестицидов в окружаю­щей среде. Хлорированные (как например ДДТ, линдан, кепон, алдрин и многие другие) или Нg-, As-, Pb-содержащие пестициды относятся к весьма стабильным. Это означает, что они очень медленно разрушаются (или даже совсем не разрушаются) под действием солнца или бактерии. Об устойчивости пестицида в окружающей среде судят по времени, в тече­ние которого он сохраняется в почве после обработки: быстро разруша­ющийся – менее 15 недель, умеренно разрушающийся – 15-45 недель, медленно разрушающийся – 45-75 недель и устойчивый – более 75 недель. Период полужизни у ДДТ составляет примерно 20 лет. Такие же элементы, как ртуть и мышьяк полностью не разлагаются – они циркули­руют по экосистемам или оказываются захороненными в иле. Подавляю­щее большинство наиболее известных пестицидов имеют тенденцию на­капливаться в живых организмах, причем не только в количествах боль­ших, чем в окружающей среде, но и в концентрациях, возрастающих по мере продвижения по пищевым цепям. Это называется эффектом био­логического усиления. Несмотря на то, что сведения о влиянии пестици­дов на сообщества организмов и функционирование экосистем ограни­чены и не систематизированы, отмечено, что ввиду высокой способности к биоаккумуляции и низкой степени разложения, они могут оказывать неблагоприятное влияние на организмы всех трофических уровней, осо­бенно на обладающих высокой чувствительностью первичных продуцен­тов. Известно, что водоросль кладофора за три дня извлекает из воды столько ДДТ, что его концентрация увеличивается при этом в 3000 раз. Для уничтожения комаров на одном из калифорнийских озер применяли ДДТ. После обработки акватории концентрация ДДТ в воде составила 0,02 ppm (частей/миллион), в планктоне – 10, в планктоноядных рыбах – 900, в хищных рыбах – 2700, а в птицах, питающихся рыбой – 2100 ppm, т.е. содержание ДДТ в тканях птиц, не подвергавшихся непосредственно воздействию инсектицида почти в 100 тысяч раз превышала его концент­рацию в воде. Один килограмм жира тюленей, обитающих у британских берегов, содержит 10-40 мг ДДТ. Нечувствительные к действию ДДТ, дождевые черви являются своеобразными ловушками этого вещества, активно поглощая его из почвы и накапливая в организме. При изучении накопления ДДТ и его переходов по звеньям трофической цепи на приме­ре экосистемы озера Мичиган было обнаружено, что донный ил содержит 0,014 мг/кг, придонно питающиеся ракообразные – 0,41, различные виды рыб – 3-6, и жировая ткань чаек, питающихся этой рыбой – свыше 2400 мг/кг. Немецкие ученые Даймен и Хейс приводят следующий расчет, в основе которого лежит простое правило, согласно которому в каждом пос­ледующем звене пищевой цепи содержание ДДТ увеличивается в 10 раз: ил – х 1, водные растения – х 10, дафнии и другие рачки – х 100, мелкие рыбы – х 1000, хищные рыбы – х 10000. Это демонстративный пример последовательного концентрирования ДДТ. Простая классификация пес­тицидов для определения их безопасности представлена в таблице 13.

Таблица 13 – Показатели*, характеризующие относительную токсичность, устойчивость и биоаккумуляцию некоторых пестицидов

*) – степень токсичности пестицида основана на LD50, на устойчивость пестицида в окружающей среде указывает время, в течение которого он сохраня­ется, а на биоаккумуляцию накопление пестицидов. По шкале от 1 до 4, макси­мальная оценка соответствует наибольшей токсичности, или стабильности, или наиболее выраженной способности к аккумуляции.

Приведенные здесь сведения дают ответ на вопрос: "Почему же увеличивается объем затрат на применение пестицидов?" Возникаю­щая после ряда обработок пестицидами устойчивость видов-вредите­лей, возрождение и вторичные вспышки их численности, ведут к тому, что начинают синтезировать и использовать новые препараты, более дорогие в своем производстве. Кроме того, уже известные, применяе­мые ранее на той же территории пестициды используются во все воз­растающих объемах и чаще. В частности, в некоторых районах США пришлось отказаться от выращивания хлопка вследствие того, что за­траты на борьбу с вредителями превышали стоимость урожая.

Некоторые ученые, пытаясь найти выход из положения, возлага­ют большие надежды на т.н. нестойкие пестициды. Но этот путь тупи­ковый и, с экологической точки зрения, подобные надежды безосно­вательны. Дело в том, что эти нестойкие пестициды нередко более токсичны, требуют более частого их применения. Кроме того подоб­ные пестициды также обладают отдаленными нежелательными эффек­тами, так что наивно считать их "экологически безопасными". Показа­телен пример с попыткой уничтожения гусениц елового листовертки-почкоеда в одном из регионов Канады. Для борьбы с вредителями применили фосфорорганический пестицид из группы "нестойких" и считавшийся экологически безвредным. Но в результате его исполь­зования погибло 12 млн. птиц; они погибали и от прямого отравления и от недостатка корма (гусениц), так как должны съедать в день почти столько же, сколько весят сами. Если в результате воздействия таких пестицидов погибают насекомые, питающиеся фитопланктоном, то происходит взрывообразное увеличение популяции последнего. Кро­ме того, некоторые полезные насекомые, например пчелы, могут ока­заться более чувствительными к нестойким пестицидам чем их вреди­тели. И, наконец, нет никаких оснований надеяться на то, что в резуль­тате воздействия этих соединений не будет возникать к ним устойчи­вость у вредителей, или не будут наблюдаться вторичные вспышки численности именно тех организмов, против которых направлено их действие.

Пожалуй, наиболее важный аспект проблемы пестицидов, кото­рый частично обсуждался выше, - это нежелательные их воздействия на окружающую среду, экосистемы и здоровье человека.

Пестициды – одна из причин вымирания видов. Являясь факто­ром отбора, они обладают способностью повреждать генетический ап­парат клетки и вызывать мутации. Даже небольшие эволюционные сдви­ги приводят в конце концов к изменению в генетической системе орга­низма, а затем и к изменению поведения, которые могут повлиять на дальнейший ход эволюции.

ДДТ подавляет фотосинтез зеленых водорослей и, учитывая его длительное существование в среде, мы не можем тешить себя надеж­дой, что морские водоросли смогут со временем стать неисчерпае­мым источником пищевых ресурсов для всего человечества. Извест­но, что ДДТ нарушает численность некоторых микроорганизмов, а это может приводить к изменениям видового разнообразия сообществ и разрывам пищевых цепей. Автор знаменитой книги "Silent Spring" та­лантливый биолог Рэчел Карсон приводит один из наиболее очевид­ных примеров простой пищевой цепи, в которой циркулирует ДДТ. Это случай с перелетными дроздами. Гриб Ceratocystis ulmi вызывает т.н. "голландскую болезнь", которая приводит к гибели вязов. Это забо­левание передает вязовый заболонник Scolytes multistriatus с которым борются, обрабатывая деревья ДДТ. Часть пестицида смывается с ат­мосферными осадками с вязов и попадает в почву. В почве ДДТ погло­щают дождевые черви, поедающие остатки листьев и он откладывается в их организме. Поедающие преимущественно дождевых червей пере­летные дрозды Turdus migratorius в этом случае хронически отравля­лись ДДТ. Часть из них погибала, а у других нарушилась способность к размножению – они становились стерильными или откладывали бес­плодные яйца. В конечном результате борьба с "голландской болез­нью" привела к почти полному исчезновению перелетных дроздов на значительных территориях США.

Повторное применение ДДТ способно вызывать устойчивость у ряда бактерий. ДДТ и его метаболиты высокотоксичны для рыб; они нарушают процессы развития и поведения, оказывают мутагенный и канцерогенный эффекты, а рыба – важный пищевой продукт. Личинки амфибий высоко чувствительны к действию ДДТ и его производных, что проявляется в этологических и анатомических аномалиях. Наибо­лее глубоко изучалось действие этого инсектицида на толщину скор­лупы яиц различных видов птиц. Показано, что ДДТ, точнее его глав­ный метаболит ДДЭ, обуславливает истончение скорлупы яиц у кряк­вы, белоголового орлана, скопы, японского перепела и других птиц. Калифорнийские пеликаны, в яйцах которых содержание ДДТ дошло до 71 мг/кг, уже с 1969 г. не могут размножаться и вымирают. Значи­тельное сокращение популяций хищных птиц имеет и другое послед­ствие – вторичный эффект роста численности грызунов, которые унич­тожаются в основном этими видами птиц.

ДДТ может вызывать инверсию пола. В одной из колоний чаек в Калифорнии после обработки гнездовых участков ДДТ появилось в 4 раза больше женских особей, чем мужских. При введении в яйца чаек ДДТ, половина мужских зародышей превращалась в женские.

Особо опасно и явно недостаточно изучено воздействие ДДТ на людей. Однако отмечено, что лишь за одно десятилетие, с 1970 по 1980 гг., частота отравлений пестицидами в мире возросла на 250%.

У человека, также как и у многих других видов, ДДТ концентриру­ется преимущественно в жировой ткани, но способен выделяться с,грудным молоком и даже проходить через плацентарный барьер. Еще 15 лет назад сообщалась, что у 99% американцев в крови и жировой ткани содержится ДДТ в количестве 3,6 ррм, а диэлдрина 0,12 ррм. Согласно подсчетам, сделанным в Германии, каждый грудной ребенок с молоком матери получает в два раза больше ДДТ, чем это допуска­ется. В грудном молоке кормящих американских матерей в 4 раза пре­вышен уровень ДДТ, чем разрешено санитарными нормами для коро­вьего молока. Как заметил один из исследователей Национального ин­ститута здоровья США: "Если бы материнское молоко находилось в другой упаковке, его вообще не разрешили бы пускать в продажу".

При экспозиции к ДДТ у людей могут наблюдаться гормональные изменения, поражения почек, центральной и периферической нервной системы, цирроз печени и хронический гепатит. Несмотря на практи­ческое отсутствие генотоксичности, ДДТ отнесен к группе 2В канцеро­генного риска. Таким образом, ДДТ должен рассматриваться как агент, обладающий высоким уровнем опасности для окружающей среды и здоровья человека.

Эта опасность ДДТ, как и других пестицидов, вследствие глав­ным образом их длительной персистенции в окружающей среде, со­храняет свою актуальность и по сей день, несмотря на то, что уже в начале 1970-х годов был наложен запрет на выпуск и применение не­которых пестицидов. Первой страной, где был запрещен ДДТ, была Новая Зеландия. СССР был второй страной, но это запрещение имело две оговорки: применение разрешалось в Узбекистане, где еще встре­чались случаи малярии, и в таежных районах, где при вырубке леса для временных поселений образовывались прогалины в которых раз­множались мыши, а вслед за ними иксодовые клещи, создавая очаг клещевого энцефалита с которым можно эффективно бороться имен­но ДДТ. Когда в США концентрация ДДТ в молоке кормящих матерей в результате передачи этого вещества через пищевые цепи достигла уровня в четыре раза превышающего предельно допустимые, то при­менение ДДТ было запрещено. (В США запрещено использование по крайней мере 10 пестицидов – алдрина, стробана, ДДТ, 2,4 -Д, токсафена, гептахлора, линдана, кепона, 2,4,5- Т и эндрина, но ряд из них продолжают выпускать на экспорт в развивающиеся страны). Следует отметить, что США поставляют около 30% пестицидов, используемых в мире. Вместе с тем запрет на ДДТ не повсеместен. В Австралии и Китае его применяют и по сей день для опрыскивания фруктовых са­дов и плантаций, а Индия его продолжает производить.

Общее количество запрещенных и пришедших в негодность пес­тицидов составляет 13,4 тыс. тонн. Физическое состояние их, неопре­деленность химического состава, не везде удовлетворительные усло­вия хранения, представляют потенциальную опасность для окружаю­щей среды и здоровья людей. Утилизация их до настоящего времени практически не проводилась. (Больше всего накоплено подобных пес­тицидов на территориях Воронежской, Курской, Ростовской, Смолен­ской, Саратовской, Белгородской областей и республике Башкортостан).

До недавнего времени и начала эры синтетических перитроидов одна из наиболее эффективных групп инсектицидных препаратов была представлена хлорсодержащими пестицидами (ХОП). Эти соединения производились в огромных количествах и применялись на обширных территориях. Более детальное изучение химических и биологических свойств этих соединений со временем привело к более скептическому отношению к ним и в конце концов к их полному запрету. За 40-летний период, начиная с 1947 года, когда активно заработали заводы по производству ХОП, их было выпущено более 3,6 млн. т.

Среди ХОП наиболее широко применялся и наиболее полно изучен дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) . Он был одним из первых мощных инсектицидов, широкое применение которого было связано с борьбой против переносчиков малярии и сыпного тифа во многих странах.

Впервые ДДТ был синтезирован и описан в 1873 году австрийским химиком Отмаром Цейдлером. Вещество долгое время не находило применения, пока в 1939 году швейцарский химик Пауль Мюллер не выявил и продемонстрировал его инсектицидные свойства. В 1942 году Мюллер, Лаугер и Мартин предложили использовать ДДТ в качестве эффективного инсектицида и запатентовали его.

В 1942 г. препарат поступил в продажу и начал своё шествие по планете. Он был представлен как идеальное средство для борьбы с переносчиками сыпного тифа и малярии – болезнями, бывшими во время второй мировой войны самыми крупными медицинскими проблемами. Токсичность ДДТ для людей оказалась настолько низкой, что его предполагали распылять на тело для уничтожения платяных вшей и профилактики сыпного тифа. В своё время в СССР выпускалось так называемое «дустовое мыло», содержащее ДДТ, для борьбы с головными и лобковыми вшами. Следует отметить, справедливости ради, что эффективность этого простого средства была весьма высока. Достаточно было однократного применения.

Относительно низкая цена ДДТ (что немаловажно) позволяла использовать его во время Второй мировой войны для распыления на целые острова Тихого океана перед высадкой вооружённых сил США, чтобы уничтожить там малярийных комаров и обезопасить десант от инфекции. Высокая устойчивость препарата даже при однократном распылении обеспечивала его эффективное действие в течение нескольких месяцев. В 1948 году Мюллеру была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

Его применение позволило резко уменьшить смертность от болезней, переносимых насекомыми. С помощью ДДТ от этих болезней были спасены миллионы жизней.

Такая высокая эффективность препарата привела к тому, что ДДТ очень широко использовался как инсектицид во многих странах, в том числе и в бытовых условиях. Однако впоследствии выяснилось, что именно широкий спектр действия и крайне высокая метаболическая и экологическая устойчивость привели к тому, что сейчас во всех странах отказались от использования ДДТ.

Из-за широкого спектра действия вместе с вредными насекомыми уничтожались и полезные. А его высокая устойчивость в окружающей среде приводила к тому, что ДДТ накапливался в пищевых цепях и оказывал губительное действие на их концевые звенья.

Дальнейшие исследования показали, что ДДТ оказывает влияние практически на все живые организмы. Из-за высокой липофильности (Log Pow = 6,49 - 6,91) ДДТ накапливается в жировых тканях позвоночных и проявляет свои токсические свойства при длительном воздействии.

Оказалось, что ДДТ является промотором канцерогенеза, мутагеном, эмбриотоксином, нейротоксином, иммунотоксином, изменяет гормональную систему, отрицательно влияя на репродуктивную функцию, вызывает анемию, болезни печени и т. д.

Сильно влияет ДДТ и на птиц, особенно хищных и насекомоядных, приводя к утончению скорлупы яиц и тем самым препятствуя нормальному выведению птенцов. ДДТ также уменьшает воспроизводство у рыб, змей и хищных млекопитающих. Дело в том, что биоаккумуляция ДДТ приводит к его биомагнификации с коэффициентом около 10 на каждом звене пищевой цепи. Было установлено, что концентрация ДДТ в жире хищных птиц, питающихся рыбой, приблизительно в 1000 раз выше, чем у растительноядных птиц, и в 200 - 300 тысяч раз выше, чем его концентрация в водоёмах.

Рисунок 1. Основные метаболиты ДДТ.

ДДТ хоть и медленно, но всё же подвергается метаболическим и химическим превращениям в организме позвоночных и в окружающей среде. Но его основные метаболиты дихлордифенилдихлорэтан (ДДД) и дихлордифенилэтилен (ДДЭ) не менее стабильны и токсичны, чем исходное вещество, а по некоторым биологическим эффектам даже его превосходят. Роль метаболитов ДДТ часто недооценивается, хотя тот же ДДЭ столь же токсичен и еще более устойчив, чем ДДТ. Так, в большом исследовании, проведенном в США, было обнаружено, что из всех шести раковых заболеваний, изученных авторами, только смертность от рака печени прямо зависит от концентрации не только ДДТ, но и его основного метаболита ДДЭ в тканях организма.

Дальнейшие исследования показали, что всё выше сказанное о ДДТ в значительной степени присуще и другим представителям ХОП, таким, как линдан, мирекс, диэльдрин, альдрин, ГХЦГ и др..

Известно, что ДДТ, также как и другие СОЗ, с возрастом накапливается в жировой ткани человека. Причём, установлено, что основными источниками всех СОЗ (до 95%), включая ДДТ и его метаболиты и ТХДД для человека является продукция животноводства - мясо, яйца и молочные продукты. Отмечено также, что на долю ДДТ и его метаболитов приходится более 30% всех загрязнений. Особенно сильному загрязнению подвергается говядина и молочные продукты.

Рисунок 2. Накопление ДДТ и ДДЭ в жировой ткани человека.

При рассмотрении рисунка закономерно возникает вопрос. Откуда у ребёнка 5 лет от роду такие количества ДДТ? Всего лишь в 3 раза меньше, чем у 90-летнего деда. Ответ очень прост. С молоком матери.
Недавно провели оценку уровня отдельных хлорорганических веществ и пестицидов в плаценте и в грудном молоке датских и финских женщин. Среди них основными загрянителями были: р,р"-ДДЕ, бета-гексахлорциклогексан (ГХЦГ), гексахлорбензол (ГХБ), эндосульфан, диэльдрин, оксихлордан, цис-гептахлорэпоксид и р,р"-ДДТ. Наблюдалась линейная корреляция между концентрациями этих веществ в плаценте и грудном молоке в образцах из Дании и Финляндии. Из-за высокой липофильности эти загрязнители свободно проникают через плацентарный барьер и могут угрожать физическому и ментальному развитию плода. А из-за высокого содержания жира в молоке они при кормлении поступают в организм младенца, что также может негативно сказываться на его развитии. Известно, что концентрация большинства исследованных СОЗ, в том числе ДДТ и ТХДД, в женском молоке значительно выше (в 5 - 50 раз), чем в коровьем или в искусственных молочных смесях на основе коровьего молока.

Итак, в современном мире человек подвергается действию ДДТ с рождения. К чему это может привести? Как показывают результаты многочисленных исследований, ни к чему хорошему.

ДДТ и его метаболиты обладают выраженным эстрогенным и антиандрогенным действием. В какой-то мере это роднит ДДТ с эстрогенным фузаротоксином зеараленоном. Оба эти вещества весьма отрицательно влияют на развитие мужской половой сферы, как у человека, так и у животных. При попадании ZEA и ДДТ в организм петушков они прежде всего мешают нормальному формированию и развитию половых желёз.

Рисунок 3. Влияние ДДТ и зеараленона на развитие тестикул петухов.

Это обстоятельство целесообразно учитывать при содержании ремонтного молодняка и родительского стада. Кроме того, ДДТ вызывает истончение скорлупы яиц, снижение выводимости и качества цыплят.

У человека было обнаружено, что ДДТ вызывает уменьшение веса и ано-генитального расстояния у новорожденных мальчиков, увеличение риска развития карциномы яичка, снижение размера яичек и предстательной железы, уменьшение объёма эякулята у половозрелых мужчин и снижение до 2 раз концентрации сперматозоидов в семенной жидкости. Все эти проявления в совокупности могут приводить к снижению половой активности и ставить под сомнение возможность иметь потомство.

Сравнительно недавно было установлено, что ДДД имеет отношение к увеличению веса тела и развитию диабета 2-го типа, повышению артериального давления и уровня «плохого» холестерина в крови, увеличению риска развития рака молочной железы у молодых женщин, а также к возрастанию риска рождения ребёнка с признаками аутизма у матерей, подвергавшихся воздействию ДДТ.

1. В. Эйхлер // Яды в нашей пище // (1985) М. «Мир» 202 с.
2.H. Shen, K.M. Main, H.E. Virtanen et al. // From mother to child: investigation of prenatal and postnatal exposure to persistent bioaccumulating toxicants using breast milk and placenta biomonitoring // Chemosphere (2007) Apr; 67(9):S256-62.
3. Toxicological Profile for DDT, DDE, and DDD // U.S. Department of Health and Human Servicies, Public Health Service, Agency for Toxic Substances and Disease Registry (2002) 403 p.
4. P. Cocco, N. Kazerouni and Shelia Hoar Zahm // Cancer morality and environmental exposure to DDE in the United States // Envir. Health Persps. (2000) 108, No.1:1-4.
5. J. Toppari, J.C. Larsen, P. Christiansen et al. // Male reproductive health and environmental xenoestrogens // Environ. Health Persp. (1996) v. 104, Suppl. 4, p. 741-803.
6. B.A. Cohn, P.M. Cirillo, R.E. Christianson // Prenatal DDT exposure and testicular cancer: a nested case-control study // Arch. Environ. Occup. Health (2010) 65(3):127-34.
7. H. Guo, Y. Jin, Y. Cheng et al. // Prenatal exposure to organochlorine pesticides and infant birth weight in China // Chemosphere (2014) 110:1-7.
8. G. Toft, A. Rignell-Hydbom, E. Tyrkiel, et al. // Semen quality and exposure to persistent organochlorine pollutants // Epidemiology (2006) 17(4):450-8.
9. L.M. Jaacks, L.R. Staimez // Association of persistent organic pollutants and non-persistent pesticides with diabetes and diabetes-related health outcomes in Asia: A systematic review // Environ. Int. (2015) 76:57-70.

Нажмите на фотографию для увеличения

ДДТ - химическое действующее вещество пестицидов, инсектицид из класса хлорорганических соединений, ранее использовался (в том числе в смесях с другими активными компонентами) в сельском хозяйстве для борьбы вредными насекомыми и вредителями запасов, а также для борьбы с насекомыми переносчиками заболеваний человека. Ныне отсутствует в списках пестицидов, разрешенных для применения.

Показать все

Физико-химические свойства

Белое кристаллическое вещество. ДДТ малорастворим в воде, хорошо растворяется во многих органических растворителях, лучше всего в эфирах низших жирных кислот, кетонах, ароматических углеводородах и галогенпроизводных алифатических и ароматических углеводородов.

Технический препарат является сложной смесью соединений, содержание в ней 4,4’-изомера в доходит до 75-76%. Имеет вид чешуек или небольших кусочков белого, серого или слегка буроватого цвета. Обладает ясно ощутимым запахом, который также свойственен препаратам, изготовляемым из ДДТ.

Схема синтеза аналогов ДДТ

Аналоги ДДТ

Среди синтезированных и изученных соединений значительный интерес представляют несимметричные аналоги ДДТ. Их получение представляет определенные трудности; синтез может быть осуществлен по следующей схеме: (изображение) .

Процесс биоразложения аналогов ДДТ в искусственной экосистеме протекает по другим направлениям по сравнению с ДДТ. Если при главными продуктами являются гидрофобные соединения, то при биоразлагаемых аналогов это гидрофильные вещества, которые легко выводятся из организма млекопитающих и не накапливаются в жировой ткани.

Аналоги ДДТ

Аналоги ДДТ

1) 1-хлор-4-этил)бензол;

2) 1-метокси-4-бензол;

3) 1-этокси-4-бензол;

4) 1-метил-4-бензол

5) метил(4-фенил)сульфан 6. 1-этокси-4-бензол

Практическое применение нашли следующие аналоги:

Метоксихлор

Белое кристаллическое вещество, т.пл. 89°С. Технический препарат плавится при 70-85°С. Обычно для практического использования выпускался перекристаллизованный препарат. Хорошо растворяется в органических растворителях, включая кетоны и ароматические углеводороды.

Метоксихлор по химическим свойствам аналогичен ДДТ, но его дегидрохлорирование протекает значительно медленнее.

Для экспериментальных животных 50 вещества ~ 6000 мг/кг.

Под действием почвенных микроорганизмов метоксихлор разлагается до простейших веществ.

ДДД

Первый продукт восстановительного ДДТ.

• Температура плавления 112 °С,
• 50 3400 мг/кг.

Ранее применялся как инсектицидный препарат.

Пертан

• Температура плавления 56-57°С.
• 50 для мышей - 6600 мг/кг.

Инсектицидная активность этого соединения значительно меньше, чем метоксихлора и ДДТ. Получил некоторое применение в США.

ДФДТ

Аналог ДДТ.

• Температура кипения 138-140 °С при 27 Па,
• Температура плавления 45°С.

Вещество практически нерастворимо в воде, хорошо растворимо в органических растворителях. ДЛ 50 для экспериментальных животных 480 мг/кг. ДФДТ существенно ниже, чем ДДТ, но стоимость его значительно больше, вследствие чего он не нашел существенного применения.

Синтезировано много других аналогичных соединений, но практического значения они не получили (изображение) .

Действие на вредные организмы

Отечена природная устойчивость клещей к данному .

Применение

Ранее ДДТ использовался для борьбы с различными насекомыми - растений и переносчиками инфекций животных и человека. Его серьезным недостатком являлось отсутствие акарицидного действия на растительноядных клещей, поэтому обработку ряда культур было необходимо проводить с помощью ДДТ совместно с .

Ранее ДДТ выпускался в виде многих препаратов:

ДДТ ранее являлся одним из важнейших ядохимикатов для борьбы с большинством листогрызущих насекомых: жуками, гусеницами, мухами и т.п. практически на всех культурах. С большими ограничениями применяется для борьбы с насекомыми и клещами в ветеринарии. Против гусениц эффективнее, чем гексахлоран, но против саранчевых, проволочных червей ( Щелкунов) и некоторых других значительно менее эффективен.

Баковые смеси

Токсикологические свойства и характеристики

ДДТ обладает устойчивостью к разложению. Ни свет, ни ферменты, ни критичные температуры не способны сильно повлиять на процесс разложения ДДТ. В итоге, при попадании в окружающую среду, ДДТ проникает в пищевые цепи. В них токсикант накапливается в значительных количествах: сначала в растениях, потом в животных организмах и, в итоге, в человеческом теле. Расчеты исследователей показали, что на каждом звене пищевой цепи происходит рост содержания ДДТ в десять раз:

• Ил, содержащий ДДТ - 1х
• Растения (водоросли) - 10х
• Мелкие организмы (рачки) - 100х
• Рыбы - 1000х
• Хищные рыбы - 10000х

Низкая растворимость в воде и высокая растворимость в жирах и обусловливает задержку ДДТ

в жировых клетках. Скорость накопления вещества в организме варьирует в зависимости от концентрации, длительности воздействия, вида живого объекта и условий окружающей среды. Высокая степень удержания ДДТ говорит о том, что токсические эффекты способны проявляться в течение большого промежутка времени, а также на значительном географическом удалении от места воздействия. Организмы высоких пищевых уровней имеют тенденцию к накоплению больших количеств ДДТ в сравнении с организмами низших пищевых уровней. В организмах мигрирующих животных ДДТ способен транспортироваться по всему миру, а также воздушным и океаническим потоками.

В почве

В почве ДДТ в обычных условиях может сохраняться до 12 лет, в анаэробных условиях разлагается микроорганизмами на протяжении 2-4 недель. На скорость разложения имеет влияние температура: чем она выше, тем быстрее идет распад. Разложение ДДТ в анаэробных и аэробных условиях протекает по различным механизмам.

Воздействие на человека

Действующее вещество обладает острым токсическим действием на человека. В малых дозах может вызывать отравление (у взрослых чаще всего без негативных последствий), в больших способно вызвать смерть. ДДТ может попадать в кровь, накапливается в жировой ткани организма, попадает в молоко матери. Теоретически, вследствие длительного воздействия ДДТ или при похудении, его накопление в организме может привести к интоксикации. Объективно последствия накопления токсиканта в человеческом организме не установлены. ДДТ не оказывает мутагенного (влекущее стойкое изменение живой материи), канцерогенного (вызывающее рак), эмбриотоксического (провоцирующего изменения плода), тератогенного (становящегося причиной уродств) воздействия, не ведет к снижению фертильности (способности иметь потомство). Вещество приводит к индукции микросомальных ферментов, но не вызывает каких-либо морфологических изменений печени, а ферментативная активность в целом не превышает нормы. На иммунную систему человека воздействие ДДТ, вероятно, оказывает ингибирующий характер (тормозит активность ферментов, в данном случае - угнетение образования антител), однако окончательно это не установлено.

Воздействие на другие живые организмы

Показатели как хронической, так и острой для различных видов беспозвоночных неодинаковы. Для водных беспозвоночных ДДТ проявляет высокую при остром воздействии в концентрации всего 0,3 мкг/л. При этом токсические эффекты включают нарушения репродуктивной функции и развития, изменения со стороны сердечно-сосудистой системы.

Водные микроорганизмы более чувствительны к действию ДДТ, чем наземные. При концентрации в окружающей среде 0,1 мкг/л ДДТ способен подавлять фотосинтез и рост зеленых водорослей.

Земляные черви не чувствительны к острому токсическому воздействию ДДТ при уровнях, которые превышают, вероятно, имеющиеся в условиях окружающей среды.

На репродуктивную функцию птиц ДДТ оказывает неблагоприятное воздействие, вызывая утончение скорлупы яиц (и, как следствие, ее разрушение и гибель эмбрионов).

Некоторые млекопитающие, в частности, летучие мыши, тоже могут подвергаться неблагоприятному воздействию токсиканта. Отловленные в природе животные, у которых в жировой ткани было найдено остаточное содержание ДДТ, погибали в результате искусственного голодания, служившего моделью потери жира при миграционных перелетах.

Таблица Токсикологические данные составлена в соответствии с ГН 1.2.2701-10.

Симптомы

При попадании в глаза возникает интенсивная боль, выраженный конъюктивит. При контакте с кожными покровами проявляется местнораздражающее действие.

Клиническая картина хронического : головные боли, головокружения, бессонница, потеря аппетита, быстрая умственная и физическая утомляемость, раздражительность. В дальнейшем - судорожные боли в конечностях, особенно по ходу нервных стволов, дрожание рук и ног, эмоциональная неустойчивость (беспричинный плач), повышенная потливость, одышка, сердцебиение, боли в области сердца и правом подреберье, полиневриты с покалыванием и пощипыванием пальцев рук и ног, извращенная кожная чувствительность, чувство онемения в области кистей и предплечья. Могут быть изменения речи и зрения. Хроническое отравление сопровождается гепатитами, гастритами, бронхитами и функциональными изменениями почек (в моче белок и эритроциты, зернистые цилиндры), на кожных покровах формируются признаки экземы и пиодермии. Со стороны крови наблюдают лейкоцитоз, ускорение СОЭ.

История

Впервые ДДТ был синтезирован в 1873 году австрийским химиком Отмаром Цейдлером. Вещество долгое время не находило применения, до тех пор, пока в 1939 году швейцарский химик П. Мюллер не выявил его инсектицидные свойства. В 1942 г. препарат поступил в продажу и начал свое шествие по планете. Он оказался идеальным средством для борьбы с переносчиками сыпного тифа и малярии - болезнями, бывшими во время второй мировой войны самыми крупными медицинскими проблемами. ДДТ для людей казалась настолько низкой, что его предполагалось распылять на тело для профилактики сыпного тифа. Относительно низкая цена ДДТ позволяла использовать его для распыления на целые острова Тихого океана перед высадкой вооруженных сил США, чтобы уничтожить там комаров и обезопасить армию от малярии. (фото) Высокая устойчивость препарата даже при однократном распылении обеспечивала его эффективное действие в течение нескольких месяцев. В 1948 году Мюллеру была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

В бывшем СССР производство ДДТ началось в 1946 году в Москве и чувашском городе Вурнары. В 50-60-е годы его применяли в количестве более 20 тысяч тонн в год. В итоге, оказалась загрязнена значительная часть территории, в опасных дозах дуст попал и в продукты питания. Эти недостатки снизили привлекательность ДДТ как , и в 70-х годах на его производство и использование были введены очень строгие ограничения.

Наиболее значимыми «заслугами» применения ДДТ мирового масштаба являются:

Мир быстро приобрел положительный опыт применения ДДТ, что стало причиной широких масштабов производства и применения препарата. Но широкое распространение также привело к формированию в сознании людей ошибочных представлений о нетоксичности ДДТ, к культивированию безалаберности в применении препарата и несоблюдению норм безопасности. Сложившаяся ситуация не могла не повлечь негативных последствий, в том числе со смертельным исходом.

ДДТ завоевал весь мир, так как, уничтожая сельскохозяйственных растений, он способствовал повышению урожая. Но его устойчивость (насторожившая самого Мюллера) и широкий спектр насекомых, на которых он оказывал губительное действие, таили в себе опасность: препарат не разлагался на безвредные компоненты, а накапливался в почве, воде и живых организмах, губил не только вредных, но и полезных насекомых, вызывал отравление и гибель других животным, которым передавался по пищевым цепям. Из-за пагубных последствий применения ДДТ и нанесенного им вреда окружающей среде повсеместное использование этого мощного в США было запрещено в 1972 г. К концу 70-х годов большинство развитых стран ограничило или полностью запретило применение ДДТ на своей территории. В СССР его использование официально запрещено также в 70-х годах XXвека.

ДДТ в культуре

Хотя повсеместное и неконтролируемое использование ДДТ давно остались в прошлом, и нынешнее поколение, и наши потомки спустя много лет после сегодняшнего дня будут испытывать на себе последствия «инсектицидного безумства» 1940-1970-х годов, после которого это вещество и его производные в количестве многих тысяч тонн остались в почве, воде рек и морей, снежном покрове, живых организмах.

Свой след хлорорганические соединения оставили не только в материальных объектах, но и в культуре, например, в некоторых литературных опусах. Существует такая творческая категория, как химические сказки, в сюжете которых принято отводить место какому-нибудь элементу или веществу. Если взять что-нибудь из времен до введения санкций на производство ДДТ, то к этому веществу можно увидеть весьма позитивное отношение. К примеру, есть одна старая сказка - к сожалению, ее автор за давностью лет забыт - в которой рассказывается о волшебнике, очень любившем варить суп из капусты, которую он растил в своем огороде. Как-то однажды на его урожай стали покушаться гусеницы. Ни одно заклинание не помогало от них избавиться, и волшебник уже совсем отчаялся, но тут один умный мальчик посоветовал ему использовать дуст. Маг попробовал и убедился, что дуст лучше любых заклинаний, он спас свою капусту и еще долго вспоминал доброго мальчика, благодаря которому у него получался такой вкусный, густой, наваристый суп…

В свое время положительное отношение к ДДТ проникло даже в повседневную речь советских граждан. Например, долгое время было принято использовать выражение «Тащиться, как удав (глиста) по пачке дуста», что означало «испытывать удовольствие от чего-либо». Эта фраза применяется и по сей день, но ее уже порядком вытеснили более современные выражения. Наряду с этим, слово «дуст» в некоторых регионах страны используют как вариант цензурного ругательства, которым можно выразить нахлынувшие эмоции, если ситуация не позволяет употребить более крепкое и всем знакомое слово.

В сознании многих слово «ДДТ» ассоциируется с известной российской рок-группой, которая, благодаря 30-летнему существованию и не угасающей популярности, известна всем любителям настоящей музыки в широкой возрастной категории примерно от 15 и до 50 лет.

Почему группа была названа именно так, знает, наверное, только лидер коллектива Юрий Шевчук, единственный оставшийся член первоначального состава. Согласно одной из версий, название было выбрано случайно, другие источники утверждают, будто ДДТ в данном случае значит всего-навсего «детский дом творчества». Третьи говорят о не известном общественности магнитоальбоме под названием «Дуст», который был выпущен самым первым и дал имя группе. Как бы то ни было, ни одной песни об известном яде у «ДДТ» нет, и, что бы ни руководило создателями, но идея насчет названия оказалась удачной: ассоциативно, без пафоса, а главное - коротко.

Помимо перечисленных случаев, дихлордифенилтрихлорметилметан редко где-либо фигурирует. Хоть он и нанес значительный вред окружающей среде, но в сравнении с некоторыми своими «родственниками», оставил менее заметный след в мировой культуре. А вот, например, диоксин, тоже являющийся хлорорганическим соединением, куда более «знаменит». Известный исторический эпизод с использованием диоксинсодержащих во время Въетнамской войны обернулся тысячами жертв и оставил куда более богатое культурное наследие. Он фигурирует более, чем в трех сотнях художественных произведений, ему посвящено бесчисленное количество песен и стихов, даже от российских авторов. Наверное, все знают песню группы «Чиж и Ко» под названием «Фантом», которая начинается со строки: «Я бегу по выжженной земле…» Это история американского солдата, оказавшегося на вражеских землях после того, как во время задания был сбит его самолет, а упомянутая выжженная земля - это результат применения так называемого «Агента Оранж» в джунглях Въетнама.

К счастью, ДДТ гораздо меньше, чем у диоксинов, поэтому в подобном контексте о нем ничего сказать нельзя. Сейчас, из-за запрета в большинстве стран, «популярность» этого вещества и частота упоминаний о нем в СМИ постепенно уменьшается. Соответственно, он постепенно вытесняется и из всех областей мировой культуры. Впрочем, нет-нет, да и всплывает тревожная информация: то где-то обнаружено очередное крупное хранилище старых запасов препарата, то его присутствие в опасных количествах обнаружили в молоке. Несмотря на то, что о нет уже стали забывать, сам он никуда не делся, и его остатки продолжают отравлять окружающую среду. Так что вряд ли воспоминания о ДДТ можно будет в ближайшее время оставить в прошлом: мы о нем еще услышим, и не раз.

Наденьте свой защитный костюм и респиратор, ведь мы сегодня очень близко рассмотрим пестицид ДДТ, мнения о котором будут учтены с обеих сторон. ДДТ используется с 30х годов прошлого столетия. Его первичное предназначение это борьба с малярийными комарами, тифозными вшами, мухой ЦЦ и другими насекомыми – переносчиками болезней, в чём пестицид оказался чрезвычайно эффективным. Его применение было настолько успешным в период Второй Мировой, что создатель ДДТ был удостоен Нобелевской Премии в медицине 1948 года. Пестицид ДДТ оказался, также, эффективным в защите сельхоз культур от различных вредителей и остаётся быть таковым. Но несколькими десятилетиями спустя, ДДТ стал восприниматься неоднозначно. Оппоненты заговорили о влиянии пестицида на здоровье людей и животных. В основном это касалось птиц, несущих яйца в слишком тонкой скорлупе и потенциально опасных заболеваний людей. В ответ на возросшее беспокойство пестицид ДДТ был запрещён во многих странах. Но противоречия не прекратились. Поскольку запрет обоснован, прежде всего, защитой птиц, он подвергся осуждению в излишней перестраховке, поскольку забота о популяции птиц приводит к заметному росту смертности людей от малярии в третьем мире. На самом деле ДДТ возвращается и производится во всё больших количествах Индией, Китаем и Северной Кореей для применения в сельском хозяйстве и борьбы с малярией.

ДДТ это дихлордифенилтрихлорметилметан, абсолютно синтетическое вещество, которого нет в природе. Это белая, воскообразная пудра, которая не растворяется в воде и, следовательно, не загрязняет её. ДДТ легко растворяется в масле и растворителе. Используется пестицид в виде белого дымообразного тумана. ДДТ убивает насекомых коротким замыканием их нейронов, приводя к спазмам и гибели. Гидрофобность ДДТ это и благо, и зло одновременно. Не растворяясь в воде, ДДТ не загрязняет её. Но он и не смывается осадками, оставаясь длительное время там, где его использовали.

Вероятно, ДДТ никогда не запретили бы, не появись в 1962 книга «Молчаливая весна» (Silent Spring), название которой взывает к мёртвым птицам. Автор, Рейчел Карсон (Rachel Carson) была популярным писателем и умерла всего двумя годами после выхода книги. Карсон была морским биологом, работавшим в «Службе Рыбы и Дикой Природы США» (U.S. Fish & Wildlife Service). Получила возможность оставить службу после написания трилогии о море. Книги стали бестселлером в 1950х годах, публика была очарована поэтическим повествованием обо всём, что связано с пляжами, островами, глубинами морей и населяющими их живыми существами. Последовавшие за трилогией публикации вскрывали проблемы сохранения окружающей среды, критикуя всё громче и громче индустрию, правительство и влияние человека на нашу планету.

«Молчаливая весна» публиковалась в журнале «Нью Йоркер» перед выходом книги и это было, вероятно, самое жёсткое повествование, хотя и великолепно написанное. Книга обвиняла ДДТ в угрозе здоровью и широком воздействии на окружающую среду, а именно, на популяцию птиц. Несомненно, книга стала отправной точкой к решению о запрете пестицида в США и других странах. Один из писателей «Агентства Защиты Окружающей Среды» сказал:

««Молчаливая весна» сыграла такую же роль в запрещении ДДТ, как «Хижина Дяди Тома» сыграла в запрещении рабства».

Список посмертных наград Рейчел Карсон довольно внушителен, свидетельствуя глубину признания «Молчаливой весны» не только защитниками окружающей среды, но и общественным сознанием. Президент Джимми Картер наградил Рейчел Президентской Медалью Свободы. Её портреты появились на почтовых марках нескольких стран. Её именем назван мост в Питтсбурге и правительственное здание в Харисбурге. Перечисление парков, школ, учебных программ, стипендий и природных заказников, названных именем Рейчел Карсон, займёт целую страницу.

Главный тезис «Молчаливой весны» в том, что ДДТ вредит популяции птиц, уменьшая толщину яичной скорлупы. В книге не описывается механизм воздействия, объяснение было предложено позднее другими исследователями. Процесс влияния на сегодня понят почти полностью. Если коротко, ДДТ влияет на железы, которые отвечают за производство карбоната кальция для яичной скорлупы, вследствие чего она становится тоньше. Более тонкая скорлупа яиц может привести к гибели зародыша. Утончение яичной скорлупы и есть главное беспокойство, связанное с ДДТ и окружающей средой.

Пролетело пять десятилетий со дня выхода в свет «Молчаливой весны», мы многое узнали за прошедшие годы. Пестицид ДДТ всего лишь одна из многих причин утончения яичной скорлупы. Другие причины включают токсичный свинец, ртуть и нефть. Недостаток фосфора и кальция, а также дегидратацию. Возможно наиболее значительным фактором, является содержание птиц в неволе при тестировании. Один только стресс может привести к нарушению толщины яичной скорлупы. Хотя механизм пестицида ДДТ вполне логичен для утончения яичной скорлупы, многочисленные эксперименты 70х и 80х годов не смогли подтвердить такого воздействия, даже при высоком и очень высоком уровне ДДТ. Остальные выводы Рейчел Карсон были подтверждены исследованиями. По мнению автора, какое-то влияние пестицида на толщину скорлупы есть, но оно не главное и не единственное. Использование ДДТ или запрет его не окажет заметного влияния на популяцию птиц.

Несмотря на определённую вероятность влияния ДДТ на птиц, известно, что Рейчел занималась преимущественно Белоголовыми Орлами, которые уже находились на грани вымирания даже до применения пестицида ДДТ. Потеря привычных мест обитания из-за наступления человека и браконьерство являлись основными причинами гибели Белоголовых Орлов. Охотники уменьшили количество особей в горах всего до нескольких сотен пар, способных воспроизвести птенцов. В долинах, Белоголовым Орлам просто не оставили возможностей для гнёздовья.

Американский Бурый Пеликан тоже часто приводится в пример как жертва применения пестицида ДДТ в Калифорнии. Значительное снижение популяции действительно совпало с применением пестицида, но нельзя исключать и совпадения. Рассерженные рыбаки в Техасе взялись за ружья и уменьшили количество птиц с 5000 ежегодного пополнения до 200 к 1941 году. Популяция Американского Бурого Пеликана в Калифорнии перенесла после публикации «Молчаливой весны» два ощутимых удара судьбы. В первый раз это утечка нефти 1969 года в Санта Барбара, во второй раз это болезнь Ньюкасла в 1971 году. Было уничтожено 12 миллионов Бурых и Белых Пеликанов и, как оказалось, только 4 особи были заражены. Это были не Пеликаны. ДДТ в этих случаях не причём, но его применение совпало с резким сокращением поголовья.

Конечно, было бы ошибкой пренебречь влиянием пестицида ДДТ только потому, что есть и иные факторы. Мы можем выполнить анализ соотношения польза/ущерб и принять взвешенное решение, что не имеет никакого отношения к науке. Каждый имеет право определиться с приоритетами, и в США решение принято в пользу птиц.

Последствия «Молчаливой весны» могут быть хороши для птиц, но не для людей в третьем мире. ДДТ оказался одним из наиболее эффективных инструментов в борьбе с малярией. Хотя применение ДДТ во многих малярийных регионах вполне легально, средства на его приобретение поступают из развитых стран, таких как США. Богатые спонсоры могут несколько изменить угол зрения, когда на одной чаше весов популяция Белоголовых Орланов, а на другой жизни детей в Мозамбике. Профессор Амир Аттаран (Prof. Amir Attaran) высказывается в журнале «Природная Медицина» (Nature Medicine) с суждением защитников окружающей среды, которые выступают против исключений запрета ДДТ в интересах здоровья общества:

«Защитники окружающей среды в богатых и развитых странах не выигрывают ничего от запрета ДДТ. Незначительные риски, которые вырисовываются дома несоизмеримо меньше пользы, получаемой от применения ДДТ в бедных тропиках. Более 200 групп, включая «Greenpeace», «Physicians for Social Responsibility» и « the World Wildlife Fund», активно осуждают ДДТ. »

В результате этого давления, многие пожертвования, получаемые из обеспеченных стран, зависят от запрета ДДТ, расходуются на менее эффективные и более дорогие пестициды. В это время умирают дети. До трёх миллионов человеческих жизней уносит ежегодно малярия, преимущественно в Африке. ДДТ, имея определенное влияние на здоровье и окружающую среду, как и все пестициды, ещё никого не убил. Если мы забрасываем на полку наиболее эффективное средство, в надежде получить когда-то ещё более эффективное и безопасное, мы будем ждать вечно, а тем временем ежедневно умирают тысячи людей. Это как раз случай, когда богатые защитники окружающей среды делают всё возможное для защиты своего элитарного стереотипа за счёт темнокожих людей. (Дополнительная информация: «Всемирная Организация Здравоохранения» (The World Health Organization) дала ограниченное разрешение на использование ДДТ в малярийных регионах. В Африке исключение разрешает применять только внутри помещений. Это подобно тому, как защитить ваше тело от опасности всего лишь на половину.)

Рейчел Карсон отлично понимала важность ДДТ в борьбе с малярией, но поспешила указать на недостаток: приобретённую невосприимчивость. Через 6-7 лет популяция москитов приобретает подобную невосприимчивость к ДДТ. Однако это касается всех пестицидов и не является основанием избегать ДДТ. Более того, мы знаем, что эффективность, хотя и снижается, всё равно остаётся довольно ощутимой. Адаптированные популяции москитов восприимчивы на 63%, против 87% восприимчивости неадаптированных популяций. Даже в адаптированных популяциях ДДТ остаётся исключительно эффективным репеллентом. В домах, обработанных ДДТ, погибают все москиты, адаптированные или неадаптированные.

Но, как и все синтетические средства, ДДТ обвиняется во всех возможных заболеваниях человека. Некоторые говорят, что это вызывает рак, диабет, гипертиреоз, бесплодие и многое другое. Всемирная Организация Здравоохранения классифицирует ДДТ как «умеренно опасный», а в ответ на многочисленные и противоречивые тестирования, «Агентство Защиты Окружающей Среды США» (the U.S. Environmental Protection Agency) классифицирует ДДТ как «возможный канцероген». Заявления о непременном заболевании при использовании ДДТ не соответствуют экспериментам. Конечно же, не следует соприкасаться с синтетическим веществом без необходимости. И дело здесь не в науке, а в степени возможных рисков.

ДДТ имеет своё место и его сегодняшнее применение в рамках необходимого. Исключением является Африка, где преимущества ДДТ значительно перевешивают недостатки. По мнению автора, спонсорам следует расслабиться и дать возможность окончательного решения о применении ДДТ специалистам на местах. Для большей части остального мира, ДДТ заменён более новыми и улучшенными пестицидами, где нет необходимости подвергать риску окружающую природу. Научный пересмотр почти всегда приводит к более разумному применению и, по мнению автора, отношение к ДДТ требует пересмотра.

Перевод Владимир Максименко 2013-2014

История создания, получение, применение

ДДТ (C 14 H 9 Cl 5) - это классический пример инсектицида. По форме ДДТ представляет собой белое кристаллическое вещество, не имеющее вкуса и почти без запаха. Впервые синтезированный в 1873 году австрийским химиком Отмаром Цейдлером (en:Othmar Zeidler), он долгое время не находил себе применения, до тех пор пока швейцарский химик Пауль Мюллер (Paul Müller) в 1939 году не открыл его инсектицидные свойства, за что получил Нобелевскую премию по медицине в 1948 году , как «За открытие высокой эффективности ДДТ как контактного яда» .

ДДТ - это исключительно эффективный и очень простой в получении инсектицид. Его получают конденсацией хлорбензола (C 6 H 5 Cl) с хлоралем (Cl 3 CCHO) в концентрированной серной кислоте (H 2 SO 4).

ДДТ является инсектицидом наружного действия, то есть вызывающим смерть при внешнем контакте; он поражает нервную систему насекомого. О степени его токсичности можно судить по тому, что личинки мух гибнут при попадании на поверхность их тела менее одной миллионной миллиграмма ДДТ. Таким образом можно утверждать то, что ДДТ обладает высокой токсичностью для насекомых, при этом в соответствующих концентрациях для теплокровных животных он безвреден. Однако в случае превышения таковых он также оказывает токсическое действие. В частности, у человека, в организм которого ДДТ может проникнуть через органы дыхания, кожу, желудочно-кишечный тракт, он вызывает отравление, признаками которого являются общая слабость, головокружение, тошнота, раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей. Особенно опасны отравления ДДТ при обработке помещений и посевного материала. Кроме того, воздействие на организм в больших дозах может привести к летальному исходу. Данные, полученные в результате клинических исследований, позволяют определить токсичность ДДТ для человека следующим образом:

В связи с опасностью отравления ДДТ все виды работ с ним проводятся с обязательным использованием средств индивидуальной защиты (спецодежды, спецобуви, респиратора , противогаза , защитных очков и так далее).

Польза и вред ДДТ

Кроме бытовой пользы в качестве средства борьбы с такими вредителями, как мухи , тараканы и моли , а также пользы для сельского хозяйства в качестве средства для борьбы с такими вредителями, как колорадский жук и тля , ДДТ имеет ряд общепризнанных заслуг мирового масштаба, среди них наиболее значимы следующие:

Таким образом, мир быстро приобрёл положительный опыт применения ДДТ. Этот опыт стал причиной быстрого роста производства и применения ДДТ. Рост производства и применения ДДТ был не единственным следствием «положительного опыта». Он явился также причиной формирования в сознании людей ошибочных представлений о нетоксичности ДДТ, что в свою очередь привело к культивированию безалаберности в применении ДДТ и халатного отношения к нормам безопасности. ДДТ применялся везде и всюду без соблюдения требований, установленных санитарно-эпидемиологическими стандартами. Сложившаяся ситуация не могла не повлечь негативных последствий.

Пик этой эйфории пришёлся на 1962 год , когда в мире были применены по назначению 80 миллионов килограммов ДДТ и произведены 82 миллиона килограммов. После чего объёмы производства и применения ДДТ начали падать. Причиной этому явилась развернувшаяся во всём мире дискуссия о вреде ДДТ, которая была обусловлена книгой американской писательницы Рэйчел Карсон «Сайлэнт спринг» («англ. Silent Spring », что в переводе означает «Тихая весна» или «Безмолвный родник»), в которой Карсон утверждала, что применение ДДТ оказывает вредное влияние на функцию воспроизводства у птиц . Книга Карсон вызвала широкий резонанс в США. Сторону Карсон приняли различные экологические организации, такие как Экологический Фонд Защиты (англ. Environmental Defense Fund ), Национальная Федерация Живой природы (англ. National Wildlife Federation ). На сторону противников Карсон встали производители ДДТ и поддерживающая их государственная администрация в лице Агентства по охране окружающей среды. Спор о вреде ДДТ вскоре перерос из национального в международный.

В своей книге Карсон опирается на исследования Джеймса ДэУитта (англ. James DeWitt ), обобщённые в его статьях «Воздействие хлоруглеродных инсектицидов на перепёлку и фазана» (англ. «Effects of Chlorinated Hydrocarbon Insecticides upon Quail and Pheasants» ) и «Хроническая токсичность для перепёлок и фазанов некоторых хлорных инсектицидов» (англ. «Chronic Toxicity to Quail and Pheasants of Some Chlorinated Insecticides» ). Карсон превозносит исследования ДэУитта, называя его эксперименты на перепёлках и фазанах классическими, но при этом она перевирает данные, которые получил ДэУитт в ходе своих исследований. Так, ссылаясь на ДэУитта, Карсон пишет, что «эксперименты доктора ДэУитта (на перепёлках и фазанах) установили факт, что воздействие ДДТ, не причиняя никакого заметного вреда птицам, может серьёзно влиять на размножение. Перепёлки, в диеты которых добавлялся ДДТ, на всём протяжении сезона размножения выжили и даже произвели нормальное число яиц с живыми зародышами. Но немногие птенцы из этих яиц вылупились».

Однако Карсон упускает в своей книге цифры. Дело в том, что из яиц перепёлок, питавшихся пищей, содержащей ДДТ в больших количествах, а именно 200 ppm (то есть 0,02 %; для примера, в то время установленная в СССР предельно допустимая концентрация ДДТ для яиц составляла 0,1 ppm), вылупилось лишь 80 % птенцов, однако из яиц перепёлок контрольной группы, пища которых была свободна от ДДТ, вылупилось 83,9 %. Таким образом, разница между перепёлками, потребляющими пищу с ДДТ, и контрольной группой составила лишь 3,9 %, что не давало возможности сделать вывод относительно воздействия ДДТ на репродуктивную функцию у птиц.

Значительно позже было установлено, что ДДТ вызывает утончение скорлупы яиц и гибель эмбрионов. Однако различные группы птиц сильно различаются по своей чувствительности к ДДТ; хищные птицы проявляют наибольшую чувствительность, и в природных условиях часто можно обнаружить выраженное истончение скорлупы, тогда как куриные яйца сравнительно нечувствительны. Из-за упущений, допущенных Карсон в её книге, большинство экспериментальных исследований было поставлено с нечувствительными к ДДТ видами (такими как перепёлка), у которых часто обнаруживали лишь слабое истончение скорлупы или таковое вовсе отсутствовало. Таким образом, книга Карсон пустила науку ложным путём, определив объектом исследования птиц, не чувствительных к воздействию ДДТ, тем самым задержав ход исследований воздействия ДДТ на птиц на 20 лет.

Устойчивость к разложению

ДДТ обладает высокой устойчивостью к разложению : ни критические температуры , ни ферменты , занятые обезвреживанием [неизвестный термин ] чужеродных веществ, ни свет не способны оказать на процесс разложения ДДТ сколько-нибудь заметного эффекта. В результате, попадая в окружающую среду, ДДТ так или иначе попадает в пищевую цепь . Обращаясь в ней, ДДТ накапливается в значительных количествах сначала в растениях , затем в животных и, наконец, в человеческом организме .

Растения (водоросли) - 10х

Мелкие организмы (представителии зоопланктона - дафнии, циклопы) - 100х

Рыбы - 1000х

Хищные рыбы - 10000х

Это быстрое накопление ДДТ наглядно видно из следующего примера. Так, при исследовании одной экосистемы в озере Мичиган было обнаружено следующее накопление ДДТ в пищевых цепях: в донном иле озера - 0,014 мг/кг, в ракообразных , питающихся на дне - 0,41 мг/кг, в различных рыбах - 3-6 мг/кг, в жировой ткани чаек , питающихся этой рыбой - свыше 200 мг/кг.

Предполагаемая роль ДДТ в возникновении полиомиелита была отвергнута после того, как эта болезнь была взята под контроль с помощью вакцинации . (Интересно, что в 1940-х годах в США применяли ДДТ для борьбы с мухами, ошибочно полагая, что они разносят полиомиелит.) Сегодня отсутствует непосредственная возможности борьбы с сердечно-сосудистыми болезнями, раком и многими другими, менее распространёнными патологическими состояниями человека, возникновение которых ранее приписывалось ДДТ. Между тем, такие неподтверждённые заявления могут принести большой вред и, будучи приняты всерьёз, даже могут помешать научному поиску истинных причин и реальных мер предупреждения этих недугов.

Воздействие ДДТ на другие живые организмы (кроме человека)

Имеющиеся данные о последствиях токсического воздействия ДДТ на другие живые организмы можно обобщить следующим образом. Водные микроорганизмы более чувствительны к действию ДДТ, нежели наземные. При концентрации в окружающей среде 0,1 мкг/л ДДТ способен подавлять рост и фотосинтез зелёных водорослей.

Показатели как острой, так и хронической токсичности для различных видов водных беспозвоночных ДДТ неодинаковы. В целом ДДТ проявляет высокую токсичность для водных беспозвоночных при остром воздействии в концентрациях всего 0,3 мкг/л, причём токсические эффекты включают нарушения репродуктивной функции и развития, изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, а также неврологические сдвиги.

ДДТ является высокотоксичным соединением для рыб: показатели LC50 (96 ч), полученные в статических тестах, колеблются от 1,5 мкг/л (большеротый окунь) до 56 мкг/л (гуппи). Остаточные уровни содержания ДДТ свыше 2,4 мг/кг икре зимней камбалы вызывали аномальное развитие эмбрионов; с аналогичными остаточными концентрациями, как было обнаружено, связана гибель мальков озёрной форели в натурных условиях. Основной мишенью токсического действия ДДТ может являться клеточное дыхание.

Земляные черви не чувствительны к острому токсическому воздействию ДДТ при уровнях, превышающих те, которые, вероятно, имеются в условиях окружающей среды.

ДДТ способен оказывать неблагоприятное действие на репродуктивную функцию птиц, вызывая утончение скорлупы яиц (что приводит к их разрушению) и гибель эмбрионов.

Некоторые виды млекопитающих, особенно летучие мыши , могут подвергаться неблагоприятному действию ДДТ. Летучие мыши, отловленные в природе (у которых в жировой ткани находили остаточное содержание ДДТ), погибали в результате искусственного голодания, служившего моделью потери жира в процессе миграционных перелётов.

Кроме того, было установлено канцерогенное, тератогенное и иммунотоксическое воздействие ДДТ на некоторые живые организмы.

Воздействие ДДТ на окружающую среду

В целом механизм воздействия ДДТ на окружающую среду можно представить следующим образом. В ходе применения, ДДТ неизбежно попадает в пищевую цепь. После чего он не нейтрализуется, распадаясь на безвредные вещества, а наоборот начинает циркулировать, накапливаясь в организмах живых существ. Помимо этого, ДДТ обладает токсическим воздействием на живые организмы разных уровней пищевой цепи, которое в ряде случаев неизбежно либо оказывает подавляющие действие на жизненно важные функции, либо влечёт смерть живого организма. Такое воздействие на окружающую среду может повлечь изменение видового состава флоры и фауны вплоть до полного искривления пищевой цепи, что в свою очередь может вызвать общий пищевой кризис и повлечь за собой необратимые процессы