有机氯农药DDT概述.doc

有机氯农药DDT概述 摘 要：DDT在20世纪70年代以前是全世界最常用的杀虫剂。在近三十年来，发现DDT在生物体内的积累量比较高，对生物有危害性。为了进一步认识DDT的“全貌”，本文重点介绍一下DDT的情况。 关键词：DDT 土壤农药污染 植物修复 蓖麻 杀虫剂 在人类历史上，DDT曾作为最普通的化工产品和最流行的杀虫剂广为使用，自1942年投放市场，1943年美国农业部试验用其杀灭马铃薯甲虫开始，DDT广泛应用于农业和医疗行业，DDT在农业生产和医疗卫生实践中发挥了巨大效力。也就是在1962年，《寂静的春天》中高度怀疑，DDT进入食物链，最终会在动物体内富集，例如在鱼鹰这些鸟类中富集，由于氯化烃会干扰鸟类钙的代谢，致使其生殖功能紊乱，使蛋壳变薄，结果使一些食肉和食鱼的鸟类接近灭绝。一些昆虫也会对DDT逐渐产生抗药性。30多年来，关于是否重新使用DDT的争论从未停止过。 1、DDT的性质： DDT又叫滴滴涕，二二三，化学名为双对氯苯基三氯乙烷，化学式(ClC₆H₄)₂CH(CCl₃)。其为白色晶体，不溶于水，溶于煤油，可制成乳剂，是有效的有机氯类杀虫剂。它有若干种异构体，其中仅对位异构体有强烈的杀虫性能。DDT在土壤中，特别是表层残留较高。因为DDT在土壤中易被胶体吸附，故它的移动不明显。DDT脂溶性强，水溶性差，可以长期在脂肪组织中蓄积，并通过食物链在生物体内高富集，使得居于食物链末端的生物体内DDT蓄积浓度很高【1】。 2、DDT发展历程 1874年，DDT是由欧特马-勤德勒首次合成 1939年，瑞士化学家米勒(Paul 发觉这种化合物具有杀虫剂效果的特性，几乎对所有的昆虫都非常有效 第二次世界大战期间，DDT在预防疟疾、痢疾等疾病的治疗方面大显身手，救治了很多生命，而且还让一些农作物免受昆虫的糟蹋，粮食大量增产，一时间被世人认为是救星，因此DDT被长时间广泛使用 美国伊利诺伊州自然历史考察所的R·巴克博士在1958年发表的著作中说明：DDT不仅杀死了要消灭的树皮甲虫，也杀死了许多益虫。1960年美国渔业及野生生物服务处的调查报告说：有些地方为了控制云彬树的蛆虫而大面积地喷洒DDT，结果在距离喷药区约15公里的小河湾里，发现鱼的身体里含有DDT。 1962年，美国海洋生物学家Rachel Carson在其发表著作《寂静的春天》中高度怀疑，DDT进入食物链，最终会在动物体内富集，例如由于氯化烃会干扰鸟类钙的代谢，致使其生殖功能紊乱，使蛋壳变薄，结果使一些食肉和食鱼的鸟类接近灭绝。一些昆虫也会对DDT逐渐产生抗药性。 渐渐地，人们获得了共识：决不能低估DDT对生物和人体的危害性，不能继续使用DDT。许多国家立令禁止使用DDT等有机氯杀虫剂。 由于在全世界禁用DDT等有机氯杀虫剂，以及在1962年以后又放松了对疟疾的警惕所以，疟疾很快就在第三世界国家中卷土重来。这除了与疟原虫对氯奎宁等治疗药物产生抗药性外，也与还没有找到一种经济有效对环境危害又小能代替DDT的杀虫剂有关。基于此，世界卫生组织于2002年宣布，重新启用DDT用于控制蚊子的繁殖以及预防疟疾，登革热，黄热病等。 3、DDT使用现状 由于DDT的环境激素效应,目前土壤环境中的残留量对人类健康仍有较高的健康风险.我国117个基地调查结果显示【2】,农产品中DDTs等POPs检出率仍然很高,如按绿色食品标准还有相当程度的超标。尽管土壤中HCHs和DDTs的含量远低于我国农业土壤环境标准值(0.5 mg kg-'),但是OCPs尤其是DDT都远远高于荷兰未污染土壤标准值和环境激素标准。这表明我国土壤污染负荷比世界先进国家的土壤高很多。 4、DDT危害; 4.1 DDT与神经系统 DDT一般毒性与六六六相同，属神经及实质脏器毒物，对人和大多数其它生物体具有中等强度的急性毒性。它能经皮肤吸收，是接触中毒的典型代表，由于其在常压时即使在12℃以下，也有一定的蒸发，所以吸入DDT蒸气亦能引起中毒。 据研究表明【3】：DDT对脑组织的神经系统也能产生毒害作用。脑组织也存在着细胞色素P450系统。由于DDT具有极强的脂溶性，它易于通过神经组织的血脑屏障，在脑组织进行代谢转化，进而导致了神经毒作用的发生。在海马，GSH-PX 与 GR的活性都出现下降，并呈现剂量－反应关系。T-SOD 活性在各剂量组也有降低，说明该脑区清ROOH 的能力都有所下降，推测有可能使 GSSR 不能得到还原，大量堆积，导致 GSH/GSSG 比值下降，从而使一些含巯基和二硫键的酶活性发生改变，继而发生其它相关的生化改变。 DDT中毒可导致神经系统兴奋，上、下肢和面部肌肉呈强直性抽搐，并有癫痫样抽搐、惊厥发作。DDT作为一种神经及实质脏器毒物，同时具有急性毒性和生殖毒性，水生生物如藻类、浮游动物、软体动物、鱼类等对DDT毒性效应比较敏感，其半致死浓度可低至微克/升的级别。BaP本身毒性小，化学性质不活泼，但经过生物体内1相代谢酶的活化作用后，会转为化学性质活泼的活化物，对身体产生多种毒害【4】。曾有人[5]对大鼠做急性实验出现了一下情况:DDT经口急性中毒潜伏期较长,中毒四小时后出现兴奋,抽搐症状,24小时后一直延续到第6天相继有动物死亡,未死动物6天后逐晰恢复健康。DDT可在脂肪组织中大量蓄积。在从饮水中摄入不同剂量的DDT在大鼠肝脏和脂肪组织中的蓄积反应非常明显,摄入量每增加10倍,肝脏组织和脂肪组织中DDT的蓄积量成倍增长,200毫克/升最高浓度组,肝和脂肪组织中DDT的蓄积量突出地增高,这种现象和肝脏受损的严重程度是一致的。 4.2 DDT与生殖系统 大量动物实验表明：ＤＤＴ具有类雌激素作用，能导致生殖系统的病变以及生殖功能的障碍和衰退。其中ｏ，ｐ＇－ＤＤＴ的雌激素活性最为强烈，Ｅｄｍｕｎｄｓ等人向青鱼的卵黄中微注射ｏ，ｐ＇－ＤＤＴ发现，ｏ，ｐ＇－ＤＤＴ甚至可引起青鱼从雄性变为雌性。Ｇｕｉｌｌｅｔｔｅ等研究发现，美国佛罗里达州受到ＤＤＴ严重污染的Ａｐｏｐｋａ湖里，残存的幼鳄体内激素水平严重失衡，生殖系统发育不良。另有人对大西洋海鸟进行研究发现，长期暴露于ＤＤＴ中的海鸟性腺变小，生育能力下降，性别比例失调【6】。 5、DDT的环境行为 DDT在人体内的降解主要有两个方面，一是脱去氯化氢生成DDE。在人体内DDT转化成DDE相对较为缓慢，3年间转化成DDE的DDT还不到20%。DDT还可以通过一级还原作用生成DDD，同时被转化成更易溶解于水的DDA而使其消除，它的生物半衰期只需约1年。环境中的DDT或经受一系列较为复杂的生物学和环境的降解变化，主要反应是脱去氯化氢生成DDE。DDT在土壤环境中消失缓慢，一般情况下，约需10年。 6、DDT污染修复技术介绍 6.1 植物修复 通过田间条件下盆钵实验和室内分析,比较23份优质能源作物蓖麻(Ricinus communis )不同基因型栽培种对复合污染土壤中Cd和DDTs的吸收和积累能力差异。结果表明,不同蓖麻品种对土壤DDTs和Cd的积累及转运能力差异较大。叶、茎、根DDTs的平均含量为0.37、0.43和70.51 mg kg1干重,Cd平均含量分别为1.22,2.27和37.63 mg kg1千重。DDTs和Cd的生物富集系数变幅分别为0.09-65.33和0.43-13.30, DDTs或Cd的转运系数均小于0.1。植物对DDTs和Cd总的积累量分别为 83.06 和 66.04 较短的生长周期、高生物量、强大的根系吸收能力及其对DDTs和Cd同时积累等特性表明蓖麻作物在DDTS/Cd复合污染土壤植物修复中有很大的应用前景表面活性刻对污染土壤中DDTs均具有一定的洗脱作用[7]。 6.2 物理法 通常有吸附法、萃取法、蒸馏法和汽提法等,可对物起到浓缩富集并部分处理的作用,常作为一种预处理手段与其他处理方法联合使用，还有一种办法阻止DDT的土壤污染扩散,达到部分控制的目的。潘淑颖等在模拟DDT污染的土壤中加入不等量的膨润土作吸附剂,模拟自然降水过程,对其进行淋溶试验,以此来测定土样中吸附的DDT量与吸附剂用量和淋溶水量之间的相关性。结果发现向土壤中加入膨润土作为吸附剂,可有效地抑制降雨过程导致的土壤中DDT的渗滤[8]。 6.3 投加外源物 在单纯的土壤条件下,一定强度的紫外光照射对DDT的降解也有一定的效果,投加不同外源物质都能不同程度的提高土壤中DDT的降解率"投加铁粉!TIOZ作为光敏剂对土壤中DDT的降解效果较好,7d后DDT降解率均可达到78%以上"Fe203!全元素肥料与溶解性有机质混合物!溶解性有机质对DDT的光催化降解效果也都有一定程度的提高"其中投加溶解性有机质的光催化反应中,照射7d后,DDT的降解率可达到73.32%,而加入FeZ仇和全量元素肥料与溶解性有机质的混合品,DDT降解率可达到69.14%"单独加入全元素肥料对DDT降解的贡献不大[9]。 参考文献 [1]陈怀满编著.2010.环境土壤学[M].北京:科学出版社，238-238 [2]朱治强.2012.Cd-DDT复合污染土壤的植物与微生物联合渗复及机理[D].浙江大学. [3]梁骏华.2006.二氯二苯三氯乙烷（DDT）对神经系统氧化－抗 氧化系统的影响及抗氧化剂 tBHQ 的干预作用[D].华中科技大学.21-21 [4]刘春,李凯彬,王庆等.2012.DDT、苯并【al花对阿布鳍服虎鱼的毒性效应研究[A].中国实验动物学会编.第十届中国实验动物科学年会论文集[C].扬州.知网。266-266 [5]1975.饮水中DDT对大鼠的慢性毒性研究[J].卫生研究,6:506-507 [6]李孟楠，雷磊，刘欣.2011.ＤＤＴ毒性及毒理机制的研究进展[J].绿色科技，10：115-115 [7]黄化刚.2012.镉-锌/滴滴涕复合污染土壤植物修复的农艺强化过程及机理[D].浙江大学.72-73 [8]李常亮,刘文彬,汪 莉等.2007.DDT废弃处理与环境修复技术综述 [J].四川环境，26(5）:88-89 [9]潘淑颖.2009.土壤中有机氯农药DDT的原位降解研究[D].山东大学.62-63