几种典型有机氯农药的结构环境行为和毒理效应

几种典型有机氯农药的结构环境行为和毒理效应第1页/共17页定义：用于防治植物病、虫害的组成成分中含有有机氯元素的有机化合物。主要分为以苯为原料和以环戊二烯为原料的两大类。前者如使用最早、应用最广的杀虫剂DDT和六六六，后者如作为杀虫剂的氯丹、七氯、艾氏剂等。此外以松节油为原料的莰烯类杀虫剂、毒杀芬和以萜烯为原料的冰片基氯也属于有机氯农药。第2页/共17页典型代表：六六六氯丹毒杀芬艾氏剂环境行为：γ-HCH易挥发，水溶解度较大，可从土壤和空气进入人体，也随水蒸气进入大气。β-HCH水溶性和蒸汽压最小最稳定，生物体内易在富集。环境中，β-HCH浓度最高。毒理效应：超剂量水平下，γ-HCH有一定致癌性。而实际，HCH的LD50为55-250mg/kg环境行为：对水体、土壤和大气可造成污染。受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。毒理效应：急性中毒症状发生较快，几小时内即可能死亡,主要症状为中枢神经系统兴奋症状；摄入中毒症状出现更快。严重中毒在抽搐剧烈和反复发作后陷于木僵、昏迷和呼吸衰竭。慢性中毒主要症状为神经系统功能性紊乱，肝、肾退行性改变。环境行为：能在土壤和水环境中能够保持较长时间，并进入人和动物的食物链，其生物代谢和环境降解速率较缓。但光化学性不太稳定，在紫外线等作用下，可分解转化，生成脱氯产物。毒理效应：急性毒性较DDT强二倍，为全身性抽搐毒物，具樟脑样兴奋作用，蓄积作用不明显。可通过无损伤皮肤被吸入体内，侵害神经系统和实质性器官。环境行为：对水体、土壤和大气可造成污染，并在土壤中随着残留期的增长产生严重积累作用，最终被生物所富集。毒理效应：皮肤吸收为主要入侵途径。在生物体内，会很快转变成狄氏剂。在人体中主要引起中枢神经系统损害。总的来说，有机氯农药难以被化学降解和生物降解，较低的水溶性，较高的辛醇/水分配系数。容易被生物所富集，且有一定毒性第3页/共17页DDT全名为二氯二苯基三氯乙烷(Dichlorodiphenyltrichloroethane)化学式：(ClC6H4)2CH(CCl3)白色晶体，不溶于水，溶于煤油，可制成乳剂，是有效的杀虫剂。溶解性：DDT在水中极不易溶解稳定性：DDT化学性质稳定，在常温下不分解。对酸稳定，强碱及含铁溶液易促进其分解。当温度高于熔点时，特别是有催化剂或光的情况下，p,p‘-DDT经脱氯化氢可形成DDE。DDT结构第4页/共17页DDT历史DDT最初是由斯特拉斯堡大学的一名学生合成的，并于1874年发表了合成过程，但当时并不知道DDT有杀虫效果。直到1939年，瑞士化学家PaulMueller才发现DDT具有优异的杀虫效果，能有效控制疟疾，斑疹伤寒的传播。由于DDT性质稳定，具有良好的杀虫效果，可以对害虫长期有效，合成简单、经济，于是被大量生产和广泛使用，成为被第一种被全世界广泛使用的农药。第5页/共17页DDT环境行为在环境中，DDT可以脱去HCl生成DDE，在铁卟啉的存在下，可以转化为DDD，并可以进一步生成DDA。反应也可以在生物体代谢过程中发生，代谢产物主要是DDE。DDT可以通过根部吸收，在植物组织内富集，特别是在叶片中积累量最大，DDT除了通过水声生物链富集，还会在陆生食物链中富集。第6页/共17页DDT环境行为FourmechanismsprobablyaccountformostlossesofDDTresiduesfromsoils:(i)volatilization(includinglossesbywinderosionofsmallparticlesfromthesoilsurface),(ii)removalbyharvestoforganicmat-ter,(iii)waterrunoff,and(iv)chemical(includingbiotic)degradation.TheoccurrenceofDDTresiduesinrainwatersuggeststhatlargeamountsofDDTmaymovethroughtheatmosphereeitheradsorbedtoparticlesorasvapor.ThesmallnumberofdataavailableonthevolatilizationofDDTsuggestatimeconstant-forvolatilizationofseveralyears,buttheevidencesupportstheconclusionthatvaporizationismoreimportantthansuchalongtimeconstantwouldindicate.第7页/共17页DDT环境行为ItappearspossiblethatDDTcouldpenetratethewaxlayerontheneedles,becomedissolvedandtrans-locatedintheturpentinelikesubstancesandresinsintheconductingsystem.ItisperhapslesslikelythatDDTAvouldbeabsorbedinquantitybytherootsystem,al-thoughthisisapossibility.Dimond(1969)inhisre-searchontheeffectofDDTinMaineforestshasshownthatDDTishighlypersistentinforestsoils,butremainsalmostentirelyinthelitter,withlittledownwardleach-ingtothemineralsoilbelow.HisdataalsoshowthatforestsoilresiduesofDDTincreasesomewhatupto3yearsafterasingleaerialapplicationatarateof1lbofactualDDTperacre.Fallingconiferneedlesarebelievedtobeamajorfactorcontributingtothebuildupoverthisperiod.第8页/共17页DDT毒理效应1、急性毒性2、亚急性毒性第9页/共17页3、水生生物毒性DDT毒理效应第10页/共17页4、慢性毒性DDT毒理效应人群慢性中毒症状有食欲不振，上腹及右肋部疼痛，并有头痛、头晕、肌肉无力，疲乏，失眠、视力及语言障碍、震颤、贫血、四肢深反射减弱等。有肝肾损害、皮肤病变、心脏有心律不齐、心音弱、窦性心动过缓、束支传导阻滞及心肌损害等。5、内分泌干扰活性大量的动物实验表明：DDT具有类雌激素作用，属于环境雌激素。它能干扰下丘脑-垂体-性腺轴的作用，从而导致生殖系统的病变以及生殖功能的障碍和衰退。第11页/共17页DDT毒理效应6、致癌致畸致突变

研究表明：小鼠经口摄入DDT，患肝肿瘤危险性提高了数倍，其后代患肝肿瘤的危险性也有提高。但没有直接证据表明DDT对人类也有致癌作用，因此，国际癌症研究机构（LARC）将DDT列为可以致癌物（possible2B）。在DDT作用的实验研究中，对小鼠大鼠和狗的研究未显示有任何致畸作用。现己有充分的证据证明，DDT在经和不经代谢激活的细菌系统中没有致突变作用，从哺乳动物实验系统(体内和体外)所得的证据尚无肯定的结论。并于DDT对人类的致突变性的意义亦尚不明确。

第12页/共17页急性毒性的毒理机制Na+通道学说Ca2+ATP酶学说神经毒素产生学说内分泌干扰活性的毒理机制DDT毒理效应第13页/共17页参考文献[1]李孟楠，雷磊，刘欣，等.DDT毒性及毒理机制的研究进展[J].绿色科技，2011,10（3）.[2]赵肖，张娅兰，李适宇，等.DDT对太湖大银鱼种群危害的生态风险[J].生态环境，2007,16（5）.[3]GuoGuanghui，WuFengchang，HeHongping，etam.PreliminaryecologicalriskassessmentofDDTinsurfacewatersofChina[J].环境科学学报,2011,11.[4]PenetrationofConiferousTreesbyDDTIvanN.McDaniel