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Dichordiphenyltrichlorethan >DDT<. Schädlingsbekämpfung mit Folgen. Allgemeines. Entdeckt: 1874 durch Othmar Zeidler (Österreich) Insektizide Wirkung entdeckt 1939 durch Paul Herrman Müller (Schweiz)
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Dichordiphenyltrichlorethan>DDT< Schädlingsbekämpfung mit Folgen
Allgemeines • Entdeckt: 1874 durch Othmar Zeidler (Österreich) • Insektizide Wirkung entdeckt 1939 durch Paul Herrman Müller (Schweiz) • Ab 1942 Vertrieb von DDT als Insektizid von der Geigy AG unter den Namen Gesarol bzw. Neocid • Im Dritten Reich begeisterte man sich besonders gegen seine Wirksamkeit gegen den von Amerika eingeschleppten Kartoffelkäfer • Herstellen eines Läusegifts mit DDT 15 vol.% durch I.G. Farben • 1942/1943: intensive Untersuchung von DDT auf schädliche Auswirkungen durch das US-Landwirtschaftsministerium
Aufstocken der DDT-Produktion von ca. 900t auf ca. 1400t monatlich für die USA Erster Großeinsatz von DDT: Bekämpfung der in Neapel ausgebrochenen Typhus-Epidemie, übertragen durch Läuse 1. Aug.1945: Freigabe zur Zivilnutzung Das Insektizid wird als Pulver zur „Schnellentlausung“ mit einer Pumpe unter die Kleidung gepumpt, wegen des großen Erfolgs dieser Maßnahme galt DDT fortan als Wundermittel gegen Krankheitsübertragende Insekten Allgemeines
Aufbau & chemische Daten • Molare Masse: 354,5 g/mol • Summenformel: C14H9Cl5 • Valenzstrichformel: • Vereinfacht:
Wirkungsweise & Darstellung • Die Wirkungsweise von DDT ist nach wie vor unbekannt, man geht davon aus, das sich DDT an die Membran von Nervenzellen anlagert, und das Schließen der Natriumkanäle verhindert. • DDT kann relativ einfach aus Chlorbenzol und Chloralhydrat unter Zugabe von konzentrierter Schwefelsäure synthetisiert werden.
Anwendungen - Landwirtschaft • Nach der Freigabe für zivile Nutzung eroberte DDT den Markt. • Kosten für ein Pfund DDT sanken in Amerika von 2-3$ 1945 innerhalb von 10 Jahren auf unter 25c Mitte der 50er. • 1962: über 300 registrierte Anwendungsgebiete bei der US- Landwirtschaftsbehörde • Je nach Pflanzenkultur wurden ein 0,5 bis 35kg! DDT pro Hektar ausgebracht • Das US-Gesundheitsamt legte eine Grenzkonzentration von 7ppm in Lebensmitteln festgelegt. Grund: DDT verursachte bei Laborratten Leberschäden • In der Milch wurde kein DDT toleriert! • Bereits damals gab es ernstzunehmende Hinweise darauf, das sich DDT im Körper anreichern würde.
Anwendungen - Malariabekämpfung • Man nutzt die Angewohnheit der Malariamücken sich nach dem Stechen an einer nahe gelegenen Wand auszuruhen • Die Wände werden mit 1-2g DDT pro Quadratmeter eingesprüht • Die Mücken erhalten dort eine tödliche Dosis DDT • Aufgrund der langen Haltbarkeit von DDT muss dies nur etwa 2 mal jährlich durchgeführt werden Das Bild zeigt ein italienisches Haus, das Datum der Anwendung wurde einfach aufgestempelt
Anwendungen - Malariabekämpfung • Erfolgreicher Rückgang der Malarianeuinfektionen in vielen Ländern (z.B. Paraguay, Mexiko, Zentralamerika etc.) • In Indien konnte die Zahl der jährlichen Neuinfektionen von 100 Millionen im Jahr 1952 auf 50 Tausend im Jahr 1961 gesenkt werden • In Europa konnte Malaria Ende der 60er Jahre gänzlich ausgerottet werden • Doch bald nach dem drastischen Rückgang der Neuinfektionen stieg die Zahl wieder an, Grund dafür waren die aufgetretenen DDT-Resistenzen • 1972 musste sich die WHO eingestehen das eine weltweite Ausrottung von Malaria wohl nicht möglich sei • Die WHO empfahl 1997 das DDT nur noch im Zuge integrierter Programme (= eine Mischung von Pestiziden) eingesetzt werden sollte. DDT allein wäre nicht nachhaltig genug
Anwendungen - Forstwirtschaft • Mit dem Einsatz von DDT in der Forstwirtschaft, kamen erste Bedenken auf. • In der DDR wurden 1983/84 etwa 600t DDT gegen den Borkenkäfer versprüht • Gegen den Schwammspinner wurden 1956 etwa 12.000 km² im Bundesstaat New York vom Flugzeug aus versprüht. • Gegen den Ulmensplintkäfer (= Überträger des für das Ulmensterben verantwortlichen Pilzes) wurde DDT 1947 an bis Mitte der 60er in die Kronen von Ulmen gesprüht, Dosis: 700g/baum
Folgen • Vor allem durch die Forstwirtschaftlichen Maßnahmen wurden Naturschützer hellhörig. • Die Bekämpfung des Ulmensplintkäfers brauchte eine weitreichende Vergiftung der Vögel mit sich, aus Gebieten mit hoher Ulmenpopolation verschwanden die Singvögel komplett. • Das Versprühen von DDT über New York reicherte DDT auch auf den Weiden an weshalb die ansässigen Bauern ihre Milch nicht verkaufen durften, zudem brachte diese Aktion ein großes Fischsterben mit sich • Daraufhin wurde der Einfluss von DDT auf die Umwelt nochmals untersucht und man entdeckte die schädliche Wirkung auf Vögel • Die Biologin handelt das Thema DDT & Vögel in ihrem Buch „Silent Spring“ ab, welches heftige Debatten um den Einsatz von DDT auslöste.
Toxikologie - Mensch • Bei Menschen ist die Giftigkeit von DDT eher gering • Konzentrationen von bis zu 285mg pro kg Körpergewicht können überlebt werden • Die biologische Halbwertszeit (= Zeit die benötigt wird um die Hälfte des Stoffes abzubauen) beträgt beim Menschen über ein Jahr • Kanzerogene Wirkung von DDT beim Menschen unklar, im Gegensatz zu Laborratten – bei ihnen kann das entstehen von Tumoren in Leber und Lymphsystem zweifelsfrei nachgewiesen werden. • Verdacht auf gentoxische Wirkung: konnte noch nicht bestätigt werden • Eine Studie über vorzeitige Wehentätigkeit in Zusammenhang mit DDT brachte keine eindeutigen Ergebnisse. • Es gibt nur Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen erhöhter DDT Konzentration und erhöhter Totgeburtenrate
Toxikologie - Umwelt • DDT adsorbiert (=Bindung an die Oberfläche) massiv bei Böden mit hohem Anteil an organischen Stoffen und gelangt daher nur schwer ins Grundwasser • Bei starken Niederschlägen mit Erdabspülungen kann DDT auch in Gewässer gelangen • Viele Bakterien und Pilze können DDT und seine Umwandlungsprodukte abbauen wenn gute Sauerstoff, Nährstoff und Wasserversorgung gegeben ist. Die biologische Halbwertszeit hängt stark von der Aktivität des Bodenlebens und der Temperatur ab. In den Tropen liegt sie bei etwa 20-300 Tagen, in gemäßigten Klimazonen bei 3-20 Jahren • DDT an der Oberfläche von Seen kann auch von Licht Zersetzt werden • DDT kann in die Atmosphäre verdampft werden, dort liegt es zu gleichen Teilen als Feststoffpartikelchen und als Gas vor. DDT in der Gasphase wird dort von Hydroxylradikalen zersetzt. DDT als Feststoff kann über weite Distanzen transportiert werden, bis es durch niederschläge ausgewaschen wird
Toxikologie - Umwelt • Aufgrund seiner Lipophilen (= Fettliebenden) Eigenschafft Reichert sich DDT vor allem im Fettgewebe an. • Dies führt zu zwei Problemen: Menschen die einer hohen DDT Belastung ausgesetzt sind und dabei rasch zunehmen merken dies vorerst nicht sehr stark, nehmen sie aber schlagartig ab, wird das ganze DDT auf den Körper frei gelassen und kann auch eine tödliche Dosis erreichen. Außerdem reichert es sich in der Nahrungskette an, vor allem bei Raubtieren • Fische nehmen DDT direkt aus dem Wasser auf, speichern es und können es über weite Entfernungen transportieren • So gelangt es schließlich auch zu den Greifvögeln, die es besonders schwer trifft
Endokrine Wirkung von DDT • DDT wirkt wie Östrogen • Kann natürliche Hormone blocken • Oder die Rezeptoren „verstopfen“ • Wirkung auf Vögel: Da sich vor allem Greifvögel von Fischen und Kleinsäugern ernähren nehmen sie eine hohe Dosis DDT über die Nahrung auf. Die östrogene Wirkung von DDT verursacht eine Verminderung der Eierschalendicke • Demzufolge liegt ein Massiver Bestandseinbruch vieler Greifvogelarten. • Am schwersten traf es den Wanderfalken und die Weißkopfseeadler deren Schalendicke im Vergleich zu “gesunden“ Eiern um weit mehr als 20% verringert waren. Dies führte dazu, das die Eier beim brühten „zermatscht“ wurden. • Ebenfalls ging die Population des Hechtalligators am Lake in Florida um 90% zurück, der Rest der Population wurde zur weiblichen Seite hin verschoben (aufgrund der östrogenen Wirkung)
Zusammenfassung • DDT ist ein Insektizid, das in zu großen Mengen eingesetzt wurde, obwohl seine Wirkungsweise, Abbaubarkeit, Toxikologie, und seine Auswirkungen noch viel zu wenig erforscht wurde. • Dies hat man in den 70er Jahren eingesehen, und in den meisten Ländern wurde ein DDT Ausbringungsverbot ausgesprochen Quellen • http://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/leistungen/Umweltanalytik/Der_Fall_DDT.pdf • http://de.wikipedia.org/wiki/DDT • http://www.arguk.de/infos/ddtinfo.htm • http://www.enius.de/schadstoffe/ddt.html • http://www.umweltlexikon-online.de/fp/archiv/RUBwerkstoffmaterialsubstanz/DDT.php