ΤΟΞΙΚΕΣ ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ

1. ΤΟΞΙΚΕΣ ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ

2. Τοξικές οργανικέςενώσεις Εντομοκτόνα Ζιζανιοκτόνα Παρασιτοκτόνα Τοξικές οργανικές ενώσεις Χλωριωμένοι HC Διοξίνες PCBs, ΤCBs PAH’s Φαινόλες - Χλωροφαινόλες

3. Τοξικές οργανικές ενώσεις • χαρακτηρίζονται από έντονη βιολογική δράση • πολλές από αυτές είναι καρκινογόνες, τερατογόνες, μεταλλαξιογόνες ή πολύ τοξικές • προέρχονται κυρίως από ανθρωπογενείς δραστηριότητες • Οι επιπτώσεις από τη δράση τους καθορίζονται από το χρόνο παραμονής των ενώσεων αυτών στο περιβάλλον • Ο χρόνος παραμονής και η τύχη μιας οργανικής ένωσης εξαρτάται από τις φυσικοχημικές της ιδιότητες (διαλυτότητα, εξάτμιση, ρόφηση) και από τις διεργασίες που υφίσταται (φωτόλυση, βιοαποδόμηση, οξείδωση)

4. Τοξικές οργανικές ενώσεις • εισέρχονται στο σύστημα ατμόσφαιρα- έδαφος-νερό και μέσω της τρoφικής αλυσίδας καταλήγουν στον άνθρωπο και περιλαμβάνουν μια μεγάλη ποικιλία ενώσεων όπως : • Πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνρακες (PAHs) • Παρασιτoκτόνα (εντομοκτόνα, ζιζανιοκτόνα, μυκητοκτόνα, κ.α.) • Πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCBs)και τριφαινύλια (ΤCBs) • Οι τοξικές αυτές ουσίες καταλήγουν στο νερό λόγω της ευρείας χρήσης τους στη γεωργία και στη βιομηχανία.

5. Πολυκυκλικοί Αρωματικοί ΥδρογονάνθρακεςPolycyclic Aromatic Hydrocarbons-PAH’s • Οι πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (polycyclic ή polynuclear aromatic hydrocarbons-PAH) είναι οργανικές ενώσεις που έχουν στο μόριό τους δύο ή περισσότερους αρωματικούς δακτυλίους. • αποτελούν μια από τις πιο επικίνδυνες κατηγορίες ρύπων του περιβάλλοντος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι ενώσεις αυτές έχουν μεταλλαξιογόνες και καρκινογόνες ιδιότητες. • εκλύονται τόσο από φυσικές πηγές (πυρκαγιές, γεωλογικά φαινόμενα) όσο και ανθρωπογενείς δραστηριότητες (βιομηχανία, αυτοκίνητο, καύση απορριμμάτων).

6. Πολυκυκλικοί Αρωματικοί ΥδρογονάνθρακεςPolycyclic Aromatic Hydrocarbons-PAH’s • Η κυριότερη πηγή ρύπανσης των φυσικών νερών είναι οι διαρροές αργού πετρελαίου ή προϊόντα διύλισης από πετρελαιοπηγές, διυλιστήρια και δεξαμενόπλοια. Άλλη πηγή είναι τα υγρά απόβλητα διαφόρων βιομηχανιών όπως διαλυτικών, χρωμάτων, εντομοκτόνων κ.λ.π. • Οι ΡΑΗ έχουν μεγάλο μοριακό βάρος και μικρή πολικότητα με αποτέλεσμα να είναι ελάχιστα διαλυτοί στο νερό. Η παρουσία όμως ανιονικών απορρυπαντικών μπορεί να αυξήσει τη διαλυτότητα τους μέχρι και 104 φορές • Το κύριο μέρος των PAH που καταλήγει στα νερά προσροφάται στα αιωρούμενα σωματίδια και αποτίθεται στα ιζήματα.

7. Πολυκυκλικοί Αρωματικοί ΥδρογονάνθρακεςPolycyclic Aromatic Hydrocarbons-PAH’s βενζο(α) πυρένιο (ισχυρότερο καρκινογόνο από τους PAH’s)

8. Παρασιτοκτόνα • Τα παρασιτοκτόνα είναι χημικές ενώσεις, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο (παρεμποδίζοντας την αναπαραγωγική διαδικασία) και την καταστροφή διαφόρων ανεπιθύμητων φυτικών και ζωικών οργανισμών. • Ανάλογα με το σκοπό για τον οποίο προορίζονται, διακρίνονται σε: • ζιζανιοκτόνα, εντομοκτόνα, μυκητοκτόνα, ακαρεοκτόνα, αλγοκτόνα, κ.α.

9. Τα παρασιτοκτόνα χωρίζονται σε 4 ομάδες ανάλογα με τη χημική τους δομή Παρασιτοκτόνα – Εντομοκτόνα – Ζιζανιοκτόνα – Μυκητοκτόνα Οργανοχλωριωμένες ενώσεις Οργανο- φωσφορικοί εστέρες Καρβαμιδικές ενώσεις Χλωροφαινοξυ- οξέα Οι δύο πρώτες ομάδες δρουν κυρίως ως εντομοκτόνα, οι καρβαμιδικές ενώσεις έχουν πολλαπλή χρήση, ενώ τα χλωροφαινοξυ-οξέα χρησιμοποιούνται περισσότερο ως ζιζανιοκτόνα.

10. Οργανοχλωριωμένα εντομοκτόνα • Οι οργανοχλωριωμένες ενώσεις, που χρησιμοποιούνται κυρίως ως εντομοκτόνα, είναι τα πιο διαδεδομένα παρασιτοκτόνα στο περιβάλλον για δύο κυρίως λόγους: • Για δυο τουλάχιστον δεκαετίες (1950-70), η κατανάλωση τους ήταν μεγαλύτερη από τη συνολική κατανάλωση όλων των άλλων τάξεων • οι περισσότερες από τις ενώσεις αυτές είναι σταθερές και έχουν πολύ μικρή ταχύτητα βιοαποικοδόμησης • Αν και οι ενώσεις αυτές δεν είναι διαλυτές στο νερό δεσμεύονται στην επιφάνεια οργανικής σωματιδιακής φύσης που αιωρείται στα νερά ή βρίσκεται στα ιζήματα και εισέρχονται στους οργανισμούς.

11. Οργανοχλωριωμένα εντομοκτόνα • Συσσωρεύονται στα αποθέματα λίπους των ασπόνδυλων και των ψαριών που ζουν τόσο στο θαλασσινό, όσο και στο γλυκό νερό. Οι συντελεστές συσσώρευσης ποικίλουν ανάλογα με το είδος του παρασιτοκτόνου, το είδος του οργανισμού και το χρόνο έκθεσης. Παραδείγματα τέτοιων ενώσεων είναι: • τα DDT (διχλωρο-διφαινυλο-τριχλωρο-αιθάνιο) • Aldrin • Lindane • Mirex

12. Εμπορική ονομασία και χημική δομή οργανοχλωριομένων ενώσεων DDT Aldrin Lindane Mirex

13. DDT(διχλωρο-διφαινυλο-τριχλωρο-αιθάνιο) • Ο πρώτος χλωριωμένος υδρογονάνθρακας που χρησιμοποιήθηκε ευρέως στην προστασία της γεωργικής παραγωγής και στην ανθρώπινη υγιεινή από τη δεκαετία του’40 ήταν το DDT. • Άρχισε να χρησιμοποιείται εκτεταμένα με άριστα αποτελέσματα. Η μεγάλη υπολειμματική διάρκεια, η μεγάλη εξ’ επαφής εντομοτοξικότητα και το ευρύ φάσμα δράσης έφεραν επανάσταση στην καταπολέμηση των εντόμων στις δεκαετίες του ’50 και του ’60 (σε πολλές χώρες εξαλείφθηκε η ελονοσία) με αποτέλεσμα τη σύνθεση και χρήση πολλών παρόμοιων ουσιών (methoxychlor, aldrin, dieldrin, heptachlor, κ.λ.π.) με εντατικούς ρυθμούς μέχρι τη δεκαετία του ’70. • Σήμερα υπάρχει απαγόρευση της παραγωγής και της χρήσης του

14. DDT(διχλωρο-διφαινυλο-τριχλωρο-αιθάνιο) • Όπως αποδείχθηκε με τη πάροδο του χρόνου πολλά επιβλαβή έντομα απέκτησαν ανοσία στα εντομοκτόνα (DDΤ, dieldrin). • Σε μερικά πουλιά παρεμποδίζει το ένζυμο που ελέγχει την κατανομή ασβεστίου και παράγουν αυγά με ανεπαρκές πάχος κελύφους • Στον άνθρωπο δεν αποσυντίθεται βιολογικά και είναι ευδιάλυτο στο λιπαρό ιστό και παραμένει στο ανθρώπινο σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα.

15. Σχήμα βιομεγέθυνσης των συγκεντρώσεων των DDTs κατά μήκος τροφικής αλυσίδας

16. Οργανοφωσφορικά παρασιτοκτόνα • Τα οργανοφωσφορικά παρασιτοκτόνα είναι οργανικές ενώσεις με ένα κεντρικό άτομο φωσφόρου (P) το οποίο συνδέεται με ένα άτομο οξυγόνου ή θείου, δύο μεθοξυ(-OCH3) ή αιθοξυ (-OCH2CH3) ομάδες και μια πιο μακριά ομάδα R (-CH3) ενωμένη με το φώσφορο μέσω του οξυγόνου ή του θείου. • Οι οργανοφωσφορικές ενώσεις διασπώνται πλήρως σε σχετικά μικρό χρονικό διάστημα έχουν όμως μεγαλύτερη οξεία τοξικότητα στον άνθρωπο και θηλαστικά. Παρουσιάζουν άμεσο κίνδυνο στη υγεία αυτών που τα χρησιμοποιούν (εισπνοή, κατάποση, δερματική επαφή). • Οι τρεις κύριες κατηγορίες των οργανοφωσφορικών είναι τα φωσφονικά (dichlorvos) • τα θειοφωσφορικά (parathion) • και τα διθειοφωσφορικά (malathion).

17. Οργανοφωσφορικά παρασιτοκτόνα dichlorvos parathion malathion

18. Καρβαμιδικά παρασιτοκτόνα • είναι παράγωγα του καρβαμιδικού οξέος (NH2COOH) όπου ένα από τα υδρογόνα που είναι ενωμένα με το άζωτο αντικαθίσταται από μια αλκυλομάδα(μεθύλιο) και το υδρογόνο που είναι ενωμένο με το οξυγόνο αντικαθίσταται από μια μεγαλύτερη και πιο πολύπλοκη οργανική ομάδα R και δρουν όπως και τα οργανοφωσφορικά. • κυριότεροι εκπρόσωποι είναι τα Carbofuran, Baygon,Carbaryl και Aldicarb • Έχουν μικρή περίοδο ζωής στο περιβάλλον καθώς αντιδρούν με το νερό και αποσυντίθενται σε μη τοξικά προϊόντα.

19. Καρβαμιδικά παρασιτοκτόνα Carbaryl Carbofuran

20. οργανοφωσφωρικά /καρβαμιδικά/ οργανοχλωριωμένα εντομοκτόνα • Συνοψίζοντας , τα οργανοφωσφωρικά και τα καρβαμιδικά εντομοκτόνα λύνουν το πρόβλημα της μακρόχρονης παραμονής και συσσώρευσης που σχετίζονται με τις οργανοχλωριωμένες ενώσεις, αλλά με κόστος της οξείας τοξικότητας στον άνθρωπο. • Ιδιαίτερο πρόβλημα η άγνοια για τους κινδύνους και η χρησιμοποίηση τους χωρίς να λαμβάνονται τα απαραίτητα προστατευτικά μέτρα • Έχουν καταγραφεί πολλοί θάνατοι αγροτών

21. Ζιζανιοκτόνα (Herbicides) • Τα ζιζανιοκτόνα (Herbicides) είναι χημικές ενώσεις που εφαρμόζονται στην εξόντωση των αγριόχορτων χωρίς την πρόκληση βλαβών στην επιθυμητή καλλιέργεια. • Αρχικά χρησιμοποιήθηκαν ανόργανες ενώσεις όπως αρσενικώδες νάτριο (Na3AsO3), χλωρικό νάτριο (NaClO3), γαλαζόπετρα (CuSO4 .5H2O) κ.λ.π., οι οποίες αντικαταστάθηκαν από οργανικές ενώσεις γιατί τα ανόργανα ζιζανιοκτόνα παρέμεναν στα εδάφη για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα. Τα ευρέως διαδεδομένα σήμερα ζιζανιοκτόνα είναι: • οι τριαζίνες με πιο γνωστή την ατραζίνη • το metolachlor • το paraquat • διάφορα φαινοξυ-ζιζανιοκτόνα.

22. Ζιζανιοκτόνα (Herbicides) paraquat ατραζίνη

23. Ζιζανιοκτόνα (Herbicides) Το 2,4,5-Τ, (2,4,5, τριχλωροφαινοοξικό οξύ) είναι επικίνδυνο ζιζανιοκτόνο που δρα ως αποφυλλωτικό. Χρησιμοποιήθηκε στον πόλεμο του Βιετνάμ για την αποφύλλωση των δασών και είχε ολέθριες συνέπειες για τον πληθυσμό. Σήμερα, έχει απαγορευτεί η χρήση του.

24. Πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCΒ’s) • Τα πολυχλωριωμένα διφαινύλια (Polychlorinated biphenyls-PCB’s) είναι ενώσεις που προκύπτουν από την ένωση δύο δακτυλίων βενζολίου σε ένα διφαινύλιο το οποίο στη συνέχεια αντιδρά με χλώριο και υφίσταται αντικατάσταση των ατόμων υδρογόνου από άτομα χλωρίου. • Οι ενώσεις αυτές χαρακτηρίζονται από χημική και θερμική σταθερότητα και χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανικές εφαρμογές όπως ψυκτικά και μονωτικά μετασχηματιστών, πλαστικοποιητές, βερνίκια κ.ά. Τα απόβλητα ορισμένων χημικών βιομηχανιών, αλλά και οι πυκνωτές και μετασχηματιστές ηλεκτρικών σταθμών θεωρούνται οι κυριότερες πηγές ρύπανσης του περιβάλλοντος με πολυχλωριωμένα διφαινύλια.

25. Πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCΒ’s)