chloordaan

De technische ontwikkeling van chloordaan was toevallig bij Velsicol Chemical Corporation door Julius Hyman in 1948, tijdens een zoektocht naar mogelijke toepassingen van een bijproduct van de productie van synthetisch rubber . Door dit bijproduct te chloreren, werden gemakkelijk en goedkoop persistente en krachtige insecticiden geproduceerd. De chlooratomen, 7 in het geval van heptachloor, 8 in chloordaan en 9 in het geval van nonachloor, omringen en stabiliseren de cyclodieenring en daarom worden deze verbindingen cyclodiënen genoemd. Andere leden van de cyclodieenfamilie van organochloorinsecticiden zijn aldrin en zijn epoxide, dieldrin , evenals endrin , dat een stereo-isomeer van dieldrin is. Cyclodieen ontleent zijn naam aan hexachloorcyclopentadieen , een voorloper bij de productie ervan.

Synthese van cis - (boven) en trans- chloordaan (onder)

Hexachloorcyclopentadieen vormt een Diels-Alder- adduct met cyclopentadieen om chloordeentussenproduct [3734-48-3] te geven; chlorering van dit adduct geeft voornamelijk twee chloordaanisomeren, α en β, naast andere producten zoals trans- nonachloor en heptachloor . ^[7] De β-isomeer staat in de volksmond bekend als gamma en is meer bioactief. ^[5] Het mengsel dat uit 147 componenten bestaat, wordt technisch chloordaan genoemd. ^{[8] [9]}

• 

  cis- chloordaan (ook bekend als α-chloordaan (CAS=5103-71-9))

• 

  trans- chloordaan (ook bekend als γ-chloordaan en beta-chloordaan (CAS=5103-74-2))

• 

  trans -nonachloor

• 

  (+)-heptachloor

Chloordaan verschijnt als witte of gebroken witte kristallen wanneer het wordt gesynthetiseerd, maar het werd vaker verkocht in verschillende formuleringen als olie-oplossingen, emulsies, sprays, stof en poeders. Deze producten werden van 1948 tot 1988 in de Verenigde Staten verkocht .

Uit bezorgdheid over de schade aan de menselijke gezondheid en het milieu heeft de United States Environmental Protection Agency (EPA) in 1983 alle toepassingen van chloordaan verboden, behalve termietenbestrijding in houten constructies (bijv. huizen). Na vele meldingen van chloordaan in de binnenlucht van behandelde huizen, verbood EPA het resterende gebruik van chloordaan in 1988. ^[10] De EPA beveelt aan dat kinderen geen water drinken met meer dan 60 delen chloordaan per miljard delen drinkwater (60 ppb) langer dan 1 dag. EPA heeft een limiet in drinkwater gesteld van 2 ppb. ^{[ citaat nodig ]}

Chloordaan is zeer persistent in het milieu omdat het niet gemakkelijk afbreekt. Tests van de lucht in de woning van Amerikaanse overheidswoningen, 32 jaar na de behandeling met chloordaan, toonden niveaus van chloordaan en heptachloor aan die 10-15 maal de minimale risiconiveaus (20 nanogram/kubieke meter lucht) waren die werden gepubliceerd door de Centers for Disease Control. ^{[ nodig citaat ]} Het heeft een milieuhalfwaardetijd van 10 tot 20 jaar. ^[11]

Bronnen en routes die chloordaan de binnenlucht van Amerikaanse huizen vervuilen

In de jaren 1948-1988 was chloordaan een algemeen bestrijdingsmiddel voor maïs- en citrusgewassen, evenals een methode om thuis termieten te bestrijden. ^[6] Blootstellingsroutes aan chloordaan zijn onder meer inname van gewassen die zijn geteeld in met chloordaan verontreinigde grond, inademing van lucht in met chloordaan behandelde huizen en van stortplaatsen, en inname van vetrijk voedsel zoals vlees, vis en zuivel, terwijl chloordaan zich opbouwt. omhoog in vetweefsel. ^[12] De United States Environmental Protection Agency meldde dat meer dan 30 miljoen huizen werden behandeld met technisch chloordaan of technisch chloordaan met heptachloor. Afhankelijk van de plaats van thuisbehandeling, kunnen de niveaus van chloordaan in de lucht binnenshuis nog steeds de Minimal Risks Levels (MRL's) voor zowel kanker als chronische ziekten met orden van grootte overschrijden. ^[13] Chloordaan wordt langzaam uitgescheiden via de ontlasting, urine-eliminatie en via de moedermelk bij moeders die borstvoeding geven. Het kan de placenta passeren en geabsorbeerd worden door de ontwikkeling van foetussen bij zwangere vrouwen. ^[14] Een afbraakproduct van chloordaan, de metaboliet oxychloordaan, hoopt zich met het ouder worden op in bloed en vetweefsel. ^[15]

Omdat chloordaan hydrofoob is, hecht het zich aan bodemdeeltjes en komt het door zijn lage oplosbaarheid (0,009 ppm) slechts langzaam in het grondwater terecht. Het heeft vele jaren nodig om af te breken. ^[16] Chloordaan bioaccumuleert bij dieren. ^[17] Het is zeer toxisch voor vissen, met een LD 50 van 0,022-0,095 mg / kg (oraal).

Oxychloordaan (C ₁₀ H ₄ Cl ₈ O), de primaire metaboliet van chloordaan, en heptachloorepoxide, de primaire metaboliet van heptachloor, zijn samen met de twee andere hoofdbestanddelen van het chloordaanmengsel, cis- nonachloor en trans- nonachloor, de belangrijkste bioaccumulerende bestanddelen. ^[8] trans- nonachloor is giftiger dan technisch chloordaan en cis- nonachloor is minder toxisch. ^[8]

Chloordaan en heptachloor staan ​​bekend als persistente organische verontreinigende stoffen (POP), ingedeeld bij de "vuile dozijn" en verboden door het Verdrag van Stockholm van 2001 inzake persistente organische verontreinigende stoffen . ^[18]

Blootstelling aan chloordaan/heptachloor en/of zijn metabolieten (oxychloordaan, heptachloorepoxide) zijn risicofactoren voor diabetes type 2, ^[19] voor lymfoom, ^[20] voor prostaatkanker, ^[21] voor zwaarlijvigheid, ^[22] voor teelbalkanker , ^[23] voor borstkanker. ^[24]

Een epidemiologisch onderzoek uitgevoerd door het National Cancer Institute meldde dat hogere niveaus van chloordaan in stof op de vloeren van huizen geassocieerd waren met hogere percentages non-Hodgkin-lymfoom bij bewoners. ^{[25] Het} inademen van chloordaan in de binnenlucht is de belangrijkste blootstellingsroute voor deze niveaus in menselijke weefsels. Momenteel heeft EPA een concentratie van 24 nanogram per kubieke meter lucht (ng/M ³ ) voor chloordaanverbindingen over een blootstellingsperiode van 20 jaar gedefinieerd als de concentratie die de kans op kanker met 1 op 1.000.000 personen zal verhogen. Deze kans op het ontwikkelen van kanker neemt toe tot 10 op 1.000.000 personen bij een blootstelling van 100 ng/m ³ en 100 op 1.000.000 bij een blootstelling van 1000 ng/m ³ . ^[26]

De niet-kankereffecten van chloordaanverbindingen, waaronder diabetes, insulineresistentie, migraine, luchtweginfecties, activering van het immuunsysteem, angst, depressie, wazig zien, verwardheid, hardnekkige aanvallen en permanente neurologische schade, ^[27] treft waarschijnlijk meer mensen dan kanker. Trans-nonachloor en oxychloordaan in serum van moeders tijdens de zwangerschap zijn in verband gebracht met gedrag dat verband houdt met autisme bij nakomelingen op de leeftijd van 4-5 jaar. ^[28] De Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) heeft een concentratie van chloordaanverbindingen van 20 ng/m ³ gedefinieerd als het Minimal Risk Level (MRL's). ATSDR definieert een minimaal risiconiveau als een schatting van de dagelijkse menselijke blootstelling aan een dosis van een chemische stof die waarschijnlijk geen noemenswaardig risico op nadelige, niet-kankerachtige effecten heeft gedurende een specifieke blootstellingsduur. ^[29]

Chloordaan werd onder het huis/gebouw aangebracht tijdens de behandeling van termieten en de halfwaardetijd kan oplopen tot 30 jaar. Chloordaan heeft een lage dampdruk en vervluchtigt langzaam in de lucht van woning/gebouw erboven. Om chloordaan uit de binnenlucht te verwijderen, is ofwel ventilatie (Heat Exchange Ventilation) of actieve koolfiltratie vereist. Chemische sanering van chloordaan in de bodem werd geprobeerd door het Corps of Engineers van het Amerikaanse leger door chloordaan te mengen met waterige kalk en persulfaat. In een fytoremediatie- onderzoek bleken Kentucky bluegrass en Engels raaigras minimaal te worden aangetast door chloordaan, en beide bleken het op te nemen in hun wortels en scheuten. ^[30] Mycoremediatie van chloordaan in de bodem heeft aangetoond dat de verontreinigingsniveaus zijn verminderd. ^[30] De schimmel Phanerochaete chrysosporium bleek de concentraties van chloordaan in 30 dagen met 21% te verminderen in water en in vaste stoffen in 60 dagen. ^[31]

• Chloordane technisch informatieblad - Nationaal informatiecentrum voor pesticiden
• Algemeen informatieblad chloordaan - Nationaal informatiecentrum voor pesticiden
• Informatieprofiel voor chloordaanpesticiden - Uitbreidingsnetwerk voor toxicologie
• ATSDR - ToxFAQ's: chloordaan
• CDC - NIOSH Zakgids voor chemische gevaren - Chloordaan