DDT

Allikas: Vikipeedia
Disambig gray.svg  See artikkel räägib ainete segust; samanimelise ansambli kohta vaata artiklit DDT (ansambel).

Diklorodifenüültrikloroetaan C14H9Cl5
DDT kolmemõõtmeline struktuur
DDT-3D-balls.png

DDT ehk diklorodifenüültrikloroetaan (keemiline nimetus: 1,1-bis(4-klorofenüül)-2,2,2-trikloroetaan või 1,1,1-trikloro-2,2,-bis(4-klorofenüül)etaan)[1] on värvitu, kristalliline, maitsetu ja peaaegu lõhnatu sünteetiline orgaaniline halogeenühend. See toksiliste omadustega aine on rasvlahustuv, seega hästi bioakumuleeruv.[2].

Tegemist on universaalse putukatõrjevahendiga (puutemürgiga). Kujutab endast ohtu keskkonnale, sest organismi sattudes akumuleerub kergesti ja võib põhjustada mitmesuguseid kahjustusi (näiteks inimese närvisüsteemis). Alates 1970. aastast on tööstusriikides (Eestis aastast 1968) DDT kasutamine keelatud.[3]

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Avastamine[muuda | muuda lähteteksti]

DDT-d ei leidu looduses, seda sünteesis esmakordselt Othmar Zeider 1874. Aastal 1939 avastas Šveitsi teadlane Paul Hermann Müller selle insektitsiidse toime, mille eest pälvis ta 1948. aastal Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna. Teise maailmasõja teisel poolel kasutati seda, et kontrollida malaaria ja tüüfuse levikut. Pärast Teist maailmasõda võeti DDT laialdaselt insektitsiidina kasutusele.[4]

DDT on välistegevusega insektitsiid, mis kokkupuutel ründab putuka närvisüsteemi ja põhjustab tema surma. Putukatele on see mürgine juba väga väikeses koguses. Kõrgele toksilisuse tasemele viitab see, et kärbsevastsed surevad juba vähem kui ühe miljondiku milligrammi DDT doosi mõjul. Oma insektitsiidse omaduse tõttu oli DDT 1940. aastatel väga levinud terves maailmas. Seda kasutati koduses majapidamises, kus seda puistati vooditesse, et lutikatest vabaneda või prussakate tõrjeks kööki. Eesti keeles nimetati seda “dust” (hääldati palataliseeritult)[5]

Kasutamine maailmas[muuda | muuda lähteteksti]

1944. aasta jaanuaris peatati DDT abiga tüüfuse epideemia Napoli linnas Itaalias. DDT tundus olevat ohutu, sest miljonil inimesel, kes seda kasutanud oli, ei registreeritud ühtegi kõrvalmõju. Edaspidi kasutati DDT-t tüüfuse vastu Egiptuses, Mehhikos, Columbias ja Guatemalas.

1948. aastal suri Indias malaariasse 3 miljonit inimest. Aastal 1965, pärast DDT kasutuselevõttu, langes malaariast põhjustatud surmade arv nulli. Vastavalt WHO andmetele, päästsid DDT propageerimise kampaaniad malaariast hinnanguliselt 5 miljonit inimest.

1938. aastal oli Kreekas umbes miljon malaariasse haigestumise juhtumit. Aastaks 1959 oli haigestunud vaid 1200 inimest.

DDT kasutamine põllumajanduses suurendas oluliselt saagikust ja oli oluline tegur Rohelise revolutsiooni arengus.

Antud positiivsed kogemused viisid kiire DDT tootmise kasvule. Inimkonna silmis oli see ohutu ja tõhus vahend, mis tõi omakorda kaasa hooletuse ohutusstandardites ning kasutamises. DDT-d kasutati kõikjal, vaatamata kehtestatud nõuetele ja sanitaar-epidemioloogilistele standarditele. 1962. aastaks oli maailmas toodetud ligi 80 000 tonni DDT-d. Pärast Ameerika kirjaniku Rachel Carsoni raamatu „Hääletu kevad“ ilmumist 1968. aastal hakkas DDT tootmine ja kasutamine vähenema, kuna raamat juhtis tähelepanu DDT keskkonnakahjulikule ja kantserogeensele toimele. Nii pandi alus keskkonnaliikumisele, tänu millele keelustati DDT 1972. aastal Ameerika Ühendriikides täielikult. Lisaks on 98 riiki liitunud aastal 2001 rafineeritud ja 2004 jõustunud Stockholmi konventsiooniga. Stockholmi konventsiooni eesmärgiks on keelustada kõik püsivad orgaanilised saasteained. Veel aastal 2009 toodeti 3314 tonni DDT-d malaaria ärahoidmiseks. Tänasel päeval on kõige suuremaks kasutajaks India. Aastal 1950–1980 oli DDT laialdaselt kasutuses põllumajanduses. Igal aastal kasutati rohkem kui 40 000 tonni üle maailma. Alates 1940. aastast on DDT-d toodetud rohkem kui 1,8 miljonit tonni.[5]

Mõju keskkonnale[muuda | muuda lähteteksti]

Nüüdseks on selgunud, et DDT on tugev mutageen, mis laguneb aeglaselt ja selle kontsentratsioon suureneb toiduahelas bioakumulatsiooni teel. DDT on lagunemisele väga vastupidav. Kuumus, ensüümid ja valgus, mis osalevad võõrkehade neutraliseerimises, ei mõjuta DDT protsesse märgatavalt. DDT-d koguvad suurtes kontsentratsioonides esimestena taimed ja seejärel soojaverelised loomad, eriti inimkeha. DDT on väga vastupidav, selle poolestusaeg on hinnanguliselt 2–15 aastat, mullas võib poolestusaeg ulatuda kuni 30 aastani.

Vaheühendid[muuda | muuda lähteteksti]

DDT vaheühendid on vees peaaegu lahustumatud ja vastupidavad keskkonnatingimustele nagu kuumus, valgus ja temperatuur. Eemaldades mehhaaniliselt ühe klooridest, moodustub DDD, mis on küll toksilisem, kuid ta poolestusaeg keskkonnas on kõigest 2 nädalat. Pinnases on DDD ja DDE mõne hinnangu kohaselt isegi ohtlikumad kui DDT.[5]

DDD (C14H10Cl4) on värvitu ja kristalne kloororgaaniline insektitsiid, millel on nahka ärritav toime. Keemilistelt omadustelt on DDD sarnane DDT-ga, kuid arvatakse olevat vähem mürgine loomadele.

DDT vaheühend DDE muudab kaltsiumi ainevahetust ja põhjustab seeläbi röövlindude munakoorte õhenemist. Valgepea-merikotka arvukus vähenes drastiliselt, kui Ameerika Ühendriikides võeti kasutusele Agent Orange.[5] Agent Orange näol on tegemist pritsitava herbitsiidiga, mis sisaldab dioksiini ja mida kasutati Vietnami sõjas, et hävitada džungli lehestikku.[6] Uuringud on näidatud, et kuigi DDE sisaldus ökosüsteemides on vähenenud, on siiski osade lindude munakoored 10–12 protsenti õhemad kui enne DDT kasutamist.

Nüüdseks on tõestatud, et DDT ülekasutamine põhjustas röövlindude munakoorte õhenemise, ohustades järeltulijate arvukust. Ameerika Ühenriikides oli see ajendiks, mis pööras tähelepanu armastatud rahvuslinnu, Valgepea-merikotka kaitsele. Kes oli ootamatult sattunud väljasuremisohtu. Lisaks on DDT ohtlik ka paljudele vee-elukatele ja kahepaiksetele.[5]

DDE (C14H8Cl4) on põhiline DDT lagusaadus, mis tekib HCl eemaldumisel

Tõendid DDT bioakumulatsiooni kohta[muuda | muuda lähteteksti]

1973 näitasid Damena ja Hayes, et toiduahela igal etapil on DDT kogus suurenenud 10 korda

  • veekogu põhjamuda – 1x
  • taimed (kaasa arvatud vetikad) – 10x
  • väikesed organismid (zooplankton ja vesikirp) – 100x
  • kalad – 1000x
  • röövkalad – 10000x

Suur järvistu on Kanada ja Ameerika Ühendriikide piiril asuv väinade ja jõgedega ühendatud järvede kompleks, mis on üheks suurimaks magevee reservuaariks maailmas. 1960. aastatel, kui hakkasid ilmnema erinevad probleemid elusloodusega, näiteks eelpool mainitud röövlindude munakoorte õhenemine, tingis see vajaduse sealsete järvede uuringuks. Joe Hickey, eluslooduse professor Wisconsini ülikoolist, viis läbi uuringud Michigani järve põhjal, kus määrati erinevate pestitsiidide jääke järve ökosüsteemis. Eelnevalt oli teada DDT bioakumuleeruv mõju väiksemates veekogudes, kuid nüüd tõestati, et see toimub samamoodi ka suurtes. [7]

Michigani järve ökosüsteemi uuringus leiti

  • järve põhjamuda sisaldas 0014 mgDDT/kg,
  • vähid – 0,41 mgDDT/kg,
  • erinevad kalad – 3–6 mgDDT/kg,
  • kajakate rasvkude – >200 mgDDT/kg.

Mõju inimese tervisele[muuda | muuda lähteteksti]

DDT ja tema vaheühendid satuvad inimese organismi läbi reostunud toidu. Inimorganismis akumuleeruva koguse suurus sõltub söödud toidu hulgast ja selles sisaldunud DDT kontsentratsioonist. Väikesed kogused võivad organismi sattuda ka läbi hingamisteede. Enamasti on DDT, DDE ja DDD kinnitunud osakesetele, mis on liiga suured, et jõuda kopsust kaugemale. Tõenäoliselt liiguvad need osakesed hoopis hingamisteede kaudu neeluni, kus nad alla neelatakse. DDT ja tema vaheühendid ei imendu läbi naha.

Organismi jõudes akumuleeruvad need ained rasvkoes, kus nende kontsentratsioon muutub aja jooksul. Palju oleneb sellest, kas tegemist on ühekordse kokkupuutega – akuutne toksilisus, või korduva kokkupuutega – krooniline toksilisus. DDT ja tema metaboliite saab mõõta inimese rasvkoes, veres, uriinis, spermas ja rinnapiimas. [8]

Akuutne toksilisus[muuda | muuda lähteteksti]

Süües kõrge DDT kontsentratsiooniga toitu lühiajaliselt, mõjutab see tõenäoliselt inimese närvisüsteemi. Inimesed, kes manustasid suurtes kogustes DDT-d, muutusid ärevaks ning neil esines spasme ja üle keha värisemist. Lisaks kaasnes higistamist, peavalu, iiveldust, oksendamist ja pearinglust. Kõik sümptomid kadusid, kui lõppes kokkupuude DDT-ga.[8]

Krooniline toksilisus[muuda | muuda lähteteksti]

Ameerika Ühendriikide keskkonnaangentuur paigutab DDT oma süsteemis samasse kategooriasse kohvi ja bensiiniga, mis iseenesest jätab mulje, nagu tegemist oleks pigem ohutu ainega. Teiselt poolt on teadlased arvamusel, et kontakt DDT ja tema lagusaadustega kujutab ohtu rasedusele, põhjustades selle katkemist või enneaegset sünnitust. Lastel, kes on emaüsas kokku puutunud DDT-ga, on suurem tõenäosus arenguhäireteks. Lisaks võib DDT häirida ka sisenõrenäärmete talitlust ning närvisüsteemi. Tõenäoliselt põhjustab antud insektitsiid meestel sigivushäireid. Seoseid on leitud veel DDT ja südame-veresoonkonna haigusetega, vähiga, SARS-iga, lastehalvatusega, hepatiidiga ja erinevate neuropsühhiaatriliste haigustega.[5]

DDT ja DDE, nagu ka teised kloororgaanilised ühendid, kutsuvad loomades esile hormonaalse vastuse, kuna sarnanevad östrogeenile. Seda endokriinset häiret on jälgitud nii hiirtel kui ka rottidel. California ülikool viis aastal 2014 läbi uuringu, kus hiirtele manustati sarnastes doosides DDT-d, millega puutuvad kokku malaaria leviku piirkonnas elavad inimesed. Uuring näitas, et kokkupuude DDT-ga enne sündi vähendas emaste hiirte metabolismi kiirust ja alandas märgatavalt nende külmataluvust. Lisaks leiti, et emastele ja isastele hiirtele mõjus DDT erinevalt. Emastel oli kõrgem risk rasvumiseks, teist tüüpi diabeeti haigestumiseks kui ka kolesteroolitaseme tõusuks. Isasetel tõusis ainult glükoositase veres.[9]. Epidemioloogilised tõendid viitavad, et samasugune hormonaalne vastus võib ka inimeses tekkida pärast kokkupuudet DDT-ga.

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Agu-Tõnis Talvik. 1996. Orgaaniline keemia. Tartu: TÜ kirjastus, lk 237
  2. World Health Organization. ""DDT and its Derivatives"" 1979. Geneva. Kasutatud 28.10.15. (inglise)
  3. ""DDT"" Eesti Entsüklopeedia. Kasutatud 28.10.2015.
  4. "DDT and its derivatives - environmental aspects" 1989. Geneva: World Health Organization. Kasutatud 28.10.15. (inglise)
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 Toomas Jüriado. "DDT – kas ainult vaenlane?" 2007/2. Loodusesõber. Kasutatud 28.10.15.
  6. Katrin Sak. "Agent Orange`ga kokkupuutunud Vietnami sõja veteranidel on nahavähirisk kõrgem" Novaator, 11.02.14. Kasutatud 29.10.15.
  7. C.H. Walker, R.M. Sibly, S.P. Hopkin, D.B. Peakall. 2012. Principles of Ecotoxicology, Fourth Edition. CRC Press, lk 300
  8. 8,0 8,1 "Toxicological profile for DDT, DDE, and DDD" 2002. Atlanta: Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). Kasutatud 07.11.15. (inglise)
  9. University of California - Davis. "Pesticide DDT linked to slow metabolism, obesity and diabetes, mouse study finds" Science Daily, 30.07.14. Kasutatud 07.11.15. (inglise)