پاراكوات گل سم چه سمی است و چه کاربردی در کشاورزی دارد؟
پاراكوات گل سم چه سمی است و چه کاربردی در کشاورزی دارد؟
پاراکوات گل سم چه سمی است و چه کاربردی در کشاورزی دارد؟
نام محصولات شامل Crisquat ، Dextrone ، Dexuron ، Gramoxone Extra ، Herba-xone ، Ortho Weed and Spot Killer و Sweep است.
مقدمه
پاراکوات یک علف کش نیتروژن ربع ساله است که به طور گسترده برای کنترل علف های هرز پهن برگ استفاده می شود. این یک ترکیب سریع و غیر انتخابی است که در اثر تماس و با جابجایی درون گیاه ، بافت سبز گیاه را از بین می برد. این ماده برای کشتن ماری جوانا در ایالات متحده و مکزیک به کار گرفته شده است. همچنین از این ماده به عنوان ماده خشک کننده و ضدعفونی کننده محصول و به عنوان علف کش آب استفاده می شود ( 11 ).
پاراکوات سموم دفع آفات محدود (RUP) است و استفاده از آن در چندین کشور اسکاندیناوی ممنوع است. استفاده محدود از سموم دفع آفات ممکن است فقط توسط مجوزهای مجاز خریداری و استفاده شود.
اثرات سم شناسی
سمیت حاد
پاراكوات از نظر راههای قرار گرفتن در معرض برای حیوانات بسیار سمی است و با واژه سیگنال DANGER-POISON برچسب گذاری شده است. یک دوز بزرگ ، به صورت خوراکی یا با تزریق به حیوانات ، می تواند باعث تحریک پذیری و گرفتگی ریه شود ، که در بعضی موارد منجر به تشنج ، عدم هماهنگی و مرگ در اثر نارسایی تنفسی می شود.
پاراکوات برای انسان بسیار سمی است. بسیاری از موارد بیماری و / یا مرگ گزارش شده است ( 12 ). دوز کشنده مرگ پاراکوات در انسان 35 میلی گرم در کیلوگرم است ( 6 ). حداکثر 3.5 میلی گرم در ساعت می تواند از طریق مسیر پوستی یا تنفسی بدون آسیب جذب شود ( 10 ).
در صورت بلعیدن ، سوزش دهان و گلو اغلب اتفاق می افتد و به دنبال آن تحریک دستگاه گوارش ، و در نتیجه شکم درد ، از دست دادن اشتها ، حالت تهوع ، استفراغ و اسهال ایجاد می شود. علائم دیگر مسمومیت عبارتند از تشنگی ، تنگی نفس و ضربان قلب سریع. سایر اثرات سمی شامل نارسایی کلیه ، زخم های ریه و آسیب کبدی است. برخی از علائم ممکن است تا چند روز پس از مواجهه رخ ندهد.
افرادی که مشکلات ریوی دارند ممکن است در معرض خطر بیشتری قرار بگیرند. همچنین شواهد نشان می دهد که کشیدن طولانی مدت و شدید ماری جوانا آلوده به پاراکوات ممکن است باعث ایجاد زخم در ریه شود ( 10 ). اگرچه در صورت استنشاق پاراکوات ممکن است خونریزی بینی و تحریک ریه ایجاد شود ، اما به دلیل فشار بخار کم ، خطر آسیب جدی ناشی از قرار گرفتن در معرض شغل پاراکوات کم است.
تماس مستقیم با محلول های پاراکوات یا مه پاش های آئروسل ممکن است باعث سوختگی پوست ، درماتیت و آسیب به ناخن های انگشت شود. پاراكوات پاشیده شده در چشم می تواند باعث تحریک ، سوختگی و آسیب قرنیه و ایجاد زخم در چشم شود.
LD50 خوراکی پاراکوات ، به اشکال مختلف ، برای موش ها از حدود 20 میلی گرم در کیلوگرم ( 10 ) تا 150 میلی گرم در کیلوگرم ( 6 ) است. LD50 خوراکی فرم دی کلراید پاراکوات در موشها 196 میلی گرم بر کیلوگرم ، در میمونها 50 میلی گرم در کیلوگرم و در گربه ها 48 میلی گرم در کیلوگرم است ( 6 ). LD50 خوراکی پاراکوات در گاو 75-50 میلی گرم بر کیلوگرم است ( 6 ). LD50 پوستی در خرگوش ها 236-325 میلی گرم بر کیلوگرم است.
سمیت مزمن
هیچ مطالعه طولانی مدت در مورد اثرات پاراکوات بر روی انسان یافت نشد. چندین اثر مزمن از طریق مطالعات حیوانی از جمله بیماری پارکینسون و آسیب غیر قابل برگشت ریه برای انسان استنباط شده است ( 13 ).
در مطالعات حیوانی ، موش ها پس از دو سال قرار گرفتن در معرض پاراكوات ، هیچ تأثیری نشان ندادند ( 6 ). با این وجود سگ ها پس از دو سال در معرض دوزهای بالا دچار مشکلات ریوی می شوند ( 6 و 9 ).
اثرات تولید مثل
به طور کلی ، شواهد کمی وجود دارد که پاراکوات باعث اثرات سوverse بر تولید مثل شود.
در یک مطالعه طولانی مدت موش ، هیچ اثر سو effects تولیدمثلی گزارش نشده است ( 8 ). پاراکوات ، هم از راه خوراکی و هم از طریق تزریق به موش های باردار ، به مقدار قابل توجهی به جنین موش منتقل نمی شود. به مرغهایی که به مدت 14 روز مقدار زیادی پاراکوات در آب آشامیدنی داشتند ، درصد بیشتری تخم مرغ غیرطبیعی تولید شد ( 6 )
در یک خودکشی ، یک زن باردار هفت ماهه حدود 2 اونس پاراکوات را قورت داد. ضربان قلب جنین در روز سیزدهم ناپدید شد. مادر روز هفدهم پس از مسمومیت درگذشت. هیچ نشانه ای از مسمومیت با پاراکوات در بدن جنین مشاهده نشد ( 6 ).
اثرات تراتوژنیک
وزن شواهد نشان می دهد که پاراکوات در دوزهایی که به طور منطقی ممکن است دیده شود نقص مادرزادی ایجاد نمی کند. فرزندان موش هایی که در دوره حساس بارداری با دوزهای بالای پاراکوات دوز داشتند ، از رشد کامل استخوان کمتری نسبت به موش هایی که دوز کمتری داشتند ، برخوردار بودند. فرزندان موشهایی که تحت درمان مشابه قرار گرفتند ، هیچ نقص رشد در هر دوز را نشان ندادند ، اما وزن بدن جنین و مادر کمتر از حد طبیعی بود ( 8 ). مطالعات دیگر پاراکوات با استفاده از خرگوش و موش هیچ اثر تراتوژنیک نشان نداده است ( 6 و 9 ).
اثرات جهش زا
نشان داده شده است که پاراکوات جهش زا در سنجشهای انسانی ، میکروارگانیسم و سلولهای موش است ( 8 ). پارکلوات دی کلراید جهش در اسپرم موشهای نر حاصلخیز ایجاد نکرد ، اما میزان حاملگی کاهش یافت ( 6 ).
اثرات سرطان زایی
موش هایی که به مدت 99 هفته در مقادیر بالا با پاراکوات دی کلراید تغذیه کردند ، رشد سرطانی نشان ندادند. موشهایی که با دوزهای بالا به مدت 113 (مرد) یا 124 هفته (ماده) تغذیه شدند ، تومورهای ریه ، تیروئید ، پوست و غده فوق کلیه ایجاد کردند ( 8 ). پتانسیل سرطان زایی پاراکوات هنوز به طور کامل ارزیابی نشده است. با این حال ، EPA سموم دفع آفات را به عنوان ماده سرطان زای انسانی طبقه بندی کرده است ( 14 ).
سمیت اعضای بدن
پاراکوات برای ریه های پستانداران بسیار سمی است ، جایی که می تواند باعث زخم ، خونریزی و بیماری شود. بافت ریه پاراکوات را با سرعت بسیار بالاتری جمع می کند که سایر اندام ها و بافت های بدن را انجام می دهد ( 11 ). با این حال ، همچنین می تواند به قلب ، کبد ، کلیه ها ، قرنیه چشم ، غدد فوق کلیه ، پوست ، ناخن ها و سیستم هضم آسیب برساند. استنشاق پاراکوات می تواند باعث تحریک مخاط بینی و خونریزی دستگاه گوارش شود ( 9 ، 10 ).
در مطالعه ای روی 30 کارگر که در مدت 12 هفته پاراکوات پاشیدند ، تقریباً نیمی از آنها تحریک جزئی چشم و بینی داشتند ( 6 ). از 296 اپراتور اسپری با مواجهه ناخالص و طولانی مدت با پوست ، 55 نفر دارای ناخن های آسیب دیده بودند که به دلیل تغییر رنگ ، تغییر شکل ناخن یا از دست دادن ناخن ها نشان داده شد ( 6 ).
سرنوشت در انسان و حیوانات
پاراکوات به راحتی از معده جذب نمی شود و حتی با آهستگی بیشتر در سراسر پوست جذب می شود. این ماده شیمیایی به سرعت از خون خارج می شود.
در معده ، متابولیت های حاصل از تجزیه پاراكوات به راحتی جذب می شوند تا پاراكوات ( 9 ) اما سمیت آنها ناشناخته است.
از آنجا که پاراکوات در بافت ریه متمرکز می شود ، به فرم های بسیار واکنشی و بالقوه سمی تغییر می یابد.
دوزهای خوراکی پاراکوات در موش صحرایی عمدتا از طریق مدفوع دفع می شود ، در حالی که پاراکوات تزریق شده به داخل شکم از طریق ادرار ( 9 ).
در یک مطالعه ، حیوانات مزرعه طی چند روز بیش از 90٪ پاراکوات تجویز شده را دفع کردند. در دستگاه گوارش کمی جذب و متابولیزه شد. شیر و تخم مرغ حاوی مقادیر کمی از دو متابولیت پاراکوات است ( 9 ).
اثرات اکولوژیکی
پاراکوات برای بسیاری از گونه های آبزیان از جمله قزل آلای رنگین کمان ، گل آبی و کانال گربه ماهی متوسط تا بسیار سمی است ( 6 ).
در سطوح بالا ، پاراكوات باعث مهار فتوسنتز برخی از جلبك ها در آبهای جویبار می شود ( 5 ).
پاراکوات به سرعت توسط حیوانات دفع می شود ، بنابراین تجمع بافت بعید است. در قزل آلای رنگین کمان که به مدت هفت روز در معرض پاراکوات قرار گرفت ، این ماده شیمیایی در روده و کبد تشخیص داده شد ، اما در گوشت ماهی نه.
علف های هرز آبزی ممکن است منبع تجمع زیستی باشند. در یک مطالعه ، چهار روز پس از استفاده از پاراکوات به عنوان علف کش آبزی ، علف های هرز نمونه برداری شده میزان باقی مانده قابل توجهی را نشان دادند.
پاراکوات برای زنبورهای عسل سمی نیست ( 14 ).
سرنوشت محیط زیست
نور ماوراlet بنفش ، نور خورشید و میکروارگانیسم های خاک می توانند پاراکوات را به محصولاتی که سمیت کمتری نسبت به ترکیب اصلی دارند ، تنزل دهند.
غلظت بالای پاراکوات در مزارع ماری جوانا گزارش شده است. قطرات دی کلراید پاراکوات پس از استفاده در گیاهان ذرت ، گوجه فرنگی و لوبیای وسیع ، در معرض نور قرار می گیرند. مقدار کمی باقی مانده در سیب زمینی های تیمار شده با پاراکوات به عنوان ماده خشک کننده یافت شد و جوشاندن سیب زمینی باعث کاهش مانده نشد ( 6 )
پاراکوات به سرعت و به شدت توسط ذرات خاک جذب می شود ، به ویژه در خاک رس ( 3 ). چنین بقایای محدود شده ای در دسترس گیاهان ، کرم های خاکی و میکروارگانیسم ها نیست. پاراكوات به دلیل در دسترس نبودن و مقاومت در برابر تخریب میكروبی و تجزیه در اثر نور خورشید ، عمر طولانی دارد. باقیمانده های پیوند خورده به طور نامحدود باقی می مانند و در رواناب همراه با رسوبات حمل می شوند. نیمه عمر گزارش شده برای پاراکوات در خاک از 16 ماه (شرایط آزمایشگاهی هوازی) تا 13 سال (مطالعه میدانی) ( 7 ).
پاراكوات در لومهای لجنی و لومهای سفالی متحرك نیست و در لومهای ماسه ای كمی متحرك است ( 8 ). پاراکوات که با ذرات خاک ارتباط ندارد می تواند توسط باکتری های خاک به یک محصول نهایی غیر سمی تجزیه شود ( 10 ).
باقیمانده پاراکوات با اتصال به علفهای هرز آبزی و با چسبندگی شدید به گل کف ، به سرعت از آب ناپدید می شوند. نیمه عمر آن در آب جریان آزمایشگاهی 13.1 ساعت است ( 5 ). در مطالعه دیگر ، پاركوات دی كلراید تا 30 روز پایدار بود. در مطالعه سوم با استفاده از مقادیر کم آب ، نیمه عمر پاراکوات 23 هفته بود ( 8 ).
از آنجا که پاراکوات به سرعت به ذرات خاک جذب می شود ، در برابر تجزیه نور خورشید مقاومت می کند. پاراکوات که روی سطح خاک شنی پاشیده شد ، به مدت دو سال که خاک تحت تابش نور خورشید قرار گرفت ، تخریب نشد ( 8 ).
از 721 نمونه آب زیرزمینی ، فقط یک نمونه حاوی پاراکوات ، با غلظت 20 ppm بود ( 8 ).
نظرات و مشکلات
پاراكوات مشابه 1-متیل-4- فنیل-1،2،3-تتراهیدروپیریدین است ، تركیبی كه باعث ایجاد یك حالت پاركینسونی در انسان می شود. در یک مطالعه کانادایی ، ارتباط بین ابتلا به بیماری پارکینسون و میزان استفاده از آفت کش ها بسیار زیاد بود.
ویژگی های فیزیکی و راهنماها
نمک های پاراکوات جامدات بلوری بی رنگ ، سفید یا زرد کم رنگ هستند که رطوبت ساز و بدون بو هستند. نمک دی کلراید به جز در شرایط قلیایی پایدار است. محصول درجه فنی فرموله شده یک محلول قرمز تیره با بویی مانند آمونیاک است. این ماده برای فلزات خورنده است ، با اکسیدکننده های قوی واکنش نشان می دهد و تمایل به حساسیت به نور دارد. پاراكوات هنگام قرار گرفتن در محلولهای اسیدی یا خنثی در برابر حرارت پایدار است ، اما توسط محلولهای قلیایی هیدرولیز می شود. پاراکوات در دمای بالا تجزیه می شود و گازهای سمی و بخارهایی مانند کلرید هیدروژن ، اکسیدهای نیتروژن ، اکسیدهای گوگرد و مونوکسید کربن ایجاد می کند. وزن مولکولی آن 257.18 است ( 8 ).
نام شیمیایی پاراكوات 1′-دی متیل -4،4′-بی پیریدینیوم است. پاراکوات غالباً به صورت نمک دی کلراید یا نمک دی متیل سولفات فرموله می شود. این ماده شیمیایی به N ، N’-dimethyl-4،4′-bipyridinium نیز معروف است. N، N’-dimethyl-4، 4′-bipyridinium dication، and o-paraquat dichloride. در شرایط نگهداری عادی ، ماندگاری پاراکوات نامحدود است ( 10 ).
دستورالعمل های قرار گرفتن در معرض:
نام:
002 میلی گرم بر کیلوگرم (پارکلوات دی کلراید) ؛ یا 0.0045 میلی گرم در کیلوگرم در روز ( 8 ) (یون پاراکوات)
TLV:
هوا
سه:
نمک های 0.1 میلی گرم در متر مکعب [دی کلرید و بیس (متو سولفات)]
مشاوره بهداشت آب آشامیدنی :
سطح معادل آب آشامیدنی (DWEL): 160 ug / L ( 8 )
مشخصات فیزیکی:
CAS #:
1910-42-5
حلالیت در آب:
بسیار محلول (20 درجه سانتیگراد) ( 2 )
حلالیت در حلال ها:
پاراكوات در حلالهای آلی حلالیت كمی دارد و اصلاً حل نمی شود. نمک دی کلراید به میزان کمی در الکل های پایین محلول است و در هیدروکربن ها محلول نیست.
نقطه جوش:
175-180 درجه سانتیگراد (تجزیه می شود) ( 2 )
فشار بخار:
<10-7 torr ( 10 ) فرار نیست ( 2 )
ورود به سیستم P:
کمتر از 7.0
Kow:
2.44 (محاسبه شده) ( 8 )
کوچ:
15،473-51،856 ( 1 ، 4 )
BCF:
0.3 (محاسبه شده) ( 6 )
منبع : pmep.cce.cornell.edu
