DDT

Rozbalit box

Obsah boxu

DDT (chemický název 1,1,1-trichlor-2,2-bis(4-chlorfenyl)ethan, systematický název pro dichlordifenyltrichlorethan) je syntetický organochlorový insekticid, který se stal jedním z nejznámějších a zároveň nejkontroverznějších chemických přípravků 20. století. Pro své vynikající insekticidní účinky a nízkou akutní toxicitu pro savce byl masivně využíván v zemědělství a ve veřejném zdraví, zejména v boji proti malárii a skvrnitému tyfu. Jeho objevitel, švýcarský chemik Paul Hermann Müller, za něj v roce 1948 obdržel Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství.

Později se však ukázalo, že DDT je vysoce perzistentní v životním prostředí, podléhá bioakumulaci v tukových tkáních organismů a biomagnifikaci v potravních řetězcích. Jeho negativní dopady na volně žijící živočichy, zejména na populace ptáků, vedly k rozsáhlé kritice, kterou popularizovala kniha Tiché jaro od Rachel Carsonové. To odstartovalo moderní ekologické hnutí a vedlo k postupnému zákazu jeho používání ve většině zemí světa od 70. let 20. století. Dnes je jeho použití přísně omezeno Stockholmskou úmluvou pouze na krizové situace pro kontrolu vektorů nemocí.

📜 Historie

🔬 Objev a rané použití

DDT bylo poprvé syntetizováno již v roce 1874 rakouským chemikem Othmar Zeidlerem na univerzitě ve Štrasburku v rámci jeho disertační práce. Zeidler však nezkoumal jeho biologické vlastnosti a sloučenina upadla na více než 60 let v zapomnění.

Jeho insekticidní potenciál objevil až v roce 1939 švýcarský chemik Paul Hermann Müller, který pracoval pro společnost Geigy (dnes součást koncernu Novartis). Müller systematicky testoval různé chemické látky a zjistil, že DDT je mimořádně účinné proti širokému spektru hmyzu, včetně mouchy domácí, mandelinky bramborové a komárů. Navíc bylo stabilní a pro savce se jevilo jako relativně neškodné.

🌍 Válečné a poválečné nasazení

Objev přišel v klíčové době na počátku druhé světové války. Spojenecká vojska čelila masivnímu riziku nemocí přenášených hmyzem, jako byl skvrnitý tyfus (přenášený vší šatní) a malárie (přenášená komáry rodu Anopheles). DDT se stalo klíčovou zbraní v boji proti těmto chorobám.

V roce 1943 bylo DDT úspěšně použito k potlačení epidemie tyfu v Neapoli, kde byly miliony lidí poprášeny tímto insekticidem. Během války bylo použito k ochraně vojáků i civilního obyvatelstva v Evropě, severní Africe i v Tichomoří. Winston Churchill označil DDT za jeden z klíčových faktorů vítězství Spojenců.

Po válce jeho popularita raketově vzrostla. Bylo považováno za zázračný prostředek, který zajistí vysoké výnosy v zemědělství a vymýtí nemoci po celém světě. Světová zdravotnická organizace (WHO) spustila v roce 1955 globální program na eradikaci malárie, jehož hlavním nástrojem bylo postřikování vnitřních stěn obydlí DDT, což zabíjelo komáry odpočívající po sání krve. Program byl zpočátku velmi úspěšný a malárie byla vymýcena z mnoha oblastí, včetně Evropy a Severní Ameriky.

📖 Kniha Tiché jaro a počátek konce

Již v 50. letech se začaly objevovat první znepokojivé zprávy o úbytku některých druhů ptáků a o rezistenci hmyzu vůči DDT. Zlomovým bodem se stalo vydání knihy Tiché jaro (Silent Spring) americké bioložky Rachel Carsonové v roce 1962. Carsonová v knize srozumitelnou a emotivní formou popsala, jak se DDT hromadí v životním prostředí, vstupuje do potravních řetězců a způsobuje ztenčování vaječných skořápek u dravých ptáků, jako je orel bělohlavý nebo sokol stěhovavý, což vedlo k jejich dramatickému úbytku.

Kniha vyvolala obrovskou veřejnou debatu a stala se katalyzátorem pro vznik moderního environmentálního hnutí. Chemický průmysl vedl proti Carsonové masivní diskreditační kampaň, ale její argumenty, podložené vědeckými důkazy, nakonec převážily.

⚖️ Zákazy a regulace

V reakci na rostoucí obavy veřejnosti a vědecké komunity začaly vlády po celém světě přehodnocovat používání DDT. První zákazy přišly ve Švédsku (1970) a Norsku (1970). Ve Spojených státech byla v roce 1970 založena Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA), která v roce 1972 vydala celostátní zákaz používání DDT v zemědělství. Většina vyspělých zemí následovala tento příklad během 70. a 80. let.

Celosvětově bylo používání DDT a dalších perzistentních organických polutantů (POPs) regulováno Stockholmskou úmluvou, která byla přijata v roce 2001 a vstoupila v platnost v roce 2004. Tato úmluva zakazuje výrobu a používání většiny POPs, ale pro DDT uděluje výjimku pro omezené a kontrolované použití v boji proti vektorům nemocí, především malárii, v zemích, kde neexistují účinné a dostupné alternativy.

🧪 Vlastnosti

Fyzikální a chemické vlastnosti

DDT je v čisté formě bezbarvá až bílá krystalická látka bez výrazného zápachu. Je prakticky nerozpustné ve vodě, ale velmi dobře se rozpouští v tucích a organických rozpouštědlech, jako je aceton, ethanol nebo benzen. Tato vlastnost, známá jako lipofilie, je klíčová pro jeho schopnost hromadit se v tukových tkáních živých organismů.

Je to chemicky velmi stabilní molekula, která se v prostředí rozkládá jen velmi pomalu. Poločas rozpadu v půdě se odhaduje na 2 až 15 let. Jeho hlavními metabolity jsou DDE (dichlordifenyldichlorethylen) a DDD (dichlordifenyldichlorethan), které jsou rovněž perzistentní a toxické. Zejména DDE je zodpovědné za ztenčování vaječných skořápek u ptáků.

Biologické účinky

DDT působí jako neurotoxin na hmyz. Jeho mechanismus účinku spočívá v narušení funkce sodíkových kanálů v nervových buňkách. Udržuje tyto kanály otevřené, což vede k nekontrolovatelnému a opakovanému vysílání nervových vzruchů. To způsobuje u hmyzu křeče, paralýzu a nakonec smrt. Pro savce je akutní toxicita DDT relativně nízká, protože jejich nervový systém je méně citlivý a mají účinnější detoxikační mechanismy.

☠️ Dopady na životní prostředí

Hlavním problémem DDT je jeho dopad na ekosystémy, který vyplývá z kombinace tří vlastností:

Perzistence: V prostředí se nerozkládá a přetrvává desítky let.
Bioakumulace: Díky své rozpustnosti v tucích se hromadí v tělech organismů rychleji, než je dokáží vyloučit.
Biomagnifikace: Jeho koncentrace se dramaticky zvyšuje s každým dalším článkem potravního řetězce.

Tento proces funguje následovně: DDT se z půdy a vody dostává do planktonu a malých bezobratlých. Ty jsou potravou pro malé ryby, ve kterých se koncentrace DDT zvyšuje. Malé ryby požírají větší dravé ryby a koncentrace opět roste. Na vrcholu potravní pyramidy, například u dravých ptáků (orli, sokoli, pelikáni) nebo mořských savců (delfíni, tuleni), může koncentrace DDT dosáhnout hodnot i milionkrát vyšších než v okolním prostředí.

Nejznámějším důsledkem biomagnifikace bylo ztenčování vaječných skořápek u ptáků. Metabolit DDE narušuje enzymatickou aktivitu, která je zodpovědná za ukládání vápníku do skořápky. Vejce se stala tak křehká, že se často rozbila během inkubace pod vahou sedícího rodiče. To vedlo k masivnímu selhání reprodukce a téměř k vyhynutí druhů jako orel bělohlavý ve Spojených státech. Po zákazu DDT v roce 1972 se populace těchto druhů začaly pomalu, ale úspěšně zotavovat, což je považováno za jeden z největších úspěchů ochranářské politiky.

🧑‍⚕️ Vliv na lidské zdraví

Akutní toxicita DDT pro člověka je nízká. Velké dávky mohou způsobit neurologické příznaky jako třes, bolesti hlavy a křeče, ale smrtelné otravy jsou vzácné.

Mnohem více se diskutuje o chronických účincích dlouhodobé expozice nízkým dávkám. Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) klasifikuje DDT jako pravděpodobně karcinogenní pro člověka (skupina 2A). Některé epidemiologické studie naznačují souvislost mezi expozicí DDT a zvýšeným rizikem rakoviny prsu, jater a non-Hodgkinova lymfomu.

DDT je také považováno za endokrinní disruptor, což znamená, že může narušovat hormonální systém. Působí jako slabý estrogen (xenoestrogen) a zároveň může blokovat účinky androgenů. To může vést k reprodukčním problémům, vývojovým vadám a dalším zdravotním komplikacím. Expozice plodu v děloze je spojována s nižší porodní váhou a předčasnými porody.

💡 Pro laiky

Co je DDT? DDT je uměle vyrobený prášek, který velmi účinně zabíjel hmyz. Byl to jeden z prvních moderních insekticidů.
K čemu bylo dobré? Bylo skvělé v boji proti komárům přenášejícím malárii a vším přenášejícím tyfus. Během druhé světové války a po ní zachránilo miliony lidských životů. Farmáři ho také používali k ochraně úrody před škůdci.
Proč se tedy zakázalo? Problém je, že DDT v přírodě "nezmizí". Zůstává v půdě a vodě desítky let. Protože se dobře rozpouští v tucích, hromadí se v tělech zvířat.
Co je to "hromadění v tělech"? Představte si potravní řetězec: malý hmyz sní trochu DDT. Sní ho malá ryba, která tak v sobě nashromáždí DDT z mnoha kusů hmyzu. Tuto rybu sní větší ryba a ta zase nashromáždí DDT z mnoha malých ryb. Na konci řetězce je například orel, který sní mnoho velkých ryb. V jeho těle je pak koncentrace DDT obrovská. Tomuto jevu se říká biomagnifikace.
Co to dělalo zvířatům? U ptáků, jako jsou orli nebo sokoli, způsobovalo DDT, že jejich vaječné skořápky byly velmi tenké a křehké. Když na nich pták seděl, aby je zahřál, skořápky se rozbily a mláďata se nevylíhla. To vedlo k tomu, že tyto druhy téměř vyhynuly.
Používá se ještě dnes? Ve většině světa je zakázané. Některé země v Africe a Asii ho mohou v omezeném množství použít pod dohledem Světové zdravotnické organizace, ale jen pro postřik vnitřních zdí domů proti komárům přenášejícím malárii.

Šablona:Aktualizováno