Capitolo 8 I PESTICIDI NELL’AMBIENTE Introduzione I pesticidi (o fitofarmaci) si possono classificare in base alla classe di organismi verso cui sono attivi: Insetticidi, acaricidi (contro gli acari), nematocidi (contro vermi), rodentocidi (contro i roditori), molluschicidi (contro le lumache), anticrittogamici o fungicidi (contro funghi) ed erbicidi o diserbanti. La suddivisione dei pesticidi in base alla struttura chimica conduce alle seguenti classi: a) Pesticidi organo alogenati: idrocarburi alogenati alifatici, idrocarburi alogenati aromatici, idrocarburi alogenati aliciclici. b) Pesticidi organo fosforati: derivati dell’acido fosforico, tiofosforico, tiolfosforico e ditiofosforico. c) Pesticidi azotati: composti con gruppo ammidico –NHCO (ammidi e derivati, carbammati e tiolcarbammati, triazine, acilaniline, uree, uracili), dinitroaniline, derivati tiocianici, cianuri. I pesticidi clorurati I pesticidi clorurati sono insetticidi, gran parte vietati perché classificati come inquinanti persistenti (POP), tranne qualcuno come l’endosulfan. Idrocarburi alogenati alifatici CH3Br, C2H5Br, CCl4, tricloronitrometano (o cloropidrina, CCl3NO2), 1,2 dibromoetano, 1,2 dicloroetano. Idrocarburi alogenati aromatici Il più importante è il DDT (p,p’ diclorodifeniltricloroetano) Il DDT blocca i canali ionici cellulari per il passaggio di Na+; l’apertura determina impulsi nervosi continui che comportano convulsioni nell’insetto. Altri pesticidi sono: methoxychlor (DMDT, 2,2 bis(pmetossifenil), 1,1,1 tricloroetano), DDD (rothane), perthane. Idrocarburi alogenati aliciclici Sono costituiti da derivati del cicloesano (esacloroesano, chiamato anche Lindano, HCH) e del ciclopentadiene, (sottoprodotto del petrolio). Il composto completamente clorurato ha proprietà insetticide. Esempi: Aldrin, Dieldrin, Endrin, Clordano, Toxafene, Eptacloro, Endosulfan, Mirex, Kepone. Clorofenoli I clorofenoli sono conservanti del legno (come il pentaclorofenolo, PCP), insetticida ed erbicida. I pesticidi organo fosforati I pesticidi fosforati inibiscono l’enzima acetilcolinesterasi, provocando un accumulo di acetilcolina nelle sinapsi, con squilibri nel sistema nervoso. I pesticidi fosforati sono una classe di pesticidi caratterizzati dalla presenza di un gruppo fosforico nella molecola variamente sostituito (alchil e/o aril fosfati, pirofosfati, tiofosfati e ditiofosfati). Sono composti degradabili, soprattutto per via idrolitica. Nonostante ciò non si possono escludere per alcuni di loro fenomeni di persistenza nell’ambiente. Infatti esteri fosforici e loro derivati sono stati ripetutamente identificati anche nelle acque superficiali sia in Italia che in altri paesi. Caratteristiche quali solubilità e persistenza possono variare notevolmente tra i composti appartenenti a questa classe. I principali pesticidi organofosforati appartengono alle seguenti classi: Derivati dell’acido fosforico Un esempio di composto è il diclorvos (nella struttura di sopra R = CH3O, Z = CH=CCl2). Il glifosato rappresenta un pesticida organofosforato (fosfonato) molto utilizzato, in cui un ossigeno del fosfato è sostituito da un gruppo –CH2 a cui è legato la glicina. E’ un erbicida con bassa tossicità per l’uomo. Agisce inibendo la sintesi degli amminoacidi contenente l’anello benzenico. Derivati dell’acido tiofosforico A tale classe appartiene il parathion (nella struttura di sopra R = C2H5O, Z = C6H4NO2). Derivati dell’acido ditiofosforico Il malathion è un composto di tale categoria (nella struttura di sopra R = CH3O, Z = CH(COOC2H5)CH2COOC2H5). I pesticidi azotati Triazine simmetriche (striazine) Atrazina (R1 = C2H5, R2 = iC3H7, R3 = Cl) Derivati dell’acido carbammico e tiocarbammico I pesticidi hanno la seguente formula generale (ove R’, R’’ e R’’ rappresentano gruppi organici). Un carbammato diffuso è il Carbaryl (R1: naftil, R2: H, R3: CH3). I ditiocarbammati (fungicidi) più diffusi sono gli etilenbisditiocarbammati ed i dialchilditiocarbammati. Questi composti non sono sistemici e agiscono per contatto. Tra i prodotti di degradazione di questi principi attivi è presente l'etilentiourea, molecola potenzialmente cancerogena. Derivati dell’urea Pesticidi ureici sono: Diuron (R1 = 3,4diClC6H3, R2 = CH3, R3 = CH3) Linuron (R1 = 3,4diClC6H3, R2 = CH3, R3 = CH3O)