environmental chem slides 1-91
TRANSCRIPT
1
2
ويؤثر في الحياة علي كوكب األرضما يحيط البيئة هي كل
يتكون كوكب األرض من
:أربع بيئات مختلفة
الهواء
الماء
التربة
الكائنات الحية
3
كل بيئة لها التركيب الكيميائي المناسب الذي يسمح لها بأن •
تقوم بدورها المناسب كأحد مقومات الحياة
هناك توازن طبيعي بين البيئات المختلفة للحفاظ علي تراكيز •
(دورة الحياة)مكوناتها
لكن لوحظ أن بعض العوامل الطبيعية والنشاط االنساني قد •
يخل بهذه التراكيز
4
pollutant ملوثا
علم كيمياء البيئة فرع من الكيمياء التطبيقية يهتم بدراسة •
العالقة بين كل من العمليات الكيميائية والفيزيائية والحيوية
التي تحدث في هذه البيئات وتأثير النشاط اإلنساني عليها
علي الحياة علي كوكبنا األرض يطلق عليه سلباكل مايؤثر •
5
:علم كيمياء البيئة يتضمن•
تحديد مصادر التلوث–
تحديد األضرار الناتجة عن هذه الملوثات–
الضئيلة التراكيزتحديد وتطوير طرق تحليل قادرة علي قياس – للملوثات السامة
الملوثات بتراكيزوعالقتها تفسير ميكانيكية األضرار–
تحديد الظروف الكيميائية والفيزيائية والحيوية التي تتواجد فيها – هذه الملوثات
سبل الحد من الملوثات والتحكم فيها–
سبل معالجة البيئة من هذه الملوثات–
مقرر كيمياء البيئة مقرر التلوث البيئي
(Control and remedy)
6
ال توجد حدود للملوثات ومايؤثر في بيئة منها يؤثر في •
البيئات األخري
ملوثات الغالف المائي
الغالف المائي
طريقة مباشرة
من خالل التربة
من خالل الغالف الحيوي
الغالف الجوي
طريقة مباشرة
من خالل العمليات الحيوية
(النشاط البشري)للغالف الحيوي
الغالف الحيوي
الشرب
الغذاء
التنفس
الغذاء
ملوثات الغالف الجوي
7
الطاقة األحفورية•
تستنفذ المحتوي الخضري –
(نقال وحفظا واستخداما)ذات حجم كبير –
8
البترول والغاز الطبيعي•
سينفذ بالزمن–
يلعب دورا اقتصاديا–
الطاقة المتجددة renewable energy
الطاقة الشمسية•
طاقة الكهرومائية•
طاقة الرياح•
طاقة الكتل الحيوية•
الجيوحراريةالطاقة •
طاقة المد والجذر•
الطاقة النووية
9
10
ملوثات الهواء الجوي
ناتج تفاعل الملوثات )ملوثات ثانوية •
(األولية مع المكونات الطبيعية في الهواء
األوزون–
–PAN
(تنفث مباشرة الي الهواء)ملوثات أولية •
األكاسيد النيتروجينية–
األكاسيد الكبريتية–
أول أكسيد الكربون–
الهيدروكربونات–
الجسيمات الصغيرة–
12
• التحكم في انبعاث أول أكسيد الكربون
– تعديل وتطوير صناعة السيارات
• استخدام أجهزة الرشاش األتوماتيك لضخ
الوقود في بداية تشغيل محرك السيارة
• (الوقود/كميات موازنة من الهواء)
– <-- CO2 <-- CO ينطلق في
الهواء من عادم السيارة
• التحكم في انبعاث ثاني أكسيد الكربون
– الحفاظ وزيادة المجموع الخضري علي
سطح الكرة األرضية
• (الغابات)
13
التخلص من
SOx, NOx, CO2
في الصناعة
14
وقود
مداخن
عمليات صناعية
15
من الوقود قبل االحتراق
NOالعوامل التي تحفز علي انتاج •
درجة الحرارة المرتفعة–
زيادة كمية األكسجين–
يجب التحكم في هذه العوامل NOللتخلص من –
NOx التخلص من
N2 + O2 , heat = 2NO
NO + O2 = NOx
16
عملية االحتراق علي مرحلتين
Two-Stage Combustion Process
اشتعال الوقود في درجة حرارة عالية بأقل : المرحلة األولي • ( NOالحد من تكوين )كمية من األكسجين المطلوب
االحتراق الكامل للوقود عند درجة حرارة : المرحلة الثانية •درجة الحرارة المنخفضة تمنع ) أقل وزيادة من األكسجين
( NOتكون (يستخدم/ يترك ليصفي / اشتعال : مثل اشتعال الفحم في المنزل)•
أفضل الطرق المستخدمة حاليا•
18
قبل مداخن الغاز NOxالتخلص من
قليل الذوبان في الماء NOحيث أن غاز •
أكسدته إلي غازات أكثر ذوبانيةيتم •
NO2, N2O3, N2O4
HNO3, HNO2
(االستخدام الصناعي)يتم جمعها والتعامل معها •
19
إدمصاص الغاز علي سائل أو صلب•
(Sorption of NO by solid or liquid)
إلي حيز التفاعل كمادة متفاعلة NO2يتم دفع بعض من
2 NO + NO2 = N2O3 2HNO2
Ca(OH)2 + 2HNO2 = Ca(NO2)2+ H2O
الملوث األولي
اإلدمصاصسهل
في
Ca(OH)2
أو
Mg(OH)2
المستخدم للتخلص من
SOx يمكن التخلص منSOx, NOx معا
تعتبر أفضل الطرق المستخدمة
H2O
20
من الوقود قبل االحتراق
يعتبر الفحم من أكبر مصادر التلوث باألكاسيد الكبريتية•
(نسبة الكبريت في الفحم من أهم العوامل التي تحدد سعر الشراء)–
هناك طريقتان للتخلص من الكبريت في الفحم•
طريقة فيزيائية –
طريقة كيميائية –
SOx التخلص من
21
الطرد المركزي دفع الهواء
الفحم النظيف يخرج من األعلى
المواد الثقيلة تتجمع في األسفل
22
(أثناء احتراق الفحم)الطريقة الكيميائية •
حرق الفحم بطريقة الوسادة المائعة•
(fluidized-bed combustion of coal)
حرق حبيبات الفحم المخلوط مع الحجر الجيري : الطريقة –
والدائم الدوران بواسطة دفع تيار من الهواء( المطحونان جيدا)
الساخن
CaCO3, heat = CaO + CO2
الجير الحجر الجيري
+ SO2
CaSO3
تفكك حراري للحجر الجيري -1
امتصاص لغاز ثاني أكسيد الكبريت المتصاعد -2
أكسدة كبريتيت الكالسيوم المتكون واستخدامه صناعيا -3
23
الوسادة المائعة
الحجر الجيري
الفحم الخام
هواء مدفوع
حرارة/ اشتعال
24
Gas Stack من مداخن الغاز
من مداخن الغاز SO2هناك أنظمة متعددة للتخلص من غاز •
CaCO3/MgCO3 الدولميتخام
Ca(OH)2الجير
CaCO3 الحجر الجيري
Mg(OH)2
NaOH/Ca(OH)2 قاعدتين مزدوجتين
طريقة جافة
طريقة رطبة
25
Double Alkali Method for Stack Gas Scrubbing
NaOH/Ca(OH)2
2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O
+ Ca(OH)2
CaSO3(s) + NaOH
(regeneration)
مفضلة اقتصاديا
26
+ ½ O2 + 2H2O
CaSO4.2H2O
الجبس
له استخدامات صناعية عديدة
في برج مستقل وليس في برج المعالجة
CaSO3(s) + NaOH
:تمتاز هذه الطريقة
بالكفاءة العالية
استرجاع الكيماويات المستخدمةNaOH
تحويل ماء الجيرCa(OH)2 إلي جبسCaSO4.2H2O (يستغل اقتصاديا)
27
تلوث التربة
28
خصائص المبيد المثالي•
أنواع المبيدات•
تحلل المبيدات •
organophosphrousمركبات الفسفور العضوية •
compounds
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة •
carbamatesالكربمات •
بدائل المبيدات الحشرية الكيميائية•
مبيدات األعشاب•
29 التحكم في ملوثات التربة•
المبيدات•
خصائص المبيد المثالي•
فقط على اآلفة التي يستعمل من أجل مكافحتها دون أن يؤثر يؤثر انتقائي–
على أعدائها من الحشرات النافعة
إلى مواد غير سامة يتحلل بسهولة – وفي زمن قصير نسبيا
. عبر السلسلة الغذائيةال يتركز –
طول بقاء المبيد يؤدي إلى تطور نظام المناعة عند اآلفات ضد هذا المبيد فخالل هذه •
المدة الطويلة تمر عدة أجيال من اآلفات التي تنمو عندها المناعة كلما قل تركيز المبيد
في التربة
بقاء المبيد فترة طويلة دون تحلل يعمل على زيادة تركيزه عبر السالسل الغذائية •
وخصوصا إذا كان شحيح الذوبان في الماء ويذوب في األنسجة الدهنية
أما عكس ذلك فيعتبر ملوثا خطرا للبيئة •30
عاما 20يبقى لمدة قد تصل إلى DDTفمثال مبيد ال •
بعض المبيدات غير العضوية مثل المعادن تبقى لألبد دون أن تتحلل كما أن •
فخالل تطور نظام المناعة عند اآلفات ضد هذا المبيد فطول بقاء المبيد يؤدي إلى
هذه المدة الطويلة تمر عدة أجيال من اآلفات التي تنمو عندها المناعة كلما قل
تركيز المبيد في التربة
عام )نوعا 12وقد زادت فعال أصناف الحشرات المقاومة للمبيدات الكيميائية من •
(1977عام )نوعا 350إلى أكثر من ( 1948
زيادة تركيزه عبر السالسل كما أن بقاء المبيد فترة طويلة دون تحلل يعمل على •
وخصوصا إذا كان شحيح الذوبان في الماء ويذوب في األنسجة الدهنية الغذائية
DDT.مثل الـ
جرعات مضاعفة من ومما يزيد المشكلة أن الكثير من المزارعين يستخدمون •
للتغلب على زيادة مناعة المبيدات أو مخاليطها وعلى فترات زمنية قصيرة
الحشرات ، وهذا يعني أن اإلعتماد على المبيدات الكيمائية يمثل طريق ال نهاية له
وقاد األمر لعدم وجود مبيدات فعالة للقضاء على بعض اآلفات إلي عدم زراعة •
المحصول الذي تهاجمه اآلفة
31
الكثير من المبيدات الكيميائية يمكن أن تسبب أوراما •
سرطانية
اذا زاد تركيزها في أنسجة الجسم أو –
تعرض لها اإلنسان لفترة زمنية طويلة–
تنتقل المبيدات لالنسان بطريق مباشر أو غير مباشر •
(تناول اللحوم والحليب والخضروات والفاكهة الملوثة)–
32
خصائص المبيد المثالي•
أنواع المبيدات•
تحلل المبيدات •
organophosphrousمركبات الفسفور العضوية •
compounds
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة •
carbamatesالكربمات •
بدائل المبيدات الحشرية الكيميائية•
مبيدات األعشاب•
33 التحكم في ملوثات التربة•
(Pesticides, pests)تقسيم المبيدات
طبقا لتركيبها طبقا لغرض اإلستخدام
مركبدددات الس دددا )مبيددددات يدددر ددد (1) (insecticide)مبيد حشري
والددديخ يا والقردددد ر والوبر ددد والي بددد
وهي أقل فا لي لى ال شدرات ( والب خون
وأكثر سمي لإل سان من المبيدات الع
مبيدات حي ( 2)
:مبيدات وأهمها( 3)
مركبات الول خ الهيدخوكرب ي
مركبات الف سف خ الع
carbamatesمركبات الوربمات
(herbicide)مبيد أ شاب
(fungicide)مبيد فطري
(rodenticide)مبيد ق اخض
(Acaricide)مبيد للقمل والعساكب
(Avicide)مبيد لل شرات الطا رة
(Bactericide)مبيد للبوتير ا
(Molluscicide)مبيد لل ليو ات والق اقع
(Nemtacide)مبيد للد دان الخيطي أو الدب سي
34
خصائص المبيد المثالي•
أنواع المبيدات•
تحلل المبيدات •
organophosphrousمركبات الفسفور العضوية •
compounds
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة •
carbamatesالكربمات •
بدائل المبيدات الحشرية الكيميائية•
مبيدات األعشاب•
35 التحكم في ملوثات التربة•
36
تحلل المبيدات
تحلل حيوي تحلل كيميائي تحلل ضوئي كيميائي
التحلل الحيوي للمبيدات•
الحشرات الديدان النباتات األحياء الدقيقة: يتم بواسطة•
ليس له أثر ضار علي األحياء لمبيدات األعشاب والحشرات التحلل الحيوي •
الدقيقة في التربة
يؤدي إلي لمبيدات الفطريات التحلل الحيوي •
معاقتل الفطريات الضارة والنافعة –
التي تساعد في تفكك وتحلل المواد العضوية مما يخل بالتوازنات )قتل البكتيريا –
(والدورات الطبيعية
N2 NH4)األزوباكتر •+)
NH4)بكتريا النيتروزوموناس •+ NO2
-)
NO2)النيتروباكتر •- NO3
-)
37
خصائص المبيد المثالي•
أنواع المبيدات•
تحلل المبيدات•
organophosphrousمركبات الفسفور العضوية •
compounds
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة •
carbamatesالكربمات •
بدائل المبيدات الحشرية الكيميائية•
مبيدات األعشاب•
38 التحكم في ملوثات التربة•
39
مركبات الفسفور العضوية
organo-phosphrous compounds
(أمثلة)تركيبها الكيميائي
(البراثيون/ المالثيون )مدي سميتها
كيفية تأثير مبيدات مركبات الفسفور علي الحشرات
كيفية تأثير مبيدات الفوسفور علي األعصاب وكيفية عالجها
تفضيل مبيدات استرات حمض الثيوفوسفوريك(-P=S) عن استرات
(P=O-)حمض الفوسفوريك
تعتبر مبيدات الفوسفور الحشرية أفضل من مبيدات الكلور العضوية بيئيا
تحضير المبيدات الفوسفورية
40
التركيب الكيميائي
methylparathion parathion
paraoxon
تختلف سمية المبيدات بعضها عن بعض•
•300 g parathion can kill adult, while
30 g is enough to kill child !!!
•For rats: parathion LD50 = 6.4
mg/Kg
•Methylparathion LD50 = 12-20 mg/Kg
•Malathion LD50 = 1200 mg/Kg
41
؟ ؟ ؟ ؟
organophosphrous compoundsمركبات الفسفور العضوية
سمية المبيدات تعتمد علي تركيبها الكيميائي•
من سمية البراثيون ؟؟؟ 0.01= سمية المالثيون لالنسان •
التركيب الكيميائي للمالثيون يسمح بتحلله مائيا في وجود •
ليعطي ( الموجود في جسم االنسان)انزيم الكربوكسيالز
.حمض يذوب في الماء ويخرج مع البول والفضالت
42
organophosphrous compoundsمركبات الفسفور العضوية
parathion
43
-COOC2H5 ---- COOH
تحلل انزيمي داخل جسم االنسان
يعزي تأثير مبيدات مركبات الفوسفور علي الحشرات إلي أن ذرة •
مع الطرف النشط من انزيم unreversable))الفوسفور تتفاعل
دوره الطبيعي وبذلك تمنعه من أداء وتثبطهاألسيتيل كولين استريز
وهو تكسير مركب األسيتيل كولين الذي يلعب دورا هاما في نقل
مما األوامر العصبية بين األعصاب والعضالت في جسم الحشرة
يؤدي إلي تراكم المركب وبالتالي استمرار االرتعاش الذي يتحول إلي
.تشنج ثم شلل ثم الموت
44
organophosphrous compoundsمركبات الفسفور العضوية
The normal breakdown of
acetylcholine
45
Partially electropositive
phosphorus is attracted to
partially electronegative
serine(oxygen).
1- Attraction of Cholinesterase Inhibitor to
Acetylcholinesterase
46
Transition state showing which
bonds break and which ones
form.
2- Molecular Bond Changes
47
3- Cholinesterase Inhibitor Attached to
Cholinesterase
Cholinesterase inhibitor
attached to
acetylcholinesterase
preventing the attachment
of acetylcholine.
48
Cholinesterase is blocked, but it can:
•Hydrolyze to original state (slow).
•Regenerate with an oxime (fast).
•“Age” )cannot regenerate(.
49
The “aged” bond
After addition of H2O to the P-R3 bond. Prior to aging, R2 was
pulling the electrons away from “P”. Upon its being removed
during the aging process, these electrons are shared with “O”-
Serine, strengthening its bond, so that it can no longer be
hydrolyzed.
50
استغلت هذه الصفات في تطوير صناعة غاز األعصاب •
(sarin) الذي يتركز في جسم االنسان وال يتحلل ويثبط عمل
acetylcholinestraseانزيم
الدواء الوحيد المعروف حتي اآلن لعالج المتعرضين للغاز هو •
atropine +2-PAM (يعطي خالل دقائق من التعرض للغاز)
51
How 2-PAM Works at the Molecular Level
1-methyl-2-picolin-aldehydemonoxime
مضاد التسمم
52
Partially electropositive nitrogen on 2-PAM is attracted to
electronegative anionic site on cholinesterase.
53
54
• Diagrams modified from Wiener, S. W., and R. S.
Hoffman. "Nerve Agents: A Comprehensive Review."
Journal of Intensive Care Medicine 19, no. 1 (2004): 22-37
55
أقل كفاءة في تثبيط عمل انزيم اسيتيل كولين (P=S-)استرات •
استريز داخل جسم الحشرات والثدييات
تتحلل مجموعة االستر جسم االنسان بعد دخولها (P=S-)استرات •
الطرفية انزيميا ولكن
تدخل في تفاعالت أكسدة انزيمية يتم فيها تحول جسم الحشرة في
(-P=S) إلي(-P=O) لتصبح أكثر سمية للحشرة
56
عن (P=S-)تفضل مبيدات استرات حمض الثيوفوسفوريك
(P=O-)استرات حمض الفوسفوريك
بسبب
سهولة تحللها البيولوجي في التربة مع وجود ضوء الشمس •
والماء
قصر فترة عمرها•
عدم تراكمها عبر السالسل الغذائية•
57
تعتبر مبيدات الفوسفور الحشرية أفضل من مبيدات
الكلور العضوية بيئيا
58
التحضير الكيميائي
(RO)2-P(=O)-H + Cl2
(RO)2-P(=O)-Cl
Cl3-P(=O) + ROH
خصائص المبيد المثالي•
أنواع المبيدات•
تحلل المبيدات•
organophosphrousمركبات الفسفور العضوية •
compounds
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة •
carbamatesالكربمات •
بدائل المبيدات الحشرية الكيميائية•
مبيدات األعشاب•
59 التحكم في ملوثات التربة•
التركيب الكيميائي
سمية مركبDDT
تحضير مركب DDT
تحضير مركب methoxychlorوأفضليته
التحلل البيئي لمركبDDT
تأثير مركباتDDT ومشتقاته علي الحشرات
بدائلDDT 60
الهيدروكربونات المكلورة
chlorinated hydrocarbons
مركبات عضوية تحتوي علي ذرات كلور•
polycyclic compoundغالبا تحتوي علي أكثر من حلقة •
مركبات غير قطبية •
(ال تذوب في الماء وتذوب في األنسجة الدهنية للحيوانات واالنسان)–
فترة عمرها طويلة•
بطيئة التحلل•
61
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة
التركيب الكيميائي
تمثل مشكلة بيئية خطيرة
62
سمية مركب DDT
التراكم عبر السالسل
الغذائية
63
تحضير مركب DDT
CCl3CHO +
64
وأفضليتهmethoxychlor تحضير مركب
• Methoxy benzene (anisol) + chloral = methoxychlor
العيوب
(DDTأضعاف 3)زيادة تكلفة االنتاج •
مرات من 10أقل )قلة كفاءته علي االبادة •DDT )
المميزات
DDTسرعة تحلله الحيوي عن •
قصر فترة مكوثه في البيئة•
For rats: methoxychlor LD50 = 5000 mg/Kg
DDT LD50 = 500 mg/Kg
65
CH
CCl3
ClCl CH
CHCl2
ClCl
CCl2
ClCl CH
ClCl
COOH
DDT
DDE
H2O, Slow
DDA
Reduction
- HClFast
Inside insects
DDD (Less toxic)
In Soil
ضوء وحرارة
اختزال داخل الحشرة
تحلل مائي بطيء بالتربة
DDTالتحلل البيئي لمركب
للحرارة والضوء في وجود الماء فإنه ( DDT)إذ تعرض الـ •
( DDE)في خطوة سريعة ليعطي مركب الـ ( HCl)قد يفقد جزيء
( بسبب وجود مجموعات خاملة كالفينيل كلوريد واألريل كلوريد)الذي يتميأ ببطء شديد (. DDA)ليعطي مركب الـ
ت يحدث له اختزال ليفقد على أثره ذرة كلور .د.أما في جسم الحشرات فإن الـ د• (. DDD)ويعطي مركب الـ
وتقييم أثره البيئي فإن المحلل يعتبر ( DDT)ولهذا عند تحليل العينات لمعرفة تركيز الـ أن تركيز الـ
([DDT] Total = [DDT] Free + [DDD] + [DDE] + [DDA])
66
ت التي ال تحتوي على .د.مبيد الميثوكسي كلور والمبيدات اآلخري أشباه الـ د•
(p,p'-dichloro )ت بفعل الميكروبات لتعطي فينوالت .د.تتحلل أسرع من الـ د
مشتقات كربوكسيلية إلي ( Cytochrome P-450)تتأكسد في وجود إنزيم
. تذوب في الماء
ولهذا فإن مبيدات الميثوكسي كلور وأشباهه تعتبر أقل سمية على اإلنسان من الـ •
. ت.د.د
67
CH
CCl3
Cl
Cl
CH
CCl3
Cl
Cl
OH
CH
CCl3
OHOMeCH
CCl3
OMe OMe
o, p' - DDT
Further degradationCarboxylate deriv.
Methoxychlor
Further degradationCarboxylate derv.
بمعدل أكثر من امتصاص جلد DDTيمتص جلد الحشرات مركب •
الثدييات له بسبب االختالف في تركيب الجلد لكليهما
في عالج حشرة قمل الرأس DDTيستخدم –
تعتمد علي التركيب الكيميائي ولكن DDTال تعتمد ميكانيكية عمل •
حيث أنه يستقر في ثقوب علي الحجم والتوزيع الفراغي للمركب
األغشية العصبية للحشرات فيعمل علي تسرب أيونات الصوديوم منها
مما يفقدها قطبيتها ويدمرها مسببا التشنج والشلل ثم الموت
68
ومشتقاته علي الحشرات DDTتأثير مركبات
:وتم دعم هذه الفكرة بعض التجارب والمالحظات
ولكن DDTالمركبات التي لها نفس الحجم والتركيب الفراغي لمركب •
تختلف عنه في التركيب الكيميائي يكون لها نفس التأثير علي الحشرات
يضعف للغاية مع زيادة حجم المركبات DDTالتأثير البيولوجي لمشتقات •
وذلك لعدم تمكنها من االستقرار داخل الثقوب العصبية للحشرة
(لكبر حجمها الفراغي )
R : Cl OCH3 OC5H11
Relative efficiency: 1000 100 1
69
يقلل من سمية هذه المركبات DDTزيادة قطبية مشتقات •
وذلك بسبب ضعف امتصاصها في الدهون علي الحشرات
وضعف امتزازها علي ثقوب األغشية ( غير القطبية)
في الحشرات( غير القطبية)العصبية
(-NO2, -COOH, -COOMe, -OH)
70
مع مرور الوقت
طورت الحشرات واآلفات خاصة الذباب مناعتها ضد مفعول •
DDT بافراز انزيمات تساعد علي تحول المبيد إلي نواتج
أقل سمية
DDT DDD
في معظم دول العالم خالل DDTلذلك تم منع استعمال
السبعينيات من القرن الماضي واتجهت الصناعات الكيميائية
مثل ..... إلي انتاج مبيدات أخري كبديل
71
والدايلدرين والكلوردين والهبتاكلور واللينداناأللدرين •
72
OCl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
AldrinDieldrin/Endrin Chlordane
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
ClCl
Cl
Cl
Cl
CH3
CH3
H
H
(Cl)n
HexachlorohexaneGammaxaneLindane
Heptachlor
Toxaphene
DDTبدائل
73
axial
equatorial
أيزمرات 8من المتوقع تكون •
أيزمرات فقط ذات نسب تكون عالية 4ينتج •
ليست جميع النواتج تعتبر مبيدات•
الليندان يعتبر مبيدا حشريا فعاال للتربة–
باقي النواتج لها آثار سامة علي الثدييات–
يتحلل الليندان ببطء شديد في التربة في وجود ضوء الشمس •
يتبعه عدة جزيئات الحقة HClليفقد جزئ ( أو الميكروبات)
74
( أو الميكروبات)يتحلل الليندان ببطء شديد في التربة في وجود ضوء الشمس •
يتبعه عدة جزيئات الحقة HClليفقد جزئ
75
h/H2O
microorganisms
76
Poly chlorinated cyclodienes
350-500ºC
hexachlorocyclopentadiene
77
عالية الكفاءة
أكثر سمية لالنسان
غير قابلة للتحلل البيئي
تم حظر استخدامها
خصائص المبيد المثالي•
أنواع المبيدات•
تحلل المبيدات•
organophosphrousمركبات الفسفور العضوية •
compounds
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة •
carbamatesالكربمات •
بدائل المبيدات الحشرية الكيميائية•
مبيدات األعشاب•
78 التحكم في ملوثات التربة•
(الحشرات، العناكب، القواقع، الفطريات)مبيدات حشرية •
NH2COOH استرات وأميدات حمض الكربميك•
تأثيرها علي الحشرات يرجع إلي تفاعلها مع إنزيم الكولين •
ولكن بسرعة أبطأ ( مثل مبيدات الفوسفور)استريز
لذا يمكن معالجة آثارها السامة علي االنسان
79
(Carbamates)مبيدات الكربمات
أنهامبيدات الكربمات مع مبيدات الفوسفات العضوية في تتشابه
سريعة التحلل •
.تبقى في الجسم لمدة طويلة إذ تخرج مع البول كمركبات غير سامةال •
80
قليل السمية متوسط السمية شديد السمية
81
علي الرغم من مميزاتها إال أنها ال تستخدم علي نطاق واسع الرتفاع تكلفتها
الذبابة المنزلية ليست حساسة لهذه المبيدات نظرا لقابلية تحولها إلي مركبات
غير سامة
خصائص المبيد المثالي•
أنواع المبيدات•
تحلل المبيدات•
organophosphrousمركبات الفسفور العضوية •
compounds
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة •
carbamatesالكربمات •
بدائل المبيدات الحشرية الكيميائية•
مبيدات األعشاب•
82 التحكم في ملوثات التربة•
وتعني استخدام األعداء الطبيعية لآلفات الضارة الفتراسها والقضاء عليها :الحيويةالمكافحة •
.مثل استخدام حشرة غير ضارة بالنبات لتتغذى على الحشرات الضارة
وفيه يمكن تربية كمية كبيرة من ذكور اآلفات الضارة وتعقيمها باألشعة أو الكيميائيات :التعقيم•
أو الهرمونات ثم إطالقها في المنطقة الموبوءة في موسم التزاوج وبذلك نمنع ظهور أجيال
.جديدة من الحشرات
وفيه نستعمل الضوء أو الصوت أو أي وسيلة لجذب الحشرات وتوجيهها نحو مصائد :الجذب•
وتبدو هذه الطريقة مشجعة ألنها تحد . تحتوي على مواد كيميائية سامة لقتلها أو تعقيم الذكور
.من انتشار المواد الكيميائية السامة
(:بالهندسة الوراثية)تطوير النباتات •
إلنتاج أنواع من النباتات تقاوم الحشرات والفطريات من خالل إفرازها لمواد تقتل أو تبعد وذلك
. اآلفات الضارة بها
مثل إزالة بقايا المحصول السابق وترك مساحات خالية بين (:البدائية)المقاومة الزراعية •
الشجيرات وتطبيق الزراعة بطريقة الدورات وذلك بزراعة األرض بمحاصيل مختلفة في مواسم
.متعاقبة مما يمنع من تكاثر آفة المحصول بعينه وهذا يقلل من اآلفات83
خصائص المبيد المثالي•
أنواع المبيدات•
تحلل المبيدات•
organophosphrousمركبات الفسفور العضوية •
compounds
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة •
carbamatesالكربمات •
بدائل المبيدات الحشرية الكيميائية•
مبيدات األعشاب•
84 التحكم في ملوثات التربة•
Triazinesمن أشهرها مشتقات الترايازين •
atrazineمبيد •
يستخدم علي نطاق واسع في حقول الذرة–
ال يتراكم–
يذوب في الماء–
بطئ التحلل–
ليس شديد السمية لالنسان–
85
herbicidesمبيدات األعشاب
يستخدم إلبادة نبات المارجوانا Paraquatمبيد •
(2,4,5-T) ,(D-2,4)مبيد •
أكثر مبيدات األعشاب استخداما–
تقضي علي األعشاب ذات األوراق العريضة وال تؤثر في الحشائش –
ذات األوراق الصغيرة
-oxineويرجع ذلك إلي دور المبيد في التحفيز الزائد لهرمون –
indoleacetic acid والذي يسبب نموا غير طبيعيا لجزوع األعشاب علي
حساب الجذور التي تضمر فتتكون أوراق أكبر حجما وبدون صبغ
مما ( بسبب ضمور الجذور)الكلوروفيل وبذلك يكون الغذاء غير كاف
يسبب موت األعشاب
86
بواسطة chloroacetateتفاعل استبدال نيوكليوفيلي لذرة كلور في مجموعة •
dichlorophenoxideأيون
87
التحضير
chloroacetate chlorophenoxide ion
2,4,5-Trichlorophenoxy
acetic acid
2,4-Dichlorophenoxy
acetic acid
88
phenoxy acetic acidتفاعل الكلورة لمركب •
خصائص المبيد المثالي•
أنواع المبيدات•
تحلل المبيدات•
organophosphrousمركبات الفسفور العضوية •
compounds
chlorinated hydrocarbonsالهيدروكربونات المكلورة •
carbamatesالكربمات •
بدائل المبيدات الحشرية الكيميائية•
مبيدات األعشاب•
89 التحكم في ملوثات التربة•
التحكم في تلوث التربة
اتخذ التدابير واإلجراءات المؤدية إلى التحكم في ملوثات التربة سواء على المستوى القطري أو -[1]
اإلقليمي أو العالمي الن الملوثات ال تعترف بالحدود فالتلوث الذي قد يحدث مثال في اليمن سيؤثر .بال شك على السكان والبيئة في المملكة العربية السعودية والعكس صحيح
. تنظيم وترشيد استعمال المبيدات الكيميائية وتشجيع المكافحة الحيوية -[2]
المحافظة على التوازن الطبيعي للبيئة وذلك بحماية الغابات غير المستثمرة والمراعي الطبيعية -[3] .الخ.... الجبلية وحواف مجاري األنهار والشواطئ البحرية
(. نظام الدورات)العمل بالزراعة متعددة المحاصيل -[4]
المعالجة السليمة لمياه الصرف الصحي قبل استخدامها في الري أو توجيهها إلى البحار -[5] . واألنهار
مع اخذ االحتياطات )التخلص من النفايات الصلبة بالطرق السليمة مثل دفنها في األرض -[6]الالزمة لمنع تسربها إلى المياه الجوفية أو إلى الهواء الجوي حيث تقوم البكتريا الهوائية
أو أتباع الحرق الصحي أو استخدامها كسماد ( والالهوائية بتحليل تلك المخلفات إلى مواد بسيطة (. كالزجاج والورق والمعادن)أو تدويرها وإعادة تصنيعها من جديد
سن القوانين والتشريعات التي تحد من التلوث عامة سواء في الهواء أو الماء أو التربة وإجبار -[7] .أصحاب المصانع على أتباع هذه القوانين
تشجيع البحوث العلمية المتعلقة بمكافحة التلوث على جميع المستويات الوطني واإلقليمي -[8] .والعالمي
90
91
آثار استخدام المبيدات بطريقة غير واعية