خطرات ایزوتیازولین برای محیط زیست

ایزوتیازولینها به‌عنوان نگهدارنده، بایوساید و ضدعفونی‌کننده در انواع کاربردهای صنعتی و خانگی استفاده می‌شوند. این مواد خطراتی برای سلامتی دارند که نباید آنها نادیده گرفت. ایزوتیازولینها در فهرست مواد شیمیایی آلی به‌عنوان مواد بسیار تحریک‌کننده برای پوست و غشاهای مخاطی طبقه‌بندی می‌کنند. در این محتوا تلاش کردیم تا به معرفی ایزوتیازولین، ساختار شیمیایی و ویژگی‌ها، تأثیرات ایزوتیازولین بر محیط‌زیست (آب، خاک و هوا) و کاهش خطرات ایزوتیازولین بر محیط‌زیست بپردازیم.

مقدمه ای بر ایزوتیازولین

ایزوتیازولینها خانواده‌ای از بایوسایدها هستند که از یک هتروسیکل ایجاد می‌شوند. این مواد یک تیازول با عملکرد کتون یا یک لاکتام با یک اتم گوگرد در حلقه غیراشباع است. پنج مشتق مهم در خانواده ایزوتیازولینهای ضدمیکروبی وجود دارد که شامل متیل ایزوتیازولینون (MI و MIT)، کلرومتیل ایزوتیازولینون (CMIT، CMI، MCI)؛ بنزیزو تیازولینون (BIT)؛ اکتی ایزوتیازولینون (ILO، OI)، دی کلرومتیل ایزوتیازولینون (DCOIT،DCOI) هستند. نام‌های دیگر ایزوتیازولین، ایزوتیازولین-۳-ان و 3(2H)- ایزوتیازولون است. نام تجاری این ماده کاتون است. ایزوتیازولینها مواد نگهدارنده‌ای هستند که بر علیه جلبک‌ها، قارچ‌ها و باکتری‌ها در سیستم‌های خنک‌کننده، مخازن سوخت، کاغذسازی، نگهداری چوب یا استخراج روغن، در محصولات آرایشی مانند شامپو یا محصولات مراقبت از مو، شوینده‌های مایع و شوینده‌های لباسشویی استفاده می‌شوند. همچنین ایزوتیازولینها در لاک‌ها و رنگ‌ها نیز کاربرد دارند.

ساختار شیمیایی و ویژگیهای ایزوتیازولین

ایزوتیازولین، ترکیبی حاوی یک اتم گوگرد و یک اتم نیتروژن و یک گروه کربونیل در یک حلقه پنج عضوی سیکلوپنتان (تیازو سیکلوپنتان) است. این ترکیب آلی دارای فرمول (CH)2SN(H)CO است. ایزوتیازولینها مایعات کهربایی رنگ هستند که در فرمول‌های تجاری با نمک‌های منیزیم تثبیت می‌شوند. این مواد در آب، متانول، اتانول و اسیدهای آلی محلول هستند. به‌عنوان یک بایوساید، آنها معمولاً در مخلوطی از یک ترکیب کلردار و یک ترکیب غیر کلره به نسبت ۳: ۱ از اجزای ۵-کلرو-۲- متیل-۲،۳-دی هیدرو ایزو تیازول-۳- ون (MCI) و ۲- متیل-۲، ۳- دی هیدرو ایزو تیازول-۳-ون (MI) برای استفاده تهیه می‌شوند.

تاثیرات ایزوتیازولین بر محیط زیست

ایزوتیازولین از طریق فعالیت‌های مختلف انسانی وارد محیط‌زیست می‌شود و اثرات مخربی بر خاک، آب‌وهوا دارند. ترکیبات ایزوتیازولین به‌عنوان آلاینده‌های آلی به طور مستقیم در حین استفاده از محصولات مراقبت شخصی و عوامل تمیزکننده و یا با نشت مواد حاوی ایزوتیازولین مانند پوشش‌ها یا رنگ‌ها یا به طور غیرمستقیم در اکوسیستم‌های آبی از طریق تصفیه‌خانه‌های فاضلاب وارد می‌شوند. ایزوتیازولین برای طیف گسترده‌ای از موجودات زنده از جمله میکروارگانیسم‌ها، آبزیان، گیاهان و حیوانات سمی است. این مواد شیمیایی زنجیره‌های غذایی را مختل می‌کند و به اکوسیستم‌های مختلف از جمله صخره‌های مرجانی و جنگل‌های دریایی آسیب می‌رساند. همچنین ایزوتیازولین در محیط‌زیست منجر به کاهش تنوع زیستی می‌شود. مطالعات در مورد تأثیر و خطرات ایزوتیازولین بر محیط‌زیست و انسان‌ها ادامه دارد، محققان در حال بررسی راه‌حل‌هایی برای کاهش اثرات آن بر محیط‌زیست و کاهش مصرف این ماده هستند.

تاثیر ایزوتیازولین بر زندگی دریایی

ایزوتیازولین برای موجودات موجود در آب‌وخاک سمی هستند. مواد فعال در این مواد از طریق رنگ‌ها یا گچ‌ها در مناطق بیرونی و یا از طریق پسماند وارد آب‌وخاک می‌شوند. بااین‌حال، ایزوتیازولینها خیلی سریع در آب تجزیه می‌شوند؛ بنابراین ارتباط زیست‌محیطی آنها در مقایسه با سایر زیست کش‌ها که بسیار کم است. البته خطرات ایزوتیازولینها به دلیل قطبیت قوی این مواد همچنان وجود دارد. ایزوتیازولینها به‌سختی از آب جدا می‌شوند، حضور آنها در سطوح بالا در آب‌های سطحی ممکن است اثرات نامطلوبی بر موجودات آبزی داشته باشد که رایج‌ترین آنها کند کردن یا توقف رشد سلولی آنها است.

ایزوتیازولین و سلامت خاک

برخی از آفت‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها حاوی ایزوتیازولین به‌عنوان ماده فعال هستند که به‌صورت انبوه در زمین‌های کشاورزی مورداستفاده قرار می‌گیرند. فاضلاب تصفیه نشده از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب حاوی ایزوتیازولین هستند که از محصولات خانگی و صنعتی نشئت می‌گیرند. فاضلاب تصفیه نشده وارد زمین‌های کشاورزی می‌شود و خاک را آلوده می‌کند. تأثیرات و خطرات ایزوتیازولین بر زمین‌های کشاورزی و زراعی به طور کامل مورد بررسی قرار نگرفت، اما مطالعات در این زمینه نشان می‌دهد که ایزوتیازولینها بر میکروارگانیسم‌های خاک سمی هستند. (میکروارگانیسم‌های خاک نقش مهمی در تجزیه مواد آلی، تثبیت نیتروژن و افزایش حاصلخیزی خاک دارند).

خطرات هوابرد ایزوتیازولین

داده‌های کافی برای ارزیابی سمیت مزمن ایزوتیازولین وجود ندارد. اکثر مطالعات حیوانی مسیرهای جذب پوستی و خوراکی را بررسی می‌کنند که احتمالاً به دلیل استفاده از ایزوتیازولین در لوازم آرایشی و بسته‌بندی مواد غذایی است. بااین‌حال، هنگام استفاده از رنگ‌های امولسیونی، آلودگی هوا قابل‌انتظار است، زیرا هنگام خشک‌شدن رنگ، ایزوتیازولین در هوای اتاق آزاد می‌شود در اتاق‌های تازه رنگ شده غلظت ایزوتیازولین در هوای داخل خانه برای چند هفته پس از کار رنگ‌آمیزی بالا است. اثرات و خطرات ایزوتیازولین بر روی دستگاه تنفسی در غلظت ۲۳۰ میکروگرم بر مترمکعب از ماده مؤثره مشاهده می‌شود.

مضرات ایزوتیازولین

کاربرد گسترده ایزوتیازولینها به‌خصوص در مواد شوینده و رنگ‌ها، خطرات قابل‌توجهی برای سلامتی انسان‌ها و محیط‌زیست ایجاد کرده است. باتوجه‌به کاربرد و غلظت ایزوتیازولینها در محصولات، عوارض آن بر انسان‌ها و محیط‌زیست متفاوت است. ایزوتیازولین کاربردی در رنگ‌ها باعث تحریک ریه‌ها به‌خصوص در افراد دارای دستگاه تنفسی ضعیف و آسیب‌دیده می‌شود. ایزوتیازولین به‌عنوان حساس‌کننده پوست در مواد آرایشی و شوینده کاربرد دارد. این ماده باعث درماتیت تماسی آلرژیک در نواحی دست و صورت می‌شود. واکنش‌های آلرژیک شدید شامل بثورات پوستی، کهیر، تورم صورت است. همچنین در صورت بلعیدن، ایزوتیازولین باعث حالت تهوع، استفراغ، اسهال و درد شکم می‌شود. مطالعات ایزوتیازولین بر روی اثرات جهش‌زا، سرطان‌زا و سمی تولیدمثل تاکنون منفی بوده است. بااین‌حال، هنوز به طور قطعی ارزیابی نشده است که آیا این ماده خطر آسیب به جنین را دارد یا نه.

کاهش خطرات ایزوتیازولین بر محیط زیست

ایزوتیازولینها به‌سرعت با نیمه‌عمر در ۱۰ روز تجزیه می‌شوند. بااین‌وجود خطرات ایزوتیازولین بر محیط‌زیست به‌خصوص در محیط‌های آبی چشمگیر است. به‌طوری‌که این مواد بر ماهی‌ها سمی است. برای کاهش خطرات ایزوتیازولین بر محیط‌زیست بایستی فاضلاب خانگی به طور کامل تصفیه شود و از ورود پسماندهای صنعتی حاوی ایزوتیازولینها به محیط‌زیست جلوگیری نمود. همچنین جایگزین‌های ایمن‌تری به‌جای ایزوتیازولین وجود دارد. این جایگزین‌های ایمن، روغن‌های ضروری، روغن‌های گیاهی و ترکیبات ضد میکروب‌های طبیعی هستند.

سوالات متداول خطرات ایزوتیازولین برای محیط زیست

۱- آیا ایزوتیازولینها بی‌خطر هستند؟

نگهدارنده‌های ایزوتیازولین به طور گسترده در مواد شوینده و محصولات آرایشی مصرف می‌شوند، اما این مواد با مجموعه‌ای از خطرات همراه هستند. نگهدارنده‌های ایزوتیازولین، حساس‌کننده و تحریک‌کننده پوست هستند و با اختلالات غدد درون‌ریز و سمیت آبزیان مرتبط هستند.

۲- آیا متیل ایزوتیازولین برای محیط‌زیست بی‌خطر است؟

متیل ایزوتیازولین برای پرندگان نسبتاً غیرسمی است و برای موجودات آب شیرین و مصب رودخانه و آب دریا دارای سمیت متوسط تا بسیار سمی است.

۳- علائم حساسیت به ایزوتیازولین در رنگ‌ها چیست؟

آبریزش بینی، پوست تحریک شده (قرمزی، خشکی، اگزما)، احساس سوزش در چشم، ریزش اشک یا ورم ملتحمه از علائم حساسیت به ایزوتیازولین در رنگ‌ها است.

۴- علت استفاده ایزوتیازولین در شوینده‌ها چیست؟

این ماده شیمیایی برای افزایش عمر مفید محصول و محافظت از مصرف‌کنندگان در برابر قرارگیری در معرض باکتری‌ها و کپک‌ها با مهار رشد این موجودات در ترکیب شوینده‌ها استفاده می‌شود.

۵- چه محصولاتی حاوی کاتون هستند؟

این بیوسید معمولاً برای محافظت میکروبی در شوینده‌های مایع لباس‌شویی، شوینده‌های ظرف‌شویی دستی، نرم‌کننده‌های پارچه، خوشبوکننده‌های هوا، واکس‌های کف، پولیش‌ها و بسیاری دیگر از محصولات استفاده می‌شود