مقاله پژوهشی

مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان

سال اول ، جلد 1، شماره چهارم، 1381

تجزیه میکروبی تو کسافن در خاک در شرایط غرقاب

دکتر سیدقوام میرستاری [1]

خلاصه

سابقه و هدف : حشره‌کش آلی توکسافن یکی از مهمترین آلاینده‌های آلی پایدار محیط است . دلیل پایداری زیاد توکسافن در محیط کندی روند تجزیه آن در آب وبه ویژه در خاک می‌باشد. در مطالعه‌ای که روی نمونه‌های خاک خشک و مرطوب تقویت شده با بقایای گیاه پنبه یا تقویت نشده انجام شد هیچ‌گونه نشانه‌ای دال بر تجزیه یا ناپدید شدن توکسافن مشاهده نگردید . به دلیل نتایج حاصل از تجربه فوق در مطالعه حاضر تجزیه توکسافن در خاک توسط میکروارگانیسم‌ها در شرایط غرقاب در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار گرفت.

مواد و روش‌ها: مطالعه به مدت سه ماه در نه نمونه خاک با اختلاف در غلظت توکسافن و منبع انرژی برای میکروارگانیسم‌ها شامل بقایای گیاه پنبه و پودر یونجه انجام شد. در اولین روز شروع آزمایش و سه ماه پس از آن باقی مانده‌های توکسافن از نمونه‌های خاک استخراج و با روش گاز کروماتوگرافی مورد بررسی قرار گرفت.

یافته‌ها: گاز کروماتوگرام های باقی مانده‌های توکسافن نشان می‌دهند که در نمونه‌های خاک تقویت شده با بقایای گیاه پنبه تازه و یا پودر بونجه، تجزیه شدید توکسافن حادث گردید، در حالی که در نمونه‌های تقویت نشده و نمونه‌های حاوی بقایای گیاه تجزیه شده تجزیه بسیار کم و یا در حد صفر بود.

نتیجه‌گیری: نتایج بدست آمده نشان می‌دهند که توکسافن از طریق روند میکروبی بی‌هوازی در خاک تجزیه می‌گردد. به علاوه، افزایش منبع انرژی باعث تشدید فعالیت میکروارگانیسم می‌شود. بنابراین می‌توان گفت که مخلوط کردن مواد آلی با خاک وسپس غرقاب کردن آن می‌توان راهی عملی برای تجزیه توکسافن در خاک مزارع و در نتیجه کاهش سطح آلودگی محیطی با این حشره‌کش باشد.

واژه‌های کلیدی:توکسافن، تجزیه میکروبی، بی‌هوازی ،خاک، سموم کلره،  غرقاب

مقدمه

حشره‌کش آلی کلردار توکسافن توسط کمیته محیط زیست سازمان ترکیب ملل متحد به عنوان یکی از دوازده ترکیب شیمیایی شناخته شده که از خطرناک‌ترین آلاینده‌های آلی محیط بوده و نیاز به توجه خاص دارند. این حشره‌کش همانند دیگر حشره‌کش‌های آلی کلردار پایدار می‌تواند به هزاران کیلومتر دورتر منتقل شده، در زنجیره غذایی تجمع نماید و دهها سال در محیط پایدار باقی بماند[7]. مصرف گسترده توکسافن موجب آلودگی کلیه اجزای بیوسفر شامل: آب، خاک، هوا، پرندگان، ماهی، انسان، گیاهان و بسیاری از موجودات زنده دیگر گردیده است [13،12،11،10]. توکسافن به دلیل پایداری زیاد در محیط ، تجمع زیستی و تغلیظ در زنجیره غذایی به عنوان یکی از آلاینده‌های محیط زیست که مسایل بهداشتی فراوانی به همراه داشته شناخته می‌شود[16،7]. وسعت آلودگی با این حشره کش به حدی است که حتی در شیر انسان، بدن کودکان و در اسکیموها دیده شده است [17،12،5]. توکسافن مانند بسیاری از حشره‌کش‌های آلی کلر دار می تواند موجب اثرات سمی گوناگون از جمله ناهنجاری در سرطان، نارسایی سیستم ایمنی ، نارسایی سیستم‌های آنزیمی و اختلال در امر تولید مثل در جانوران گردد. هم‌چنین ، می‌تواند آثار سوء مهمی نظیر سرطان، ناهنجاری، ضایعات کبدی، نارسایی سیستم ایمنی و کاهش ضریب هوشی نیز در انسان داشته باشد[8،7]. بنابراین، می‌توان گفت که آلودگی محیط زیست با این گونه حشره کش‌ها نه تنها تهدیدی برای سلامت و زندگی انسان است بلکه تهدیدی برای زندگی و حتی ادامه بقای بسیاری از موجودات زنده دیگر نظیر ماهی و پرندگان شکاری نیز می‌باشد [18،7،1] . مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که توکسافن یک ترکیب شیمیایی ساده نبوده بلکه مخلوطی است بیش از 800 ترکیب شیمیایی مختلف که دوام آن‌ها در محیط وسمیت آن‌ها برای موجودات زنده بسیار متفاوت است [13،4]. پایداری زیاد توکسافن در محیط به دلیل کندی روند تجزیه آن در آب و به ویژه برای کاهش آلودگی محیطی آن باشد.

در مطالعه‌ای که به مدت یکسال به منظور بررسی امکان تجزیه توکسافن در خاک خشک و مرطوب که نمایانگر شرایط هوازی برای میکروارگانیسم ها، است در نمونه‌های خاک تقویت شده با بقایای گیاه پنبه‌ تقویت نشده صورت پذیرفت هیچ‌گونه نشانه‌ای دال بر تجزیه یا ناپدید شدن توکسافن مشاهده نگردید[2]. به دلیل نتایج بدست آمده از تجربه فوق و با توجه به این‌که توکسافن در لجن فاضلاب در شرایط بی هوازی بسرعت تجزیه می‌گردد[3]. مطالعه حاضر در شرایط غرقاب که موجب     بر قراری شرایط بی‌هوازی برای میکروارگانیسم‌ها می‌گردد، صورت پذیرفت.

هدف از این مطالعه بررسی امکان تجزیه توکسافن در خاک در شرایط غرقاب و اثر منابع مختلف انرژی برای میکروارگانیسم ها بر روند تجزیه می باشد.

مواد و روش‌ها

مواد: 1-خاک:خاک رس شامل مواد آلی2/2%، رس 44%، سیلت42%‌، شن14% ، با 3/7=PH  از مزارع پنبه‌کاری تهیه شد. این خاک به دلیل سم پاشی مزرعه حاوی ppm 9/0 باقی مانده توکسافن بود. 2- بقایای گیاهی، عبارت بود از بقایای گیاه پنبه که از کارخانه‌های پنبه پاک کنی تهیه گردید و مخلوطی بود از خرده‌های شاه وبرگ، دمبرگ، کاسبرگ ، غوزه، تار پنبه و گرد و خاک گیاه پنبه از دانه تولید می‌شود. از این رو این ماده به عنوان منبع انرژی برای میکروارگانیسم‌های خاک انتخاب شد که یکی از راههای دفع آن در نواحی پنبه‌کاری سرتاسر دنیا دفن آن در خاک است. بقایای گیاهی به‌دلیل سم پاشی مزرعه حاوی باقیمانده توکسافن بود. 3- بقایای گیاهی تجزیه شده: برای تهیه آن بقایای گیاه پنبه با نسبت‌های مورد نظر با خاک مورد آزمایش مخلوط گردید و با اضافه کردن آب به طور هفتگی همواره مرطوب نگهداشته شد. پس از گذشت سه ماه که بقایای گیاهی کاملاّ تجزیه شده بود از مخلوط حاصله به عنوان خاک تقویت شده با بقایای گیاهی تجزیه شده استفاده گردید. 4- توکسافن تکنیکال، از شرکت هرکولکس آمریکا تهیه شد. 5- پودر یونجه شامل 25 درصد ازت و 40 درصد کربن آلی با آسیاب کردن یونجه خشک و عبور آن از الک 40 مش بدست آمد.

روش کار: در این بررسی روند تجزیه توکسافن در خاک توسط میکروارگانیسم ها در شرایط غرقاب در داخل بطریهای دهان گشاد و در نه نمونه با اختلاف در غلظت توکسافن و منبع انرژی برای میکروارگانیسم مورد مطالعه قرار گرفت. خاک مورد مطالعه به دلیل سم پاشی مزرعه حاوی ppm 9/0 باقیمانده اولیه توکسافن بود. نه نمونه مورد مطالعه در این بررسی عبارت بودند: از 1- خاک شاهد 2- خاک+ یک درصد پودر یونجه 3- خاک+ 25 درصد بقایای گیاهی 4- خاک+ 25 درصد بقایای گیاهی تجزیه شده 5- خاک+25 درصد بقایای گیاهی تجزیه شده + 1درصد پودر یونجه 6- خاک+10درصد بقایای گیاهی تجزیه شده+ ppm 500 توکسافن 7- خاک+ 10 درصد بقایای گیاهی تجزیه شده + 1درصد پودر یونجه +ppm500 توکسافن 8- خاک+ ppm500 توکسافن 9- خاک+1 درصد پودر یونجه +ppm500 توکسافن. نمونه‌ها که هر کدام شامل 40 گرم خاک بود به داخل بطریهای شیشه‌ای دهان گشاد با ظرفیت 225 میلی لیتر ریخته شد. سپس با افزودن 120 میلی لیتر آب استریل شده به هر بطری ومخلوط کردن کامل آن با خاک شرایط غرقاب برقرار گردید. دهانه هر بطری با یک قطعه پارچه پنبه‌ای نازک پوشیده شده و آزمایش برای مدت 3 ماه در شرایط طبیعی آزمایشگاه ادامه یافت.

استخراج باقی مانده‌های تو کسافن از خاک: باقی‌مانده توکسافن در نخستین روز شروع آزمایش و سه ماه پس از آن از نمونه‌ها استخراج و با روش گاز کروماتوگرافی مورد بررسی قرار گرفت . به منظور استخراج باقی مانده توکسافن دو بخش آب و خاک هر نمونه با استفاده از کاغذ صافی جدا می‌گردید. باقیمانده موجود در بخش مایع 3 بار با هگزان با حجمی برابر با حجم مایع استخراج می‌شد باقیمانده بخش خاک با استفاده از 350 میلی لیتر مخلوط ایزوپروپیل وبنرن به نسبت به حجمی 2و1 و برای مدت 24 ساعت در دستگاه سوکسله استخرج می‌گردید. حلالهای حاوی باقی مانده‌های دو بخش مذکور با هم مخلوط و پس از عبور از Na2So4 بی آب و خشک شدن در دستگاه خلا دوارآماده تخلیص می‌شد. مواد چربی و روغنی همراه با باقیمانده‌های استخراج شده از نمونه‌های حاوی بقایای گیاهی از طریق جداسازی بین 100 میلی لیتر استونیتریل و 100 میلی لیتر هگزان جدا می‌گردید. برای تخلیص نمونه‌ها از ستون جاذب فلوریسیل ]  110× 20 میلی متری  مجهز به مخزن 150 میلی لیتری[  حاوی  25 میلی لیتر فلوریسیل ] 100-60 مش فعال شده در 130 درجه سانتی‌گراد برای مدت حداقل 24 ساعت[ با یک سانتی متر Na2So4 بی آب در بالای آن استفاده گردید. بدین‌ترتیب که پس از شستشوی ستون با 50 میلی لیتر هگزان نرمال مواد استخراجی که حلال همراه با آن با استفاده از دستگاه خلاء دوار تبخیر گردیده بود با 10 میلی لیتر در سه نوبت توسط پیپت یک بار مصرف به ستون منتقل می‌شد. برای خارج ساختن ناخالصی ها، از جمله سایر حشره کش‌های آلی کلردار نظیرD.D.T| D.D.E | D.D.D از 30 میلی لیتر هگزان نرمال استفاده می‌شد. سپس با اضافه کردن 100 میلی لیتر حلال 6 درصد دی اتیل در هگزان به ستون باقی‌مانده توکسافن از ستون خارج و حمع‌آوری می‌گردید . به علاوه، به منظور تخلیص بیشتر توکسافن از ناخالصی‌ها و باقی مانده احتمالی حشره‌کش‌های دیگر نظیر کلیه نمونه ها بر طبق روش کلین، لینگ]9[ نیتر یفیه می‌شدند.

دستگاه مورد استفاده: برای تجزیه نمونه‌ها از دستگاه کروماتوگراف گاز- مایع Varian model 66LB ساخت شرکت واریان آمریکا مجهز به دتکتور Dohrman  microcoumetric model C200C در مد اکسیداتیو برای یون کلر باسل مدل T300 که گاز سوزاننده آن اکسیژن مخلوط با ازت بود استفاده شد. گاز حامل این دستگاه ازت می‌باشد. گاز کروماتوگرام توکسافن تکنیکال حاصل از این دستگاه در شکل 1 دیده می‌شود.

شاخص تجزیه توکسافن: در جریان تجزیه میکروبی توکسافن در خاک در شرایط آزمایشگاهی و هم‌چنین در شرایط ظبیعی پیک های دیر هنگام گاز کروماتوگرام توکسافن به تدریج ناپدید می‌شوند در صورتی که ارتفاع طبیعی بعضی از پیک‌های زود هنگام افزایش می‌یابد، در این مطالعه یکی از پیک‌هایی که افزایش ارتفاع آن مشهود است به عنوان پیک A  و پیک‌هایی که در اثر تجزیه بتدریج ناپدید می‌شود به عنوان پیک B  مشخص گردید (شکل1). نسبت ارتفاع پیک A  به ارتفاع پیک B به عنوان شاخص تجزیه توکسافن در خاک در نظر گرفته شد.

نتایج

گاز کروماتوگرام‌های باقی مانده‌های توکسافن در کلیه نمونه‌ها در نخستین روز شروع آزمایش و سه ماه پس از آن ترسیم و با هم مقایسه گردیدند. در نمونه‌های خاک تقویت نشده و نمونه‌های حاوی بقایای گیاهی تجزیه شده در گاز کروماتوگرام باقی‌مانده مربوطه در نخستین روز شروع آزمایش تغییر قابل توجهی مشاهده نشد (شکل 2و4). بطوری‌که ، در این نمونه‌ها، صرف نظر از میزان توکسافن بسیار کند یا در حد صفر بود. در حالی‌که ، در نمونه‌های خاک تقویت شده با بقایای گیاهی تازه و یا پودر یونجه، صرفنظر از میزان توکسافن ، در گاز کروماتوگرام باقی‌مانده

3 ماهه در مقایسه با گاز کروماتوگرام باقی‌مانده مربوطه در نخستین روز شروع آزمایش تغییرات شدیدی مشاهده گردید (شکل 3و5). یعنی ، در نمونه‌های خاک تقویت شده، صرفنظر از میزان توکسافن و نوع منبع انرژی برای میکروارگانیسم‌ها، تجزیه شدید توکسافن حادث گردید.

همانگونه که در قسمت روش‌ها گفته شد نسبت ارتفاع پیک A  به ارتفاع پیک B در گاز کروماتوگرام باقیمانده توکسافن به‌عنوان شاخص تجزیه توکسافن در خاک در نظر گرفته شده است. جدول 1 این نسبت ها را برای باقی‌مانده توکسافن کلیه نمونه‌ها در نخستین روز شروع آزمایش و سه ماه پس از آن نشان می‌دهد. هم‌چنین ، شدت تغییرات گاز کروماتوگرام‌ها به صورت نسبت به ارتفاع پیک A  به ارتفاع پیک B درگاز کروماتوگرام باقیمانده توکسافن سه ماه پس از شروع آزمایش تقسیم بر نسبت ارتفاع پیک A به ارتفاع پیک B گاز کروماتوگرام باقیمانده توکسافن در نخستین روز شروع آزمایش که نشان‌دهنده شدت تجزیه توکسافن است محاسبه و در جدول درج گریده است.

جدول 1- نسبت ارتفاع پیک A به ارتفاع B وشدت تغییرات در گاز کروماتوگرام‌های باقیمانده‌های توکسافن در نمونه‌های

 خاک غرقاب شده به ترتیب افزایش شدت تغییرات

* به صورت نسبت ارتفاع پیک              a به ارتفاع پیک B در گاز کروماتوگرام باقی‌مانده توکسافن سه ماه پس از شروع آزمایش تقسیم بر نسبت ارتفاع پیک  A به ارتفاع پیک B در گاز کروماتوگرام باقی‌مانده توکسافن در نخستین روز شروع آزمایش.

بحث

نتایج تحقیق حاضر نشان می‌دهد که توکسافن تحت شرایط غرقاب در خاک حاوی منبع انرژی برای گاز میکروارگانیسم‌های خاک تجزیه می‌گردد. در حالی‌که، در خاک بدون منبع انرژی روند تجزیه بسیار کند و یا در حد صفر است، بنابراین ، نتایج بدست آمده حاکی از وجود میکروارگارنیسم های تجزیه کننده توکسافن در خاک است. به علاوه ، از آنجا که غرقاب خاک به دلیل جایگزینی هوا با آب موجب برقراری شرایط بی‌هوازی می‌گردد،می توان گفت که شرایط بی‌هوازی برای تجربه توکسافن در خاک لازم است. این نتایج با نتایج مطالعات گزارش شده مبنی بر عدم تجزیه توکسافن در خاک در شرایط هوازی همخوانی دارد ]2[. هم‌چنین ، با گزارش‌های مربوط به تجزیه توکسافن در لجن فاضلاب منطبق است] 3[. در این مطالعات معلوم شده است که توکسافن در لجن فاضلاب از طریق روند میکروبی بی‌هوازی به سرعت تجزیه می‌گردد. به علاوه ، نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که افزایش منبع انرژی برای میکروارگانیسم‌ها باعث تسریع روند تجزیه می‌گردد. زیرا، در نمونه‌های تقویت شده با بقایای گیاهی و یا پودر یونجه تجزیه شدید توکسافن حادث گردید در صورتی‌که در نمونه‌های تقویت نشده و در نمونه‌های حاوی بقایای گیاهی تجزیه شده شدت تجزیه شدت توکسافن حادث گردید در صورتی‌که در نمونه‌های تقویت نشده و در نمونه‌های حاوی بقایای گیاهی تجزیه شده شدت تجزیه توکسافن بسیار کم و یا در حد صفر بود (جدول 1).

با توجه به داده‌های مندرج در ستون شدت تغییرات جدول 1، می‌توان گفت که ترتیب کلی سرعت تجزیه توکسافن در نمونه‌های خاک تقویت شده بر اساس نسبت ارتفاع پیک A به ارتفاع پیک B، گاز کروماتوگرام‌ها بدین صورت است: خاک تقویت شده با 25% بقایای گیاهی تازه <  خاک حاوی 25% بقایای گیاهی تجزیه شده + 1% پودر یونجه< خاک تقویت شده با 1% پودر یونجه +ppm 500 توکسافن < خاک حاوی 10% بقایای گیاهی تجزیه شده + 1% پودر یونجه + ppm500 توکسافن <خاک تقویت شده با 1% پودر یونجه .در بررسی جداگانه‌ای در مزرعه مقدار باقیمانده توکسافن در خاک که در نخستین روز سم پاشی در حدود ppm7 بود پس از گذشت سه سال به ppm5/3 کاهش یافت. به علاوه ، نسبت ارتفاع پیک A به ارتفاع پیک B در گاز کروماتوگرام‌های باقی مانده نخستین روز و باقی مانده 3 ساله به‌ترتیب 45% و 33/1 و شدت تغییرات 95/2 محاسبه گردید. یعنی، همانگونه که در شکل 6 مشاهده می‌شود ارتفاع پیک‌های زود هنگام افزایش یافته در صورتی‌که بعضی از پیک‌های دیر هنگام ناپدید شده است. لذا می‌توان گفت که تغییرات مشاهده شده در گاز کروماتوگرام باقی مانده 3 ساله خاک درشرایط طبیعی مزرعه مشابه تغییرات ایجاد شده در گاز کروماتوگرام‌های باقی‌مانده‌های توکسافن در خاک تحت شرایط غرقاب در آزمایشگاه می‌باشد . لازم به یادآوری است که در خاک مزارع در دوره‌هایی از شسال به خصوص به هنگام غرقاب ناشی از آبیاری و بارندگیهای سنگین زمستانه شرایط بی‌هوازی برقرار می‌گردد. لذا، می‌توان گفت که نتایج بدست آمده از مطالعه روند تجزیه توکسافن در خاک تحت شرایط غرقاب درآزمایشگاه نمایانگر روند ناپدید شدن توکسافن در خاک تحت شرایط طبیعی در مزرعه می‌باشد. بنابراین، از نتایج مطالعه انجام شده در شرایط ازمایشگاهی می‌توان برای تسریع روند تجزیه توکسافن در خاک در خاک و در نتیجه کاهش سطح آلودگی محیط با آن استفاده نمود.گاز کروماتوگرام توکسافن پیک‌های دیر هنگام نمایانگر آن دسته از ترکیبات تشکیل دهنده توکسافن است که تعداد اتمهای کلر آنها از ترکیبات مربوط به پیک‌های زود هنگام بیشتر است. بنابراین ، با توجه به ناپدید شدن تدریجی پیک‌های دیر هنگام و افزایش ارتفاع پیک‌های زود هنگام در جریان تجزیه توکسافن در خاک می‌توان گفت که تجزیه این حشره‌کش در خاک از طریق روند دکلره و یا دهیدروکلره شدن که منجر به تولید مستقات هیدروکسیل، اسیدها و کیتون ها می‌گردد]13[، صورت می‌پذیرد.

در کل، نتایج تحقیق حاضر بیانگر آن است که توکسافن در خاک از طریق روند میکروبی بی‌هوازی تجزیه می گردد و شرایط غرقاب و افزایش منبع انرژی برای میکروارگانیسم‌های محیط مؤثری برای تجزیه آن فراهم می‌نماید. لذا، با توجه به اینکه روند تجزیه توکسافن در خاک تحت شرایط غرقاب در آزمایشگاه نمایانگر روند ناپدید شدن توکسافن در خاک تحت شرایط طبیعی در مزرعه می‌باشد می‌توان نتیجه گرفت که مدیریت عملیات آبیاری و بقایای گیاهی می‌تواند کاربرد عملی در سم‌زدایی و تجزیه توکسافن در خاک‌های مناطق آورده داشته باشد. به علاوه می‌توان گفت که حشره‌کشهای آلی کلر دار که ممکن است حتی قرن‌ها در محیط باقی بمانند ]7[ نباید کاملاً مقاوم به تجزیه میکروبی در نظر گرفته شوند، بلکه پایداری آن‌ها در محیط به دلیل مهیا نبودن شرایط و میکروارگانیسم‌های مناسب برای تجزیه آن‌ها است.

بنابراین، با استفاده از میکروارگانیسم‌ها و بر قراری شرایط مناسب می توان موجبات تجزیه آن‌ها را در محیط فراهم نمود. امروزه با پیشرفت‌های شگفت‌انگیزی که در علم ژنتیک رخ داده است امکان افزایش کارآیی میکروارگانیسم‌های طبیعی و یا تولید میکروارگانیسم‌های جدید که قادر به تجزیه آلاینده‌های آلی در خاک و آب باشند ]6[ می تواند نوید بخش امکان سم‌زدائی و تجزیه حداقل بخش از آلاینده‌های آلی پایدار محیط زیست باشد.

 منابع

]1[ دبیری م.آلودگی محیط زیست. نشر اتحاد، تهران، 1375، صفحات: 252-221 .

]2[ میرستاری س ج . دوام حشره کش توکسافن در خاک. مجله پژوهش در علوم پزشکی. 1380، سال ششم، پیوست 2: 150-146

[3] Buser HR| Haglund P| Muller MD|  poiger T| Rappe  C: Rapid anaerobic degradtion of  toxaphene in sewage. Chemosphere. 2000; 40(9-11): 1213-20.

[4] Calciu  C|  Chan HM|  Kubow S. Toxaphene  congeners differ from toxaphene mixtures in their dysmorphogenic effects  on  cultured rat embryos. Toxicology| 1997; 124 (2): 153 –162.

[5] Chan HM| Berti   PR| Receveur O| Kuhnlein HV. Evaluation of the population distribution of dietry  contaminant expoure in an Artic  population using Monte Carlo Statics. Environ Health Perspect. 1997; 105 (3): 316-21.

[6] Chaudhry GR| Chapalamadugu S. Biodegradation of halogenated organic compounds. Microbiol Rev. 1997; 55(1): 59-79.

[7] Fisher BE. Most unwanted. Environ Health Perspect. 1999; 107(1): A18-23.

[8] Goodman JI| Brusick DJ| Busey WM| Cohen SM| Lam JC| Starr TB. Reevaluation of the cancer potency factor of  taxaphene. Toxical Sci; 55(1) : 3-16.

[9] Klein AK| LINK JD. Field weathing of toxaphen and chlordane| J Assoc Office Anal Chemists. 1967; 50: 586-592

 [10] Kumar R| Pant N| Srivastava SP. Chlorinated pesticides and heavy metals in  human  somen . Int J Androl. 2000; 23(3) : 145-9.

[11] Muir CG| Jones PD| Karlsson H| Koczansky  K| Stern GA and etc. Toxaphene and other persistent organochlorine pesticides in three  species of albatrosses from north and  south pacific ocean. Environ  Toxicol Chem. 2002; 21 (2): 413-23.

[12] Newsome WH| Ryan JJ. Toxaphene  and other chlorinated compounds in human milk from northern and southern Canada : a comparison . Chemospher. 1999; 39(3) : 39.

[13] Saleh MA. Toxaphene:`Chemistry| biochemistry| toxicity and environmental fate`. Rev Environ Contam Toxicol  Toxicol. 1991; 118(1)-85.

[14] Sericano Jl| Brooks JM| Champ MA| Kennicutt MC 2^nd| Makeyev VV. Trace contaminant. Concentration in the kara sea and its  adjacent river| Russia. Mar Pollut Bull. 2002;42(11): 1017-30.

[15] Shoeid M| Brice KA| Hoff RM. Studies of toxaphene in technical standard and extracts of background air samples using multidimensional gas chromatography – electron capture detection [MDGC-ECD]. Chemosphere| 2000; 40 (2): 201-11.

[16] Stapleton HM| Masterson C| Skubinna J| Ostrom  P| Osterom NE| Baker JE. Accummulation of atmospheric and sedimentary PCBs and  toxaphene in a Lake Michigan food web. Environ web. Environ Sci Tochno. 2001 15; 35 (16): 3287-93.

[17] Witt K| Niessen KH. Toxaphene and chlorinated naphthalenes in adipose tisue of childern. J Pediare Gastroentrol Nutr. 2000; 30 (2) : 164-9.

[18] Wolkers H| Burkow  IC| Hammill MO| Lydersen  C| Witkamp RF. Transfer of  polychlorinated biphenyl and chlorinated pesticides from mother to pup in relation to  cytochrome P450 enzyme activities in harp seals.  Environ Toxical Chem. 2002; 21 (1): 94-101.

Anaerobic Microbial Degradation of Toxaphene in Soil

Mirsattari SG Ph.D*

Assistant Professor of health| Isfahan University of Medical Sciences and Health Services| Isfahan| Iran.Associate

Background: The polychlorinated pesticide toxaphene is one of the most important organic pollutants. The persistence of this pesticide is the result of low degradation of toxaphene in soil  and water. Results of an experiment on dry  and moist soil samples amended  with  gin  trash  or not amended showed that no  toxaphen degradation or dissipation had occcured.there fore| this experiment was conducted under `Flooded` conditions to charactrize the effectiveness of flooding on degradation of toxaphene in soil. 

Materials and Methods: The exeperiement  was carried out on nine soil samples with different amount of toxaphene and energy  sources including gin trash and alfalfa meal for microorganisms. The experiment was conducted  for three months. Toxaphene residues of samples taken an day zero and 3 months following the initiation of the experiment were  extracted and analyzed using a gas- liquid chromatography.

Results: Chromatograms of  toxaphene residues indicated the extensive toxaphene  decomposition occurred in samples amended with fresh gin trash or alfalfa meal. However| little or no toxaphene degradation occurred in  samples which were not amended or those containing previously decomposed gin trash.

Conclusion: The results of this study  indcated that toxaphene  decomposition in soil is a microbial process which takes place under anaerobic conditions . Moreover|  addition of an energy source enhances the degradative activity of the microflora. Therefore| incorporation of organic material with the soil and subsequent flooding might be a practical means of achieving degradation of toxaphene in the field thereby reducing the environmental levels of this insecticide.

Keywords: Toxaphene | Microbial degradation| Anaerobic| soil| Chlorinated pesticides Flooding