DDT

Dichlorodiphenyltrichloroethane

Chemical structure of DDT
Names
IUPAC name 1,1,1-Trichloro-bis-2,2(4-chlorophenyl)ethane
Preferred IUPAC name 1,1′-(2,2,2-Trichloroethane-1,1-diyl)bis(4-chlorobenzene)
Other names Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) Clofenotane
Identifiers
CAS Number	50-29-3 Y
3D model (JSmol)	Interactive image
ChEBI	CHEBI:16130 Y
ChEMBL	ChEMBL416898 Y
ChemSpider	2928 Y
KEGG	D07367 Y
PubChem CID	3036
UNII	CIW5S16655 Y
InChI InChI=1S/C14H9Cl5/c15-11-5-1-9(2-6-11)13(14(17,18)19)10-3-7-12(16)8-4-10/h1-8,13H Y Key: YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/C14H9Cl5/c15-11-5-1-9(2-6-11)13(14(17,18)19)10-3-7-12(16)8-4-10/h1-8,13H Key: YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYAJ
SMILES ClC1=CC=C(C(C(Cl)(Cl)Cl)C2=CC=C(C=C2)Cl)C=C1
Properties
Chemical formula	C14H9Cl5
Molar mass	35448 g·mol−1
Density	0.99 g/cm3
Melting point	108.5 °C (227.3 °F; 381.6 K)
Boiling point	260 °C (500 °F; 533 K) (decomposes)
Solubility in water	25 μg/L (25 °C)
Pharmacology
ATCvet code	QP53AB01 (WHO)
Hazards
Occupational safety and health (OHS/OSH):
Main hazards	Toxic, dangerous to the environment, suspected carcinogen
GHS labelling:
Pictograms
Signal word	Danger
Hazard statements
Precautionary statements
NFPA 704 (fire diamond)	2 2 0
Flash point	72–77 °C; 162–171 °F; 345–350 K
Lethal dose or concentration (LD, LC):
LD50 (median dose)	113–800 mg/kg (rat, oral) 250 mg/kg (rabbit, oral) 135 mg/kg (mouse, oral) 150 mg/kg (guinea pig, oral)
NIOSH (US health exposure limits):
PEL (Permissible)	TWA 1 mg/m3 [skin]
REL (Recommended)	Ca TWA 0.5 mg/m3
IDLH (Immediate danger)	500 mg/m3
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y verify (what is YN ?) Infobox references

Dichlordiphenyltrichlorethan, allgemein bekannt als DDT, ist eine farblose, geschmacklose und fast geruchlose kristalline chemische Verbindung, ein Organochlorid. Ursprünglich als Insektizid entwickelt, wurde es wegen seiner Umweltauswirkungen berüchtigt. DDT wurde erstmals 1874 von dem österreichischen Chemiker Othmar Zeidler synthetisiert. Die insektizide Wirkung von DDT wurde 1939 von dem Schweizer Chemiker Paul Hermann Müller entdeckt. DDT wurde in der zweiten Hälfte des Zweiten Weltkriegs eingesetzt, um die Ausbreitung der durch Insekten übertragenen Krankheiten Malaria und Typhus unter der Zivilbevölkerung und den Soldaten einzudämmen. Müller erhielt 1948 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin "für seine Entdeckung der hohen Wirksamkeit von DDT als Kontaktgift gegen verschiedene Arthropoden". Die Anti-Malaria-Kampagne der WHO in den 1950er und 1960er Jahren stützte sich stark auf DDT, und die Ergebnisse waren vielversprechend, auch wenn es danach in den Entwicklungsländern zu einem Wiederaufleben kam.

Im Oktober 1945 war DDT in den Vereinigten Staaten für den öffentlichen Verkauf verfügbar. Obwohl es von der Regierung und der Industrie für den Einsatz als Pestizid in der Landwirtschaft und im Haushalt gefördert wurde, gab es von Anfang an auch Bedenken gegen seine Verwendung. Die Opposition gegen DDT wurde durch die Veröffentlichung des Buches Silent Spring von Rachel Carson im Jahr 1962 verstärkt. Darin wurden die Auswirkungen auf die Umwelt beschrieben, die mit dem weit verbreiteten Einsatz von DDT in der Landwirtschaft in den Vereinigten Staaten zusammenhingen, und es wurde die Logik in Frage gestellt, potenziell gefährliche Chemikalien in die Umwelt zu bringen, ohne dass ihre Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesundheit zuvor untersucht wurden. In dem Buch wurden Behauptungen angeführt, dass DDT und andere Pestizide Krebs verursachen und dass ihre landwirtschaftliche Verwendung eine Gefahr für die Tierwelt, insbesondere für Vögel, darstellt. Obwohl Carson nie direkt ein vollständiges Verbot der Verwendung von DDT forderte, war ihre Veröffentlichung ein bahnbrechendes Ereignis für die Umweltbewegung und führte zu einem großen öffentlichen Aufschrei, der schließlich 1972 zu einem Verbot der landwirtschaftlichen Verwendung von DDT in den Vereinigten Staaten führte. Zusammen mit der Verabschiedung des Endangered Species Act (Gesetz über gefährdete Arten) ist das Verbot von DDT in den Vereinigten Staaten ein wichtiger Faktor für die Rückkehr des Weißkopfseeadlers (dem Nationalvogel der Vereinigten Staaten) und des Wanderfalken, die in den zusammenhängenden Gebieten der Vereinigten Staaten fast ausgerottet waren.

Die Entwicklung der DDT-Resistenz und die Schäden für Mensch und Umwelt veranlassten viele Regierungen, die Verwendung von DDT einzuschränken. Im Rahmen des Stockholmer Übereinkommens über persistente organische Schadstoffe, das seit 2004 in Kraft ist, wurde ein weltweites Verbot der Verwendung in der Landwirtschaft formell festgelegt. In der Erkenntnis, dass eine vollständige Eliminierung in vielen malariagefährdeten Ländern mangels erschwinglicher/wirksamer Alternativen zur Krankheitsbekämpfung derzeit nicht machbar ist, nimmt das Übereinkommen den Einsatz im öffentlichen Gesundheitswesen innerhalb der Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) von dem Verbot aus.

DDT wird noch immer in begrenztem Umfang zur Bekämpfung von Krankheitsüberträgern eingesetzt, da es Moskitos wirksam abtötet und somit Malariainfektionen reduziert. DDT ist eines von vielen Mitteln zur Bekämpfung der Malaria, die in vielen Ländern nach wie vor das größte Problem für die öffentliche Gesundheit darstellt. Nach den WHO-Leitlinien muss vor dem Einsatz von DDT bestätigt werden, dass keine Resistenz vorliegt. Die Resistenz ist größtenteils auf den Einsatz in der Landwirtschaft zurückzuführen, wo viel größere Mengen verwendet werden, als für die Krankheitsprävention erforderlich sind.

Eigenschaften und Chemie

DDT hat eine ähnliche Struktur wie das Insektizid Methoxychlor und das Akarizid Dicofol. Es ist stark hydrophob und nahezu unlöslich in Wasser, aber gut löslich in den meisten organischen Lösungsmitteln, Fetten und Ölen. DDT kommt in der Natur nicht vor und wird durch aufeinanderfolgende Friedel-Crafts-Reaktionen zwischen Chloral (CCl
₃CHO) und zwei Äquivalenten Chlorbenzol (C
₆H
₅Cl) in Gegenwart eines sauren Katalysators synthetisiert. DDT wurde unter Handelsnamen wie Anofex, Cezarex, Chlorophenothan, Dicophane, Dinocide, Gesarol, Guesapon, Guesarol, Gyron, Ixodex, Neocid, Neocidol und Zerdane vermarktet; INN ist Clofenotan.

Isomere und verwandte Verbindungen

Handelsübliches DDT ist ein Gemisch aus mehreren eng verwandten Verbindungen. Aufgrund der Art der chemischen Reaktion, die zur Synthese von DDT verwendet wird, entstehen mehrere Kombinationen von ortho und para Aren-Substitutionsmustern. Der Hauptbestandteil (77 %) ist das gewünschte p,p'-Isomer. Die isomere Verunreinigung o,p' ist ebenfalls in erheblichen Mengen vorhanden (15 %). Dichlordiphenyldichlorethylen (DDE) und Dichlordiphenyldichlorethan (DDD) machen den Rest der Verunreinigungen in handelsüblichen Proben aus. DDE und DDD sind auch die wichtigsten Metaboliten und Abbauprodukte in der Umwelt. DDT, DDE und DDD werden manchmal unter dem Begriff DDX zusammengefasst.

• Bestandteile von handelsüblichem DDT
• p,p'-DDT (gewünschte Verbindung)
  p,p'-DDT
  (gewünschte Verbindung)
• o,p'-DDT (isomere Verunreinigung)
  o,p'-DDT
  (isomere Verunreinigung)
• p,p'-DDE (Verunreinigung)
  p,p'-DDE
  (Verunreinigung)
• p,p'-DDD (Verunreinigung)
  p,p'-DDD
  (Verunreinigung)

Herstellung und Verwendung

DDT wurde in verschiedenen Formen formuliert, u. a. als Lösung in Xylol oder Erdöldestillaten, als emulgierbares Konzentrat, als wasserbenetzbares Pulver, als Granulat, als Aerosol, als Räucherkerze und als Füllung für Verdampfer und Lotionen.

Von 1950 bis 1980 wurde DDT in großem Umfang in der Landwirtschaft eingesetzt – mehr als 40.000 Tonnen pro Jahr weltweit – und man schätzt, dass seit den 1940er Jahren weltweit insgesamt 1,8 Millionen Tonnen produziert wurden. In den Vereinigten Staaten wurde es von etwa 15 Unternehmen hergestellt, darunter Monsanto, Ciba, Montrose Chemical Company, Pennwalt und Velsicol Chemical Corporation. Die Produktion erreichte 1963 mit 82.000 Tonnen pro Jahr ihren Höhepunkt. Vor dem Verbot von 1972 wurden in den USA mehr als 600.000 Tonnen (1,35 Milliarden Pfund) verwendet. Die Verwendung erreichte 1959 mit etwa 36.000 Tonnen ihren Höhepunkt.

China hat die Produktion 2007 eingestellt, so dass Indien das einzige Land ist, das noch DDT herstellt; es ist der größte Verbraucher. Im Jahr 2009 wurden 3.314 Tonnen für die Bekämpfung von Malaria und viszeraler Leishmaniose hergestellt. In den letzten Jahren setzen neben Indien nur noch sieben weitere Länder, alle in Afrika, DDT ein.

Mechanismus der Insektizidwirkung

Bei Insekten öffnet DDT spannungsempfindliche Natrium-Ionenkanäle in Neuronen, wodurch diese spontan feuern, was zu Krämpfen und schließlich zum Tod führt. Insekten mit bestimmten Mutationen in ihrem Natriumkanal-Gen sind gegen DDT und ähnliche Insektizide resistent. Die DDT-Resistenz wird bei einigen Insektenarten auch durch eine Hochregulierung von Genen für Cytochrom P450 hervorgerufen, da größere Mengen einiger Enzyme dieser Gruppe den Stoffwechsel des Giftes zu inaktiven Metaboliten beschleunigen. Genomische Studien an dem genetischen Modellorganismus Drosophila melanogaster haben gezeigt, dass eine hohe DDT-Resistenz polygen ist und mehrere Resistenzmechanismen umfasst. Roberts und Andre 1994 stellten fest, dass das Vermeidungsverhalten der Insekten bei fehlender genetischer Anpassung dennoch einen gewissen Schutz gegen DDT bietet. Das Mutationsereignis M918T führt zu einem dramatischen kdr für Pyrethroide, aber Usherwood et al. 2005 stellen fest, dass es gegen DDT völlig unwirksam ist. Scott 2019 glaubt, dass dieser Test in Drosophila-Oozyten für Oozyten im Allgemeinen gilt.

Geschichte

Commercial product concentrate containing 50% DDT, circa 1960s

Commercial product of Ciba-Geigy Néocide (powder box, 50 g) containing 10% DDT, made in France.

DDT wurde erstmals 1874 von Othmar Zeidler unter der Aufsicht von Adolf von Baeyer synthetisiert. Es wurde 1929 in einer Dissertation von W. Bausch und in zwei nachfolgenden Veröffentlichungen 1930 weiter beschrieben. Die insektiziden Eigenschaften von "mehrfach chlorierten aliphatischen oder fettaromatischen Alkoholen mit mindestens einer Trichlormethangruppe" wurden 1934 von Wolfgang von Leuthold in einem Patent beschrieben. Die insektiziden Eigenschaften von DDT wurden jedoch erst 1939 von dem Schweizer Wissenschaftler Paul Hermann Müller entdeckt, der dafür 1948 mit dem Nobelpreis für Physiologie und Medizin ausgezeichnet wurde.

Verwendung in den 1940er und 1950er Jahren

An airplane spraying DDT over Baker County, Oregon as part of a spruce budworm control project, 1955

DDT spray log in Bosa (Sardinia)

DDT ist das bekannteste von mehreren chlorhaltigen Pestiziden, die in den 1940er und 1950er Jahren eingesetzt wurden. In dieser Zeit war der Einsatz von DDT darauf ausgerichtet, amerikanische Soldaten in tropischen Gebieten vor Krankheiten zu schützen. Sowohl britische als auch amerikanische Wissenschaftler hofften, damit die Ausbreitung von Malaria, Typhus, Ruhr und Typhus unter den Soldaten in Übersee eindämmen zu können, zumal das Pyrethrum schwerer zugänglich war, da es hauptsächlich aus Japan stammte. Aufgrund der hohen Wirksamkeit von DDT dauerte es nicht lange, bis die amerikanische Kriegsproduktionsbehörde es 1942 und 1943 auf die Liste der militärischen Versorgungsgüter setzte und seine Produktion für den Einsatz in Übersee förderte. Die Begeisterung für DDT wurde durch die Werbekampagnen der amerikanischen Regierung mit Plakaten, auf denen die Amerikaner gegen die Achsenmächte und Insekten kämpften, und durch Medienveröffentlichungen, in denen der militärische Nutzen von DDT gefeiert wurde, deutlich. Im Südpazifik wurde es zur Bekämpfung von Malaria und Dengue-Fieber aus der Luft versprüht - mit spektakulärer Wirkung. Die chemischen und insektiziden Eigenschaften von DDT waren zwar wichtige Faktoren für diese Erfolge, aber auch Fortschritte bei den Anwendungsgeräten in Verbindung mit einer kompetenten Organisation und ausreichend Personal waren für den Erfolg dieser Programme entscheidend.

1945 wurde DDT den Landwirten als Insektizid für die Landwirtschaft zur Verfügung gestellt und spielte eine Rolle bei der Ausrottung der Malaria in Europa und Nordamerika.' Trotz aufkommender Bedenken in der wissenschaftlichen Gemeinschaft und mangelnder Forschung stufte die FDA DDT bis zu einer Konzentration von 7 Teilen pro Million in Lebensmitteln als sicher ein. Es gab einen großen wirtschaftlichen Anreiz, DDT auf den Markt zu bringen und es an Landwirte, Regierungen und Privatpersonen zu verkaufen, um Krankheiten zu bekämpfen und die Nahrungsmittelproduktion zu steigern.

DDT war auch eine Möglichkeit für den amerikanischen Einfluss, durch DDT-Sprühkampagnen ins Ausland zu gelangen. In der Ausgabe des Magazins Life aus dem Jahr 1944 wurde ein Bericht über das italienische Programm abgedruckt, der Bilder von amerikanischen Gesundheitsbeamten in Uniformen zeigte, die DDT auf italienische Familien sprühten.

1955 startete die Weltgesundheitsorganisation ein Programm zur weltweiten Ausrottung der Malaria in Ländern mit geringer bis mäßiger Übertragungsrate, wobei sie sich weitgehend auf DDT zur Mückenbekämpfung sowie auf eine schnelle Diagnose und Behandlung zur Reduzierung der Übertragung stützte. Das Programm führte zur Ausrottung der Krankheit in "Nordamerika, Europa, der ehemaligen Sowjetunion" sowie in "Taiwan, einem Großteil der Karibik, dem Balkan, Teilen Nordafrikas, der nördlichen Region Australiens und einem großen Teil des Südpazifiks" und reduzierte die Sterblichkeit in Sri Lanka und Indien drastisch.

Das Scheitern des Programms, die zunehmende Toleranz der Stechmücken gegenüber DDT und die zunehmende Toleranz der Parasiten führten jedoch zu einem erneuten Aufflammen. In vielen Gebieten kehrten sich die anfänglichen Erfolge teilweise oder vollständig um, und in einigen Fällen nahmen die Übertragungsraten zu. Das Programm konnte die Malaria nur in Gebieten mit "hohem sozioökonomischem Status, gut organisierten Gesundheitssystemen und relativ wenig intensiven oder saisonalen Malariaübertragungen" erfolgreich eliminieren.

DDT war in tropischen Regionen aufgrund des kontinuierlichen Lebenszyklus der Mücken und der schlechten Infrastruktur weniger wirksam. Es wurde von verschiedenen Kolonialstaaten in Afrika südlich der Sahara eingesetzt, aber das "globale" WHO-Ausrottungsprogramm schloss die Region nicht ein. Die Sterblichkeitsraten in diesem Gebiet sind nie in demselben dramatischen Ausmaß zurückgegangen und machen heute den Großteil der weltweiten Malaria-Todesfälle aus, insbesondere nach dem Wiederaufleben der Krankheit infolge der Resistenz gegen medikamentöse Behandlungen und der Ausbreitung der tödlichen Malaria-Variante, die durch "Plasmodium falciparum" verursacht wird. Die Ausrottung der Krankheit wurde 1969 aufgegeben und stattdessen konzentrierte man sich auf die Kontrolle und Behandlung der Krankheit. Sprühprogramme (insbesondere mit DDT) wurden aufgrund von Bedenken hinsichtlich der Sicherheit und der Auswirkungen auf die Umwelt sowie aufgrund von Problemen bei der administrativen, verwaltungstechnischen und finanziellen Umsetzung eingeschränkt. Die Bemühungen verlagerten sich vom Sprühen auf die Verwendung von mit Insektiziden imprägnierten Moskitonetzen und andere Maßnahmen.

Verbot in den Vereinigten Staaten

Im Oktober 1945 war DDT in den Vereinigten Staaten frei verkäuflich und wurde sowohl als landwirtschaftliches Pestizid als auch als Haushaltsinsektizid verwendet. Obwohl seine Verwendung von der Regierung und der Agrarindustrie gefördert wurde, äußerten US-Wissenschaftler wie der FDA-Pharmakologe Herbert O. Calvery bereits 1944 Bedenken über mögliche Gefahren im Zusammenhang mit DDT. Im Jahr 1947 warnte Bradbury Robinson, ein in St. Louis, Michigan, praktizierender Arzt und Ernährungswissenschaftler, vor den Gefahren des Einsatzes des Pestizids DDT in der Landwirtschaft. DDT war in St. Louis von der Michigan Chemical Corporation erforscht und hergestellt worden, die später von der Velsicol Chemical Corporation aufgekauft wurde, und war zu einem wichtigen Bestandteil der örtlichen Wirtschaft geworden. Robinson, ein ehemaliger Präsident des örtlichen Conservation Club, zitierte Untersuchungen der Michigan State University aus dem Jahr 1946 und meinte, dass:

Die größte Gefahr, die von D.D.T. ausgeht, besteht vielleicht darin, dass sein extensiver Einsatz in landwirtschaftlichen Gebieten höchstwahrscheinlich das natürliche Gleichgewicht stört, indem es nicht nur nützliche Insekten in großer Zahl tötet, sondern auch den Tod von Fischen, Vögeln und anderen Formen des Wildlebens herbeiführt, entweder durch deren Fütterung mit von D.D.T. getöteten Insekten oder direkt durch die Aufnahme des Giftes.

Als die Produktion und der Einsatz von DDT zunahmen, war die öffentliche Reaktion gemischt. Zur gleichen Zeit, als DDT als Teil der "Welt von morgen" gepriesen wurde, wurden Bedenken geäußert, dass es harmlose und nützliche Insekten (insbesondere Bestäuber), Vögel, Fische und schließlich auch Menschen töten könnte. Die Frage der Toxizität war kompliziert, zum einen, weil die Auswirkungen von DDT von Art zu Art unterschiedlich waren, und zum anderen, weil sich aufeinanderfolgende Expositionen akkumulieren und Schäden verursachen konnten, die mit großen Dosen vergleichbar waren. Eine Reihe von Staaten versuchte, DDT zu regulieren. In den 1950er Jahren begann die Bundesregierung, die Vorschriften für die Verwendung von DDT zu verschärfen. Diese Ereignisse fanden wenig Beachtung. Frauen wie Dorothy Colson und Mamie Ella Plyler aus Claxton, Georgia, sammelten Beweise für die Auswirkungen von DDT und schrieben an das Gesundheitsamt von Georgia, den National Health Council in New York City und andere Organisationen.

Im Jahr 1957 berichtete die New York Times über einen erfolglosen Kampf zur Einschränkung des DDT-Einsatzes in Nassau County, New York, und die populäre Naturforscherin und Autorin Rachel Carson wurde auf das Thema aufmerksam, als eine Freundin, Olga Huckins, ihr schrieb und einen Artikel beifügte, den sie im Boston Globe über die Zerstörung ihrer lokalen Vogelpopulation nach dem DDT-Sprühen geschrieben hatte. William Shawn, der Herausgeber von "The New Yorker", drängte sie, einen Artikel zu diesem Thema zu schreiben, aus dem 1962 ihr Buch "Silent Spring" entstand. Darin argumentierte sie, dass Pestizide, einschließlich DDT, sowohl die Tierwelt als auch die Umwelt vergifteten und die menschliche Gesundheit gefährdeten. Der "Stumme Frühling" war ein Bestseller, und die Reaktion der Öffentlichkeit auf dieses Buch begründete die moderne Umweltbewegung in den Vereinigten Staaten. Im Jahr nach seinem Erscheinen beauftragte Präsident John F. Kennedy seinen wissenschaftlichen Beratungsausschuss, Carsons Behauptungen zu untersuchen. Der Bericht des Ausschusses, so die Zeitschrift Science, fügte sich zu einer ziemlich gründlichen Rechtfertigung von Rachel Carsons These vom Stummen Frühling zusammen und empfahl die schrittweise Abschaffung "langlebiger giftiger Pestizide". 1965 entfernte das US-Militär DDT aus dem militärischen Versorgungssystem, unter anderem wegen der Entwicklung einer Resistenz von Körperläusen gegen DDT; es wurde durch Lindan ersetzt.

Mitte der 1960er Jahre wurde DDT zu einem Hauptziel der aufkeimenden Umweltbewegung, da die Besorgnis über DDT und seine Auswirkungen in den lokalen Gemeinden zunahm. 1966 wurde ein Fischsterben in Suffolk County, New York, mit einem DDT-Einsatz von 5.000 Gallonen durch die Moskitokommission des Bezirks in Verbindung gebracht, was eine Gruppe von Wissenschaftlern und Anwälten dazu veranlasste, eine Klage einzureichen, um die weitere Verwendung von DDT durch den Bezirk zu verhindern. Ein Jahr später gründete die Gruppe unter der Leitung von Victor Yannacone und Charles Wurster zusammen mit den Wissenschaftlern Art Cooley und Dennis Puleston den Environmental Defense Fund (EDF) und erhob eine Reihe von Klagen gegen DDT und andere persistente Pestizide in Michigan und Wisconsin.

Etwa zur gleichen Zeit häuften sich die Hinweise darauf, dass DDT einen katastrophalen Rückgang der Fortpflanzung von Wildtieren verursachte, insbesondere bei Raubvögeln wie Wanderfalken, Weißkopfseeadlern, Fischadlern und braunen Pelikanen, deren Eierschalen so dünn wurden, dass sie oft schon vor dem Schlüpfen zerbrachen. Toxikologen wie David Peakall maßen den DDT-Gehalt in den Eiern von Wanderfalken und kalifornischen Kondoren und stellten fest, dass erhöhte Werte mit dünneren Schalen einhergingen. Erschwerend kam hinzu, dass DDT in der Umwelt sehr langlebig war, da es sich nicht in Wasser auflösen konnte und sich schließlich im Fett von Tieren anreicherte und den Hormonstoffwechsel einer Vielzahl von Tierarten störte.

Als Reaktion auf eine Klage der EDF wies das US-Bezirksgericht 1971 die EPA an, das Verfahren zur Aufhebung der Zulassung von DDT einzuleiten. Nach einer ersten sechsmonatigen Prüfung lehnte William Ruckelshaus, der erste Administrator der Behörde, eine sofortige Aussetzung der Zulassung von DDT ab und berief sich dabei auf interne Studien der EPA, wonach DDT keine unmittelbare Gefahr darstelle. Diese Ergebnisse wurden jedoch kritisiert, da sie größtenteils von Wirtschaftsentomologen des US-Landwirtschaftsministeriums durchgeführt wurden, die nach Ansicht vieler Umweltschützer gegenüber der Agrarindustrie voreingenommen waren und die Bedenken hinsichtlich der menschlichen Gesundheit und der Tierwelt unterschätzten. Die Entscheidung löste daher eine Kontroverse aus.

Die EPA hielt 1971-1972 sieben Monate lang Anhörungen ab, bei denen Wissenschaftler für und gegen DDT argumentierten. Im Sommer 1972 kündigte Ruckelshaus die Aufhebung der meisten Verwendungen von DDT an, wobei die Verwendung für die öffentliche Gesundheit unter bestimmten Bedingungen ausgenommen wurde. Dies löste erneut eine Kontroverse aus. Unmittelbar nach dieser Ankündigung reichten sowohl die EDF als auch die DDT-Hersteller Klage gegen die EPA ein. Viele in der Landwirtschaft waren besorgt, dass die Lebensmittelproduktion stark beeinträchtigt würde, während Befürworter von Pestiziden vor einem vermehrten Ausbruch von durch Insekten übertragenen Krankheiten warnten und die Richtigkeit der Verabreichung hoher Mengen von Pestiziden an Tiere im Hinblick auf das Krebspotenzial in Frage stellten. Die Industrie versuchte, das Verbot zu kippen, während die EDF ein umfassendes Verbot forderte. Die Fälle wurden zusammengelegt, und 1973 entschied der United States Court of Appeals for the District of Columbia Circuit, dass die EPA beim Verbot von DDT richtig gehandelt hatte. In den späten 1970er Jahren begann die EPA auch mit dem Verbot von Organochlorinen, Pestiziden, die dem DDT chemisch ähnlich sind. Dazu gehörten Aldrin, Dieldrin, Chlordan, Heptachlor, Toxaphen und Mirex.

Einige Verwendungen von DDT wurden im Rahmen der Ausnahmeregelung für die öffentliche Gesundheit fortgesetzt. So wurde beispielsweise im Juni 1979 dem kalifornischen Gesundheitsamt gestattet, DDT zur Bekämpfung von Flohüberträgern der Beulenpest einzusetzen. DDT wurde in den Vereinigten Staaten bis 1985 weiterhin für ausländische Märkte hergestellt, bis über 300 Tonnen exportiert wurden.

Internationale Verwendungsbeschränkungen

In den 1970er und 1980er Jahren wurde die Verwendung in der Landwirtschaft in den meisten Industrieländern verboten, beginnend mit Ungarn im Jahr 1968 –, obwohl es in der Praxis noch mindestens bis 1970 verwendet wurde. Es folgten Norwegen und Schweden 1970, Westdeutschland und die Vereinigten Staaten 1972, das Vereinigte Königreich jedoch erst 1984.

Im Gegensatz zu Westdeutschland wurde DDT in der Deutschen Demokratischen Republik bis 1988 eingesetzt. Von besonderer Bedeutung war der großflächige Einsatz in der Forstwirtschaft in den Jahren 1982-1984 zur Bekämpfung von Borkenkäfer und Kiefernspinner. Infolgedessen sind die DDT-Konzentrationen in ostdeutschen Waldböden immer noch deutlich höher als in den Böden der alten Bundesländer.

Bis 1991 galten in mindestens 26 Ländern vollständige Verbote, auch zur Krankheitsbekämpfung, z. B. 1970 in Kuba, in den 1980er Jahren in den USA, 1984 in Singapur, 1985 in Chile und 1986 in der Republik Korea.

Mit dem Stockholmer Übereinkommen über persistente organische Schadstoffe, das 2004 in Kraft trat, wurden mehrere persistente organische Schadstoffe weltweit verboten und die Verwendung von DDT auf die Vektorkontrolle beschränkt. Die Konvention wurde von mehr als 170 Ländern ratifiziert. In der Erkenntnis, dass eine vollständige Eliminierung in vielen malariagefährdeten Ländern mangels erschwinglicher/wirksamer Alternativen derzeit nicht möglich ist, nimmt das Übereinkommen den Einsatz im öffentlichen Gesundheitswesen innerhalb der Richtlinien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) vom Verbot aus. Die Resolution 60.18 der Weltgesundheitsversammlung verpflichtet die WHO auf das Ziel des Stockholmer Übereinkommens, DDT zu reduzieren und schließlich abzuschaffen. Die Malaria Foundation International erklärt: "Das Ergebnis des Abkommens ist wohl besser als der Status quo vor den Verhandlungen. Zum ersten Mal gibt es jetzt ein Insektizid, das nur zur Vektorkontrolle eingesetzt wird, was bedeutet, dass die Auslese resistenter Mücken langsamer vonstatten gehen wird als bisher."

Trotz des weltweiten Verbots wurde es in Indien, Nordkorea und möglicherweise auch anderswo weiterhin in der Landwirtschaft eingesetzt. Im Jahr 2013 wurden schätzungsweise 3.000 bis 4.000 Tonnen DDT zur Bekämpfung von Krankheitsüberträgern hergestellt, davon 2.786 Tonnen in Indien. DDT wird auf die Innenwände von Häusern aufgetragen, um Moskitos zu töten oder abzuwehren. Diese Maßnahme, die als Indoor Residual Spraying (IRS) bezeichnet wird, reduziert die Umweltschäden erheblich. Außerdem wird dadurch das Auftreten von DDT-Resistenzen verringert. Zum Vergleich: Die Behandlung von 40 hectares (99 acres) Baumwolle während einer typischen US-Anbausaison erfordert die gleiche Menge an Chemikalien wie die Behandlung von etwa 1.700 Häusern.

Umweltauswirkungen

Datei:DDT zu DDD und DDE.svg

Abbau von DDT zu DDE (durch Eliminierung von HCl, links) und DDD (durch reduktive Dechlorierung, rechts)

DDT ist ein persistenter organischer Schadstoff, der leicht an Böden und Sedimente adsorbiert wird, die sowohl als Senken als auch als langfristige Expositionsquellen für Organismen dienen können. Je nach Umweltbedingungen kann seine Halbwertszeit im Boden zwischen 22 Tagen und 30 Jahren liegen. Zu den Verlust- und Abbauwegen gehören Abfluss, Verflüchtigung, Photolyse sowie aerober und anaerober biologischer Abbau. Aufgrund seiner hydrophoben Eigenschaften werden DDT und seine Metaboliten in aquatischen Ökosystemen von Wasserorganismen aufgenommen und an Schwebeteilchen adsorbiert, so dass nur wenig DDT im Wasser gelöst wird (die Halbwertszeit von DDT in der aquatischen Umwelt wird jedoch vom National Pesticide Information Center mit 150 Jahren angegeben). Seine Abbauprodukte und Metaboliten, DDE und DDD, sind ebenfalls persistent und haben ähnliche chemische und physikalische Eigenschaften. DDT und seine Abbauprodukte werden durch das Phänomen der globalen Destillation aus wärmeren Gebieten in die Arktis transportiert, wo sie sich dann im Nahrungsnetz der Region anreichern.

Medizinische Forscher fanden 1974 einen messbaren und signifikanten Unterschied im DDT-Gehalt in der Muttermilch zwischen Müttern, die in New Brunswick lebten, und Müttern, die in Nova Scotia lebten, "möglicherweise aufgrund des breiteren Einsatzes von Insektizidsprays in der Vergangenheit".

Aufgrund seiner lipophilen Eigenschaften kann sich DDT bioakkumulieren, insbesondere bei Raubvögeln. DDT ist für eine Vielzahl von Lebewesen giftig, darunter auch für Meerestiere wie Krebse, Daphniden, Seegarnelen und viele Fischarten. DDT, DDE und DDD verstärken sich in der Nahrungskette, wobei Spitzenprädatoren wie Greifvögel eine höhere Konzentration an Chemikalien aufweisen als andere Tiere in derselben Umgebung. Sie werden hauptsächlich im Körperfett gespeichert. DDT und DDE sind resistent gegen den Stoffwechsel; beim Menschen beträgt ihre Halbwertszeit 6 bzw. bis zu 10 Jahre. In den Vereinigten Staaten wurden diese Chemikalien 2005 in fast allen von den Centers for Disease Control untersuchten menschlichen Blutproben nachgewiesen, obwohl ihre Werte seit dem Verbot der meisten Anwendungen stark zurückgegangen sind. Die geschätzte Aufnahme über die Nahrung ist zurückgegangen, obwohl sie in den Lebensmitteltests der FDA häufig nachgewiesen wird.

Obwohl DDT seit vielen Jahren verboten ist, haben Untersuchungen im Jahr 2018 gezeigt, dass in europäischen Böden und spanischen Flüssen immer noch DDT-Rückstände vorhanden sind.

Eierschalenausdünnung

Die Chemikalie und ihre Abbauprodukte DDE und DDD führten bei mehreren nordamerikanischen und europäischen Raubvogelarten zu einer Ausdünnung der Eierschalen und einem Rückgang der Populationen. Sowohl Laborexperimente als auch Feldstudien bestätigten diese Wirkung. Die Wirkung wurde erstmals Mitte der 1960er Jahre auf Bellow Island im Michigansee in von der University of Michigan finanzierten Studien an amerikanischen Heringsmöwen eindeutig nachgewiesen. Die DDE-bedingte Ausdünnung der Eierschalen wird als einer der Hauptgründe für den Rückgang von Weißkopfseeadler, braunem Pelikan, Wanderfalke und Fischadler angesehen. Vögel reagieren jedoch unterschiedlich empfindlich auf diese Chemikalien, wobei Raubvögel, Wasservögel und Singvögel empfindlicher sind als Hühner und verwandte Arten. Selbst im Jahr 2010 wiesen kalifornische Kondore, die sich von Seelöwen in Big Sur ernähren, die wiederum im Palos Verdes Shelf-Gebiet der Montrose Chemical Superfund Site fressen, weiterhin Probleme mit dünnen Schalen auf, obwohl die Rolle von DDT beim Rückgang des kalifornischen Kondors umstritten ist.

Der biologische Mechanismus der Ausdünnung ist nicht vollständig geklärt, aber DDE scheint wirksamer zu sein als DDT, und es gibt deutliche Hinweise darauf, dass p,p'-DDE die Kalzium-ATPase in der Membran der Schalendrüse hemmt und den Transport von Kalziumkarbonat aus dem Blut in die Eierschalendrüse verringert. Dies führt zu einer dosisabhängigen Verringerung der Dicke. Andere Hinweise deuten darauf hin, dass o,p'-DDT die Entwicklung des weiblichen Fortpflanzungstrakts stört und später die Qualität der Eierschalen beeinträchtigt. Möglicherweise sind mehrere Mechanismen am Werk, oder es wirken unterschiedliche Mechanismen bei verschiedenen Arten.

Gesundheit des Menschen

[Datei:DDT WWII soldier.jpg|thumb|Ein US-Soldat demonstriert eine DDT-Hand-Sprühvorrichtung. DDT wurde eingesetzt, um die Ausbreitung von Typhus-übertragenden Läusen zu bekämpfen]].

Datei:ASC Leiden - Sammlung Coutinho - 27 09 - Krankenhaus Ziguinchor, Senegal - Reinigung des Krankenhauses und der Krankenhausbetten - 1973.tif

Besprühen der Krankenhausbetten mit DDT, PAIGC-Krankenhaus von Ziguinchor, 1973

[[Datei:Der Aufbau von Giftstoffen in einer Nahrungskette.svg|thumb|upright=1.0|Biomagnifikation ist der Aufbau von Giftstoffen in einer Nahrungskette. Die DDT-Konzentration wird in Teilen pro Million angegeben. Mit zunehmender trophischer Ebene in einer Nahrungskette nimmt auch die Menge der Giftanreicherung zu. Die X stehen für die Menge an Giftstoffen, die sich mit zunehmender Trophiestufe anreichert. Giftstoffe reichern sich im Gewebe und im Fett der Organismen an. Raubtiere akkumulieren mehr Giftstoffe als die Beutetiere.]

DDT ist ein endokriner Disruptor. Es gilt als wahrscheinlich krebserregend für den Menschen, obwohl die meisten Studien darauf hindeuten, dass es nicht direkt genotoxisch ist. DDE wirkt als schwacher Androgenrezeptor-Antagonist, aber nicht als Östrogen. p,p'-DDT, der Hauptbestandteil von DDT, hat nur eine geringe oder keine androgene oder östrogene Wirkung. Der Nebenbestandteil o,p'-DDT hat eine schwache östrogene Wirkung.

Akute Toxizität

DDT wird vom U.S. National Toxicology Program (NTP) als "mäßig toxisch" und von der WHO als "mäßig gefährlich" eingestuft, basierend auf der oralen LD₅₀ der Ratte von 113 mg/kg. Indirekte Exposition wird als relativ ungiftig für den Menschen angesehen.

Chronische Toxizität

Vor allem durch die Tendenz von DDT, sich in Körperregionen mit hohem Fettgehalt abzulagern, kann eine chronische Exposition die Fortpflanzungsfähigkeit und den Embryo oder Fötus beeinträchtigen.

• In einem Übersichtsartikel in "The Lancet" heißt es: "Die Forschung hat gezeigt, dass die Exposition gegenüber DDT in Mengen, die für die Malariabekämpfung erforderlich wären, zu Frühgeburten und frühzeitigem Abstillen führen könnte ... toxikologische Beweise zeigen endokrinologische Eigenschaften; Daten vom Menschen weisen auch auf mögliche Störungen der Samenqualität, der Menstruation, der Schwangerschaftsdauer und der Dauer der Stillzeit hin".
• Andere Studien belegen eine Verschlechterung der Samenqualität bei Männern mit hoher Exposition (im Allgemeinen durch Sprühen von Rückständen in Innenräumen).
• Die Studien sind uneinheitlich in Bezug darauf, ob hohe DDT- oder DDE-Werte im Blut die Zeit bis zur Schwangerschaft verlängern. Bei Müttern mit hohen DDE-Blutserumspiegeln kann die Wahrscheinlichkeit, schwanger zu werden, bei den Töchtern um bis zu 32 % steigen, während erhöhte DDT-Spiegel in einer Studie mit einem Rückgang um 16 % in Verbindung gebracht wurden.
• Die indirekte Exposition von Müttern durch Arbeitnehmer, die direkt mit DDT in Berührung kommen, wird mit einem Anstieg der Spontanaborte in Verbindung gebracht.
• Andere Studien ergaben, dass DDT oder DDE die ordnungsgemäße Schilddrüsenfunktion in der Schwangerschaft und in der Kindheit beeinträchtigen.
• Bei Müttern, die während der Schwangerschaft hohe DDT-Konzentrationen im Blut aufwiesen, wurde festgestellt, dass sie mit größerer Wahrscheinlichkeit Kinder zur Welt brachten, die später an Autismus erkrankten.

Karzinogenität

Im Jahr 2015 stufte die Internationale Agentur für Krebsforschung DDT als Gruppe 2A "wahrscheinlich krebserregend für den Menschen" ein. Frühere Bewertungen durch das U.S. National Toxicology Program stuften es als "wahrscheinlich krebserregend" ein und die EPA stufte DDT, DDE und DDD als "wahrscheinlich" krebserregend der Klasse B2 ein; diese Bewertungen basierten hauptsächlich auf Tierstudien. <!- 2002 berichteten die Centers for Disease Control and Prevention: "Insgesamt gibt es trotz einiger positiver Assoziationen für einige Krebsarten innerhalb bestimmter Untergruppen von Menschen keine eindeutigen Beweise dafür, dass die Exposition gegenüber DDT/DDE Krebs beim Menschen verursacht." -->

In einer Lancet-Studie aus dem Jahr 2005 wurde festgestellt, dass eine berufsbedingte DDT-Exposition in zwei Fallkontrollstudien mit einem erhöhten Bauchspeicheldrüsenkrebsrisiko in Verbindung gebracht wurde, während eine andere Studie keinen DDE-Dosis-Wirkungs-Zusammenhang zeigte. Die Ergebnisse hinsichtlich eines möglichen Zusammenhangs mit Leber- und Gallengangskrebs sind widersprüchlich: Arbeitnehmer, die keinen direkten beruflichen DDT-Kontakt hatten, zeigten ein erhöhtes Risiko. Weiße Männer hatten ein erhöhtes Risiko, nicht aber weiße Frauen oder schwarze Männer. Die Ergebnisse über einen Zusammenhang mit multiplem Myelom, Prostata- und Hodenkrebs, Gebärmutterkrebs und Darmkrebs sind nicht schlüssig oder unterstützen generell keinen Zusammenhang. Eine 2017 durchgeführte Überprüfung von Studien zu Leberkrebs kam zu dem Schluss, dass "chlororganische Pestizide, einschließlich DDT, das Risiko für Leberzellkarzinome erhöhen können".

Eine Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2009, zu deren Mitverfassern auch Personen gehörten, die in DDT-bezogene Rechtsstreitigkeiten verwickelt waren, kam zu weitgehend ähnlichen Schlussfolgerungen, wobei ein unklarer Zusammenhang mit Hodenkrebs festgestellt wurde. In Fall-Kontroll-Studien wurde kein Zusammenhang mit Leukämie oder Lymphomen nachgewiesen.

Brustkrebs

Die Frage, ob DDT oder DDE Risikofaktoren für Brustkrebs sind, ist nicht abschließend geklärt. Mehrere Meta-Analysen von Beobachtungsstudien sind zu dem Schluss gekommen, dass es keinen allgemeinen Zusammenhang zwischen DDT-Exposition und Brustkrebsrisiko gibt. Das United States Institute of Medicine überprüfte 2012 die Daten zum Zusammenhang zwischen Brustkrebs und DDT-Exposition und kam zu dem Schluss, dass ein ursächlicher Zusammenhang weder bewiesen noch widerlegt werden konnte.

Eine Fall-Kontroll-Studie aus dem Jahr 2007, bei der archivierte Blutproben verwendet wurden, ergab, dass das Brustkrebsrisiko bei Frauen, die vor 1931 geboren wurden und 1963 hohe DDT-Serumspiegel aufwiesen, um das Fünffache erhöht war. Da die Verwendung von DDT ab 1945 weit verbreitet war und um 1950 ihren Höhepunkt erreichte, schlussfolgerten sie, dass das Alter zwischen 14 und 20 Jahren ein kritischer Zeitraum ist, in dem die DDT-Exposition zu einem erhöhten Risiko führt. Diese Studie, die einen Zusammenhang zwischen DDT-Belastung und Brustkrebs nahelegt, der von den meisten Studien nicht erkannt wird, wurde in den Berichten Dritter unterschiedlich kommentiert. In einem Bericht heißt es, dass "frühere Studien, die die Exposition bei älteren Frauen gemessen haben, den kritischen Zeitraum möglicherweise nicht erfasst haben". Das National Toxicology Program stellt fest, dass die meisten Studien zwar keinen Zusammenhang zwischen DDT-Exposition und Brustkrebs gefunden haben, dass aber in einigen wenigen Studien bei Frauen mit höherer Exposition und bei bestimmten Untergruppen von Frauen positive Assoziationen festgestellt wurden".

In einer Fallkontrollstudie aus dem Jahr 2015 wurde ein Zusammenhang (Odds Ratio 3,4) zwischen einer "in-utero"-Exposition (geschätzt aus archivierten mütterlichen Blutproben) und der Brustkrebsdiagnose bei Töchtern festgestellt. Die Ergebnisse "unterstützen die Einstufung von DDT als endokrinen Disruptor, als Prädiktor für Brustkrebs und als Marker für ein hohes Risiko".

Malariabekämpfung

Malaria ist in vielen Ländern nach wie vor die größte Herausforderung für die öffentliche Gesundheit. Im Jahr 2015 gab es weltweit 214 Millionen Malariafälle, an denen schätzungsweise 438.000 Menschen starben, 90 % davon in Afrika. DDT ist eines von vielen Mitteln zur Bekämpfung der Krankheit. Sein Einsatz in diesem Zusammenhang wurde als "Wunderwaffe, die wie Kryptonit für die Moskitos wirkt", bis hin zu "toxischem Kolonialismus" bezeichnet.

Vor DDT war die Beseitigung von Moskitobrutstätten durch Entwässerung oder Vergiftung mit Pariser Grün oder Pyrethrum manchmal erfolgreich. In Teilen der Welt mit steigendem Lebensstandard war die Beseitigung der Malaria oft ein Nebeneffekt der Einführung von Fenstergittern und verbesserten sanitären Einrichtungen. Eine Vielzahl von meist gleichzeitig durchgeführten Maßnahmen stellt die beste Praxis dar. Dazu gehören Malariamedikamente zur Vorbeugung oder Behandlung von Infektionen, Verbesserungen der Infrastruktur des öffentlichen Gesundheitswesens, um infizierte Personen zu diagnostizieren, zu isolieren und zu behandeln, Moskitonetze und andere Methoden, die Moskitos davon abhalten sollen, Menschen zu stechen, sowie Vektorkontrollstrategien wie Larvizidbehandlung mit Insektiziden, ökologische Kontrollen wie das Trockenlegen von Moskito-Brutstätten oder das Einsetzen von Fischen, die die Larven fressen, und das Besprühen von Innenräumen mit Insektiziden, möglicherweise einschließlich DDT. Bei IRS werden Innenwände und Decken mit Insektiziden behandelt. Sie ist besonders wirksam gegen Stechmücken, da sich viele Arten vor oder nach der Nahrungsaufnahme an einer Innenwand aufhalten. DDT ist eines von 12 von der WHO zugelassenen IRS-Insektiziden.

Die Anti-Malaria-Kampagne der WHO in den 1950er und 1960er Jahren stützte sich stark auf DDT, und die Ergebnisse waren vielversprechend, wenn auch in Entwicklungsländern nur vorübergehend. Experten führen das Wiederaufleben der Malaria auf mehrere Faktoren zurück, darunter schlechte Führung, Verwaltung und Finanzierung von Malariakontrollprogrammen, Armut, zivile Unruhen und zunehmende Bewässerung. Die Entwicklung von Resistenzen gegen Medikamente der ersten Generation (z. B. Chloroquin) und gegen Insektizide verschlimmerte die Situation. Die Resistenz wurde größtenteils durch die uneingeschränkte landwirtschaftliche Nutzung begünstigt. Die Resistenz und die Schäden für Mensch und Umwelt veranlassten viele Regierungen, den Einsatz von DDT in der Vektorkontrolle und in der Landwirtschaft einzuschränken. Im Jahr 2006 änderte die WHO ihre langjährige Politik gegen DDT und empfahl, es in Regionen, in denen Malaria ein großes Problem darstellt, als Innenraumpestizid zu verwenden.

Einst die Hauptstütze der Anti-Malaria-Kampagnen, wird DDT seit 2019 nur noch in fünf Ländern als Indoor Residual Spraying eingesetzt.

Anfängliche Wirksamkeit

Als es im Zweiten Weltkrieg eingeführt wurde, konnte DDT die Morbidität und Mortalität von Malaria wirksam reduzieren. Auch die Anti-Malaria-Kampagne der WHO, die hauptsächlich aus dem Versprühen von DDT und einer schnellen Behandlung und Diagnose bestand, um den Übertragungszyklus zu unterbrechen, war anfangs erfolgreich. In Sri Lanka beispielsweise reduzierte das Programm die Zahl der Morbiditätsfälle von etwa einer Million pro Jahr vor dem Besprühen auf nur 18 im Jahr 1963 und 29 im Jahr 1964. Danach wurde das Programm aus Kostengründen gestoppt, und die Malaria stieg 1968 und im ersten Quartal 1969 wieder auf 600.000 Fälle an. Das Land nahm die DDT-Vektorkontrolle wieder auf, aber die Mücken hatten in der Zwischenzeit eine Resistenz entwickelt, vermutlich aufgrund der fortgesetzten landwirtschaftlichen Nutzung. Das Programm wurde auf Malathion umgestellt, doch trotz anfänglicher Erfolge trat die Malaria bis in die 1980er Jahre wieder auf.

DDT steht nach wie vor auf der Liste der von der WHO für das IRS empfohlenen Insektizide. Nach der Ernennung von Arata Kochi zum Leiter der Abteilung für Malariabekämpfung änderte sich die Politik der WHO: Sie empfahl IRS nicht mehr nur in Gebieten mit saisonaler oder episodischer Malariaübertragung, sondern befürwortete es in Gebieten mit kontinuierlicher, intensiver Übertragung. Die WHO bekräftigte ihr Engagement für die schrittweise Abschaffung von DDT mit dem Ziel, "die Anwendung von DDT weltweit bis 2014 um 30 % zu reduzieren und es spätestens Anfang der 2020er Jahre vollständig abzuschaffen" und gleichzeitig die Malaria zu bekämpfen. Um dieses Ziel zu erreichen, plant die WHO die Einführung von Alternativen zu DDT.

Südafrika setzt DDT gemäß den WHO-Richtlinien weiterhin ein. Als das Land 1996 auf alternative Insektizide umstellte, stieg die Malariahäufigkeit dramatisch an. Die Rückkehr zu DDT und die Einführung neuer Medikamente brachten die Malaria wieder unter Kontrolle. In Südamerika nahmen die Malariafälle zu, nachdem die Länder dieses Kontinents die Verwendung von DDT eingestellt hatten. Forschungsdaten zeigten einen starken negativen Zusammenhang zwischen DDT-Resthausspritzungen und Malaria. In einer Untersuchung von 1993 bis 1995 erhöhte Ecuador seinen DDT-Einsatz und erreichte einen Rückgang der Malariaraten um 61 %, während alle anderen Länder, die ihren DDT-Einsatz schrittweise verringerten, einen starken Anstieg verzeichneten.

Moskito-Resistenz

In einigen Gebieten verringerte die Resistenz die Wirksamkeit von DDT. Nach den WHO-Richtlinien muss vor dem Einsatz der Chemikalie bestätigt werden, dass keine Resistenz vorliegt. Die Resistenz ist größtenteils auf den Einsatz in der Landwirtschaft zurückzuführen, und zwar in viel größeren Mengen, als für die Krankheitsvorbeugung erforderlich sind.

Die Resistenz wurde bereits bei den ersten Sprühkampagnen festgestellt. Paul Russell, ehemaliger Leiter der Anti-Malaria-Kampagne der Alliierten, stellte 1956 fest, dass "die Resistenz nach sechs oder sieben Jahren auftrat". Resistenzen wurden in Sri Lanka, Pakistan, der Türkei und Mittelamerika festgestellt, und das DDT wurde weitgehend durch Organophosphat- oder Carbamat-Insektizide, z. B. Malathion oder Bendiocarb, ersetzt.

In vielen Teilen Indiens ist DDT unwirksam. Die Verwendung in der Landwirtschaft wurde 1989 verboten, und die Verwendung zur Bekämpfung von Malaria ist rückläufig. Die Verwendung in Städten wurde eingestellt. Eine Studie kam zu dem Schluss, dass DDT aufgrund seiner Wirksamkeit bei gut überwachten Sprühvorgängen und seines hohen Erregungsabwehrfaktors immer noch ein brauchbares Insektizid für das Besprühen von Innenräumen ist.

Untersuchungen an Malariamücken in der Provinz KwaZulu-Natal, Südafrika, ergaben, dass 63 % der Proben für 4 % DDT (WHO-Standard für die Anfälligkeit) empfänglich waren, während es bei denselben Arten, die im Freien gefangen wurden, durchschnittlich 87 % waren. Die Autoren schlussfolgerten: "Die Entdeckung einer DDT-Resistenz beim Vektor An. arabiensis in der Nähe des Gebiets, in dem wir zuvor eine Pyrethroid-Resistenz beim Vektor An. funestus Giles gemeldet hatten, zeigt, dass es dringend notwendig ist, eine Strategie für das Management von Insektizidresistenzen für die Malariakontrollprogramme im südlichen Afrika zu entwickeln."

DDT kann nach wie vor gegen resistente Mücken wirksam sein, und ein weiterer Vorteil der Chemikalie ist, dass die Mücken mit DDT besprühte Wände meiden. So wurde in einer Studie aus dem Jahr 2007 berichtet, dass resistente Moskitos behandelte Hütten meiden. Die Forscher argumentierten, dass DDT das beste Pestizid für den Einsatz im IRS sei (auch wenn es von den drei getesteten Chemikalien nicht den besten Schutz vor Moskitos bot), da die anderen Pestizide in erster Linie durch Tötung oder Irritation der Moskitos wirkten und so die Entwicklung von Resistenzen förderten. Andere argumentieren, dass das Vermeidungsverhalten die Ausrottung verlangsamt. Im Gegensatz zu anderen Insektiziden, wie z. B. Pyrethroiden, ist bei DDT eine lange Exposition erforderlich, um eine tödliche Dosis zu erreichen; durch seine reizende Eigenschaft verkürzt sich jedoch die Kontaktzeit. "Aus diesen Gründen wurde bei Vergleichen im Allgemeinen mit Pyrethroiden eine bessere Malariakontrolle erreicht als mit DDT. In Indien sind Schlafen im Freien und Nachtdienste üblich, was bedeutet, dass "die erregungsabweisende Wirkung von DDT, die in anderen Ländern oft als nützlich bezeichnet wird, die Übertragung im Freien tatsächlich fördert".

Bedenken der Anwohner

Das IRS ist wirksam, wenn mindestens 80 % der Häuser und Scheunen in einem Wohngebiet besprüht werden. Niedrigere Abdeckungsraten können die Wirksamkeit des Programms gefährden. Viele Anwohner wehren sich gegen das Besprühen mit DDT, da sie den anhaltenden Geruch, die Flecken an den Wänden und die mögliche Verschlimmerung von Problemen mit anderen Insektenschädlingen bemängeln. Mit Pyrethroid-Insektiziden (z. B. Deltamethrin und Lambda-Cyhalothrin) können einige dieser Probleme überwunden werden, was zu einer höheren Beteiligung führt.

Menschliche Exposition

Eine Studie aus dem Jahr 1994 ergab, dass die Belastung von Südafrikanern, die in besprühten Wohnungen leben, um mehrere Größenordnungen höher ist als bei anderen. Die Muttermilch südafrikanischer Mütter enthält hohe Konzentrationen von DDT und DDE. Es ist unklar, inwieweit diese Werte auf das Besprühen von Haushalten oder auf Lebensmittelrückstände zurückzuführen sind. Es gibt Hinweise darauf, dass diese Konzentrationen mit neurologischen Anomalien bei Säuglingen in Verbindung gebracht werden.

Die meisten Studien über die Auswirkungen von DDT auf die menschliche Gesundheit wurden in Industrieländern durchgeführt, wo DDT nicht verwendet wird und die Exposition relativ gering ist.

Die illegale Abzweigung von DDT in die Landwirtschaft ist ebenfalls besorgniserregend, da sie nur schwer zu verhindern ist und die anschließende Verwendung auf Nutzpflanzen unkontrolliert ist. So ist der Einsatz von DDT in der indischen Landwirtschaft, insbesondere im Mangoanbau, weit verbreitet und wird Berichten zufolge von Bibliothekaren zum Schutz von Büchern verwendet. Andere Beispiele sind Äthiopien, wo DDT zur Malariabekämpfung in der Kaffeeproduktion eingesetzt wird, und Ghana, wo es in der Fischerei verwendet wird. Die Rückstände in Pflanzen, die für den Export unannehmbar sind, waren ein wichtiger Grund für Verbote in mehreren tropischen Ländern. Erschwerend kommt hinzu, dass es an qualifiziertem Personal und Management mangelt.

Kritik an Einschränkungen der DDT-Verwendung

Beschränkungen der DDT-Verwendung wurden von einigen Organisationen kritisiert, die der Umweltbewegung ablehnend gegenüberstehen, darunter Roger Bate von der DDT-Befürwortergruppe Africa Fighting Malaria und der libertären Denkfabrik Competitive Enterprise Institute; diese Quellen sprechen sich gegen Beschränkungen der DDT-Verwendung aus und führen eine große Zahl von Todesfällen auf solche Beschränkungen zurück, manchmal in Millionenhöhe. Diese Argumente wurden vom ehemaligen WHO-Wissenschaftler Sokrates Litsios als "ungeheuerlich" zurückgewiesen. May Berenbaum, Entomologin an der University of Illinois, sagt: "Umweltschützer, die gegen DDT sind, für mehr Todesfälle als Hitler verantwortlich zu machen, ist mehr als unverantwortlich". In jüngerer Zeit hat Michael Palmer, Chemieprofessor an der University of Waterloo, darauf hingewiesen, dass DDT immer noch zur Malariaprophylaxe eingesetzt wird, dass sein rückläufiger Einsatz in erster Linie auf die gestiegenen Herstellungskosten zurückzuführen ist und dass in Afrika die Bemühungen zur Malariabekämpfung regional oder lokal und nicht umfassend waren. Vorlage:Zitatbox

Die Kritik an einem DDT-"Verbot" bezieht sich oft speziell auf das Verbot von 1972 in den Vereinigten Staaten (mit der fälschlichen Annahme, dass dies ein weltweites Verbot darstellte und die Verwendung von DDT zur Vektorkontrolle untersagte). Häufig wird auf den "Stummen Frühling" verwiesen, obwohl Carson nie auf ein DDT-Verbot gedrängt hat. John Quiggin und Tim Lambert schrieben, "das auffälligste Merkmal der Behauptung gegen Carson ist die Leichtigkeit, mit der sie widerlegt werden kann".

Der Enthüllungsjournalist Adam Sarvana und andere bezeichnen diese Behauptungen als "Mythen", die vor allem von Roger Bate von der DDT-Befürwortergruppe Africa Fighting Malaria (AFM) verbreitet werden.

Alternativen

Insektizide

Organophosphat- und Carbamat-Insektizide, z. B. Malathion bzw. Bendiocarb, sind pro Kilogramm teurer als DDT und werden in etwa der gleichen Dosierung eingesetzt. Pyrethroide wie Deltamethrin sind ebenfalls teurer als DDT, werden aber sparsamer eingesetzt (0,02-0,3 g/m² gegenüber 1-2 g/m²), so dass die Nettokosten pro Haus und Behandlung etwa gleich hoch sind. DDT hat mit 6 bis 12 Monaten eine der längsten Restwirkungszeiten aller IRS-Insektizide. Pyrethroide bleiben nur 4 bis 6 Monate lang wirksam, Organophosphate und Carbamate 2 bis 6 Monate lang. In vielen Malaria-Endemiegebieten ist die Malariaübertragung ganzjährig, was bedeutet, dass die hohen Kosten für die Durchführung einer Sprühkampagne (einschließlich der Einstellung von Sprühern, der Beschaffung von Insektiziden und der Durchführung von Aufklärungskampagnen vor dem Sprühen, um die Menschen zu ermutigen, zu Hause zu bleiben und die Intervention anzunehmen) für diese kürzer wirkenden Insektizide mehrmals pro Jahr anfallen müssen.

Im Jahr 2019 wurde die verwandte Verbindung Difluordiphenyltrichlorethan (DFDT) als eine potenziell wirksamere und daher potenziell sicherere Alternative zu DDT beschrieben.

Nicht-chemische Vektorkontrolle

Vor DDT wurde die Malaria in mehreren tropischen Gebieten erfolgreich beseitigt oder eingedämmt, indem man die Brutstätten und Larvenhabitate der Moskitos beseitigte oder vergiftete, z. B. durch die Beseitigung von stehendem Wasser. Diese Methoden werden in Afrika seit mehr als einem halben Jahrhundert kaum noch angewandt. Laut CDC sind solche Methoden in Afrika nicht praktikabel, weil "‚‘Anopheles gambiae‚‘, einer der Hauptüberträger der Malaria in Afrika, in zahlreichen kleinen Wasserlachen brütet, die sich durch Regenfälle bilden ... Es ist schwierig, wenn nicht gar unmöglich, vorherzusagen, wann und wo sich die Brutstätten bilden, und sie zu finden und zu behandeln, bevor die Erwachsenen auftauchen."

Die relative Wirksamkeit von IRS im Vergleich zu anderen Malariakontrolltechniken (z. B. Moskitonetze oder sofortiger Zugang zu Malariamedikamenten) ist unterschiedlich und hängt von den örtlichen Bedingungen ab.

Eine im Januar 2008 veröffentlichte WHO-Studie ergab, dass die Massenverteilung von mit Insektiziden behandelten Moskitonetzen und Arzneimitteln auf Artemisinin-Basis die Zahl der Malaria-Todesfälle in den von Malaria betroffenen Ländern Ruanda und Äthiopien halbierte. IRS mit DDT spielte bei der Verringerung der Sterblichkeit in diesen Ländern keine große Rolle.

In Vietnam ist die Zahl der Malariafälle zurückgegangen und die Sterblichkeitsrate um 97 % gesunken, nachdem 1991 von einer schlecht finanzierten DDT-Kampagne auf ein Programm umgestellt wurde, das auf sofortiger Behandlung, Moskitonetzen und Insektiziden der Pyrethroidgruppe basiert.

In Mexiko waren die wirksamen und erschwinglichen chemischen und nicht-chemischen Strategien so erfolgreich, dass die mexikanische DDT-Produktionsstätte die Produktion wegen mangelnder Nachfrage einstellte.

Eine Überprüfung von vierzehn Studien in den afrikanischen Ländern südlich der Sahara, die insektizidbehandelte Netze, Rückstandssprühung, Chemoprophylaxe für Kinder, Chemoprophylaxe oder intermittierende Behandlung für Schwangere, einen hypothetischen Impfstoff und eine Änderung der medikamentösen Erstbehandlung abdeckten, ergab, dass die Entscheidungsfindung durch den Mangel an Informationen über die Kosten und Auswirkungen vieler Maßnahmen, die geringe Zahl von Kostenwirksamkeitsanalysen, den Mangel an Belegen für die Kosten und Auswirkungen von Maßnahmenpaketen und die Probleme bei der Verallgemeinerung oder dem Vergleich von Studien, die sich auf spezifische Umfelder beziehen und unterschiedliche Methoden und Ergebnismessungen verwenden, eingeschränkt ist. Die beiden untersuchten Kostenwirksamkeitsschätzungen für das Besprühen mit DDT-Rückständen erbrachten keine genaue Schätzung der Kostenwirksamkeit des DDT-Sprühens; die daraus resultierenden Schätzungen sind möglicherweise keine guten Prädiktoren für die Kostenwirksamkeit der derzeitigen Programme.

In einer thailändischen Studie wurde jedoch festgestellt, dass die Kosten pro verhindertem Malariafall für das Sprühen mit DDT (1,87 US-Dollar) um 21 % höher waren als die Kosten pro verhindertem Fall für mit Lambda-Cyhalothrin behandelte Netze (1,54 US-Dollar), was Zweifel an der Annahme aufkommen lässt, dass DDT die kosteneffizienteste Maßnahme ist. Der Direktor des mexikanischen Malariakontrollprogramms kam zu ähnlichen Ergebnissen und erklärte, dass es für Mexiko 25 % billiger sei, ein Haus mit synthetischen Pyrethroiden zu besprühen als mit DDT. In einer anderen Studie in Südafrika wurde jedoch festgestellt, dass die Kosten für das Besprühen mit DDT im Allgemeinen niedriger sind als für imprägnierte Netze.

Ein umfassenderer Ansatz zur Messung der Kosteneffizienz oder Wirksamkeit der Malariabekämpfung würde nicht nur die Kosten in Dollar sowie die Zahl der geretteten Menschen messen, sondern auch die ökologischen Schäden und die negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit berücksichtigen. In einer vorläufigen Studie wurde festgestellt, dass der Schaden für die menschliche Gesundheit wahrscheinlich den positiven Rückgang der Malariafälle erreicht oder übersteigt, außer vielleicht bei Epidemien. Sie ähnelt der früheren Studie über die geschätzte theoretische Kindersterblichkeit durch DDT und unterliegt der ebenfalls bereits erwähnten Kritik.

Eine Studie auf den Salomonen kam zu dem Ergebnis, dass imprägnierte Moskitonetze zwar die DDT-Besprühung nicht vollständig ersetzen können, ohne dass es zu einem erheblichen Anstieg der Inzidenz kommt, dass ihr Einsatz aber eine geringere DDT-Besprühung ermöglicht.

Ein Vergleich von vier erfolgreichen Programmen zur Malariabekämpfung in Brasilien, Indien, Eritrea und Vietnam befürwortet keine einzelne Strategie, sondern stellt stattdessen fest: "Zu den gemeinsamen Erfolgsfaktoren gehörten günstige Bedingungen in den Ländern, ein gezielter technischer Ansatz unter Verwendung eines Pakets wirksamer Instrumente, datengestützte Entscheidungsfindung, aktive Führung auf allen Regierungsebenen, Einbeziehung der Gemeinschaften, dezentrale Umsetzung und Kontrolle der Finanzen, qualifizierte technische und Managementkapazitäten auf nationaler und subnationaler Ebene, praktische technische und programmatische Unterstützung durch Partnerorganisationen sowie ausreichende und flexible Finanzierung."

DDT-resistente Stechmücken können in einigen Ländern für Pyrethroide empfänglich sein. Die Pyrethroid-Resistenz bei Anopheles-Mücken ist jedoch auf dem Vormarsch, und resistente Mücken wurden in mehreren Ländern gefunden.

Siehe auch

• DDT in Neuseeland
• Operation Cat Drop
• Umweltgefährdung
• Index der Pestizidartikel
  • Schädlingsbekämpfung
  • Pestizid
  • Pestizidrückstände
  • Pestizid-Standardwert
  • WHO-Pestizid-Bewertungsschema
• Mückenbekämpfung

Weiterführende Literatur

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Externe Links

Commons: DDT – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Wikiquote: DDT – Zitate

• DDT bei The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)

• "DDT Technical Fact Sheet" (PDF). National Pesticide Information Center. Archived (PDF) from the original on Juni 29, 2003.
• "DDT General Fact Sheet" (PDF). National Pesticide Information Center. Archived (PDF) from the original on März 22, 2003.
• Scorecard: The Pollution Information Site - DDT
• Interview mit Barbara Cohn, PhD über DDT und Brustkrebs
• Pestizidrückstände in Lebensmitteln 2000: DDT

• Swartz, Aaron (September–Oktober 2007). "Rachel Carson, Mass Murderer?: The creation of an anti-environmental myth". Extra!.
• Tierney, John (Juni 5, 2007). "Fateful Voice of a Generation Still Drowns Out Real Science". The New York Times.

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• 'Andrew Spielman, Harvard School of Public Health, erörtert die umweltfreundliche Kontrolle von Malaria und die Verwendung von DDT Freeview-Video zur Verfügung gestellt vom Vega Science Trust
• "Ugandan farmers push for DDT ban". ABC News. Australian Broadcasting Commission. Mai 31, 2008.

DDT in der Populärkultur

• Dunning, Brian (November 2, 2010). "Skeptoid #230: DDT: Secret Life of a Pesticide". Skeptoid.
• Phil Allegretti Pesticide Collection bestehend aus Ephemera und 3-D-Objekten, darunter Dosen, Sprühgeräte und Diffusoren, die mit dem Pestizid und Insektizid DDT in den Vereinigten Staaten in der Mitte des 20. Jahrhunderts in Verbindung stehen (alle Bilder können in verschiedenen Formaten von den digitalen Sammlungen des Science History Institute unter digital.sciencehistory.org frei heruntergeladen werden).