百草枯（英語：Paraquat）也稱克蕪蹤（Gramoxome），是一種高效而劇毒的除草劑，化學式為C12H14Cl2N2，結構簡式[2]CH3Cl-N-C5H4-C5H4-N-CH3Cl。由吡啶、金屬鈉、氯甲烷反應而成，易溶於水，故只要食用作物前用水沖洗便可避免殘留。有觸殺作用，與土壤接觸後很快失效，因而是一種對土壤及植物根部沒有傷害的除草劑。[3]也因為這一特點，百草枯對水土保持有着良好的作用。然而由於其對人類具有很高的病死率，部分國家因此對其使用嚴格管控或禁止，但其並非《鹿特丹公約》列管之危險化學品、農藥或製劑。[4]
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| 百草枯 | |
|---|---|
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| IUPAC名 1,1′-Dimethyl[4,4′-bipyridine]-1,1′-diium dichloride 1,1'-二甲基-4,4'-聯吡啶氯化物 | |
| 別名 | 巴拉刈、對草快、克蕪蹤等 |
| 識別 | |
| CAS號 | 1910-42-5 
|
| PubChem | 15938 |
| ChemSpider | 15146 |
| SMILES |
|
| InChI |
|
| 性質 | |
| 化學式 | C12H14Cl2N2 |
| 摩爾質量 | 257.16 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 白色粉末 |
| 密度 | 1.25 g/cm3，固體 |
| 熔點 | 175 - 180 ℃ [1] |
| 沸點 | > 300 ℃ [1] |
| 溶解性（水） | 易溶 |
| 危險性 | |
| MSDS | Aldrich MSDS |
| 主要危害 | 有毒 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
| 「Paraquat」的各地常用名稱 | |
|---|---|
| 中國大陸 | 百草枯、對草快 |
| 臺灣 | 巴拉刈 |
| 港澳 | 百草枯 |
發展簡介
1882年首度合成百草枯，[5]在1955年被英國ICI公司發現其具有除草的特性。[6][7]1962年，由ICI公司註冊並開始生產百草枯除草劑。現在，超過120個國家使用，也有超過20多個國家規定對其禁止使用或者嚴格限制使用。該產品是世界上用量第二大的除草劑，僅次於草甘膦，主要用於農業和園藝除草以及棉花、大豆等的催枯。
合成方式
1916年，ICI開始使用高溫鈉法生產，但該工藝因為有易燃因素較難控制、收率低、廢液對環境污染嚴重等問題而於1963年停止。1966年ICI研發出低溫鈉法，在日本和美國建立了低溫鈉法生產車間。20世紀80年代初，ICI開發出氰氨法生產工藝，此工藝簡捷、安全、效率高、投資低，高/中溫鈉法因而先後退出市場。[8]
金屬鈉法分為高溫鈉法、中溫鈉法和低溫鈉法。三種方法反應溫度不同，但是反應機理是相同的，都是用金屬鈉將吡啶變成二聚物，再氧化成4,4'-聯吡啶，最後用氯甲烷或硫酸二甲酯進行烷基化生成百草枯。[8][9]
| 工藝 | 二聚反應溫度 | 收率 | 特點 |
|---|---|---|---|
| 高溫鈉法 | >60°C | 40%-50% | 有害雜質多，產生「三廢」多，設備易堵塞，易發生燃燒爆炸。 |
| 中溫鈉法 | 30-35°C | ||
| 低溫鈉法 | -35-0°C | 90%-95% | 雜質和焦油量低，質量高，產生「三廢」少，安全性高。 |
金屬鈉法生產技法簡單，生產周期長，產能小；生產過程難以控制，存在易燃、易爆的風險，生產過程中產生致癌物質（三聯吡啶）；而且產生大量的棕紅色廢水，難以達成無害化處理；以吡啶計的反應效率較低，最高只能達到55%~58%左右，生產成本較高。根據聯合國通過之公約，現今已禁止使用該技法生產，中國大陸已於2001年底明令禁止使用該技法來生產百草枯產品。
氰化物工藝有三種方法：水氰法、氰醇法和氰氨法。它們的反應原理相同，不同的是使用的溶劑。[8]
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此技法反應效率較高，可以達到78%~80%左右，成本較金屬鈉法低。但是在生產過程中採用了乙醇等有機溶劑，因而造成產生的廢水量也較大，故環保要求較高；該技法方法生產的百草枯有效含量較低，需要經過鈉濾膜過濾去除氯化鈉鹽，再經濃縮才能生產出高含量的百草枯原藥（42%），所以生產製造成本較高。
生產成本略低於氰醇法，原藥產品品質是三種生產方式中最好的；採用此方法生產所產生的廢棄物比較少且易於處理，可以做到將產生的物質完全無害化後才排放，對環境污染較小。但是，由於此該技法對設備要求較高，設備一次性投資金額較大，因此前期投入費用較高。
使用
按照說明書的比例，加入水，然後放進可以噴灑水的壺裏，然後噴灑到要殺草的地方。但需注意因為有一定毒性，千萬不要向人噴灑，也儘量不要噴的太高，且接觸皮膚也有可能中毒，使用時必須戴上口罩和手套，並且做好防護措施。
毒性
食用百草枯對人和動物有劇毒，雖然不會立即死亡，但會造成進行性肺纖維化，最終導致呼吸衰竭死亡。大鼠口服LD50劑量為100mg/kg，人攝入3毫升即可致死，中毒死亡率通常在45％～90％，其中口服中毒死亡率高達90％～100％。百草枯進入人體後會富積於肺泡的I型細胞、II型細胞和腎臟，影響其氧化還原反應的進程，產生大量對組織有害的氧自由基，破壞細胞的防禦機制，導致肺泡內和肺間質纖維化（急性或亞急性），稱為百草枯肺，導致3周內的急性呼吸衰竭，以及腎小管壞死。百草枯在人體內幾乎不降解，以原形經糞便和尿液排出，少量隨乳汁排出。
93％的百草枯中毒致死案例是自殺，主要發生在發展中國家[10]。
1985年4月至11月，日本發生百草枯連續毒殺案，多處自動販賣機的商品取出口被人放置加入百草枯的飲料，不知情民眾以為是未取走的飲料而喝下，共導致12人死亡，由於當時沒有普遍裝設監視器，至今仍未查獲嫌犯[11]。
為了防止誤食，在某些國家和地區（例如中國大陸）規定，百草枯生產時必須染成墨綠色，並增加臭味劑使其聞起來很噁心，同時增加催吐劑作用於大腦中樞神經，如果一旦入口會在很短的時間內導致人體強烈嘔吐。[12]
治療
如果在中毒早期使用活性炭可以一定程度上起到解毒的作用。但對於進行性肺纖維化和腎損傷，目前尚無特效方法[13][14]。
2012年，臺灣著名的腎臟科和毒理學醫生林杰樑，於「2012台灣醫學週─台灣聯合醫學會學術演講會」暨「臺灣醫學會第105屆總會學術演講會」發表一篇名爲「百草枯中毒的治療」的演講，當中提到使用重複性類固醇及細胞毒性藥物的脈衝式治療方法，可以使重度百草枯中毒患者（預期死亡率>90%）的死亡率從92%下降到66%。[15]
治療除支持療法外，將會以減緩吸收、促進排出和降低對器官傷害為目標。[16][17][18][19]。
中國大陸2014年「泰山共識」提出，中毒後在現場應立即脫離毒物持續污染，大劑量沖洗污染的皮膚，採用「白+黑」方案腸胃沖洗（「白」為蒙脫石散，「黑」為活性炭），如無條件可採取適量泥漿水口服；並立即送醫搶救。[14]除外，山東大學齊魯醫院在「加勒比方案（Caribbean Scheme）」上改良出「齊魯方案」，利用環磷酰胺等免疫抑制劑，抑制免疫系統來阻止肺部纖維化，結合糖皮質激素和血液透析等促進毒素排出，能提高不同程度的中毒治癒可能。[20]
禁用
在美國，使用百草枯需要申請執照。
中國大陸地區已禁止生產、銷售、使用百草枯。2012年4月5日，中華人民共和國農業部發佈公告，為了維護人民生命健康安全，決定在2014年7月1日起不再生產百草枯，2016年7月1日起禁止銷售和使用百草枯[28]。
台灣政府要求製造百草枯的廠商每製造一公升要提撥1元的基金，以採購可上鎖的農藥儲存箱供農民使用，但效果不彰。行政院衛生署（今衛生福利部）曾於2012年提案建請全面禁用百草枯以降低自殺率，但因對於農業影響太大而遭農政單位拒絕，[29]2016年春節後起，只禁用於紅豆。2017年10月5日公告禁用24％百草枯溶液（soluble concentrates；SL）及33.6％巴達刈水懸劑（suspension concentrates；SC），2018年2月1日起禁止加工及輸入，並自2019年2月1日起禁止分裝、販售及使用。但至2019年1月30日宣佈，原訂將在2019年2月1日禁止販賣及使用的農藥百草枯，為降低囤積農藥產生之風險，微調禁令「延後至2020年2月1日實施」（禁止加工、輸入及分裝的時程仍依原公告辦理）。[30]
另見
參考資料
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