百草枯（英语：Paraquat）也称克芜踪（Gramoxome），是一种高效而剧毒的除草剂，化学式为C12H14Cl2N2，结构简式[2]CH3Cl-N-C5H4-C5H4-N-CH3Cl。由吡啶、金属钠、氯甲烷反应而成，易溶于水，故只要食用作物前用水冲洗便可避免残留。有触杀作用，与土壤接触后很快失效，因而是一种对土壤及植物根部没有伤害的除草剂。[3]也因为这一特点，百草枯对水土保持有着良好的作用。然而由于其对人类具有很高的病死率，部分国家因此对其使用严格管控或禁止，但其并非《鹿特丹公约》列管之危险化学品、农药或制剂。[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'-联吡啶氯化物 | |
| 别名 | 巴拉刈、对草快、克芜踪等 |
| 识别 | |
| CAS号 | 1910-42-5 
|
| PubChem | 15938 |
| ChemSpider | 15146 |
| SMILES |
|
| InChI |
|
| 性质 | |
| 化学式 | C12H14Cl2N2 |
| 摩尔质量 | 257.16 g·mol⁻¹ |
| 外观 | 白色粉末 |
| 密度 | 1.25 g/cm3，固体 |
| 熔点 | 175 - 180 ℃ [1] |
| 沸点 | > 300 ℃ [1] |
| 溶解性（水） | 易溶 |
| 危险性 | |
| MSDS | Aldrich MSDS |
| 主要危害 | 有毒 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
| “Paraquat”的各地常用名称 | |
|---|---|
| 中国大陆 | 百草枯、对草快 |
| 台湾 | 巴拉刈 |
| 港澳 | 百草枯 |
发展简介
1882年首度合成百草枯，[5]在1955年被英国ICI公司发现其具有除草的特性。[6][7]1962年，由ICI公司注册并开始生产百草枯除草剂。现在，超过120个国家使用，也有超过20多个国家规定对其禁止使用或者严格限制使用。该产品是世界上用量第二大的除草剂，仅次于草甘膦，主要用于农业和园艺除草以及棉花、大豆等的催枯。
合成方式
1916年，ICI开始使用高温钠法生产，但该工艺因为有易燃因素较难控制、收率低、废液对环境污染严重等问题而于1963年停止。1966年ICI研发出低温钠法，在日本和美国建立了低温钠法生产车间。20世纪80年代初，ICI开发出氰氨法生产工艺，此工艺简捷、安全、效率高、投资低，高/中温钠法因而先后退出市场。[8]
金属钠法分为高温钠法、中温钠法和低温钠法。三种方法反应温度不同，但是反应机理是相同的，都是用金属钠将吡啶变成二聚物，再氧化成4,4'-联吡啶，最后用氯甲烷或硫酸二甲酯进行烷基化生成百草枯。[8][9]
| 工艺 | 二聚反应温度 | 收率 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 高温钠法 | >60°C | 40%-50% | 有害杂质多，产生“三废”多，设备易堵塞，易发生燃烧爆炸。 |
| 中温钠法 | 30-35°C | ||
| 低温钠法 | -35-0°C | 90%-95% | 杂质和焦油量低，质量高，产生“三废”少，安全性高。 |
金属钠法生产技法简单，生产周期长，产能小；生产过程难以控制，存在易燃、易爆的风险，生产过程中产生致癌物质（三联吡啶）；而且产生大量的棕红色废水，难以达成无害化处理；以吡啶计的反应效率较低，最高只能达到55%~58%左右，生产成本较高。根据联合国通过之公约，现今已禁止使用该技法生产，中国大陆已于2001年底明令禁止使用该技法来生产百草枯产品。
氰化物工艺有三种方法：水氰法、氰醇法和氰氨法。它们的反应原理相同，不同的是使用的溶剂。[8]
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此技法反应效率较高，可以达到78%~80%左右，成本较金属钠法低。但是在生产过程中采用了乙醇等有机溶剂，因而造成产生的废水量也较大，故环保要求较高；该技法方法生产的百草枯有效含量较低，需要经过钠滤膜过滤去除氯化钠盐，再经浓缩才能生产出高含量的百草枯原药（42%），所以生产制造成本较高。
生产成本略低于氰醇法，原药产品品质是三种生产方式中最好的；采用此方法生产所产生的废弃物比较少且易于处理，可以做到将产生的物质完全无害化后才排放，对环境污染较小。但是，由于此该技法对设备要求较高，设备一次性投资金额较大，因此前期投入费用较高。
使用
按照说明书的比例，加入水，然后放进可以喷洒水的壶里，然后喷洒到要杀草的地方。但需注意因为有一定毒性，千万不要向人喷洒，也尽量不要喷的太高，且接触皮肤也有可能中毒，使用时必须戴上口罩和手套，并且做好防护措施。
毒性
食用百草枯对人和动物有剧毒，虽然不会立即死亡，但会造成进行性肺纤维化，最终导致呼吸衰竭死亡。大鼠口服LD50剂量为100mg/kg，人摄入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达90％～100％。百草枯进入人体后会富积于肺泡的I型细胞、II型细胞和肾脏，影响其氧化还原反应的进程，产生大量对组织有害的氧自由基，破坏细胞的防御机制，导致肺泡内和肺间质纤维化（急性或亚急性），称为百草枯肺，导致3周内的急性呼吸衰竭，以及肾小管坏死。百草枯在人体内几乎不降解，以原形经粪便和尿液排出，少量随乳汁排出。
93％的百草枯中毒致死案例是自杀，主要发生在发展中国家[10]。
1985年4月至11月，日本发生百草枯连续毒杀案，多处自动贩卖机的商品取出口被人放置加入百草枯的饮料，不知情民众以为是未取走的饮料而喝下，共导致12人死亡，由于当时没有普遍装设监视器，至今仍未查获嫌犯[11]。
为了防止误食，在某些国家和地区（例如中国大陆）规定，百草枯生产时必须染成墨绿色，并增加臭味剂使其闻起来很恶心，同时增加催吐剂作用于大脑中枢神经，如果一旦入口会在很短的时间内导致人体强烈呕吐。[12]
治疗
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。但对于进行性肺纤维化和肾损伤，目前尚无特效方法[13][14]。
2012年，台湾著名的肾脏科和毒理学医生林杰梁，于“2012台湾医学周─台湾联合医学会学术演讲会”暨“台湾医学会第105届总会学术演讲会”发表一篇名为“百草枯中毒的治疗”的演讲，当中提到使用重复性类固醇及细胞毒性药物的脉冲式治疗方法，可以使重度百草枯中毒患者（预期死亡率>90%）的死亡率从92%下降到66%。[15]
治疗除支持疗法外，将会以减缓吸收、促进排出和降低对器官伤害为目标。[16][17][18][19]。
中国大陆2014年“泰山共识”提出，中毒后在现场应立即脱离毒物持续污染，大剂量冲洗污染的皮肤，采用“白+黑”方案肠胃冲洗（“白”为蒙脱石散，“黑”为活性炭），如无条件可采取适量泥浆水口服；并立即送医抢救。[14]除外，山东大学齐鲁医院在“加勒比方案（Caribbean Scheme）”上改良出“齐鲁方案”，利用环磷酰胺等免疫抑制剂，抑制免疫系统来阻止肺部纤维化，结合糖皮质激素和血液透析等促进毒素排出，能提高不同程度的中毒治愈可能。[20]
禁用
在美国，使用百草枯需要申请执照。
中国大陆地区已禁止生产、销售、使用百草枯。2012年4月5日，中华人民共和国农业部发布公告，为了维护人民生命健康安全，决定在2014年7月1日起不再生产百草枯，2016年7月1日起禁止销售和使用百草枯[28]。
台湾政府要求制造百草枯的厂商每制造一升要提拨1元的基金，以采购可上锁的农药储存箱供农民使用，但效果不彰。行政院卫生署（今卫生福利部）曾于2012年提案建请全面禁用百草枯以降低自杀率，但因对于农业影响太大而遭农政单位拒绝，[29]2016年春节后起，只禁用于红豆。2017年10月5日公告禁用24％百草枯溶液（soluble concentrates；SL）及33.6％巴达刈水悬剂（suspension concentrates；SC），2018年2月1日起禁止加工及输入，并自2019年2月1日起禁止分装、贩售及使用。但至2019年1月30日宣布，原订将在2019年2月1日禁止贩卖及使用的农药百草枯，为降低囤积农药产生之风险，微调禁令“延后至2020年2月1日实施”（禁止加工、输入及分装的时程仍依原公告办理）。[30]
另见
参考资料
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