Die Fakten zu Chlorpyrifos

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Zusammenfassung

Als die Environmental Protection Agency beschloss, Chlorpyrifos, ein in der Landwirtschaft weit verbreitetes Insektizid, nicht zu verbieten, behaupteten sowohl die EPA als auch ihre Kritiker, „solide“ oder „solide“ Wissenschaft unterstütze ihre Positionen. Die Forschung legt nahe, dass Chlorpyrifos die menschliche Gesundheit beeinflusst, aber diese Forschung hat einige Einschränkungen.

Die EPA unter der Obama-Regierung schlug im November 2015 vor, Chlorpyrifos zu verbieten. Aber EPA-Administrator Scott Pruitt umgekehrt, dass die Entscheidung im vergangenen Monat, argumentierte er auf „solide Wissenschaft verlassen.“

Pruitt, 29. März: Wir müssen den Tausenden von amerikanischen Farmen, die auf Chlorpyrifos angewiesen sind, Rechtssicherheit geben und gleichzeitig die menschliche Gesundheit und die Umwelt schützen. Indem wir die Schritte der vorherigen Regierung zum Verbot eines der am häufigsten verwendeten Pestizide der Welt rückgängig machen, kehren wir dazu zurück, fundierte wissenschaftliche Erkenntnisse bei der Entscheidungsfindung zu verwenden – und nicht vorgegebene Ergebnisse.

Sheryl Kunickis, die Direktorin des Büros für Schädlingsbekämpfungspolitik des US-Landwirtschaftsministeriums, unterstützte Pruitts Entscheidung und erklärte, sie sei „auf Beweise und Wissenschaft gestützt.Aber Jim Jones, Assistant Administrator bei der EPA bis Januar, sagte der New York Times, dass Pruitt Entscheidung ignoriert „Wissenschaft, die ziemlich solide ist.“ Die Times fügte hinzu, dass Jones – der zwischen 1997 und 2017 verschiedene Positionen bei der Agentur innehatte, einschließlich des Direktors des EPA Office of Pesticides Programs — sagte, dass „er glaubte, dass das Urteil Landarbeiter und exponierte Kinder einem unnötigen Risiko aussetzen würde.“Einige Studien deuten darauf hin, dass Chlorpyrifos Exposition zu Entwicklungsproblemen bei Kindern führen kann, zum Beispiel, aber sie sind Korrelationsstudien, was bedeutet, dass sie keine kausalen Zusammenhänge bieten. Die Forschung an Nagetieren hat jedoch kausale Zusammenhänge zwischen Chlorpyrifos und Entwicklungsproblemen gefunden.Andere Studien in menschlichen Populationen haben keine Korrelationen zwischen Chlorpyrifos und Entwicklungsproblemen bei Kindern gefunden, aber diese Forschung könnte unter dem leiden, was Wissenschaftler „verwirrende Variablen“ nennen, oder nicht verwandte Faktoren, die die Ergebnisse der Studie beeinflussen können.Mit anderen Worten, einige Untersuchungen deuten darauf hin, dass Chlorpyrifos eine Bedrohung für die menschliche Gesundheit darstellt, aber die Frage ist, ob es ausreicht oder nicht, um ein vollständiges Verbot des Insektizids zu rechtfertigen.

Wir nehmen keine Stellung zu den Entscheidungen der EPA. Wir können jedoch die Stärken und Grenzen der Forschung zu Chlorpyrifos skizzieren.

Einige Hintergrundinformationen zu Chlorpyrifos

Chlorpyrifos wurde erstmals 1965 als Insektizid registriert. Nach Angaben der EPA ist es das „am häufigsten verwendete konventionelle Insektizid“ in den USA mit rund 6 Millionen Pfund auf rund 10 Millionen Hektar zwischen 2009 und 2013 verwendet.

Es wird auf fast 50 verschiedenen Kulturen mit Sojabohnen, Mais, Luzerne, Orangen und Mandeln ganz oben auf der Liste in Bezug auf Pfund Chlorpyrifos angewendet. Die Landwirte wendeten Chlorpyrifos auch auf über 30 Prozent ihrer Apfel-, Spargel-, Walnuss-, Zwiebel-, Trauben-, Brokkoli-, Kirsch- und Blumenkohlkulturen an.

Nach Angaben der National Institutes of Health können Menschen Chlorpyrifos ausgesetzt sein, indem sie Lebensmittel einnehmen, die das Insektizid enthalten. Chlorpyrifos baut sich jedoch im Laufe der Zeit zu einer Substanz ab, die kein Gesundheitsrisiko darstellt — etwa 15 Tage bei Sonneneinstrahlung und „viel langsamer“ ohne Licht, sagt das NIH.

Menschen können dem Insektizid auch durch Einatmen, insbesondere aus der Raumluft, und durch die Haut ausgesetzt sein. Während Chlorpyrifos „selten in Trinkwasser und Außenluft gefunden wurde“, kann es „über weite Strecken in der Luft transportiert werden“, fügt das NIH hinzu. Die EPA weist auch auf die Möglichkeit einer Exposition durch behandelte Golfplätze hin.

Chlorpyrifos wird als „Breitspektrum“ -Insektizid bezeichnet, da es eine Vielzahl von Insekten abtöten kann. Aber seine potenziellen Auswirkungen gehen über Insekten hinaus.

Das Insektizid ist nach Angaben der National Institutes of Health „giftig“ für Vögel und „extrem giftig“ für Fische. Es ist auch „extrem giftig“ für Nichtzielinsekten wie Bienen.

Chlorpyrifos beeinflusst alle oben genannten Tiere, zusammen mit Menschen und anderen Säugetieren, auf ähnliche Weise — indem es zur Überstimulation des Nervensystems führt.

Tatsächlich zielt Chlorpyrifos auf den gleichen chemischen Weg im Körper ab wie Nervengifte wie Saringas. Sowohl Chlorpyrifos als auch Sarin gehören zu einer Klasse von Chemikalien, die Organophosphate genannt werden, von denen einige bereits von der EPA verboten wurden.

Bei hohen Dosen wirken sich Nervengifte, Chlorpyrifos und andere Organophosphate ähnlich auf den Menschen aus, nämlich indem sie eine ganze Reihe von Symptomen verursachen, darunter Kopfschmerzen, Übelkeit, Schwindel und Verwirrung. Bei sehr hohen Dosen können Organophosphate Erbrechen, Bauchschmerzen und Durchfall verursachen. Und bei immer höheren Dosen, etwa durch Verschüttungen oder Unfälle, können sie zum Tod führen.

Um klar zu sein, obwohl Chlorpyrifos und Sarin die gleichen chemischen Wege im Körper beeinflussen, ist Chlorpyrifos viel weniger toxisch als Sarin.

Wissenschaftler quantifizieren die Toxizität einer Chemikalie anhand einer Metrik, die als mittlere letale Dosis oder LD50 bezeichnet wird. Dies ist die Menge der Chemikalie, die benötigt wird, um 50 Prozent einer Studienpopulation abzutöten.

Die LD50 von Chlorpyrifos bei oraler Exposition wird auf 92 bis 276 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht geschätzt, während die LD50 für Sarin 0,071 bis 0,285 mg pro kg beträgt.

Allgemeiner gibt es eine „breite Palette von Toxizitäten“ unter Organophosphaten, erklärt die EPA. Da jedoch alle Organophosphate auf denselben chemischen Weg abzielen, kann die Exposition gegenüber mehreren Arten der Chemikalie „zu schwerwiegender additiver Toxizität führen“, fügt die Agentur hinzu.

Landarbeiter und andere Arbeiter, die täglich mit Chlorpyrifos und anderen Organophosphaten umgehen, haben das „höchste Expositionsrisiko“, sagt das NIH. Wenn das Insektizid in Häusern und Gärten zur Schädlingsbekämpfung versprüht wird, haben die Bewohner auch ein „höheres Expositionsrisiko“, fügt das NIH hinzu.

Aus diesem und anderen Gründen verbot die EPA im Jahr 2000 die Verwendung von Chlorpyrifos für Wohnzwecke, außer in ausgewählten Fällen, einschließlich der Verwendung in Ameisen- und Rotaugenköderprodukten.

Die EPA hat die Verwendung von Chlorpyrifos zwischen 2000 und 2012 weiter eingeschränkt.

Zum Beispiel verbot die Agentur ihre Verwendung bei einigen Kulturen wie Tomaten und beschränkte ihre Verwendung bei anderen Kulturen wie Äpfeln, Trauben und Zitrusfrüchten. Die EPA hat auch die Verwendung des Insektizids eingedämmt, indem sie die Rate, mit der es angewendet werden kann, reduziert und seine Verwendung in bestimmten Bereichen in der Nähe von Wohn- und öffentlichen Räumen verboten hat.

Im Jahr 2016 beschloss das Vereinigte Königreich, alle Verwendungen von Chlorpyrifos zu verbieten, mit Ausnahme von Brassica-Sämlingen, die eine bestimmte Methode anwenden. Brassica ist eine Gruppe von Kulturen, einschließlich Brokkoli, Kohl und Raps, von denen die letzte oft zur Herstellung von Öl verwendet wird.

Genug Beweise für ein totales Verbot?

Die Debatte darüber, ob Chlorpyrifos vollständig verboten werden soll oder nicht, hing in erster Linie von den Auswirkungen ab, die die Exposition auf die Entwicklung von Kindern und nicht auf Landarbeiter und andere Erwachsene hat. Wie Erwachsene können Kinder Chlorpyrifos aus Lebensmitteln, behandelten Golfplätzen und anderen Quellen ausgesetzt sein.

Im September 2007 beantragten das Pesticide Action Network North America und der Natural Resources Defense Council bei der EPA, Chlorpyrifos aus mehreren Gründen zu verbieten, von denen einige die Auswirkungen des Insektizids auf die Entwicklung von Kindern betrafen.

Zum Beispiel argumentierten die Petenten, die EPA habe es „versäumt“, Daten zu berücksichtigen, die „lang anhaltende Auswirkungen“ auf Kinder „durch frühzeitige Exposition“ belegen, und „Daten ignoriert“, die zeigten, dass es „keine Hinweise auf ein sicheres Expositionsniveau“ für Feten und Kinder gibt.

Im November 2015 schlug die EPA vor, die Verwendung von Chlorpyrifos vollständig zu verbieten, da sie „nicht in der Lage war, zu dem Schluss zu kommen, dass das Risiko einer Gesamtexposition durch die Verwendung von Chlorpyrifos dem Sicherheitsstandard entspricht.“

Mit anderen Worten, die EPA unter der Obama-Regierung folgte in ihrem Vorschlag, das Insektizid zu verbieten, dem Vorsorgeprinzip, das grob als Irrtum auf der Seite der Vorsicht angesichts der Unsicherheit definiert werden kann.Im November 2016 überprüfte die EPA ihren Vorschlag, das Insektizid zu verbieten, nachdem sie die Empfehlungen des wissenschaftlichen Beirats der Agentur berücksichtigt hatte. Das Gremium lehnte die Methode der EPA zur Quantifizierung des von Chlorpyrifos ausgehenden Risikos ab.Unter Verwendung einer anderen vom Gremium vorgeschlagenen Methodik kam die EPA jedoch zu dem Schluss, dass eine Reihe von Studien, obwohl „Unsicherheiten“ bestehen, „ausreichende Beweise“ dafür liefern, dass Kinder selbst bei geringer Chlorpyrifos-Exposition Auswirkungen auf die Entwicklung des Nervensystems haben. Aus diesem Grund behielt die EPA ihre Entscheidung bei, Chlorpyrifos vollständig zu verbieten.

In ihrer Ablehnung der Petition der Umweltgruppen behauptete die EPA unter Pruitts Leitung, dass die Auswirkungen einer geringen Chlorpyrifos-Exposition auf die Neuroentwicklung von Kindern ein „neuartiges, hochkomplexes und ungelöstes wissenschaftliches Problem“ seien.“ Aber im Gegensatz zur EPA unter Obama entschied die EPA von Pruitt, dass sie Chlorpyrifos nicht direkt verbieten würde, „ohne zuerst zu versuchen, zu einer klareren wissenschaftlichen Lösung zu kommen „, eine Aufgabe, die sie bis 2022 abschließen soll.

Was sagen Studien über Chlorpyrifos und seine Wirkung auf Kinder und Föten?

Einige der stärksten Forschungsergebnisse, die darauf hindeuten, dass Chlorpyrifos Kinder und Föten beeinträchtigt, stammen vom Columbia Center for Children’s Environmental Health an der Columbia University. In ihrem Bericht vom November 2016 über das Insektizid widmete die EPA Studien unter der Leitung von Virginia Rauh, der stellvertretenden Direktorin des Columbia Center, besondere Aufmerksamkeit.

Alle Studien von Rauh und ihren Kollegen stützten sich auf Blutproben, die direkt nach der Geburt aus den Nabelschnüren von Müttern entnommen wurden und die Chlorpyrifos-Spiegel direkt maßen.

Die Studien von Rauh und ihren Kollegen waren in dieser Hinsicht etwas einzigartig, da andere epidemiologische Studien, die die EPA auch in ihrer Analyse von 2016 verwendete, Chlorpyrifos-Metaboliten im Urin von werdenden Müttern und nicht direkt im Insektizid maßen.

Warum ist eine indirekte Messung von Chlorpyrifos potentiell problematisch?

Es ist möglich, dass Personen hohe Mengen an Chlorpyrifos-Metaboliten im Urin haben, aber nur eine geringe oder keine Exposition gegenüber Chlorpyrifos selbst haben. Dies liegt daran, dass Chlorpyrifos im Laufe der Zeit in der Umwelt abgebaut wird, sodass Einzelpersonen die abgebauten Substanzen — die Metaboliten — direkt aufnehmen können, beispielsweise als Rückstände auf Früchten. Und die Metaboliten selbst stellen keine Gesundheitsrisiken dar.

In einer Studie, die im Dezember 2006 in der Fachzeitschrift Pediatrics veröffentlicht wurde, untersuchte Rauhs Gruppe, welchen Einfluss die pränatale Exposition gegenüber Chlorpyrifos auf die kognitive und motorische Entwicklung von Kindern hat.

Die Forscher fanden heraus, dass 3-Jährige, die Chlorpyrifos pränatal „stark ausgesetzt“ waren, bei einem motorischen Entwicklungstest im Durchschnitt 6,5 Punkte weniger erzielten als Kinder, die dem Insektizid „wenig ausgesetzt“ waren. Sie fanden auch heraus, dass die hoch exponierten Kinder 3 erzielten.3 Punkte niedriger bei einem kognitiven Entwicklungstest im Durchschnitt, obwohl sie weniger Vertrauen in diesen zweiten Befund hatten. Diese Tests haben „moderate Vorhersagekraft für nachfolgende Intelligenz und schulische Leistung“, schreiben die Forscher.

Außerdem waren 3-Jährige, die pränatal hohen Chlorpyrifos-Spiegeln ausgesetzt waren, „signifikant häufiger im klinischen Bereich“ für Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung Probleme und pervasive Entwicklungsstörung Probleme, eine Kategorie von Störungen, unter die Autismus fällt, fanden die Forscher.

Die Gruppe weist jedoch darauf hin, dass ihre Studie die Chlorpyrifos-Exposition von Kindern nach der Geburt nicht berücksichtigen kann, da sie bei der Entbindung nur Nabelschnurblut entnommen haben.

In einer im April 2011 in der Zeitschrift Environmental Health Perspectives veröffentlichten Studie untersuchten Rauh und andere auch die Auswirkungen einer pränatalen Chlorpyrifos-Exposition auf die Intelligenz und das Gedächtnis von 7-Jährigen.

Sie fanden heraus, dass je mehr Exposition gegenüber dem Insektizid das Nabelschnurblut bei der Entbindung zeigte, desto niedriger der IQ und das Arbeitsgedächtnis des Kindes. Das Arbeitsgedächtnis „bewertet die Fähigkeit von Kindern, sich neue Informationen zu merken, sie im Kurzzeitgedächtnis zu halten, Informationen zu konzentrieren und zu manipulieren“, erklären die Forscher.

In einer anderen Studie untersuchten Rauh und Kollegen, ob Kinder mit hoher Chlorpyrifos-Exposition Tremor in ihren Armen hatten oder nicht, was ein neurologisches Problem ist.

Die Forscher baten zunächst Kinder im Alter von 9 bis 13 Jahren, eine Spirale auf ein Blatt Papier zu zeichnen. Ein auf Bewegungsstörungen spezialisierter Neurologe, der für die pränatalen Chlorpyrifos-Spiegel der Kinder blind war, bewertete diese Zeichnungen dann auf Anzeichen von Tremor.

Die im Dezember 2015 in NeuroToxicology veröffentlichte Studie ergab, dass bis zu 39,5 Prozent der Hochexpositionsgruppe Anzeichen von leichtem bis mittelschwerem Tremor zeigten, verglichen mit bis zu 22,8 Prozent in der Niedrigexpositionsgruppe.

In einer weiteren Studie untersuchten Rauh und andere, welche Auswirkungen eine pränatale Exposition gegenüber Chlorpyrifos auf die Gehirnstruktur haben könnte.

Die im Mai 2012 in Proceedings of the National Academies of Sciences veröffentlichte Studie ergab „signifikante Anomalien“ in der Morphologie des Gehirns von Kindern, die pränatal höheren Chlorpyrifos-Spiegeln ausgesetzt waren. Die Forscher fügen hinzu, dass ihre „Ergebnisse mit den Auswirkungen der frühen Entwicklungsexposition in Tiermodellen übereinstimmen.“

In der Tat, die „Auswirkungen von Low-Level-Organophosphat-Expositionen auf die Entwicklung des Gehirns in Tiermodellen“ ist das, was „ausgelöst“ die Untersuchung dieser Chemikalien Auswirkungen auf Kinder in erster Linie, schreiben sie.

Während die Studien von Rauh und ihren Gruppen suggestiv waren, hatten alle Stichprobengrößen unter 300 Kindern, was bedeutet, dass die Studien möglicherweise nicht für die breitere Öffentlichkeit gelten. Je größer die Stichprobengröße einer Studie ist, desto sicherer können Wissenschaftler zu dem Schluss kommen, dass ihre Ergebnisse der Gesamtbevölkerung entsprechen.

Eine zusätzliche Studie, die die EPA in ihrem Review 2016 ebenfalls berücksichtigte, umfasste jedoch 970 Teilnehmer und untersuchte die pränatale Pestizidexposition von Kindern allgemeiner.

Unter der Leitung von Irva Hertz-Picciotto, einer Umweltepidemiologin an der University of California, Davis, und anderen, ergab die Studie, dass Kinder im Alter von 2 bis 5 Jahren 60 Prozent häufiger an einer Autismus-Spektrum-Störung litten, ebenfalls eine Entwicklungsstörung, verglichen mit sich normal entwickelnden Kindern, wenn Organophosphate innerhalb von 1 angewendet wurden.25 Kilometer von ihren Häusern entfernt, während ihre Mütter schwanger waren.

Insbesondere bei Chlorpyrifos stellten die Forscher fest, dass alle 100 Pfund des Insektizids, das innerhalb von 1,5 Kilometern von schwangeren Müttern angewendet wurde, die Wahrscheinlichkeit erhöhten, dass ihr Kind eine Autismus-Spektrum-Störung entwickelte, um 14 Prozent.

In ihrer Überprüfung im Jahr 2016 stellte die EPA fest, dass einige Studien keinen Zusammenhang zwischen Organophosphaten und Entwicklungsproblemen bei Kindern fanden, insbesondere eine, die in China stattfand und eine andere, die in Kanada stattfand. In beiden Studien wurden die Chlorpyrifos-Metaboliten von Kindern (dh nicht die Chlorpyrifos-Spiegel direkt) nur einmal gemessen, was beide Autoren zugeben, schränkt ihre Ergebnisse ein.

Tatsächlich kommt die chinesische Studie, die von Shen Xiaoming, einem Arzt an der Shanghai Jiao Tong University, und anderen durchgeführt wurde, zu dem Schluss, dass ihre „Ergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden sollten und mehr Studien von in China lebenden Kindern sind gerechtfertigt.“

Es gibt noch andere Studien, die die Beziehung zwischen Chlorpyrifos und Organophosphaten im Allgemeinen und Entwicklungsproblemen bei Kindern untersucht haben, aber wir haben uns auf die Forschung konzentriert, der die EPA besondere Aufmerksamkeit schenkte, als sie vorschlug, das Insektizid zu verbieten.

Basierend auf den verfügbaren Forschungsergebnissen gibt es Hinweise darauf, dass Chlorpyrifos die Entwicklung von Kindern negativ beeinflusst. Aber diese Forschung hat einige Einschränkungen, und ob es genügend Beweise gibt, ist umstritten.

Anmerkung des Herausgebers: SciCheck wird durch ein Stipendium der Stanton Foundation ermöglicht.

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