Распространение диоксинов в окружающей среде
Токсикология диоксинов
“... диоксины и диоксиноподобные соединения представляют наиболее опасную химическую угрозу для здоровья, биологической целостности человечества и окружающей среды”. Б. Коммонер
Введение
Слова, взятые эпиграфом к этой лекции, принадлежат одному из крупнейших ученых нашего времени – замечательному американскому экологу Барри Коммонеру, одному из первых специалистов, осознавших планетарную опасность длительного загрязнения окружающей среды токсикантами, которые ныне широко известны как стойкие органические загрязнители (СОЗ). Действительно, это актуальнейшая проблема современности, с которой мы переходим в XXI век. СОЗ (или POPs – persistent organic pollutants) представляют собой химические структуры, в состав которых входят углерод и водород (а также и ряд других элементов, чаще всего хлор). Но почему же в последние годы именно эти соединения стали тревожной темой для обсуждения на международных ассамблеях и научных форумах, собраниях профессиональных союзов и других общественных организаций самого различного уровня? Дело в особенностях, присущих СОЗ. Большинство из них высокотоксичны и являются причиной целого ряда серьезных заболеваний. Они распространяются с воздушными и водными массами на огромные расстояния, включаются в пищевые цепи и накапливаются в организме человека и животных. При этом они чрезвычайно устойчивы к разрушению и существуют в среде десятки лет, оказывая на все живое свое пагубное действие. Поэтому заражение – СОЗ причисляют к глобальным экологическим проблемам, таким, как изменение климата на нашей планете, разрушение озонового слоя атмосферы, загрязнение вод Мирового океана и нарушение биоразнообразия. Эксперты Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) выделили группу из 12 наиболее опасных СОЗ. Ниже приведен список этой, так называемой, “грязной дюжины”.
|
|
|
Стойких органических загрязнителей
|
|
Среди указанных в этой таблице веществ 9 относятся к пестицидам, которые широко применялись еще в недавнее время и сегодня используются в некоторых странах. Наибольшую токсикологическую опасность представляют полихлорированные диоксины и фураны (ПХДД и ПХДФ), которые обычно рассматривают под общим названием “диоксины”, а также полихлорированные бифенилы (ПХБ). Учитывая общность основных характеристик всех СОЗ, поименованных в приведенном списке, их часто называют также диоксиноподобными соединениями (ДПС). Сомнительная честь лидера “грязной дюжины” принадлежит диоксинам. Их называют суперэкотоксикантами, а угрозу, которую они представляют для существования человечества, – “медленно развивающейся катастрофой”. Опасность заражения биосферы диоксинами и ДПС стоит в одном ряду с радиоактивным загрязнением как по своим масштабам, так и поражающему значению.
|
|
|
Диоксины представляют собой чужеродные живым организмам вещества (т.е. ксенобиотики), попадающие в окружающую среду с отходами ряда технологий, где используется хлор. Они никогда не были целевой продукцией и образовывались лишь в виде микропримесей, но сегодня, являясь одной из главных причин долговременного заражения биосферы, представляют несомненную и еще недостаточно оцененную опасность для окружающей среды и здоровья людей.
Опасность диоксинов обусловлена следующими их свойствами:
1. высочайшей токсичностью даже в малых концентрациях (эти вещества действительно суперэкотоксиканты, являющиеся клеточными ядами, поражающими все живое);
2. убиквитарностью (повсеместностью) их распространения в объектах окружающей среды (пищевые продукты, почва, воздух, вода);
|
|
|
3. чрезвычайно высокой устойчивостью к разложению, способностью сохраняться в среде десятки лет и мигрировать в пищевые цепи, попадая в конце концов в организм человека, вызывая там целый ряд токсических эффектов, выражающихся в широком спектре серьезных заболеваний. Настоящая лекция посвящена различным аспектам токсикологии диоксинов, непосредственным и отдаленным последствиям (механизмы, закономерности, эффекты) их воздействия на живые организмы и человека. Для облегчения восприятия приводится краткий глоссарий основных используемых терминов, принятых в современной научной литературе.
Краткая история диоксиновой проблемы
Целесообразность краткого освещения истории диоксиновой проблемы прямо связана с темой лекции, ибо подводит нас к пониманию того, почему и как загрязнение окружающей среды диоксинами привело к нарастанию во всем мире самых различных поражений основных органов и систем и, как следствие, – таких отдаленных токсических эффектов, как возникновение злокачественных новообразований, генетических нарушений, изменений репродуктивных функций и т.п., представляющих реальную опасность самому существованию человечества как биологического вида.
|
|
|
В тридцатые годы XX века развитие химической промышленности с использованием хлорных технологий привело к появлению среди рабочих подобных производств рецидивирующего и трудно поддающегося лечению воспаления сальных желез, известного под названием “хлоракне” (лишь в 1948 году хлоракне было официально признано профессиональным заболеванием). Это послужило первым серьезным сигналом об опасности, связанной с производством химических синтетических веществ, в состав которых входит хлор. Примесями, образующимися в процессе синтеза подобных веществ, и являются диоксины.
В 1929 году были впервые синтезированы полихлорированные бифенилы (ПХБ). В начале 30-х годов фирма Dow Chemical разработала метод получения полихлорфенолов для консервации древесины, ставших известными как “дауциды”, а уже в 1936 году в штате Миссисипи были обнаружены случаи хлоракне среди рабочих, использующих дауциды.
Производство электроизоляционных ПХБ – совола, а также совтола и гексола, чрезвычайно нужных веществ для конденсаторов и трансформаторов, в 1934 г. было налажено в СССР; в составе этих продуктов в качестве микропримесей присутствовали ПХДФ. В это же время началось развитие крупнотоннажных химических производств, при которых образуются диоксины. На одном из таких заводов всемирно известной фирмы Monsanto в США в 1949 г. отмечено поражение рабочих диоксинами (пострадало 288 человек). Тогда же в результате неконтролируемого синтеза трихлорфенола произошло загрязнение диоксинами территории завода фирмы BASF в Людвигсхафене (Западная Германия) и при этом заболело 75 человек. Спустя почти 40 лет в крови этих людей были выявлены высокие концентрации маркерного соединения диоксиновой группы – 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксина (ТХДД). В 1961-62 гг. и в 1965-67 гг. в Уфе на предприятиях “Химпрома” были отмечены массовые поражения рабочих при производстве гербицида 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты. Большой вклад в загрязнение окружающей среды диоксинами внесли война во Вьетнаме, промышленные аварии, мусоросжигательные заводы и пр.
Осенью 1964 года ВВС США приступили к массированным военным действиям с использованием гербицидных дефолиантов против вьетнамских партизан (операция Ranch Hand). В ходе этой войны было применено около 96000 тонн гербицидов, из них 57 тыс. тонн соединений, содержащих, по разным оценкам, от 170 до 500 кг диоксинов. Пострадало не только мирное население, но и сами американские солдаты, проводившие эту “экологическую” операцию. В середине 60-х годов упомянутая выше фирма Dow Chemical финансировала, так называемые, “научные исследования”, в ходе которых диоксины наносили на кожу заключенным. В 1968 году в юго- западной Японии (деревня Юшо) зарегистрирована массовая вспышка отравлений после употребления в пищу коммерческого рисового масла, которое случайно было загрязнено ПХБ и ПХДФ – пострадало 1786 человек. Этот эпизод получил название “болезнь Юшо” или “масляная болезнь”. Аналогичный случай имел место и позже на Тайване, когда в 1979 году пострадало около 2600 жителей области Ю-Ченг.
В 1971 г. в штате Миссури (США), где почва была загрязнена отходами химического предприятия, производившего трихлорфенол, произошло одно из самых трагичных событий, связанных с диоксинами. В результате потребовалось полностью эвакуировать население города Таймс Бич. Этот случай не был единственным. В 1978 году была выплачена компенсация за ущерб здоровью и эвакуировано 980 семей из Лав-Кэнэл близ Ниагарского водопада. Причина та же – высокое содержание диоксинов и ДПС в месте захоронения промышленных отходов.
Наиболее известна своими масштабами и трагическими последствиями химическая катастрофа в Севезо (Италия) летом 1976 г., на заводе фирмы ICMESA по производству трихлорфенола. В результате взрыва несколько килограммов ТХДД заразило обширную территорию. Пострадало около 1000 человек; число новорожденных детей с врожденными аномалиями развития увеличилось на протяжении двух лет в 15 раз. В 1993 году была установлена прямая зависимость между выбросом диоксинов и ростом злокачественных опухолей в Севезо. Промышленные аварии, сопровождавшиеся загрязнением окружающей среды диоксинами и ДПС, к счастью меньших масштабов, происходили и позже в разных странах. Так, в 1993 г. в Иркутской области (г. Шелехов) возник пожар, при котором сгорело около 500 тонн изоляционного кабеля из поливинилхлорида (ПВХ); более 600 пожарных имели признаки отравления, и спустя 5 лет в их крови обнаружен ТХДД. Надо сказать, что именно в последние годы зарегистрировано большое количество случаев загрязнения среды диоксинами, ПХБ и другими ДПС.
В 1980 году в Италии состоялась первая международная научная конференция “Диоксины и родственные соединения” (подобные форумы стали проводиться ежегодно в разных странах). Важно отметить, что в феврале 1997 г. в г. Лионе эксперты Международного агентства изучения рака (МАИР) признали, что ТХДД является “безусловным” канцерогеном для человека.
В 1995 году в России утверждена федеральная целевая программа “Защита окружающей природной среды и населения от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов на 1996-1997 гг.”. Однако лишь малая часть планируемых работ была реализована, первая же научная комплексная программа была начата в Башкирии. В Санкт-Петербурге с 1997 г. начата программа “Диоксины”. Свои национальные “антидиоксиновые” программы и планы действий имеют практически все промышленно развитые страны.
В последние годы произошли значительные сдвиги в подходах к решению проблемы СОЗ в целом. В 1998 г. в Монреале, в 1999 г. в Найроби и Женеве, в 2000 г. в Бонне прошли четыре раунда межправительственных переговоров (участвовало 128 стран) под эгидой ЮНЕП при участии новой мощной организации IPEN (Международная рабочая сеть за запрещение СОЗ), а в мае 2001 г. в Стокгольме будет принята конвенция о ликвидации СОЗ, что, безусловно, существенно поможет в решении проблемы диоксинов.
Но... один греческий фермер через Интернет сообщил, что через месяц после начала бомбардировок весной 1999 г. территории бывшей Югославии силами НАТО содержание ТХДД в спарже на границе Греции и Македонии увеличилось в 10 раз. Однако, все-таки военные конфликты носят экстремальный характер и, к счастью, не так уж часты; гораздо важнее – ежедневное потребление диоксинов... В этом отношении весьма показательна шокирующая история с “бельгийским диоксином”, случившаяся весной 1999 года. Корм для кур был загрязнен отработанным техническим маслом с примесями ПХБ и диоксинов. Выяснилось, что эти опасные вещества содержат не только курятина, но и яйца. В черный список попали еще и 500 свиноводческих хозяйств, также использовавших токсичные корма. Запреты на ввоз из Бельгии куриного мяса, свинины, молочных продуктов, сыра, сливочного масла, майонеза, даже знаменитых бельгийских кондитерских изделий и шоколада ввели Австрия, Швейцария, Германия, Нидерланды, Франция, США и другие страны. С 31 мая 1999 года Россия также запретила ввозить на свою территорию бельгийскую курятину. В Нижнем Новгороде опечатано 120 тонн “диоксиновых” цыплят, в Москве – почти 500 тонн, около 46 тонн птичьего фарша и мяса изъято из торговой сети Санкт-Петербурга. Однако здесь имеются проблемы. В большинстве стран проследить пути перемещения по рынку тех или иных партий товара несложно, поскольку их миграция детально фиксируется в компьютерах. В России тотальной компьютерной сети на продуктовом рынке пока нет, поэтому гарантировать, что в продажу не поступят “грязные” цыплята, вряд ли кто отважится.
Источники диоксинов
Диоксины никогда не производились и не производятся промышленно, они в малых количествах синтезируются для научно-исследовательских целей. Но диоксины образуются в виде примесей при производстве многих химических веществ, в состав которых входит хлор. Более того, как отмечает Б. Коммонер, “большое количество необходимых технических продуктов (например, растворители), которые и сами по себе являются токсичными, дают при попытках избавиться от них, и особенно при сжигании, новые токсичные вещества, включая и диоксин”. Пик выброса диоксинов пришелся на 60-70-е годы двадцатого столетия в результате расширения производства отбеленной бумаги, ПВХ, ПХБ и других веществ, для синтеза которых использовался хлор. Эксперты Международной программы химической безопасности (МПХБ) предложили следующую классификацию источников диоксинов:
1. Промышленные процессы. ТХДД образуется в результате химического синтеза при каталитическом хлорировании нехлорированного диоксина, при димеризации солей 2,4,5- три-хлорфенола (2,4,5-Т), производстве последнего из 1,2,4,5-тетрахлорбензола. ПХДД и ПХДФ образуются в качестве побочных продуктов в процессе производства хлорированных фенолов (ди-, три-, тетра- и пентахлорфенола), при получении гербицидов на основе хлорированных дифениловых эфиров. Следует отметить, что появление в объектах окружающей среды ТХДД связано, главным образом, с синтезом 2,4,5-Т, применением продуктов, полученных из этого соединения, и процессами сжигания.
2. Загрязнение промышленных продуктов. Наиболее значимы уровни загрязнения диоксинами (главным образом ТХДД) гербицидов на основе 2,4-ди- и 2,4,5-трихлорфеноксиуксусных кислот (2,4-Д и 2,4,5-Т), а также широко используемых в течение почти 50 лет хлорфенолов в качестве фунгицидов, инсектицидов, антисептиков и дезинфектантов, бактерицидного препарата гексахлорофена, гербицидов, синтезированных из хлордифениловых эфиров, гексахлорбензола, ПХБ. Максимальные уровни диоксинов в 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоте и пентахлорфенолятах могут достигать 2 и 85 мкг/кг соответственно.
3. Источники сильного загрязнения окружающей среды. К ним относятся промышленные аварии, нарушения правил захоронения промышленных отходов, интенсивное использование химических веществ в военных целях. В литературе имеется описание нескольких маломасштабных аварий на производствах 2,4,5-Т. Но наиболее известны химические катастрофы в Севезо и Уфе, возгорание электроизоляционного кабеля из ПВХ в г. Шелехов, о которых упоминалось выше, равно как события в Таймс-Бич и Лав-Кэнэл, применение боевого дефолианта – Orange Agent (смесь 2,4-Д и 2,4,5-Т, имеющая примесь диоксинов) в качестве средства ведения экологической войны. Сегодня на территории вьетнамской провинции Контум (области, наиболее подвергшейся диоксиновому загрязнению) содержится ТХДД в количествах, достаточных, чтобы отравить половину населения 73-миллионного Вьетнама.
4. Другие источники диоксинов в окружающей среде. К ним относятся термическое разложение технических продуктов, сжигание осадков сточных вод, муниципальных, медицинских и опасных отходов (например, изделий из ПВХ). Как отмечает один из известных в мире специалистов по диоксиновой проблеме Б. Коммонер, именно мусоросжигательные заводы (МСЗ) явились главным источником выбросов диоксинов в крупных промышленно развитых странах Западной Европы, США и Японии (в этих странах поступление диоксинов в биосферу в результате деятельности МСЗ составляет 70% их валового выброса). Источниками поступления диоксинов в среду, кроме того, служат:
o металлообрабатывающая и металлургическая промышленность (при электролизных методах получения никеля и магния из их хлоридов, литья стали и меди, переплавке лома железа, а также при производстве алюминия);
o регенерация проволочных материалов;
o выхлопные газы автомобилей, работающих на бензине, содержащем свинцовые присадки, сжигание автомобильных масел и бензина;
o целлюлозно-бумажная промышленность, использующая отбеливание бумаги хлором (диоксины найдены в пульпе, фильтратах, сточных водах, абгазах, твердых отходах, готовой продукции);
o возгорание и поломка электрического оборудования, где в качестве трансформаторной жидкости используются ПХБ;
o пожары в жилых помещениях и производственных строениях, где используются материалы из ПВХ;
o лесные пожары (леса, обработанные хлорфенольными пестицидами, а также дикие леса, где в образовании диоксинов принимает участие неорганический хлор);
o цементные печи, в которых происходит попутное сжигание твердых отходов;
o сжигание твердого топлива – торфа, угля, древесины;
o работа домашних печей, использующих “техногенную” древесину, уголь, нефть, мазут (количество диоксинов в саже варьирует в зависимости от вида используемого топлива и типа отопительных систем);
o крематории.
Распространение диоксинов в окружающей среде
Обычно особое внимание привлекают локальные загрязнения среды диоксинами, однако эти суперэкотоксиканты действительно распространены повсеместно. Они присутствуют во всех составляющих биосферы – и в воде, и в воздухе, и в почве. Более того, они мигрируют между этими средами (рис. 2). Так, к примеру, – выброс в атмосферу загрязненных диоксинами газов от мусоросжигательного завода или “диоксинового облака” химического производства приводит к попаданию диоксинов с осадками в водоемы и на почву; испаряясь с поверхности водяного зеркала, или с почвенной пылью диоксины снова оказываются в воздухе; смываясь атмосферными осадками, диоксины из почвы попадают снова в водоемы, а из последних опять могут загрязнять почву и воздух. Все это образует некий “порочный круг”, разорвать который весьма сложно. При этом ведь часть загрязнителей попадает в растения и биоту, приводя к возникновению таких же порочных трофических цепей. Безусловно, говоря о циркуляции в среде диоксинов, необходимо учитывать, так называемые, трансграничные переносы. Именно это во многом определяет и глобальность диоксиновой проблемы. Даже соблюдая все правила по обеспечению диоксиновой безопасности, никакое государство не застраховано от поступления диоксинов с водными и воздушными массами с сопредельных или даже весьма отдаленных территорий.
Для ориентировочного представления о том, каково же содержание диоксинов в объектах среды, следует привести некоторые цифры, которые представляют собой лишь выборочные данные по тщательно документированным исследованиям, проведенным сертифицированными методами в период 1990-1997 гг. (см. В. Худолей и др., 2000 г.)
Примеры уровней содержания диоксинов в воздухе, воде, почве.
| ||
| ||
| ||
| ||
| * питьевая вода |
При анализе этой таблицы видно, что фоновые концентрации диоксинов в атмосферном воздухе городской среды колеблются в достаточно широких пределах и составляют от 0,016 (курортный город Майами Вилла) до 6,40 пг ТЭ/куб.м (промышленный город Гетеборг). Фоновый уровень диоксинов в воде поверхностных водоемов широко варьирует от десятых долей до десятков пг ТЭ/л.
Почвенные грунты являются основным депо диоксина в окружающей среде. Для почвы концентрации диоксинов составляют от 12 до 14500 нг ТЭ/кг (Германия) и до 46200 нг ТЭ/кг (Россия, Чапаевск). Однако следует иметь в виду, что миграция диоксинов в почве зависит от сопутствующих загрязнителей и бионосителей, влияющих не только на глубину проникновения токсиканта в почву, но и на его связывание с компонентами грунта.
ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ДИОКСИНОВ В ОРГАНИЗМ И ТРОФИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
Один из ведущих отечественных экспертов в оценке диоксиновой опасности Б.Н.Филатов справедливо отмечает: "Сочетание химической и биологической стабильности веществ типа диоксина с высокой липофильностью приводит к широкому их распространению в объектах окружающей среды. Вследствие низкой летучести, высокой сорбционной способности, низкой растворимости в воде, транспорт этих веществ в окружающей среде осуществляется главным образом посредством твердых частиц, сорбирующих яды на своей поверхности (атмосферная пыль, почва, донные отложения, суспендирование в воде и пр.)...".
Учитывая основной путь перемещения диоксинов в природе: источник -> воздушная среда -> вода -> почва -> растения -> молочный скот -> молочные продукты -> человек -> грудное молоко кормящей матери -> новорожденный ребенок, - именно последний оказывается основным "потребителем" этих супертоксикантов, поскольку на каждом этапе пищевой цепи происходит многократное нарастание концентрации токсикантов (биомагнификация).
Через почву, с загрязнениями воды и воздуха диоксины поглощаются растениями, водными и почвенными организмами, которые служат пищей птицам, рыбам и млекопитающим, и в конце концов поступают в рацион человека. Общее представление об уровнях содержания диоксинов в основных пищевых продуктах дает таблица 3.
Таким образом, поступление диоксинов в организм человека осуществляется через потребление загрязненных ими пищевых продуктов, с вдыхаемым воздухом, питьевой водой и через кожные покровы. При этом количество попадающего в организм токсиканта в процентном соотношении составляет 94,77: 5,0: 0,2:0,03 соответственно. Отсюда понятно, что главным путем поступления диоксинов в организм человека является алиментарный, т.е. через продукты питания, с которыми население получает основное (примерно 95%) количество диоксина. Особо сильно загрязнены диоксинами морепродукты, в частности рыбы; попав в водную среду, эти токсиканты накапливаются в тканях гидробионтов, где их концентрация в десятки и сотни тысяч раз превышает содержание в гидросфере. Считается, что жители Швеции и Финляндии 63% собственно диоксинов и 42% фуранов получают через рыбные продукты. Концентрированные молочные продукты (масло, сыр) и мясо крупного рогатого скота, яйца и мясо птиц также могут содержать большое количество диоксинов. Кроме того, эти токсиканты могут попадать в организм из воздуха и с пылью (в США 2,2 и 0,8 пг ТЭ/день соответственно). Питьевая же вода существенного вклада в общее количество диоксинов, поступающих в организм, не вносит. Согласно стандартам США, "приемлемая" суточная доза - 0,1-0,006 пг ТЭ/кг (Environment Protection Agency и Food and Drug Administration соответственно), а суммарное поступление диоксинов в организм "среднего" американца составляет 119 пг ТЭ/день на кг веса.
Таблица 3.
Уровни содержания диоксинов в пищевых продуктах
| Страна Концентрация | (нг ТЭ/кг жира) |
| Коровье молоко | |
| Германия (Сев.-Западная Вестфалия) | 3,83 |
| Нидерланды | 1,50 |
| Швеция (Мальме) | 1,77 |
| Англия (Дербишир) | 3,64 |
| Мясо-молочные продукты | |
| Германия | |
| (масло) | 0,79 |
| (сыр) | 2,17 |
| (говядина) | 2,59 |
| Нидерланды | |
| (масло) | 1,78 |
| (сыр) | 1,41 |
| (печень) | 5,72 |
| США | |
| (говядина, вырезка) | 1,50 |
| Россия | |
| (масло) | 3,37 |
| (сыр) | 2,13 |
| (говядина) | 5,84 |
| Цыплята/куриные яйца | |
| Германия | 2,25/1,52 |
| Нидерланды | 1,62/2,62 |
| Англия | 5,41/8,26 |
| Россия | 4,5/- |
| Рыбные продукты | |
| Германия | |
| (сельдь) | 33,7 |
| (треска) | 42,7 |
| Нидерланды | |
| (морской угорь) | 48,6 |
| США | |
| (сом-кошка) | 42,9 |
| Россия | |
| (омуль) | 12,46 |
Известный немецкий специалист в определении диоксинов, поступающих из окружающей среды, П.Фюрст, указывает еще на один путь попадания этих токсикантов в организм человека - табачный дым. Выявлено, что в каждой выкуриваемой сигарете содержится 0,08-0,15 пг ТЭ/сигарету и при потреблении 20 сигарет в день курильщик получает 1,6-3 пг ТЭ/день. Для сравнения, по данным общей популяции того же исследователя, с пищей человек получает диоксинов - 70-200 пг ТЭ/день (1 -3 пг ТЭ/кг массы тела в день), с вдыхаемым воздухом - 4 пг ТЭ/день (0,06 пг ТЭ/кг массы тела/день) и с сигаретным дымом 1,6-3 пг ТЭ/день, т.е. 0,02-0,04 пг ТЭ/кг массы тела ежедневно.
БИОАККУМУЛЯЦИЯ ДИОКСИНОВ
Устойчивость диоксинов и ДПС против разрушения и трансформации не только в окружающей среде, но и биосредах является одним из условий их накопления в организме. Липотропность обеспечивает их проникновение и высокое содержание в жировых депо и тканях мозга и, что особенно важно и опасно, в грудном молоке млекопитающих, в том числе и человека. Таким образом, мы коснулись биоаккумуляции диоксинов, ее значения и практических аспектов.
Биоаккумуляция ТХДД изучена в модельных экспериментах. Было показано, что содержание радиоактивно меченного ТХДД в морских креветках Artemia sali-па и личинках комаров Aedes egypty было в 1570 и 9000 раз выше, чем в воде, соответственно. При анализах растительности из области Севезо после известной аварии было обнаружено до 50 мг/кг ТХДД. В последующие годы содержание диоксинов во вновь выросших растениях, не имевших прямого контакта с аэрозольным диоксиновым облаком, концентрация ТХДД резко снизилась. Через год после аварии в мякоти фруктов ТХДД не был обнаружен, но найден в кожуре в количествах до 100 нг/кг. Это свидетельствует о том, что загрязнение было обусловлено пылью, а не поглощением растениями. Содержание ТХДД в корнях многих растений, собранных на загрязненной диоксинами территории, было существенно выше, чем в почве и наземной части растений.
В двух водоемах испытательного полигона ВВС США во Флориде, где был распылен Orange Agent в 1962-1964 годах, через 10 лет ил содержал 10-35 нг/кг ТХДД. У рыб Notropis hypselopterus и Gambusia affinis из этих водоемов ТХДД был обнаружен в концентрации 12 нг/кг, а в кишечнике Lepomis punctatus до 85 нг/кг. В высоких концентрациях ТХДД был найден и в съедобной части сомов, карпов, окуней и чукчана из залива Сагино (Мичиган, США), вблизи предприятий, производящих гербицид 2,4,5-Т. В образцах тканей лососей и сельди из Балтийско го моря также обнаружены существенные концентрации ТХДД. В яйцах серебристых чаек, собранных в 1982 г. в районе Великих озер (США, Канада), был обнаружен ТХДД в концентрациях 9-90 нг/кг. На испытательном полигоне во Флориде, опрысканном большим количеством гербицидов в 1973-1974 гг., было установлено высокое содержание ТХДД в печени мышей - 540-1300 нг/кг, а внутренности ящериц содержали до 360 нг/кг. Высокие уровни ТХДД в печени домашних и диких животных были обнаружены и в загрязненных зонах Севезо и районов, к нему прилегающих.
У людей, находящихся на вершине трофической цепи, биоаккумуляция имеет исключительно важное практическое значение. В результате чрезвычайно медленного выведения диоксинов из организма и их липотропности, они интенсивно накапливаются, в основном, в жировой ткани. Показатель накопления диоксинов/фуранов в биосредах организма, т.е. жировые депо, кровь и материнское молоко (жирность которого обычно составляет 3,4-3,8%), можно использовать для оценки риска диоксиновой опасности.
Содержанию диоксинов в организме людей посвящен следующий раздел.
СОДЕРЖАНИЕ ДИОКСИНОВ
В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА
В России Госсанэпиднадзором принята допустимая суточная доза (ДСД) 10 пг/кг. Что это значит? А это значит, что человек весом 70 кг может "без последствий для своего здоровья" ежедневно потреблять 700 пг диоксина. В год это составит 255,5 нг, а в течение всей жизни (если считать среднюю продолжительность жизни 70 лет) - 18 мкг или 0,000018 г. А если следовать указанным выше американским стандартам, то эти цифры впечатляют еще больше, они ниже наших, российских, в 100-170 раз. Из этих простых арифметических расчетов понятно, что дозы выше указанных нанесут вред здоровью.
Один из авторитетнейших специалистов А. Шехтер в своей книге "Диоксины и здоровье" указывает на естественные различия поступающей дозы диоксинов для разных возрастных групп (табл. 4).
В жировой ткани японцев, перенесших болезнь Юшо, спустя 9 лет содержание ряда изомеров ПХБ и ПХДФ оказалось почти в 50 раз выше, чем у лиц, не употреблявших загрязненное рисовое масло. Подобные анализы проводились и в группах людей, подвергшихся воздействию диоксинов и ДПС.
Таблица 4.
Ежедневно поступающая доза диоксинов для различных возрастных групп
| Возраст | пг ТЭ/кг/день |
| Младенцы | |
| - вскормленные грудным молоком | 34-53 |
| - вскормленные искусственными молочными смесями | 0,07-0,16 |
| 1-4 года | 1-32 |
| 5-9 лет | 1-27 |
| 10-14 лет | 0,7-16 |
| 15-19 лет | 0,4-11 |
| Взрослые (20 лет и старше) | 0,3-3 |
Исследовалось содержание ТХДД в жировой ткани и плазме крови ветеранов вьетнамской войны и немецких рабочих гербицидных производств. Высокие концентрации ТХДД были обнаружены в этих образцах также спустя много лет, что говорит о низком уровне выведения и длительном времени полураспада диоксинов. Наиболее представительные сведения об уровнях диоксинов в общих популяциях людей, "не подвергавшихся" действию диоксинов, отражены в таблице 5.
Таблица 5.
Концентрация диоксинов в пробах тканей людей общей популяции
| Страна | Образцы тканей (к-во проб) | Концентрация (нг ТЭ/кг жира) |
| Германия | жир (20) | 18-122 (56) |
| кровь (102) | 11.6-93.5(40.8) | |
| Япония | жир (9) | 13 |
| Швеция | жир(18) | 2-6 |
| кровь (100) | 42 | |
| США | жир (80) | 15.8 |
| кровь (100) | 27.1 | |
| Россия | ||
| (Байкальск) | кровь (8) | 18 |
| (С-Петербург) | кровь(60) | 17 |
На основании результатов исследований грудного молока в 29 из 32 стран (рис. 3) обнаружено, что содержание в нем диоксинов значительно превышает стандарты, установленные в Бельгии, Голландии и Франции (3-7 нг ТЭ/кг жира). Приведенные на этом рисунке данные приводят к весьма важным соображениям, которые лучше всех выразил известный отечественный специалист и знаток проблемы С.С. Юфит: "Этот грустный расчет имеет самые серьезные последствия, так как вводит грудных младенцев в "группу риска", то есть в группу людей, подвергающихся особой опасности поражения диоксинами. В эту группу входят и рыбаки или лица, употребляющие в пищу много рыбы, и рабочие некоторых химических производств, и ветераны войны во Вьетнаме, и вьетнамские крестьяне, которых эти ветераны поливали "Оранжевым реагентом", содержащим диоксины, и пострадавшие от катастроф с выбросами диоксинов, и... грудные дети."
Вскармливаемые грудным молоком младенцы имеют более высокий уровень диоксинов, чем другие популяционные группы, и, таким образом, являются основными "потребителями" этих загрязнителей. Данное положение находит объяснение в том, что грудное молоко является вершиной трофических цепей/человека. С другой стороны, как отмечено выше, младенцы, вскармливаемые грудным молоком, получают 34-53 пг ТЭ/кг массы тела диоксинов ежедневно, тогда как дети того же возраста, находящиеся на искусственном питании, - 0,07-0,16 пг ТЭ/кг/день.
Таблица 6.
Диоксины в грудном молоке
| СТРАНА | КОРМЯЩИХ МАТЕРЕЙ (нг ТЭ/кг жира) |
| Албания | 4 |
| Австрия | 12 |
| Бельгия | 26 |
| Камбоджа | 3 |
| Канада | 14 |
| Хорватия | 11 |
| Чехия | 15 |
| Дания | 15 |
| Эстония | 17 |
| Финляндия | 15 |
| Франция | 20 |
| Германия | 15 |
| Венгрия | 8 |
| Япония | 30 |
| Иордания | 45 |
| Казахстан | 20 |
| Литва | 15 |
| Нидерланды | 30 |
| Норвегия | 11 |
| Новая Зеландия | 17 |
| Пакистан | 13 |
| Польша | 21 |
| Россия | 16 |
| Словакия | 14 |
| Южная Африка | 12 |
| Испания | 22 |
| Швеция | 22 |
| Таиланд | 3 |
| Великобритания | 22 |
| Украина | 12 |
| США | 17 |
| Вьетнам | 20 |
Указанные факты оказались достаточно впечатляющими и трудно оспариваемыми, потому вокруг необходимости грудного вскармливания возникли жаркие дискуссии, которые не утихли окончательно и сегодня. А может, действительно целесообразно вскармливать детей искусственными смесями ("infant formula"), тем более, что этот путь реально контролируем в отношении загрязнения такой пищи диоксинами? Не углубляясь в эту проблему (она со всеми pro et contra описана в нашей книге "Диоксиновая опасность в городе"), приведем лишь мнение экспертов ВОЗ: "...первичные профилактические меры контроля и снижения введения хлорорганических соединений в окружающую среду являются наиболее эффективным путем ликвидировать или минимизировать диоксиновую экспозицию. Использование и эмиссии подобных токсических веществ там, где это возможно, должно быть прекращено. Это жизненно необходимо, дабы такие жирорастворимые, биоаккумулирующие, токсические агенты были удалены перед тем как женщина забеременеет; в противном случае воздействие диоксинов внутриутробно или через грудное молоко - неминуемо".
Дата добавления: 2021-04-06; просмотров: 182; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!