Диоксины что это такое
Окружающая среда напичкана рукотворным ядом диоксином
Человек немало сделал для облегчения своей жизни на земле. Но одновременно, по глупости или по незнанию, создал массу проблем для своего здоровья, напичкав окружающую среду рукотворными ядами. Одни из наиболее опасных – диоксины, которые образуются при производстве традиционных удобрений (пестициды, гербициды и т.п.), целлюлозы, нефтепродуктов, химических товаров и даже порой при хлорировании воды. Как защититься от этого яда?
Чтобы разобраться в этом, корреспондент «Правды.ру» встретился с главным научным сотрудником Института народнохозяйственного прогнозирования Центра демографии и экологии человека, доктором медицинских наук, профессором Борисом Ревичем.
— Борис Александрович, объясните, что же такое диоксины и так ли страшен черт, как его малюют?
В общем-то, «черт» действительно достаточно страшен. Диоксины – это высокотоксичные вещества, содержащие хлор, которые в естественном виде в природе не встречаются. Диоксины и диоксиноподобные вещества возникают, например, при интенсивном сгорании мусора (упаковочной пленки, пластиковых бутылок), состоящего из неорганических веществ, где есть молекулы хлора. Именно поэтому за диоксиновым фоном очень пристально следят, например, в Европе, где много мусоросжигательных заводов и большая плотность населения.
— О какой продукции вы говорите?
Например, об отбеливателях, что производятся на старых технологических линиях. Там диоксины попадают в готовую продукцию, а даже ничтожное его количество уже несет опасность для эндокринной и репродуктивной систем человека. Специалисты многих институтов работали в городе Чапаевске (Самарская область), обследовались рабочие завода по производству хлорсодержащих пестицидов и жители этого города.
Полученные данные позволяют сказать, что диоксины влияют на весь репродуктивный цикл. Они вызывают бесплодие, нарушение сперматогенеза у мужчин. Если зачатие ребенка и происходит, то очень высок риск спонтанных выкидышей. Беременность протекает тяжело, у новорожденных большое число патологий. Дети болеют намного чаще, чем их сверстники в других местах.
— Правда ли, что большинство диоксинов мы съедаем вместе с пищей?
Около 97% мы действительно съедаем вместе с мясом, рыбой, морепродуктами, маслом и молоком. Вдохнуть с воздухом можно 3,5%, а с питьевой водой диоксинов в организм попадает ничтожно мало. Главная опасность в том, что это вещество накапливается в жировой ткани. Диоксины можно найти в костном мозге, печени, селезенке, почках. А за 7 лет из всего объема попавшего в организм вещества выводится только половина первоначальной дозы.
— Выходит, что защиты от диоксинов никакой? Нельзя же совсем отказаться от еды?
Абсолютной защиты не существует, но это вещество относится к липофилам, то есть растворяющимся в жире. Учитывая эту особенность, можно проводить некоторую профилактику. Скажем, очень важно, как питается будущая мама во время беременности. Даже если она живет не в загрязненной местности, желательно не употреблять жирную пищу. Особенно остро этот вопрос стоит для жителей прибрежных районов Арктики. В их рационе очень много жирной рыбы и мяса тюленей, т. е. доза попадающих в организм диоксинов очень высока.
Постарайтесь объяснить детям, почему так опасно жечь неорганику, ведь сразу ничего не почувствуешь, но, учитывая способность этого вещества к накоплению, рано или поздно диоксин себя проявит.
Отказ от ответственности: этот контент, включая советы, предоставляет только общую информацию. Это никоим образом не заменяет квалифицированное медицинское заключение. Для получения дополнительной информации всегда консультируйтесь со специалистом или вашим лечащим врачом.
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Диоксины что это такое
2.1.2. Проблема диоксинов ставится достоянием общественности.
2.2. Открытие и начало изучения диоксина.
2.2.1. Исследования в зарубежных странах.
Таким образом, в конце 50- х годов была выявлена причина частых поражений техническим трихлорфенолом и установлен факт токсичности диоксина и тетрахлордибензофурана. Более того, в 1961 г. К. Шульц опубликовал подробные сведения о чрезвычайно высоком токсичности диоксина для животных и показал особую опасность хронического поражения этим ядом. Так, через 25 лет после появления в природе диоксин перестал быть неизвестным “хлоракногенным фактором”.
Одновременно с диоксином в качестве хлоракнегенного фактора постулировался и 2,3,7,8-тетрахлордибензофуран (2,3,7,8-ТХДФ). Однако особое внимание к себе этот ксенобиотик привлек как микропримесь к полихлорбифенилам (ПХБ), широко используемым в качестве жидких диэлектриков, теплоносителей, гидравлических жидкостей и т.д. Обусловленные ксенобиотиоком массовые поражения людей (в 1968 г. в Японии и в 1979 г. на Тайване) были связаны с попаданием ПХБ в рисовое масло, что привело к так называемой болезни Юшо-Ю Ченг (острое поражение печени, сопровождающееся многочисленными побочными эффектами).
Наличие микропримесей диоксинов ПХДД и ПХДФ с фрагментами 2,3,7,8- Cl 4 в продукции хлорных производств явилось причиной многочисленных поражений людей в различных странах мира в 60-70-е и даже 80-е годы. Их попадание в корм неоднократно наносило ущерб бройлерной промышленности США. Поражение людей и длительное заражение диоксинами различных объектов наблюдалось многократно и в непромышленной сфере, например при непродуманной утилизации отходов хлорных производств, при пожарах на электросиловых точках, где сосредоточено большое количество полихлорвиниловых изоляционных материалов или имеются трансформаторы (конденсаторы), заполненные ПХБ, в том числе в смеси с хлорбензолами.
История овладения научным сообществом знаниями о диоксинах как экологической опасности общепланетарного масштаба богата событиями и по-своему драматична. После первых статей о 2,3,7,8-ТХДД, опубликованных в 1956-1957 гг. и содержавших главным образом медицинскую информацию, за отдельными исключениями, на эту проблему легла многолетняя завеса молчания. Объясняют этот феномен обычно соображениями секретности, связанными с такими токсикологическими характеристиками веществ этого типа, что их стали называть смертельными молекулами, суперядами и т.д. Соответственно, у определенных слоев общества возникал соблазн рассматривать диоксины как прямое средство ведения химической войны. Гербицидная война США во Вьетнаме, невольным участником которой стал высокотоксичный 2,3,7,8-ТХДД, подтверждает не беспочвенность этой мысли.
Однако с конца 60-х годов покров тайны, который окутывал диоксиновую проблему в странах Запада, был в значительной мере сброшен, причем в первую очередь именно в США. Опасность диоксинов, в том числе опасность долговременного заражения ими живой и неживой природы, оказалась объектом внимания исследователей промышленно развитых стран. Еще задолго до окончания войны во Вьетнаме в научной печати появился ряд острых и доказательных предостережений о диоксиновой опасности. Были опубликованы также многочисленные научные данные, касающиеся большинства важнейших аспектов диоксиновой проблемы. Стало известно, например, о содержании ПХДД в обращающихся на сельскохозяйственном рынке гербицидах и хлорфенолах, а также ПХДФ в коммерческих ПХБ.
Были опубликованы данные о распределении и бионакоплении диоксина в водных экосистемах, об их подвижности и устойчивости в почве, о фоторазложении диоксинов в природных условиях и вообще об их устойчивости при различных воздействиях, об их образовании при пиролитических процессах. Появились и первые сообщения о взаимоотношении диоксинов с живыми организмами, в том числе с растительными и животными, а также о токсикологии диоксинов и механизме их токсического действия.
В начале 70-х годов достоянием научного сообщества стали первые результаты анализа промышленных аварий на хлорфенольных производствах США, Великобритании, Германии, Чехословакии и Нидерландов с однозначным указанием на их диоксиновую природу. Были опубликованы данные изучения заболеваний людей (хлоракне) и домашних животных в связи с их диоксиновым происхождением, а также об опасных для здоровья людей количествах диоксина, найденных в коммерческом ГХФ, применяемом в фармацевтических целях.
Следует еще раз подчеркнуть, что все эти данные были опубликованы в 1968-1974 гг., т.е. задолго до окончания войны во Вьетнаме (1975 г.), причем часть материалов была обнародована до окончания химического этапа этой войны, завершившегося в 1971 г. В последующие годы поток сообщений по диоксиновой проблематике приобрел лавинообразный характер. Таким он остается до наших дней.
2.2.2. Проблема диоксинов в СССР и России.
Таблица 2. Массовые поражения персонала заводов бывшего СССР диоксинами ПХДД и ПХФД в процессе изготовления продукции
5.2. Диоксины и родственные им соединения
В настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека в биосфере циркулирует большое количество различных чужеродных для человека соединений, или ксенобиотиков, многие из которых имеют исключительно высокую токсичность.
В малых дозах диоксины вызывают мутагенный эффект, отличаются кумулятивной способностью, ингибирующим и индуцирующим действием по отношению к некоторым ферментам живого организма, вызывают у человека повышение аллергической чувствительности к различным ксенобиотикам. Их опасность очень велика даже в сравнении с тысячами других токсичных примесей. Комплексный характер действия этой группы соединений приводит к подавлению иммунитета, поражению органов и истощению организма. В природной среде эти суперэкотоксиканты достаточно устойчивы и могут длительное время находиться в ней без изменений. Для них, по существу, отсутствует предел токсичности (явление так называемой сверхкумуляции), а понятие ПДК теряет смысл.
Организм человека подвержен действию диоксинов через воздух (аэрозоли), воду, а также пищевые продукты. Они могут накапливаться в жирах (в ходе их технологической переработки) и не разрушаются при кулинарной (тепловой) обработке, сохраняя свои токсические свойства.
(1)
Через несколько лет в г. Севезо (Италия) на химическом заводе произошла катастрофа, в результате которой сотни тонн пестицида 2,4,5 –трихлорфеноуксусной кислоты (2,4,5 – Т) (2) были распылены в окрестностях предприятия. Погибло много людей и сельскохозяйственных животных. В выбросе оказалось около 3–5 кг диоксинов, о чем тогда не было известно.
(2)
Уместно отметить, что ни в тканях эскимосов, замерзших 400 лет назад, ни в тканях мумий индейцев, найденных на территории современного Чили, не удалось обнаружить диоксины даже в следовых количествах. Они порождение современной цивилизации, результат хозяйственной деятельности человека в промышленно развитых странах.
(3) (4)
В родственных полихлорированных бифенилах два ароматических кольца связаны обычной химической связью:
Токсическое действие соединений (3) и (4) зависит от числа атомов хлора и их положения в структуре молекулы. Максимальной токсичностью обладает 2,3,7,8–тетрахлордибензодиоксин (2,3,7,8–ТХДД), затем 1,2,3,7,8–пентахлордибензодиоксин. Близки к ним производные фуранового ряда, в частности 2,3,7,8–ТХДФ, и его Cl5–изомер. Эти соединения имеют токсичность на много порядков выше, чем, например, широко известный ДДТ:
ДДТ может вызывать инверсию пола. В одной из колоний чаек в Калифорнии после обработки гнезд ДДТ появилось в четыре раза больше женских особей, чем мужских. Когда в яйца чаек впрыскивали ДДТ, половина мужских зародышей превратилась в женские.
Водоросль кладофора за три дня извлекает из воды столько ДДТ, что его концентрация возрастает в 3000 раз. Асцидии концентрируют ДДТ в миллион раз.
Некоторые из диоксинов близки к отравляющим веществам типа зарина, замана и табуна. Однако их опасность состоит не в ядовитости как таковой, а в способности вызывать аномалии в работе генетического аппарата организма. При этом различают первичные и вторичные эффекты влияния на организм.
Первичный эффект связывают с высоким сродством и специфичностью по отношению к цитозольному Ah-рецептору, контролирующему активацию генов А1 и А2 на 15-й хромосоме человека, накоплению неспецифических ферментов (монооксидаз), известных как Р–4501А1 и Р–4501А2. Комплекс 2,3,7,8–ТХДД с рецептором может принимать участие в подавлении гена на 16-й хромосоме человека, продуцирующего другой фермент: монодионоксиредуктазу. Диоксины проявляют сродство к тироксиновому рецептору в ядре клетки, что приводит к его накоплению в ядре. То есть действие диоксинов направлено на отобранные в ходе эволюции регуляторные механизмы живой клетки, запускаемые рецепторными белками с однотипным активным центром.
К структурно родственным диоксинам соединениям, являющимся токсикантами окружающей среды, относятся хлорорганические пестициды, в структуре которых присутствуют ароматические ядра: ДДТ, гексахлорциклогексан и др. Они также обладают высокой устойчивостью в окружающей среде. Так, период полураспада ДДТ равен от 15 до 20 лет.
Для млекопитающих, как и для птиц, хлорорганические пестициды опасны тем, что влияют на репродуктивную функцию (особенно на стадии развития эмбрионов). При высокой устойчивости в окружающей среде и широком распространении действия этого типа пестицидов во многом аналогично влиянию диоксинов и дибензофуранов. Контакт с этими пестицидами может вызвать гибель животных или патологию внутренних органов. Созданы довольно жесткие нормативы по содержанию пестицидов в природных объектах, особенно в пресных водоемах, ибо накопление пестицидов в рыбе является источником их проникновения в организм человека. Именно рыбу предлагают считать индикатором, своего рода биологической мишенью для оценки степени загрязнения водных экосистем. Анализ содержания ДДТ в балтийской салаке показал, что хлорированные углеводороды прочно вошли в состав всех звеньев экосистемы Балтийского моря.
Яды и жертвы: диоксины
Совсем экзотическим было отравление через поцелуй наложниц, которые с детства приучались и адаптировались к яду до такой степени, что его концентрация в слюне была губительной для другого человека. Наутро обладатель наложницы проснуться уже не мог. Яды подсовывали вместе с кремом для кожи, шампунем, помадой, впускали в помещение через канализацию. Но всё же традиционный путь отравления едой остался наиболее распространенным.
Человек со своими замыслами всегда находился в поисках наиболее сильного яда и вот дошёл до диоксина – токсиканта, занимающего третье место по токсичности среди всех известных ядовитых веществ. О диоксинах говорили во время их экологического бума, но потом забыли, пока диоксины не всплыли на Украине, но уже совсем в ином качестве.
Диоксины – это группа соединений, состоящих из двух ароматических колец, соединённых в соседних положениях через атомы кислорода, и содержащих галогены (чаще всего хлор) как заместители в ароматическом кольце. Под термином диоксины (правильнее дибензо(п)диоксины) часто подразумеваются и их ближайшие родственники – дибензофураны, у которых вместо двух кислородных мостиков один.
Диоксины являются малоизученными веществами по причине их относительно недавнего обнаружения и сложности анализа. О диоксинах существует множество диаметрально противоположных мнений. Приводятся данные, что диоксины находятся и в ископаемых образцах как продукт горения, пожаров, вулканической деятельности, может быть, даже деятельности бактерий. Но всё же подавляющее количество диоксинов попадает в окружающую среду благодаря человеческой деятельности. Основные источники диоксинов – это сжигание мусора, выплавка стали, целлюлозно-бумажные комбинаты, химические заводы, работающие с галогенами, а чаще всего с хлорсодержащим сырьём.
В принципе диоксины образуются в результате неполного сгорания органических веществ в присутствии хлора. Даже горение топлива в двигателе автомобиля является источником образования диоксинов. Общее количество диоксинов, образующееся ежегодно в результате антропогенной деятельности человека в мире, исчисляется несколькими килограммами, но это настолько опасные вещества, что и от этих нескольких килограмм, рассеянных по всему земному шару, человечество подвергается сильному негативному эффекту.
Установлено, что диоксины влияют на кожу, поражают печень, желудок, разрушительно воздействуют на нервную систему. Есть предположение, что диоксины являются сильными канцерогенами, хотя некоторые исследователи склоняются к тому, что диоксин, имеющий сродство с некоторыми рецепторами и подходящий, как ключ к замку, к ряду рецепторов и жизненно важных макромолекул, меняет их пространственную структуру, например ДНК, и делает их более подверженными к воздействию других канцерогенов. Т.е. диоксин является своеобразным катализатором рака и веществом, подавляющим иммунитет подобно вирусу СПИДа. Из живого организма диоксины очень сложно удаляются. Являясь липофильными соединениями, они накапливаются в жировой ткани, печени, проявляя своё воздействие и через 15, и через 25 лет.
Диоксины не производятся в промышленном масштабе, являясь только побочными веществами некоторых органических синтезов. Вооружённые силы США обрабатывали большие территории Вьетнама, Камбоджи и др. стран, в которых велись боевые действия, дефлиантами, производными хлорфенолуксусных кислот, в которых как примесь содержались диоксины. У людей, работавших с этими дефолиантами, зафиксированы случаи рождения детей с врождёнными уродствами. И после этого к свойствам диоксинов стали добавлять – обладают отдалёнными эффектами на будущие поколения.
За этими словами скрывается страшная способность диоксинов менять генетическую структуру клетки. В Советском Союзе, как и в мире, были аварии на заводах, приводящие к загрязнению окружающей среды диоксинами. Уфа, Стерлитамак и другие города печально известны диоксиновым загрязнением. Тогда с диоксинами боролись экологи, отчасти медики.
Но теперь, после криминальной диоксиновой истории на Украине, на это вещество стоит взглянуть по-новому. Рассматривая этот исторический факт с отравлением кандидата в президенты Украины, можно только ужаснуться способностям человека использовать во зло любые достижения медицины, химии, токсикологии и хочется верить, что подобных случаев в истории больше не случиться.
Виталий Липик, кандидат технических наук, Минск, специально для “ПРАВДЫ.Ру”
От редакции: давний автор “ПРАВДЫ.Ру”, молодой белорусский ученый Виталий Липик не так давно вернулся со стажировки в университете Монпелье (Франция). Сейчас Виталий Тадеушевич работает в родном Минске, занимается прикладными экологическими исследованиями.
Отказ от ответственности: этот контент, включая советы, предоставляет только общую информацию. Это никоим образом не заменяет квалифицированное медицинское заключение. Для получения дополнительной информации всегда консультируйтесь со специалистом или вашим лечащим врачом.
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Биологическая активность диоксинов
Таблица 1 Предельно допустимые концентрации диоксинов в окружающей среде 1
Среда | США | Германия | Италия | Нидерланды | СССР 1988 г. | СССР 1991 г. |
Воздух, пг/м 3 : | ||||||
Населенные пункты | 0,02 | — | 0,04 | 12 | 2,12 | — |
Рабочие места | 0,03 | — | 0,12 | — | — | — |
Вода хозяйственно-питьевая, пг/л | 0,013 | 0,01 | 0,05 | — | 0,26 | 20 |
Сельскохозяйственные угодья, нг/кг | 27 | 25 | 10 | 10 | 0,13 | — |
Донные отложения, нг/кг | — | — | — | — | 9 | — |
Пищевые продукты, нг/кг | 0,001 | — | — | — | 0,036 | — |
Молоко, пересчет на жир, нг/кг | — | 1,4 | — | 0,1 | — | 5,2 |
Рыба, пересчет на жир, нг/кг | — | — | — | — | — | 88 |
Таблица 2 Предельные допустимые концентрации вредных веществ
Вещество | Воздух (на 1 м 3 ) | Вода (на 1 л) |
Алилмеркаптан, нг | — | 0,2 |
Бенз(а)пирен, пг | — | 5 |
Бериллий, нг | 1 | 0,2 |
Ртуть, нг | 0,3 | 0,1 |
Оксид углерода, мг | 1 | — |
Оксид азота, мг | 0,1 | — |
Мышьяковистый водород, мг | 0,3 | — |
Свинец и его соединения, нг | 0,7 | — |
Видно, что токсичность диоксинов примерно в 100-1000 раз больше, чем паров ртути и фтористого бериллия 5.
Источники диоксинов
Таблица 3 Зависимость концентрации диоксинов в отходящих газах от состава шихты и температуры холодильной камеры
Физико-химические свойства диоксинов
Обеспечение экологической безопасности
Химические технологии уничтожения
440, с твердым KOH или NaOH. При 90-100 °С этот реактив разрушает галогенорганические соединения до эфиров и спиртов соответствующих щелочных галогенов.
Образующиеся продукты не токсичны. Эффективность разрушения составляет 99,41-99,81 %, а высокотоксичных ТХДД и ТХДФ 96,24-98,60 %. Представляет интерес разложение ТХДД диоксина методом гетерогенного фотохимического разрушения. Например, в Германии разрабатываются методы каталитического разрушения ПХДД и ПХДФ при невысоких температурах. Нагрев диоксинов типа ОХДД с порошком меди при 280 °С уже через 15 мин приводит к разрушению диоксинов с эффективностью 99,9999 %.
Очистка и реабилитация объектов
Таблица 4 Перечень мероприятий по обеззараживанию заводов [2]
10 при повышении температуры до
50 °С. в этих условиях при реакции озона с водой образуется радикал ОН-, очень эффективный окислитель. Скорость и степень разрушения диоксинов зависят не только от температуры и рН, но и от структуры токсичных веществ в отходах. Медленнее всего разлагаются диоксины типа ОХДД и ОХДФ. В сточных водах степень разрушения диоксинов не превышает 95 %.
Для извлечения следовых количеств высокотоксичных диоксинов из промышленных сточных вод и жидких отходов успешно используются эффективные сорбенты, в том числе специально обработанные глины. Кроме того, находят применение химически модифицированный оксид алюминия, природный смектит, обработанный солями меди, и другие. Отметим, что использованные глины подлежат захоронению.
Американская фирма «Синтекс» разработала метод удаления следовых количеств ПХДД и ПХДФ из прудов, отстойников для сточных вод и скважин. Метод основан на коагуляции и флокуляции солями алюминия. В полевых условиях используют сульфат алюминия. Эффективность осаждения возрастает с добавлением незараженных полимерных веществ с высокой молекулярной массой. Установлено оптимальное соотношение полимер/Al, при котором удаляется из воды 49-52 % диоксина ТХДД.
Полы, настилы, стены, технические установки типа электрических трансформаторов очищают в некоторых случаях с помощью ультрафиолетового излучения мощностью