Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги2 / monograph_1

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.02.2024
Размер:
3.96 Mб
Скачать

(de Wit et al., 2012). Матрасы меньшего размера (для детей), содержащие пенополиуретан, могут содержать антипирены вместо веществ, используемых в матрасах для взрослых. Проведённые тесты обнаружили компоненты Firemaster 550 и ПБДЭ в пенополиуретане, используемом в матрасах для переносных детских кроваток (Stapleton et al., 2011). Подушки и наматрасники не обязаны соответствовать требованиям огнестойкости, но наполненные пенополиуретаном, они могут содержать огнезащитные химические вещества. Средние уровни брома значительно выше в подушках из пенополиуретана. Показано, что люди, которые спят на подушках с высоким содержанием брома, имеют повышенный уровень ПБДЭ в крови (Imm et al., 2009).

Исследователь Cynthia Gaw провела эксперименты по оценке содержания бромированных антипиренов в образцах поролона более чем 50 наматрасников из 30 детских садов. Все спальные коврики для детских садов и 50% наматрасников, как было показано, содержали галогены вне зависимости от года покупки

иотсутствия норм горючести (Gaw, 2012). Наличие химических веществ в этих товарах, делает вывод исследователь, показывает несоответствие между стандартами воспламеняемости, практическим знанием по выбору антипиренов у производителей

ипотребителей. Стандарты воспламеняемости должны быть пересмотрены, а антипирены требуют дальнейших исследований, прежде чем они будут признаны безопасными.

3.3.3.Электроника и электрические устройства

С1970-х гг. электронная промышленность была одним из крупнейших потребителей бромированных антипиренов. Это – бытовая электроника (например: смартфоны, телевизоры, видеорегистраторы, ноутбуки); оборудование для связи и информационных технологий (например: микропроцессоры, компьютерные серверы, модемы, принтеры, копировальные аппараты, факсимильные аппараты, радиоприёмники); электроприборы (холодильники, пылесосы, сушилки для белья, посудомоечные машины); электрические детали (например: разъёмы, USB-порты,

81

вилкиирозетки,выключатели);проводаикабели(например:изолированные электрические провода и кабели, транспортные приложения, такие как компьютерные кабели, а также кабели и проводка в автомобилях); транспорт, авиация и медицина (печатные платы, компьютеризированные приборные доски, пульты управления, диагностическое оборудование); специальные военные и аэрокосмические приложения.

До поэтапного отказа в электронике использовался в основном окта-БДЭ. Затем наиболее распространёнными антипиренами, добавляемыми в электронное оборудование, являлись ТББФ А и дека-БДЭ. В одном исследовании оба эти химических вещества были обнаружены в каждой пробе, взятой с компьютеров. Компьютеры считаются значительным источником воздействия дека-БДЭ через пыль школ, домов, офисов и предприятий. Электроникатакжеможетбытьважнымисточникомантипиренов вжилыхдомах.ГБЦДД,используемыйвэлектронномоборудовании, был обнаружен в более высоких уровнях в грудном молоке у матерей из Бостона (США), проживающих в домах с бóльшим количеством стерео- и видеоаппаратуры (Carignan et al., 2012).

3.3.4. Строительная отрасль

Перечень антипиренов, используемых в строительстве

истроительных материалах, включает в себя: электрические провода и кабели; изоляционные материалы (например: пенополистирол и пенополиуретан); краски и покрытия, которые наносятся на различные строительные материалы, включая стальные конструкции, металлические листы, дерево, гипс и бетон; конструкционные и декоративные изделия из дерева и приспособления; кровельные компоненты; композитные панели.

Изоляцияпенопластомширокоиспользуетсявтечениепоследних 50 лет в жилых домах. Производителям не требуется включать антипирены в пену, но нередко они добавляют ГБЦДД и TББФ А. Два из наиболее часто используемых антипиренов в пенопластовой изоляции, ГБЦДД и TББФ А, могут мигрировать из изоляции

ипоступать внутрь человека ингаляционно или энтерально.

82

3.3.5. Транспорт (самолёты, поезда, автомобили)

Антипирены используются в: чехлах, наполнителях, подголовниках и подлокотниках; текстильных коврах и шторах; боковых стенках и потолочных панелях; внутренних конструкциях, включая приборные панели и изоляционные панели; покрытиях и оборудовании для электрических и электронных кабелей; батарейных ящиках и лотках; автомобильных бамперах; стереосистемах, GPS и других компьютерных системах.

Показано, что уровни брома в подушках автомобильных сидений значительно коррелировали с уровнями ПБДЭ, измеренными в крови автомобилистов. Автомобильные сиденья, изготовленные из тканевой обивки, имели уровень брома, который был почти в 25 раз выше, чем у изделий из кожи (Imm et al., 2009). Высокие концентрации TББФ А также были обнаружены внутри автомобилей, автобусов и вагонов метро (Staaf, Ostman, 2005). Исследователи из экологического центра обнаружили бромированные антипирены в 44 из 150 автомобильных кресел, проанализированных в 2011 г. (Ecology Center, 2011). В исследованиях были рассмотрены концентрации часто используемых антипиренов в салоне автомобиля (Hartmann et al., 2004). Ни один из антипиренов не был обнаружен внутри машины при нормальном использовании в течение 9 мес. В экстремальных условиях (внутренняя часть автомобиль закрыта и нагрета до 65 °C) концентрации антипиренов были в 5–10 раз ниже рекомендуемых пределов.

83

ГЛАВА 4. МОНИТОРИНГ БРОМИРОВАННЫХ АНТИПИРЕНОВ

ВОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

ИВ ЧЕЛОВЕЧЕСКОМ ОРГАНИЗМЕ. ПЕРСИСТИРОВАНИЕ

БРОМИРОВАННЫХ АНТИПИРЕНОВ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ,

БИОАККУМУЛЯЦИЯ И БИОМАГНИФИКАЦИЯ

Большинство антипиренов, используемых в полимерах, не поддаются биологическому разложению и, следовательно, имеют тенденцию накапливаться в окружающей среде и являются стой-

кими (Yuan et al., 2020).

После первоначальных опасений, возникших в Германии в 1986 г., ЕС опубликовал в 1991 г. проект поправки к Директиве ЕС 76/769/ЕЕС, которая по существу запрещала использование всех ПБДЭ в течение пяти лет. В 1994 г. эта Директива была отозвана, поскольку последующие исследования поставили под сомнение прежние опасения. В то же время, другие организации

(например, US Environmental Protection Agency, OECD, EU) ини-

циировали анализ рисков, связанных с этими соединениями. Наличие бромированных антипиренов было показано

в воздухе, осадке сточных вод, донных отложениях, рыбе, птицах и млекопитающих, в грудном молоке, крови и жировой ткани человека (de Wit, 2002). Появляется всё больше доказательств того, что ПБДЭ сохраняются в окружающей среде и накапливаются в живых организмах (Wu et al., 2019), результаты токсикологического тестирования указывают на то, что эти химические вещества могут обладать гепатотоксичностью, нейротоксичностью, токсическим действием на щитовидную железу.

4.1. Бром и его соединения в природе

Бром встречается в окружающей среде в основном в виде бромид-иона вместе с хлоридсодержащими минералами и в мор-

84

ской воде, где он обычно составляет около 65 частей на миллион, хотя в Мёртвом море он находится на уровне около 5000 частей на миллион. Неудивительно, что морская, а затем и наземная жизнь смогла приспособиться к этим уровням брома и со временем биосинтезировать целый арсенал встречающихся в природе броморганических соединений. Они оносятся примерно к 3800 известным галогенорганическим соединениям, которые включают около 2200 хлорорганических, 1950 броморганических, 95 йодорганических и 100 фторорганических соединений (Gribble, 2003). Такой высокий уровень содержания броморганических соединений может показаться неожиданным, поскольку мольное соотношение [Cl]/[Br] в морской среде составляет порядка 500:1. Это может быть следствием более низкого окислительного потенциала бромид-иона, что может увеличить вероятность вовлечения ионов брома в биоорганические синтетические реакции.Известно,чтонекоторыеферменты(бромопероксидазы) могут катализировать окисление иона брома перекисью водородадо бромноватистой кислоты, котораяможет затембромировать органические соединения (Hewson, Hager, 1980).

Важно, что ПБДЭ встречаются в природе. Как известно, это метаболиты морских бактерий, зелёных и красных водорослей, губок, которые обычно обладают антимикробной активностью, используемой для обеспечения преимуществ соответствующим хозяевам.ПримерыПБДЭузелёныхикрасныхводорослейигубки показаны на рисунке 11.

Не менее двух таких природных ПБДЭ идентичны синтетическим ПБДЭ. Эти два природных ПБДЭ были выделены из китового жира (из Mesoplodon mirus), изотопным методом подтверждено их природное происхождение. ПБДЭ, имеющие как природное,такиантропогенноепроисхождение,являютсяметок- силированнымиПБДЭ:МеО-БДЭ-17иМеО-БДЭ-68(Reddyetal., 2004; Teuten et al., 2005). Таким образом, когда ПБДЭ обнаруживаютсяурыбиморскихмлекопитающих,возможно,чтоониимеют природное происхождение.

85

Рисунок 11. Полибромированные метаболиты морских

(a) – красных водорослей, (b) – зелёных водорослей и (c) – губок

По содержанию ПБДЭ в дикой природе имеется больше данных, чем по другим антипиренам. Эти данные показывают, что ПБДЭ широко распространены в дикой природе Европы, Австралии, Северной Америки и Арктики.

4.2.Результаты мониторинга бромированных антипиренов

вокружающей среде

Врезультате исследований по программам мониторинга окружающейсредывЕвропе,Азии,СевернойАмерикеиАрктике были обнаружены следы нескольких ПБДЭ в человеческом грудном молоке, в рыбе, водоплавающих птицах и других объектах окружающей среды. Наличие ПБДЭ в живых организмах и в воздухе Арктики указывает на перенос ПБДЭ на дальнее расстояние по воздуху (Law et al., 2003).

Исследования также указывают на то, что воздушные и океанские течения из Западной Европы и Восточной части Северной Америки являются важными источниками этих загрязняющих

86

веществ. Концентрация антипиренов, как правило, самая высокая в высших морских хищниках, включая популяции косаток на Аляске и чаек из Баренцева моря, с максимальными концентрациями у животных, обитающих вблизи населённых пунктов (de Wit et al., 2010).

Канадские и норвежские учёные сообщали об обнаружении ПБДЭ в жировой ткани взрослых и половозрелых самок белых медведей, отловленных между 1999 и 2002 гг. в Арктике, Канаде, Восточной Гренландии и Шпицбергене, а также у самцов и самок, отловленных с 1994 по 2002 гг. на Северо-Западе Аляски

(Muir et al., 2006).

Антипирены присутствуют как в речных, так и в глубоководных морских млекопитающих. Эти загрязнители концентрируются в морских млекопитающих из-за персистентности, неспособности животных биотрансформировать органические загрязнители и высокого положения млекопитающих в морской пищевой цепи. Так, концентрация ПБДЭ в дельфинах и акулах на несколько порядков выше, чем в рыбах более низкого трофического уровня, что доказывает биомагнификацию в морской пище-

вой цепи (Johnson-Restrepo etal.,2005). ГБЦДД и ПБДЭ наблюда-

ются в морских млекопитающих, особенно в их жировых тканях и грудном молоке. Содержание ПБДЭ в рационе немигрирующих морских тюленей с участков в штате Вашингтона, Британской Колумбии и Флориды стали проблемой. У побережья Флориды экспоненциальноеувеличениеконцентрацийПБДЭбылиотмечены как у акул, так и у дельфинов.

Обнаружение ПБДЭ в морских млекопитающих, обитающих

воткрытом море, питающихся глубоководными морскими видами, указывает на то, что ПБДЭ также находятся в глубоководных океанических пищевых цепях (Law et al., 2003). Японские глубоководные акулы имеют один из самых высоких уровней ПБДЭ

вжире. Эти акулы популярны из-за относительно больших размеров. Их печень, содержащая жир, рекламируется как пищевая добавка (Akutsu et al., 2006). Исследователи обнаружили ПБДЭ

вкосатках, обитающих в Пьюджет-Саунде (заливе Тихого океана

87

у западных берегов Северной Америки), лососе, скопе, рыбе реки Колумбия и человеческом грудном молоке. Уровни ПБДЭ, обнаруженные у данных косаток, были в 2–10 раз выше, чем у китов

вдругихчастяхмира,ауровни,обнаруженные,вгрудноммолоке, были в 20–40 раз выше, чем в Европе и Японии.

Умедведей гризли Британской Колумбии, питающихся лососем из северной части Тихого океана, обнаружены более высокие уровни ПБДЭ (БДЭ-47), чем у медведей гризли, питающихся наземными животными и растительностью. У последних отмечены более высокие уровни биоаккумулятивного анитипирена:

БДЭ-209 (Christensen et al., 2005).

Повышенное содержание ПБДЭ наблюдается в водоплавающих птицах Северной Америки. Наземные птицы Северной Америки и Китая демонстрируют одни из самых высоких концентраций БДЭ-209 из зарегистрированных в дикой природе, что указывает на то, что городская среда вообще, и переработка электроники, в частности, может увеличить воздействие дека-БДЭ

(Chen, Hale, 2010).

О глобальном распространении антипиренов свидетельствует обнаружение нескольких антипиренов в воздухе над северной частью Тихого океана, Индийским океаном в направлении полярных регионов, и в антарктическом ледяном щите.

ПБДобладаютлипофильнымисвойствами,чтопозволяетсделать вывод о высоких способностях к биоаккумуляции и биомагнификации.Этоподтверждаетсярезультатамимониторингаживой природы. Коэффициент биоконцентрации (КБК) по гексабромдифенилу для различных видов рыб составлял от 10 000 концентрации, кратной для ПБД в речной воде (< 0,1 мкг/л), до 4700–16000.

Концентрации гексабромдифенила (ПБД-153), обнаруженные в липидных фракциях белых полярных медведей, приблизительно в 100 раз превышали значения у кольчатых нерп

вВосточной Гренландии, что является доказательством биомагнификации по морской пищевой цепи.

На основании очень высоких значений коэффициента биоконцентрации (КБК): в диапазоне 4700–18 100 (большинство

88

превышает 5000) и биомагнификации в водных пищевых цепях гексабромдифенил квалифицируется в качестве вещества, обладающего высоким потенциалом биомагнификации, сопоставимым с гексахлордифенилом, способность к биоаккумуляции которого доказана.

Вконце 1980-х гг. ПБД были обнаружены с диапазоном концентраций 15–15 000 мкг/кг липидов в рыбах Великих озёр США – зоне максимального загрязнения. Концентрация ПБД

вяйцах хищных птиц составляла от 0,02 до 0,25 мкг/кг сырого веса. В Европе ПБД-153 был обнаружен в рыбах из рек Германии и Швеции, в концентрациях от 0,3 до 0,6 мкг/кг липидов, в северных оленях Швеции на уровне 0,04 мкг/кг липидов. В Европе ПБД были обнаружены в тюленях, кайрах и белохвостых орланах (3–280 мкг/кг липидов). Концентрации всех ПБД в пробах, взятых в районе Балтийского моря, были выше концентраций в пробах, отобранных в Северном Ледовитом океане. Концентрации ПБД-153, обнаруженные в морских рыбах, варьировали от 0,2 до 2,4 мкг/кг липидов.

Внастоящее время воздействие ПБД на человека невелико, поскольку они более не производятся и не используются. В целом, уровни содержания ПБД в окружающей среде снизились с 1970-х гг. Однако население, проживающее в непосредственной близости от загрязнённых областей, возможно, продолжает подвергаться воздействию ПБД и в настоящее время.

При мониторинге населения других стран были выявлены кон- генерыПБДвматеринскоммолокевГермании:отпента-доокта-БДЭ

вконцентрациях от 0,002 до 28 мкг/кг липидов. Наиболее распро- странённымибыли2,2’4,4’,5,5’-гексабромдифенил(ПБД-153)иещё два изомера гептабромдифенила – 2,2’,3,4’,5,5’,6- и 2,2’,3,4,4’,5,6’- гептабромдифенил (ПБД-187 и ПБД-182) (Darnerud, 2003).

ВАрктике и Северной Атлантике, где традиционный рацион населения включает мясо хищных животных, воздействие ПБД сохраняется. Так, в жировых тканях гринды обнаружен ГБД на уровне до 17 мкг/кг липидов, что указывает на его наличие в пищевом рационе народов Севера (AMAP, 2004).

89

Исследования показали стремительное повышение концентрации пента-БДЭ в окружающей среде и организме человека

сначала 1970-х гг. до середины или конца 1990-х гг., затронувшее уязвимые экосистемы и виды. Особенно велик риск загрязнения и воздействия на экосистемы Арктики.

Особыеконгенеры,оттетра-догекса-БДЭ,являютсяформами, наиболее часто обнаруживаемыми у диких животных и человека. Низкобромированные ПБДЭ (тетра-БДЭ, пента-БДЭ и гекса-БДЭ) содержатся в коммерческих пента-БДЭ и окта-БДЭ продуктах и являются конгенерами, наиболее часто выявляемыми в окружающей среде и представляющими опасность для здоровья человека. Сумма вышеперечисленных фактов вызывает тревогу в связи

свозможным неблагоприятным воздействием на людей и дикую природу с течением времени, если эти вещества продолжат производиться, высвобождаться и накапливаться в окружающей среде.

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) сослалось на оценки рисков ЕС при принятии решения ввести фактический запрет на производство или покупку пента- и окта-БДЭ в США. Используя регулирующий закон, EPAс января 2010 г. потребовало предварительного уведомления о любом производителе или импортёре пента-БДЭ и окта-БДЭ (USEPA, 2004).

EPAпризвалокконкретныммерампоограничениюрисковот пента-БДЭ из-за «опасения по поводу воздействия производства полиуретананаводныеобъектыипочвуибеспокойстваовторичном отравлении окружающей среды как локально, так и регионально в результате воздействия производства и/или использования пенополиуретана» (ECB, 2000). В отношении окта-БДЭ EPA сослалось на обеспокоенность ЕС о риске «вторичного отравления через дождевого червя эфирным компонентом гексабромдифенила в коммерческом продукте окта-БДЭ» (ECB, 2003a).

Пента- и окта-БДЭ были включены в список стойких органических загрязнителей или «СОЗ» Стокгольмской конвенцией в 2009 г.

21 апреля 2014 г. Япония уведомила, что отзывает свои исключения для следующих применений окта-БДЭ: утилизация из-

90

Соседние файлы в папке книги2