Биосфера_Экосистемы / Лекц Диоксины

Диоксины – экосупертоксиканты

Политическая история диоксинов. История диоксинов - печальная повесть об ужасных заболеваниях, возникавших неожиданно у рабочих химической промышленности; о бездумном невнимании людей к выбросам токсичных отходов; о постоянном, повторяющемся раз за разом отрицании своей вины со стороны владельцев химической индустрии; об их попытках скрыть факты о действии диоксинов, а когда эти факты становились известными, исказить их.

Начнем с с событий которые привели к эвакуации Таймз Бич. 26 мая 1971 года около 10 кубометров т что считалось техническим маслом, было разбрызгано по грунту на находившемся неподалеку ипподроме, чтобы пыль не мешала скачкам. Три дня спустя ипподром был усеян трупами мертвых птиц, а еще через день заболели три лошади и наездник. К июню умерли 29 лошадей, 11 кошек и 4 собаки. В августе шестилетняя дочь одного из владельцев ипподрома заболела и была доставлена в детскую больницу Сент-Луиса с неясными тяжелыми симптомами почечного заболевания. 3aболели еще несколько взрослых и детей. И только в августе 1974 года, после того, как верхний слой земли на глубину 30 см был удален и вывезен, ипподром стал безопасен для людей, домашних животных и птиц. С этого началось десятилетие исследований, споров и домыслов, кульминацией которого стала эвакуация Таймз Бич.

Потребовалось три года работы лабораторий штата и правительства США, чтобы установить причину всех этих заболеваний и смертей. В грунте, взятом на ипподроме, был обнаружен диоксин в концентрации 30-53 части на миллион. В результате стало ясно, что «техническое масло» представляло собой химические отходы завода в Вероне, штат Миссури, где производился трихлорфенол - промежуточный продукт для получения 2,4,5-Т, гербицида «Оранжевый реагент», который распылялся в огромных количествах во время войны во Вьетнаме.

Оранжевый реагент (Agent Orange) - одна из нескольких гербицидных рецептур армии США, использовавшихся во время Вьетнамской войны. Все эти рецептуры (Орандж I, Орандж II, Пурпурная, Розовая, Зеленая, а также Диноксол и Триноксол) представляли собой смеси различных эфиров дихлор- и трихлорфеноксиуксусных кислот, которые содержали примесь диоксинов. По расчету А.В.Фокина и А.Ф.Коломипца только во Вьетнаме было распылено по данным, официально признанным США, 57 тыс. тонн этих гербицидов, в которых содержалось около 500 кг диоксинов. По другим расчетам «только» 170 кг, но, все-равно, это очень большая величина и в результате пострадали не только народы и природа Индокитая (распыление проводилось не только во Вьетнаме, но и в Камбодже и Лаосе), но и сами американские солдаты, проводившие эти распыления.

Почему химический завод, созданный для производства трихлорфенола, продуцирует также и диоксины? Объяснение этому лежит в особом характере процессов получения химических веществ, которые совершенно отличны от любого другого производства. Скажем, когда делают автомобиль, то собирают вместе куски металла, стекла, резины и многих других материалов, но ни один из них не изменяется. Отходы состоят только из остатков электропроводки, краски или, может быть, разбитого ветрового стекла. Этих отходов образуется гораздо меньше, чем автомобилей, но и их хороший хозяин легко может употребить в дело.

Однако, цель химического производства состоит как раз в изменении веществ, перегруппировке атомов и создании новых молекул. В таких химических реакциях бесчисленное число молекул сталкиваются друг с другом, их атомы соединяются и разъединяются, создавая множество различных молекулярных группировок. Для улучшения производства конкретного вещества химики стараются проводить реакции в условиях, обеспечивающих контроль за температурой, давлением и прочими параметрами, и, кроме того, вводят катализаторы. Но процесс никогда не бывает совершенным; некоторые нежелательные молекулы оказываются очень стабильными и больше не изменяются - это и есть примеси, загрязнения.

Диоксины являются такими высокостабильными соединениями. При получении трихлорфенола, а также в большинстве других реакций, в которых участвуют органические (т. е. содержащие углерод) соединения и хлор, образуется диоксин, а однажды образовавшись, он остается как нежелательная примесь. В силу самой своей природы, образование подобных примесей, многие из которых токсичны, принципиально заложено в химическое производство. Токсичные загрязнения не являются просто следствием дурного хозяйствования или управления, они есть неотъемлемая часть производства, основанного на использовании хлора. Более того, некоторые из необходимых технических продуктов (например, растворители), которые и сами по себе являются токсичными, дают при попытках избавиться от них и особенно при их сжигании, новые токсичные вещества, включая диоксины.

С начала 1970-х годов были затрачены огромные усилия для того, чтобы понять, почему диоксины столь опасны в столь малых количествах. Однако сам факт того, что диоксиноподобные вещества - сложные, высокохлорированные органические соединения, очень токсичны, был известен или должен был быть известен гораздо раньше. И снова открытие было сделано здесь, в Миссури, в 1930-х годах на заводе «Монсант» в Аннистоне, штат Алабама. В течение года после начала работы завода большинство рабочих было поражено хлоракне и многими другими болезнями. Хлоракне - опасное системное заболевание, внешне выражающееся в появлении тяжелой формы угрей, уродующих кожу.

В 1936 г. два врача из Атланты опубликовали в журнале «Архив дерматологии и сифилологии» историю болезни одного из рабочих «Монсанто»: «О.Д., негр, 26 лет, начавший работать на установке для перегонки хлорированного бифенила в апреле 1930 г.». Они сообщили, что у пациента развилась тяжелая форма хлоракне и замечают, что он еще в декабре 1933 г. «жаловался на вялость, потерю аппетита и потерю либидо». Либидо - половое влечение.

С тех пор мы очень часто можно услышать одну и ту же басню: «Единственным проявлением диоксинового поражения у человека является хлоракне». Но каждое следующее исследование все шире развертывало весь спектр разрушительного влияния диоксинов на человека. Эти исследования не только подтвердили реальность симптомов О.Д., но и выявили много других признаков поражения диоксинами.

Канцерогенная опасность диоксинов сыграла ключевую роль в эвакуации Таймз Бич и в общей оценке риска для здоровья, связанного с диоксинами. В 1978 г первый обстоятельный эксперимент на животных показал, что крысы и мыши питавшиеся пищей, содержащей диоксины, заболевают раком чаще остальных. Е 1985 г. Управление по охране окружающей среды США (ЕРА) (ЕРА - Environmental Protection Agency – одна из крупнейших и авторитетнейших правитель структур в США. ЕРА является ведущим государственным источником руководств, справочников, разъяснений, баз данных и информации о технологиях и ноу-хау, относящихся к охране окружающей среды) опубликовало свою первую официальную оценку риска заболевания вызванным воздействием диоксинов. На основании тестов на животных и соображений о возможных механизмах химической индукции рака было сделано заключение, что доза 0,006 пикограмм на килограмм веса человека в день является предельно допустимой дозой для взрослого человека и составляет 320 триллионных частей грамма в день на человека. Такая ежедневная доза приводит к риску возникновения рака с вероятностью один к миллиону в течение жизни. И, следовательно, диоксины должны рассматриваться как одни из наиболее потенциально опасных синтетических канцерогенных химических веществ. ЕРА установило, что люди подвергаются риску заболевания с шансами один на миллион, проживая вблизи участков грунта, уровень загрязнения которого составляет одну часть на миллиард (то есть 1 грамм диоксинов находился в 1000 тоннах фунта или составе из 25 вагонов по 40 тонн фунта каждый). Когда выяснилось, что загрязнение грунта в Таймз Бич значительно превышает этот уровень, ЕРА решило эвакуировать город.

Но понятие «безопасного уровня загрязнения» включает в себя больше, нежели защиту здоровья населения или оценку состояния окружающей среды.

Сторонники пороговой концепции считают, что поступление с пищей от одного до трех пикограммов на килограмм веса в день является «безопасным». К сожалению, исследования содержания диоксинов в тканях тела, проведенное ЕРА, показало, что в США в среднем этот уровень уже достигнут. Ранее Том Вебстер и Барри Коммонер показали, что этот уровень предполагает риск забовевания раком с вероятностью 330 на миллион. По-видимому, американцы уже достаточно отравлены диоксинами из тех широко распространенных источников, которые поставляют диоксины с «приемлемым» риском заболевания один на миллион и которые вызывают также множество других опасных заболеваний. Таким источником, согласно отчету ЕРА (1995 г.), является, главным образом, пища.

Д-р Арнольд Шектер, который был первооткрывателем в этой области, закончив исследования по содержанию диоксинов в пище в США сделал основной вывод, заключающийся в том, что типичный ежедневный рацион содержит от 0,3 до 3,0 пикограмм на килограмм веса (уровень, который обеспечивает риск заболевания раком в течение жизни с вероятностью 50-500 на миллион). Новая оценка риска ЕРА сообщает, что если диоксиноподобные соединения типа ПХБ включить в оценку, то средняя величина для США будет составлять 3-6 пикограмм на килограмм веса в день и, соответственно, канцерогенный риск будет составлять от 500 до 1000 на миллион. Как сообщает (достаточно деликатно) новый отчет ЕРА, «весомые доказательства заставляют предположить, что влияние этих химических веществ на человека проявляется при концентрациях, равных или близких к существующему в настоящее время фоновому загрязнению».

Проще говоря, ситуация такова: общее количество выброшенных в окружающую среду в США диоксинов и диоксиноподобных соединений так велико, что уже заразило всю популяцию этим чрезвычайно токсичным веществом до такого уровня, который может приводить к многочисленным серьезным расстройствам здоровья. Сюда включается и средняя вероятность возникновения рака от 100 и более на миллион для всего населения США. Эта величина в 100 раз больше, чем тот стандарт риска, который заставляет ЕРА принимать срочные меры по санации, как это было, например, в Таймз Бич.

ЕРА также признает, что новые представления об опасности диоксинов далеко выходят за рамки канцерогенного эффекта. Имеющийся или близкий к нему уровень загрязнения диоксинами и диоксиноподобными соединениями для населения США включает следующие неканцерогенные эффекты:

• разрушение эндокринных гормональных систем, особенно тех, которые связаны с половым развитием;

• вредное воздействие на критических стадиях развития эмбриона, например, поражение нервной системы плода;

• нарушение развития иммунной системы, приводящее к возрастанию чувствительности к инфекционным заболеваниям.

Все это дефекты, передающиеся по наследству, они влияют на развитие плода в результате воздействия диоксинов на организм матери, а иногда и отца. В своем седьмом двухгодичном отчете по экологическому воздействию устойчивых токсичных веществ, таких, как диоксины, на Великие озера. Международная Объединенная Комиссия (International Joint Commission/ IJQ пишет, что мы оказалась лицом к лицу с катастрофической перспективой этой угрозы.

Почему столь мощные биологически активные вещества образуются при нормальном функционировании химической промышленности? Почему ординарные коммерческие продукты вроде ПХБ или обыденные побочные продукты многочисленных химических заводов содержат такие вещества, как диоксины, действующие в организме подобно гормонам?

Гормоны - химические вещества, вырабатываемые в организме и обладающие чрезвычайно высокой биологической активностью. Даже очень малые их количества могут вызвать резкое изменение в деятельности организма. Так, 1 г инсулина может понизить содержание сахара в крови у 125 000 кроликов.

Диоксины и диоксиноподобные химические вещества сейчас широко известны как «экологические гормоны», потому что они вторгаются в сложные системы природных гормонов, которые регулируют половое развитие и другие процессы развития эмбриона - и нарушают их. Это рукотворные вещества, которые в самых минимальных количествах могут совершенно изменить природные биохимические процессы, определяющие пути развития, роста и поведения живых существ. Однако, на самом деле, диоксины не являются гормонами. Этот термин применяют к ограниченному кругу химических веществ, которые продуцируются внутри живых клеток, а вовсе не в реакторах химических заводов. В этом роковое отличие молекул диоксинов от гормонов. Для молекул диоксинов характерно наличие атомов хлора, которые, связываясь с атомами углерода, и создают токсическую мощь диоксинов. И напротив, ни один природный гормон не содержит хлора.

В отличие от обычных продуктов фармацевтики, диоксины не проверяются годами в лаборатории и на пациентах, чтобы была уверенность в том, что от них будет больше пользы, чем вреда. В отличие от обычных лекарств, они не прописываются врачами для применения пациентами с целью лечения установленной болезни. Вместо этого, диоксины и диоксиноподобные вещества в громадных количествах выбрасывались, в окружающую среду задолго до того, как была установлена их чудовищная биологическая мощь и изучено их влияние на нее.

Диоксины и родственные им химические вещества, как лекарства, были прописаны чохом всем - старым, молодым или еще не родившимся, больным и здоровым, хотели они этого или не хотели, и, конечно, «лечение» проходит не под наблюдением врача. Поэтому вся химическая промышленность оказывается соучастником производства опасных лекарств - но производства беззаконного, нерегулируемого и крайне опасного.

Допустимая суточная доза. Больше всего диоксинов человек получам с пищей. Вопрос о соотношении мяса, жира и пр. в диете различных слоев населения и среди различных народов очень сложен. В западных странах больше всего диоксинов получают с мясом. Как у нас - неизвестно. Однако сначала определим самое главное в диоксиновой проблеме понятие - допустимая суточная доза (ДСД) по российской терминологии. ЕРА употребляет слово «приемлемая» суточная доза, что вызывает нападки «зеленых». В докладе Б.Коммонера об этом понятии говорится много, но для нас важно, что в России есть утвержденная Главным санитарным врачом РФ норма: ДСД диоксинов в токсических эквивалентах равна 10 пкг на кг веса человека в день. Иными словами, для мужчины в 70 кг (почему-то 70 кг считается «средним» весом, у американцев это 150 фунтов) ДСД будет равна 700 пкг в день. Если он проживет 70 лет (тоже в среднем), то за всю жизнь он может «без видимого вреда» употребить 1400 пкг диоксинов или 1,4 нг или 0,000 000 001 4 г - за всю жизнь! Более высокая доза неминуемо приведет к заболеваниям. Этот расчет является фундаментальным, так как именно он должен использоваться для всех рассуждений о вреде диоксинов, о нормах выбросов и т. д. Норма загрязнения воды, принятая в России, равна 20 пкг диоксинов в литре, то очевидно, что с водой человек не получите много диоксинов, так как он не можете выпить больше, чем 2-3 л воды в день, а с ней он получит максимум 60 пкг диоксинов из 700 «допустимых». Однако, если человек любит морскую рыбу, в которой диоксинов может быть до 49 пкг/г (в пересчете на жир), то полкило такой рыбы уже даст ему значительную дозу диоксинов. Расчет должен учитывать количество жира в этой рыбе. Если принять, что жира в ней 5%, то доза будет равна: 5% от (49 x 500 = 25000 пкг), т.е. 1250 пкг, что значительно превышает дневную «норму». В таком же положении оказываются грудные младенцы. Если в молоке российских женщин содержится в среднем 20 пкг диоксинов в грамме жира, а средняя жирность около 3%, то можно сосчитать, сколько может выпить такого молока грудной младенец без вреда для себя. Считаем: в литре молока будет 30 грамм жира и, соответственно, 30 x 20 = 600 пкг диоксинов. Пусть наш малыш весит 5 кг, тогда ДСД для него не должна превышать 5 x 10 = 50 пкг в день, и, следовательно, в литре содержится 600:50 = 12 ДСД для ребенка, т.е. выпить он может «без вреда» 1000:12  100 мл или 1 бутылочку материнского молока. Этот грустный расчет имеет самые серьезные последствия, так как вводит грудных младенцев в «группу риска», то есть в группу людей, подвергающихся особой опасности от 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», содержавшим диоксины, и пострадавшие от катастроф с выбросами диоксинов, и... грудные дети.

Источники выбросов диоксинов. Эта тема обсуждается во всех работах по диоксинам, поэтому выделим главное. А главное состоит в том, что диоксины всегда образуются при высоких температурах в присутствии атомов хлора. Исключение составляет только, пожалуй, производство целлюлозы, где диоксины образуются при не очень высоких температурах. Диоксины очень устойчивы и разрушаются при температурах выше 1000 С. В голландских нормах предусмотрено: горячие газы должны находится не менее 2 сек при температуре 850°С или выше и в присутствии не менее 6% (объемн.) кислорода. При такой конструкции сжигателя выбрасываться диоксинов должно не более 0,1нг/м³. Температура 850 С указана потому, что при более низких температурах возможно образование «новых» диоксинов в отходящих газах. Именно поэтому сжигатели представляют собой такую опасность: малейшее изменение условий и диоксины полетят, в воздух. В Голландии в 1990 г больше всего в воздух выбрасывали диоксины МСЗ (410 г в год), все остальные источники выбрасывали существенно меньше: сжигатели химических отходов 43 г, пропитка древесины пентахлорфенолом (ПХФ) 50 г, металлургическая промышленность 35 г, сжигание пропитанной древесины 16 г и так далее по нисходящей. Всего 621 г в год, из них МСЗ дали 65%.

Структура мусора в различных странах отличается друг от друга. Так в Голландии сжигание больничного мусора дает только 4 г в год, а в США и других странах Запада это мощный источник диоксинов. Однако во всех этих странах основное загрязнение воздуха происходит в результате работы сжигателей твердых бытовых отходов (ТБО). И никакие очистные сооружения здесь не помогут. Кроме того, это неразумное с точки зрения экономики и бессмысленное с точки зрения экологии производство: из 3 тонн ТБО получается 1 тонна очень токсичной золы с высоким содержанием диоксинов, которая требует спецполигонов для захоронения, что обходится весьма дорого. Так, те голландские МСЗ, которые выбрасывали в воздух 410 г диоксинов, одновременно продуцировали золу, в которой было 1200 г диоксинов. Голландцы, говорят, вывозят эту золу на спецсвалку в Дании, а Россия куда будет возить? Наше счастье, что в России так мало МСЗ, и строить их - это самое настоящее преступление.

7