ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.04.2021
Просмотров: 1384
Скачиваний: 9
71
тивные аспекты воздействия пестицидов на биол огические объекты, как
мутагенный, канцерогенный, аллергенный. Поэтому современная стратегия
охраны окружающей среды ориентируется на постоянное снижение оста-
точных количеств пестицидов в окружающей среде.
3. Диоксины
Термин «диоксины» – это совершенно некорректное название це-
лой группы соединений разных химических классов: диоксинов, фура-
нов и бифенилов, все они содержат атомы хлора. Полное название трех
составляющих термина – полихлорированные дибензо-пара-диоксины
(ПХДД), полихлорированные дибензофураны (ПХДФ) и полихлориро-
ванные бифенилы (ПХБ). Очень часто выделяют «диоксины и ПХБ»,
или «диоксины/фураны и ПХБ».
Эти вещества относят к «суперэкотоксикантам», одинаково дейст-
вующих на организм человека. Максимальная токсичная доза диокси-
нов для человека при однократном введении может быть в пределах
0,1–1,0 мкг/кг. Расчетная средняя смертельная доза диоксина (ЛД
50
) при
однократном поступлении в организм равна 70 мкг/кг массы тела; ми-
нимально действующая ориентировочно составляет 1 мкг/кг, что значи-
тельно ниже соответствующих доз всех известных синтетических ядов.
Впервые опасность диоксинов стала очевидной для широкой обще-
ственности в 1970-х гг. Барри Коммонер – один из мировых лидеров в
экологии в докладе к общественным слушаниям в Сент-Луисе, Миссу-
ри, США, 30 июля 1994 г. приводит следующие факты: «…26 мая
1971 г. около 10 кубометров того, что считалось техническим маслом,
было разбрызгано по грунту на находившемся ипподроме в г. Таймз Бич
штата Миссури, США, чтобы пыль не мешала скачкам. Три дня спустя
ипподром был усеян трупами мертвых птиц, а еще через несколько дней
заболели 3 лошади и наездник. К июню умерли 29 лошадей, 11 кошек и
4 собаки. В августе шестилетняя дочь одного из владельцев ипподрома
была доставлена в детскую больницу Сент-Луиса с неясными тяжелыми
синдромами почечного заболевания. Заболели еще несколько взрослых
и детей. И только в августе 1974 г, 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 спо-
ров и домыслов, кульминацией которого стало закрытие и эвакуация
всего населения г. Таймз Бич.
Потребовалось три года работы, чтобы установить причину всех
этих заболеваний и смертей. В грунте, взятом на ипподроме, был обна-
ружен 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 трихлорфе-
72
нол – промежуточный продукт для получения 2,4,5-Т, гербицида
«Оранжевый агент», который распылялся в огромных количествах во
время войны во Вьетнаме…».
Группа под названием «диоксин» – это 419 различных соединений.
Из них 28 чрезвычайно опасны, но по токсичности они сильно различа-
ются – от сверхтоксичного 2,3,7,8-ТХДД до токсичного октахлордибе-
нофурана или еще менее токсичных ПХБ. В природе, в выбросах про-
мышленных предприятий эти соединения перемешаны в самых различ-
ных сочетаниях, что делает проблему их распознавания чрезвычайно
трудной (как правило, в настоящее время для анализа диоксинов ис-
пользуют технику хромато-масс-спектрометрии).
Диоксины – не промышленный продукт, его выбрасывают в воздух
и в воду химические производства и целлюлознобумажные комбинаты,
но главные выбросы дают мусоросжигательные заводы.
Диоксины всегда образуются при высоких температурах в присутст-
вии атомов хлора. Исключение составляет только производство целлюло-
зы, где диоксины образуются при не очень высоких температурах. Диокси-
ны очень устойчивы и разрушаются при температурах выше 10000
0
С. В
голландских нормах для мусоросжигательных заводов (МСЗ) предусмот-
рено: горячие газы должны находиться не менее 2 секунд при температуре
8500
0
С или выше, в присутствии не менее 6% кислорода. При такой конст-
рукции сжигателя выбрасываться диоксинов должно не более 0,1 г/м
3
.
Структура мусора в разных странах имеет свои особенности. Так, в
Голландии сжигание больничного мусора дает только 4 г диоксинов в
год, тогда как в других странах Запада и в США это мощный источник
диоксинов.
В России всего несколько МСЗ, тем не менее, мусорные свалки го-
рят, и диоксины все-таки образуются.
Ярким примером биологических последствий действия диоксинов
являются последствия использования химического оружия во время
войны во Вьетнаме – необратимое уничтожение первичных тропиче-
ских лесов. В дефолиантах, которые распыляли летчики США, была
незначительная примесь побочного продукта, который образовывался
при производстве гербицида 2,4,5-Т. Этот гербицид был основой всех рас-
пылявшихся агентов: «Оранжевого», «Пурпурного», «Розового», «Зелено-
го» и других цветов, а примесью были диоксины. США использовали в
войне 91 тыс. тонн гербицидов, из них 55 тыс. тонн содержали диоксины –
170 кг (в смесях было от 0,5 до 47 мг/кг токсичного тетрахлордиоксина).
Всего было обработано 1,6 млн га, пострадали свыше 2 млн чело-
век. Это явление носит название геноцида.
У людей, подвергшихся воздействию диоксинов, искажены иммун-
ные, компенсаторные механизмы организма, биохимические характери-
стики, проявляются неадекватные реакции организма, например, на ле-
карственные препараты. Установлено, что даже при отсутствии диокси-
73
нов в крови «диоксиновый фактор» продолжает действовать. По дан-
ным 1995 г. диоксиновое отравление вызывают более 19 болезней.
Диоксины поражают в первую очередь женщин и детей.
Журналистское прозвище диоксинов – химический СПИД.
В 1999 году Лионская комиссия по канцерогенным веществам, а
вслед за ней US EPA признали диоксин канцерогеном для человека. Со-
гласно оценке US EPA риск для заболевания раком составляет 1:1000
(из тысячи заболеет 1 человек, а из группы в 10 млн – 10 тысяч).
Для оценки степени опасности диоксинов используют
«фактор
токсичности»
, с использованием «Интернациональной шкалы факторов
эквивалентной токсичности» I-TEF. Фактор – это коэффициент, на ко-
торый умножают концентрацию найденного токсичного диоксина, что-
бы получить «эквивалент токсичности». За единицу принят коэффици-
ент токсичности 2,3,7,8-ТХДД.
Общая токсичность для смеси также называется
эквивалентной
токсичностью
(ЭТ, I-TEQ).
Пример расчета I-TEQ (табл. 8):
Таблица 8
Содержание диоксинов в говядине, выраженное в эквивалентах
токсичности (ЭТ, I-TEQ)
Тип диоксина
Концентрация, нг/кг
Фактор
токсичности
(I-TEF)
Эквиваленты
токсичности
(нг I-TEQ/кг)
2,3,7,8-ТХДД
0,019
1
0,019
1,2,3,7,8-ПнХДД
0,062
0,5
0,031
1,2,3,6,7,8-ГкХДД
0,496
0,1
0,050
1,2,3,4,6,7,8-ГпХДД
1,157
0,01
0,012
2,3,4,7,8-ПнХДФ
1,783
0,5
0,892
1,2,3,4,7,8-ГкХДФ
4,846
0,1
0,485
Всего: 1,489
Исходя из табл., в говядине содержится четыре диоксина и два
фурана. Главный вклад в токсичность мяса дает фуран (менее токсич-
ный, чем диоксин) ПнХДФ. Общая токсичность мяса равна 1,5 нг/кг в
пересчете на самый токсичный 2378-ТХДД.
Норма на содержание диоксинов в мясе равна 0,9 нг/кг. В данном
примере эта норма превышена.
74
Больше всего диоксинов человек получает с пищей (конкретно, в
западных странах – с мясом и молочными продуктами, для России – нет
данных). В России установлена допустимая суточная доза диоксинов –
10 пкг/кг веса человека в день. Норма загрязнения воды, принятая в
России, равна 20 пкг диоксинов в литре.
В группу риска людей, подвергающихся особой опасности от по-
ражения диоксинами, входят: рыбаки или лица, употребляющие в пищу
много рыбы, рабочие некоторых химических производств, ветераны
войны во Вьетнаме, вьетнамские крестьяне, пострадавшие от катастроф
с выбросами диоксинов, грудные дети.
Не все пути поступления диоксинов в пищу известны.
Кроме пищи диоксины поступают в организм человека также из воз-
духа и с пылью (2,2 и 0,8 пг/день соответственно). Питьевая вода не вносит
заметного вклада в общую сумму поступающих в организм диоксинов.
Проблема диоксинов в России по своей важности стоит в одном
ряду с радиоактивным заражением как по масштабам загрязнения, так и
по поражающему значению. Главная опасность диоксинов состоит не в
острой токсичности, а в длительном трансформирующем действии на
биосферу. В присутствии широко распространенных в природе синер-
гистов экосистемы начинают разрушаться уже при содержании не-
скольких нанограмм на килограмм почвы и долей нанограмма в литре
воды. По некоторым расчетам, в настоящее время в природу выброшено
несколько сотен тысяч диоксинов, что объясняет наблюдаемые в по-
следние десятилетия катастрофические потери органического вещества
в биосфере, резкое снижение качества генофонда и прогрессирующий
иммунодефицит у всех высших организмов.
Во всех промышленно развитых странах мира, кроме бывшего Со-
ветского Союза, имеются специальные государственные программы,
направленные на резкое уменьшение эмиссии диоксинов. Так, жесткие
меры, регулирующие выбросы диоксинов в Нидерландах (The 1989
Combustion Directive) привели к снижению этих выбросов в воздух (в
единицах токсичности TEQ) с 614 г/год до 100 г/год к 1995 году. Приня-
тие подобных программ в странах Европы и в Японии (в США первая
подобная программа была принята в начале 70-х годов в рамках Нацио-
нальной программы «Вредные отходы») показывает, что человечество
осознает глобальную опасность, возникшую в результате появления
этих особо ядовитых ксенобиотиков.
1 августа 1995 года в России на заседании Комиссии по оператив-
ным вопросам Правительства РФ (КОВ) был одобрен проект программы
«Защита окружающей природной среды и населения от диоксинов и
диоксиноподобных токсикантов на 1995–1996 годы» (программа «Ди-
оксин»). Этим проектом Россия официально признала наличие диокси-
новой опасности в России и необходимость принятия срочных мер на
75
государственном уровне для борьбы с угрозой диоксинов для здоровья
населения.
4. Нефть и нефтепродукты
С химической точки зрения сырая нефть представляет собой сложную
смесь нескольких тысяч жидких углеводородов (80–90%) с примесью дру-
гих органических соединений (нафтеновые кислоты, асфальтены, смолы,
меркаптаны и др.), а также воды (до 10%), растворенных газов (до 4%),
минеральных солей и микроэлементов. Установлено, что «типичная» нефть
содержит в среднем 57% алифатических углеводородов, 29% ароматиче-
ских углеводородов, 14% асфальтенов и других соединений.
Основными загрязняющими веществами, образующимися в про-
цессе добычи и переработки нефти, являются углеводороды (48%) и
оксид углерода (44%). Кроме этого, нефть содержит около 30 металлов,
среди которых максимальные концентрации (порядка долей %) харак-
терны для ванадия и никеля.
В отличие от многих антропогенных воздействий, нефтяное загряз-
нение оказывает комплексное воздействие на окружающую среду и вы-
зывает ее быструю отрицательную реакцию. Так, хронические разливы
нефти, нефтепродуктов, соленых пластовых вод, выносимых эксплута-
ционными скважинами вместе с нефтью и газом, приводят к уменьше-
нию продуктивности земель и деградации ландшафтов. Воздействие
нефтепроводов на почвенный покров проявляется в основном в механи-
ческом нарушении почвенного покрова при строительстве и ремонтных
работах трубопроводов и химическом загрязнении почв при авариях.
Для оценки нефти как загрязняющего вещества природной среды
предложено использовать следующие признаки: содержание легких
фракций, содержание парафинов, содержание серы.
Летучие ароматические углеводороды (легкие фракции нефти) –
толуол, ксилол, бензол, нафталин и др., обладающие повышенной ток-
сичностью для живых организмов, легко разрушаются и удаляются из
почвы. Поэтому период острого токсического действия сравнительно
небольшой. Парафины не оказывают сильного токсического действия
на почвенную биоту или планктон и бентос морей и океанов, но благо-
даря высокой температуре отвердения существенно влияют на физиче-
ские свойства почвы, изменяют ее структуру. Содержание серы свиде-
тельствует о степени опасности сероводородного загрязнения почв и
поверхностных вод.
Легкая фракция нефти (t
кип
< 200
0
С), куда входят наиболее простые
по строению низкомолекулярные метановые (алканы), нафтеновые
(циклопарафины) и ароматические углеводороды – наиболее подвижная
часть нефти.