Діоксини і людина

2. Джерела надходження діоксинів у навколишнє середовище.

3. Циркуляція діоксиноподібних сполук у навколишньому середовищі

4. Де і як відбувається контакт людини з діоксинами.

5. Які порушення в біологічних системах, включаючи організм людини, викликають діоксини.

6. Які захворювання виникають в результаті контакту людини з діоксинами.

7. Віддалені ефекти контакту людини з діоксинами.

8. Материнське молоко та “діоксинова проблема”.

9. Як уникнути небезпечного впливу діоксинів на побутовому рівні.

10. Не спалюйте полімерні матеріали!

1. Що таке діоксини

До великої групи хлорованих вуглеводнів, що їх називають діоксинами, входять 75 власне діоксинів (поліхлорованих дибензодіоксинів), 135 різних фуранів (поліхлорованих дибензофуранів) і 209 поліхлорованих біфенілів (ПХБ). Лише 7 діоксинів, 10 фуранів і 12 ПХБ є надзвичайно токсичними для усього живого - від бактерій до ссавців. Ці 29 сполук мають подібну біологічну активність, що обумовлена спільним механізмом дії. Представників трьох вищевказаних класів правильніше називати діоксиноподібними сполуками - ДПС. Проте, найчастіше використовується просто слово “діоксин”.

Хоча всі ДПС небезпечні, серед них є сполуки з різним рівнем токсичності. Серед них 2,3,7,8-тетрахлордибензо-p-діоксин (ТХДД) – найбільш токсичний і найбільш досліджуваний. Тому його токсичність прийнято за “1” і кожна і ДПС має свій коефіцієнт токсичності відносно ТХДД.

ДПС мають високу температуру плавління, дуже низьку леткість, погано розчиняються у воді і краще – у органічних розчинниках. Ці сполуки вирізняються високою термічною стабільністю їх розклад починається при темепратурі 750-1000^оС. Вони не реагують з кислотами і лугами навіть при кип’ятінні. У характерні для ароматичних сполук реакції ДПС вступають лише в жорстких умовах у присутності каталізаторів.

Токсичність ТХДД така, що його гранично допустима концентрація мізерна: 10^-12 грама (0,0000000000001 г!) на кілограм речовини або літр рідини.

На початок сторінки

2. Джерела надходження діоксинів у навколишнє середовище

Діоксини - сполуки рукотворні, хоча ніхто ніколи цілеспрямовано не створював цих отрут. Усі ДПС можна сміливо назвати “екологічним брудом”, що утворюється...

При виробництві пестицидів, гербіцидів і дефоліантів як побічний продукт (домішки): найбільш значимі рівні забруднення діоксинами (переважно ТХДД) гербіцидів на основі 2,4-ди та 2,4,5-трихлорфеноксиоцтових кислот (2,4-Д та 2,4,5-Т); фугіцидів, інсектицидів, антисептиків і дезінфектантів, бактерицидного препарату гексахлорофену, синтезованихіз хлордифенілових ефірів, гербіцидів, гексахлорбензолу, ПХБ.
При виробництві целюлози в процесах відбілювання, що передбачають хлорування: діоксини знайдені у пульпі, фільтратах, стічних водах, абгазах, твердих відходах, готовій продукції.
При електролізних процесах отримання нікелю і магнію з їх хлоридів, литті сталі і міді, переплавці лому заліза , а також при виробництві алюмінію.
У процесах нафтопереробки.
При спалюванні хлормістячих сполук.
При загорянні та поломках електричного обладнання, де в якості трансформаторної рідини використовуються ПХБ.
При спалюванні автомобільного масла і бензину, у вихлопних газах автомобілів, що працюють на бензині, який містить свинцеві присадки.
При порушенні правил захоронення промислових відходів.
У випадках значних промислових аварій.
При використанні хімічних речовин у військових конфліктах.

Є дані про те, що за певних умов потенційним джерелом діоксинів може бути хлорована водопровідна вода. Встановлено, що ПХДД утворюються навіть під час багатьох природних термічних процесах – при звичайному горінні – при температурі 750-900^оС при окисленні органічних сполук у присутності хлору.

На початок сторінки

3. Циркуляція діоксиноподібних сполук у навколишньому середовищі

Грунт є основним депо діоксину в природі. Діоксини надзвиччайно стабільні в грунті і зберігаються в основному у верхніх шарах – на глибині 2-5 см. Він практично не мігрує у грунті і не надходить у грунтові води. Проте, слід зауважити, що його міграція у грунті залежить від супуніх забруднювачів і біоносіїв, що впливають не лише на глибину проникнення, а йна зв’язування ДПС із компонентами грунту. З грунту діоксини поглинаються рослинами і грунтовими організмами, а потім з овочами і фруктами, а також і через інші ланки харчових ланцюжків – організм птахів і тварин – потрапляють у організм людини. Таким чином, концентровані молочні продукти (масло, сир), м’ясо великої рогатої худоби, яйця і м’ясо птахів можуть містити високі концентрації ДПС.

Діоксини нерозчинні у воді. Потрапивши у вигляді промислових викикдів до річок вони осідають у мулі і грунті, з товщі морської води вони накопичуються у тканинах гідробіонтів, де їх концентрація у десятки і сотні тисяч разів перевищує їх вміст у воді. Особливістю ДПС є їх здатність до біоакумуляції. У модельних дослідах із внесенням радіоактивно міченого ТХДД було показано, що у личинках комарів його концентрація у 9000 вища, ніж у воді. Наступна ланка харчового ланцюжка, що споживає личинок комара – риба чи водоплавний птах, “цілеспрямовано” підвищуватиме концентрацію отрути у жирових тканинах свого організму, звідки вона практично не виводиться. Споживач риби отримає концентрації ТХДД, які можуть у десятки, тисяч разів перевищувати рівні його у навколишньому середовищі.

ДПС є дуже стійкими сполуками. Тому час їх напіврозпаду у навколишньому середовищі дуже тривалий: для поліхлорованих дибензо-р-діоксинів він становить від 102 до 139 років; для поліхлорованих дибензофуранів – 29-79 років.

На початок сторінки

4. Де і як відбувається контакт людини з діоксинами

З попереднього розділу має бути зрозуміло, що основний контакт людини з діоксинами відбувається при споживанні забруднених харчових продуктів. Цим шляхом населення отримує до 95% ДПС. Інші 5% людина отримує з повітря і з пилом. Питна вода суттєвого вкнеску у сумарну кількість ДПС, що надходять в організм, не вносить.

У їжу до сільськогосподарських тварин діоксини потрапляють із забрудненої води і кормів, насичених пестицидами і гербіцидами. Американські вчені вважають, що з говядиною людина може отримати до 37 пг ТЕ/добу; із свининою і курятиною – 12-13; молоко може “забезпечити” 17, а інші молокопродукти – 24 пг ТЕ/добу.

У країнах із іншими кулінарними уподобаннями інші пріоритети надходження ДПС в організм. Особливо сильно забруднені морепродукти, зокрема, риба. Вчені підрахували, що жителі Швеції і Фінляндії 63% діоксинів і 42% фуранів отримують через рибні продукти. З річкових риб особливу небезпеку складають придонні мешканці.

Хлорорганічні сполуки мають особливість накопичуватися у жировій тканині. Тому проби для контролю на вміст діоксинів (чи то риба, свинина, чи продукція птахівництва) беруться саме з жирового екстракту продукту.

Показано, що у кожній сигареті, яку споживає курець, міститься 0,08-0,15 пг ТЕ/сигарету. При випалюванні 20 сигарет за добу курець додатково отримує 1,6-3 пг ТЕ/добу.

На початок сторінки

5. Які порушення в біологічних системах, включаючи організм людини, викликають діоксини

Механізми встановлених біологічних ефектів діоксинів досить складні і представляють ряд послідовних подій на молекулярному рівні, що приводять до зміни у регуляції роботи генів і у життєдіяльності клітин. Більшість ДПС діють насамперед на ендокринну систему, руйнуючи її. Тому такі агенти у спеціальній науковій літературі прийнято називати “ендокринними дизрупторами” (переривачами). Подібним руйнівникам властива гормонотропна дія, але не будучи істинними гормонами, вони порушують нормальну роботу усієї системи. Гормони – досить потужні біологічні сполуки, які діють як хімічні посередники – регулюють обмін речовин, репродукцію, ріст, розвиток, поведінку і т. ін.

Виявлено три шляхи, якими дизруптори можуть втручатися у роботу ендокринної системи. Перший шлях ґрунтується на тому, що деякі з ДПС зв’язуються з тим же білковим рецептором, що і природні гормони, блокують його і при цьому не виявляють гормональної дії. Такі агенти називають блокаторами. Типовий приклад – вплив ДДТ на розвиток самців крокодилів. Так, у алігаторів озера Акопка у Флоріді, забрудненого ДДЕ (основним похідним метаболітом ДДТ), внаслідок блокади статевого гормона тестостерону, необхідного для правильного статевого дозрівання самців, спостерігалося недорозвинення статевих органів. Інший шлях – імітаційний. Прикладом сполуки-імітатора дії естрогену (жіночого статевого гормона) є диетисильбестрол – синтетичний естроген. Так, у дівчаток, матері яких застосовували з метою попередження вагітності цю сполуку, відзначається підвищена частота раку статевих органів та ендометріозу. Нарешті, третій шлях порушення ендокринної системи пов’язаний з тим, що сполуки типу ТХДД і ряду інших ДПС, не імітують і не блокують природні гормони, а ініціюють, тобто запускають, “фальшиві” реакції організму – неконтрольований ріст клітин, зміни обміну речовин, які супроводжуються утворенням нехарактерних речовин відмінних від продуктів нормальних реакцій. Агенти, що діють третім шляхом називають тригерами.

На початок сторінки

6. Які захворювання виникають в результаті контакту людини з діоксинами

Усі ДПС є високотоксичними, а “лідер” цієї групи ТХДД за токсичністю переважає такі отрути, як синильна кислота, стрихнін, кураре, поступаючися лише ботулінічному, стовбнячному та дифтерійному токсинам. Розрахункова смертельна доза діоксина для людини становить 70 мкг/кг маси тіла, а мінімальна діюча – приблизно 1 мкг/кг, що суттєво нижче відповідної дози відомих синтетичних отрут. В результаті контакту людини з діоксинами внаслідок промислових викидів, забруднення харчових продуктів або при промислових аваріях спостерігаються...

... шкірні прояви - хлоракне, гіперпігментації, гіперкератоз, еластоз та ін.;

...системні ефекти – розлади травлення, фіброз печінки і підшлункової залози, явища прогресуючого атеросклерозу, порушення імунітету, дисфункції щитовидної залози та інших гормональних систем;

...неврологічні ефекти – головні болі, втрата слуху, смакових відчуттів та нюху, порушення зору, слабкість в нижніх кінцівках, болі у м’язах та суглобах;

...порушення репродуктивної функції;

...психічні ефекти – порушення сну, депресія, напади немотивованого гніву та ін.

Проте, гостра токсичність діоксинів та споріднених їм сполук не є головною небезпекою. Набагато суттєвішою є небезпека, яка пов'язана з їх кумулятивною дією і віддаленими наслідками.

На початок сторінки

7. Віддалені ефекти контакту людини з діоксинами

До віддалених ефектів відносять насамперед ризик розвитку онкологічних захворювань. Цікаво, що “лідер” серед діоксинів – ТХДД – у стандартних тестах не справляє мутагенного ефекту. Проте, у експериментах на тваринах канцерогенна активність незаперечна. Питання про те, чи є діоксини канцерогенами для людини вирішено у лютому 1997 р. на спеціальному засіданні експертів Міжнародного Агентства з Вивчення Раку (www.iarc.fr) - ТХДД віднесено до “вірогідних канцерогенів для людини”. Таке рішення мотивується тим, що достовірні перевищення онкологічної захворюваності серед людей, які зазнали впливу ДПС під час значних аварій та на виробництві (смертність від сарком та лейкозів зросла у 5-16,5 разів (!); смертність від раку пухлин мозку – у 2 рази, від раку шкіри – у чотири...) поки що не можна однозначно пов’язати з впливом саме діоксинів.

Але є переконливі дані про те, що внаслідок контакту людини з ДПС зростає ризик захворювання:

на рак печінки, рак щитовидної залози, передміхурової залози, хворобу Ходжкіна (різновид раку крові);
порушується робота ендокринних залоз, що веде до порушень обміну речовин;
порушується нормальне протікання вагітності, включаючи внутрішньоутробну загибель плоду; підвищення частоти вроджених вад та вад розвитку.

В останні роки з’явилися повідомлення, що ДПС можуть викликати прискорене старіння організму.

На початок сторінки

8. Материнське молоко та “діоксинова проблема”

Враховуючи основний шлях переміщення діоксинів та ДПС у природі: джерело => проміжні ланки (див. стор. 0) => людина => грудне молоко матері => новонароджена дитина, - саме остання виявляється основним “споживачем” цих супертоксикантів, оскільки на кожному етапі харчового ланцюга відбувається багатократне наростання концентрації токсикантів. Як ми вже знаємо, ДПС притаманна ліпотропність, тобто вони концентруються у різних жирових тканинах організму, і, відповідно, у грудному молоці, жирність якого становить 3,5-3,8%. У дослідах на мавпах встановлено, що під час природнього вигодовування діоксини проникають у організм дитинчати, де концентрації їх перевищують концентрації у молоці у чотири і більше разів.

За деякими даними, малюки, що вигодовуються грудним молоком отримують 34-53 пг ТЕ/кг маси тіла щодоби, а штучне вигодовування “забезпечує” малюкам 0,07-0,16 пг ТЕ/кг/добу. Доросла людина (20 років і старше) отримує в середньому 0,3-3 пг ТЕ/кг/добу. Візміть до уваги, наскільки бурхливо розвивається організм новонародженої дитини масою 2,5-3 ,5 кг...

Визначення вмісту діоксинів у грудному молоці жінок різних європейських країн як виявили високі концентрації ДПС, так і значні відмінності їх у різних країнах. Такі результати обстежень викликали справжні баталії між прибічниками і противниками грудного вигодовування. Але, на нашу думку, істина лежить десь посередині: для жінок, що зазнають додаткового професійного (або з інших джерел) навантаження ДПС, можливо і слід поміркувати про штучне вигодовування малюка. А за звичайних умов переваги природнього вигодовування безумовні.

На початок сторінки

9. Як уникнути небезпечного впливу діоксинів на побутовому рівні

З інформації, поданої на стор.0 та 0, можна виснувати деякі корисні поради, як наприклад:

Уникайте споживання риби, особливо придонної, виловленої поблизу сміттєспалювальних або целюлозно-паперових підприємств;

Споживайте лише сертифіковані харчові продукти – особливо м’ясо великої рогатої худоби та птицю.
Не спалюйте полімерні матеріали!
Упаковку, одноразовий посуд, пакети і сумки, оздоблювальні матеріали і т. ін. - спалювати не можна. Найнебезпечніші з них – полівінілхлориди – ПВХ. Саме при їх згорянні утворюється велика кількість ДПС. Крім того, у виробах з ПВХ завжди вже є невелика кількість діоксинів. Та навіть нехлоровані полімери, такі як поліетилен та поліпропілен, спалювати небезпечно. Серед продуктів їх горіння, виявлено у великій кількості етан, етилен та їх гомологи, ацетилен, леткі циклічні і ациклічні вуглеводні, ін. екологічно небезпечні продукти. І хоча у таких полімерах немає хлору, ці сполуки беруть участь в утворенні діоксинів у тому випадку, коли в смітті є хоча б сліди металів, а також органічні та неорганічні сполуки хлору. Показано, що у присутності металів та їх сполук (наприклад, хлориду міді) діоксини утворюються навіть при нагріванні суміші очищеного від органічних домішок вугілля та кухонної солі.
Не спалюйте старі електроприлади, що містять трансформатори, де в якості трансформаторної рідини використовуються ПХБ.
Якщо вибрати із сміття скло, метали і полімерні матеріали, то при спалюванні сміття викиди діоксинів у довкілля знижуються більш ніж у 10 разів.

Кожен може просто з’ясувати, чи містить хлор полімерний матеріал, з якого зроблена упаковка або дитяча іграшка. Для цього візьміть мідний провід, зачистіть один кінець і обмотайте “досліджуваним” полімером: якщо при спалюванні спостерігатиметься зеленкувате забарвлення полум’я, то ви маєте справу з полімером, що містить хлор. А отже, є “діоксинонебезпечним”.

На початок сторінки

_________________________________________________________________________________

Просвітницька серія "Екологя і здоров"я ", випуск 7;
Автор і упорядник серії к.б.н. Михайленко П.М.
"Науково-інформаційний центр "Екологія. Жінка. Світ"
Українська секція Європейського інституту Екології та Раку
http://www.einec.kiev.ua/

Видання здійснене за підтримки Фонду Ч.С.Мотта та ІСАР-"Єднання"

в рамках програми "Екологічний шлях у майбутнє"