ИСТОРИЯ ДИОКСИНОВ

Шелепчиков А. А.
Российская академия наук
Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова

Источник: http://www.dioxin.ru/history/history.htm

Введение

История человечества знает множество случаев появления в биосфере больших количеств потенциально опасных веществ. воздействие этих чужеродных соединений ксенобиотиков) на живые организмы иногда было причиной трагических последствий, примером которых может служить история с инсектицидом ДДТ. Еще большую известность приобрел диоксин. Диоксин – один из самых коварных ядов, известных человечеству. Диоксин опасен по двум причинам. Во-первых, являясь наиболее сильным синтетическим ядом, он отличается высокой стабильностью, долго сохраняется в окружающей среде, эффективно переносится по цепям питания и, таким образом, длительное время воздействует на живые организмы. Во-вторых, даже в относительно безвредных для организма количествах диоксин сильно повышает активность узкоспецифичных монооксигеназ печени, которые превращают многие вещества синтетического и природного происхождения в опасные для организма яды.

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. Теперь наша задача – извлечь уроки из этой истории, не только из множества научных трудов, список которых быстро растет, и кардинальных фактов, добытых активистами экологического движения, но также и из попыток владельцев химических заводов и их сторонников исказить их. Нам нужно выяснить, что должно быть сделано сейчас, чтобы исключить угрозу для жизни со стороны диоксинов и их токсичных родственников.

Диоксином в органической химии называют шестичленный гетероцикл, в котором два атома кислорода связаны двумя двойными углерод-углеродными связями. В токсикологии под термином «диоксин» понимают производное этого соединения, а именно 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин (2,3,7,8 ТХДД), который является представителем обширной группы чрезвычайно опасных ксенобиотиков из числа полихлорированных полициклических соединений. Ниже приведены самые опасные из этих соединений.

В 1985 г. Управление по охране окружающей среды США (ЕРА) опубликовало свою первую официальную оценку риска заболевания раком, 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 грунта или в составе из 25 вагонов по 40 тонн грунта каждый).

Ничего удивительного, что тотчас же компании-загрязнители объявили, что наступило время переоценки риска диоксинов. Они использовали различные приемы. Наиболее впечатляющие усилия были предприняты компаниями – строителями сжигателей мусора, которые являются основными источниками выбросов диоксинов в окружающую среду. Обычно эти компании признавали принятую ЕРА высокую оценку риска диоксинов, как опасных канцерогенов. Однако затем они пытались вывернуться, утверждая, что диоксины, выбрасываемые из дымовых труб их сжигателей, настолько разбавлены, что количество отравленных людей будет соответствовать стандарту «приемлемого» канцерогенного риска в один на миллион. ЕРА решает облегчить жизнь промышленников, противников этой оценки, что обернулось 16-ти кратным уменьшением оценки риска 1985 года. Однако в скоре решено было вернуться к прежним значениям, хотя число противников столь жестких норм не уменьшилось.

Введение коэффициента токсичности.

Споры и усилия ученых разных стран мира привели к тому, что в настоящее в настоящее время концепция коэффициента токсичности или диоксинового эквивалента, которая заключается в следующем.

Токсичность каждого диоксина приводит к единому эталону, в качестве которого избран самый токсичный – 2,3,7,8-ТХДД. Для каждого диоксина из рассматриваемых рядов находят коэффициент токсичности (КТ) относительно 2,3,7,8-ТХДД. Его определяют несколькими способами на основе имеющихся токсикологических и биологических данных, что существенно повышает надежность всей концепции:

- по величинам LD50, характеризующим острую токсичность диоксинов;

- по индукции арилуглеводородгидроксилазы (АНН) и других энзимов;

- по канцерогенному эффекту;

- по совокупности одновременно нескольких эффектов и т.д.

Система КТ позволяет приводить к токсическому эквиваленту (диоксиновому эквиваленту, ДЭ) токсические характеристики любой реальной смеси диоксинов, если предварительно определено содержание в ней каждого действующего компонента. Другими словами, токсичность сложной смеси ПХДД и ПХДФ может быть выражена через токсичность 2,3,7,8-ТХДД, взятого в эквивалентном по токсичности количестве.

Источники диоксинов

Источники возникновения диоксинов и пути проникновения их в неживую и живую природу весьма разнообразны. Поэтому любое обобщение данных на эту тему неизбежно будет грешить неполнотой. Известны попытки объяснить картину появления диоксинов в биосфере только лишь лесными и степными пожарами. Это оказалось, однако, упрощением, хотя сама по себе идея их возникновения в процессах горения весьма плодотворна. Серьезных доказательств накопления каких-либо существенных количеств этих ксенобиотиков в донных отложениях рек и озер, образовавшихся до 1940 г., т.е. до начала масштабного производства гербицидов на основе феноксиуксусных кислот 2,4,5-Т и 2,4-Д, не найдено. Не обнаружено и серьезных доказательств биогенного образования диоксинов или их предшественников непосредственно в живой природе.

В настоящее время считается строго доказанным, что диоксины имеют исключительно техногенное происхождение, хотя и не являются целью ни одной из существующих технологий. Их появление в окружающей среде обусловлено развитием разнообразных технологий, главным образом в послевоенный период, и в основном связано с производством и использованием хлорорганических соединений и утилизацией их отходов. Во всяком случае ни в тканях эскимосов, замерзших 400 лет назад, ни в тканях чилийских индейцев, мумифицированных 2800 лет назад, диоксины не обнаружены даже в следовых количествах. По хозяйственно-территориальным признакам источники удобно подразделять на локальные и диффузные (пространственно распределенные), а по темпам накопления в окружающей среде и объектах живой природы на регулярные и экстремально-залповые. Диффузные источники диоксинов с точки зрения загрязнения окружающей среды диоксинами представляются особенно опасными. Это обусловлено двумя причинами: во-первых, изомерно-гомологическим разнообразием поступающих в окружающую среду ксенобиотиков, а во-вторых, чрезвычайной трудностью обнаружения опасности до того, как она себя проявит. Что касается источников, способствующих основным поступлениям диоксинов в живую и неживую природу, то можно выделить три основные группы:

1. Функционирование несовершенных, экологически небезопасных технологий производства продукции химической, целлюлозно-бумажной, металлургической и иной промышленности. Для всех них характерны диоксинсодержащие отходы и сточные воды в период регулярной деятельности, а также большие дополнительные выбросы диоксинов в случае аварийной обстановки.

2. Использование химической и иной продукции, содержащей примеси диоксинов (или их предшественников) и/или образующей их в процессе использования или же в случае аварий.

3. Несовершенство и небезопасность технологий уничтожения, захоронения или же утилизации бытового мусора, отходов химических и иных производств. Ксенобиотики диоксинового ряда образуются при производственных процессах, целью которых является получение ароматических и олифатаческих хлор- и броморганических соединений, неорганических галогенидов.

Следует подчеркнуть, однако, что каждое из существующих в мир хлорных и бромных производств может быть источником попутного об разования диоксинов лишь в принципе. Для ответа на вопрос реальной опасности необходим специальный и последовательный анализ диоксиногенных характеристик всех существующих хлорных технологий. Анализ технологий, которые обладают наибольшей опасностью для цивилизации, в особенности диоксиногенных технологий, проводится промышленно развитых странах регулярно.

Максимальное внимание промышленности бывшего СССР к наращиванию объемов хлорных производств сопровождается, однако, лишь минимальным интересом к возможным последствиям этого процесса для живой и неживой природы. В связи с этим обсуждение проблемы источников диоксинов в нашей стране неизбежно сводится к анализу самих технологий и выявлению из них потенциально наиболее опасных. Это связано с тем, что по разным причинам обычно авторы не акцентируют внимание на диоксиновой проблеме.

Заключение

Диоксины и диоксиноподобные соединения высоко токсичные вещества относительно простого строения, образующихся во многих химических процессах. Их история насчитывает менее века, но за это время проделала огромный путь. В ней был период полного незнания и игнорирования проблемы, когда, например, врачи объясняли признаки тяжелой формы хлоракне у одного из рабочих, работавшего на установке по перегонке бифенила, простым нежеланием работать; были многочисленные аварии и борьба с вводимыми экологическими нормами; было засекречивание информации и использование в военных целях. В настоящее время человечество осознало нависшую угрозу, но к сожалению на этом история диоксина не кончается. Человечество не может отказаться от химической промышленности или от автомобилей, но его долг предельно уменьшить негативное влияние на окружающего среду. История диоксинов еще не закончена.

Литература

1. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 1996 (и ссылки оттуда)

2. Федоров Л.А. Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспектива. М.: Наука, 1993 (и ссылки оттуда)