Диоксины
(1,4)dioxine_200.svg)
Диокси́ны — тривиальное название полихлорпроизводных дибензодиоксина. Название происходит от сокращённого названия наиболее токсичного тетрахлорпроизводного — 2,3,7,8-тетрахлордибензо[b, е]-1,4-диоксина; соединения с другими заместителями — галогенидами — также относятся к диоксинам. Являются кумулятивными ядами и относятся к группе опасных ксенобиотиков, обладают ярко выраженным канцерогенным действием.
Номенклатура
[править | править код]Полное химическое название самого токсичного представителя — 2,3,7,8-тетрахлордибензо[b, е]-1,4-диоксина — довольно длинное, поэтому часто используют сокращения. К таким сокращениям относятся: 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин, 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин, 2,3,7,8-ТХДД.
Общая характеристика
[править | править код]Диоксины — это глобальные экотоксиканты, обладающие мощным мутагенным, иммунодепрессантным, канцерогенным, тератогенным и эмбриотоксическим действием. Они слабо расщепляются и накапливаются как в организме человека, так и в биосфере планеты, включая воздух, воду, пищу. Величина летальной дозы для этих веществ достигает 10−6 г на 1 кг живого веса, что существенно (на несколько порядков) меньше аналогичной величины для некоторых боевых отравляющих веществ, например, для зомана, зарина и табуна (порядка 10−3 г/кг).
Токсикология
[править | править код]Механизм действия
[править | править код]Причина токсичности диоксинов заключается в способности этих веществ точно вписываться в рецепторы (например, AHR) живых организмов и подавлять или изменять их жизненные функции[1].
Диоксины, подавляя иммунитет и интенсивно воздействуя на процессы деления и специализации клеток, провоцируют развитие онкологических заболеваний. Вторгаются диоксины и в сложную отлаженную работу эндокринных желез. Вмешиваются в репродуктивную функцию, резко замедляя половое созревание и нередко приводя к женскому и мужскому бесплодию. Они вызывают глубокие нарушения практически во всех обменных процессах, подавляют и ломают работу иммунной системы, приводя к состоянию так называемого «химического СПИД’а»[источник не указан 544 дня].
Недавние исследования подтвердили, что диоксины вызывают уродства и проблемное развитие у детей[2].
В организм человека диоксины проникают несколькими путями: 90 процентов — с водой и пищей через желудочно-кишечный тракт, остальные 10 процентов — с воздухом и пылью через лёгкие и кожу. Эти вещества циркулируют в крови, откладываясь в жировой ткани и липидах всех без исключения клеток организма. Через плаценту[3] и с грудным молоком они передаются плоду и ребёнку.
Острая токсичность
[править | править код]Для 2,3,7,8-ТХДД:
- Доза, раздражающая кожу — 0,3 микрограмма на килограмм веса[4].
- LD50 — 70 мкг/кг для обезьян, перорально[4].
Во многих журналистских статьях утверждается: «Соединение 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин или (TCDD),— самое смертоносное из 75 известных диоксинов. Как яд оно в 150 000 раз сильнее цианида». Это утверждение взято из книги рекордов Гиннесса и основано на некорректном сравнении минимальных летальных доз для морских свинок.
Для диоксинов и диоксиноподобных веществ различного строения был введён «диоксиновый индекс», который является сравнительной токсичностью описываемого диоксина с самым известным 2,3,7,8-ТХДД. Обычно диоксиновый индекс меньше единицы, хотя есть соединения со сравнимой и даже более высокой токсичностью.
Предельные нормативы концентрации
[править | править код] | В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
| Среда | Ед.изм. | США | Германия | Италия | СССР[5]/Россия |
|---|---|---|---|---|---|
| Атмосферный воздух населённых мест[6] | пг/м³ | 0,02 | - | 0,04 | 0,5 |
| Воздух рабочих помещений | пг/м³ | 0,13 | - | 0,12 | - |
| Вода | пг/л | 0,013 | 0,01 | 0,05 | 1[7] |
| Почва сельскохозяйственных угодий | нг/кг | 27 | 5 | 10 | - |
| Почва, не используемая в сельском хозяйстве | нг/кг | 1000 | - | 50 | - |
| Пищевые продукты | нг/кг | 0,001 | - | - | - |
| Молоко (пересчёт на жир) | нг/кг | - | 1,4 | - | 5,2 |
| Рыба (пересчёт на жир) | нг/кг | - | - | - | 88 |
Источники диоксинов
[править | править код] | В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Диоксины образуются в качестве побочного продукта при производстве гербицидов хлорфенольного ряда (прежде всего, производных 2,4-дихлорфеноксиуксусной и 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислот, а также их эфиров).
Так, например, производство 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты включает последовательные стадии гидролиза тетрахлорбензола в метанольном растворе щёлочью с получением 2, 4, 5-трихлорфенолята натрия и последующее алкилирование 2,4,5-трихлорфенолята натрия хлоруксусной кислотой; 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин образуется на обеих стадиях при самоконденсации 2,4,5-трихлорфенолята натрия:
В частности, во время войны во Вьетнаме с 1961 по 1971 годы в рамках программы по уничтожению растительности «Ranch Hand» в качестве дефолианта применялся Agent Orange — смесь 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) и 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4,5-T), содержащая примеси полихлорбензодиоксинов. В результате из-за воздействия диоксинов пострадало значительное число как вьетнамцев, так и солдат, контактировавших с Agent Orange.
Диоксины также образуются как нежелательные примеси в результате различных химических реакций при высоких температурах и в присутствии хлора. Основные причины эмиссии диоксинов в биосферу, прежде всего, использование высокотемпературных технологий хлорирования и переработки хлорорганических веществ и, особенно, сжигание отходов производства. Наличие в уничтожаемом мусоре повсеместно распространённого поливинилхлорида и других полимеров, различных соединений хлора способствует образованию в дымовых газах диоксинов. Другой источник опасности — целлюлозно-бумажная промышленность. Отбеливание целлюлозной пульпы хлором сопровождается образованием диоксинов и ряда других опасных хлорорганических веществ.
Физические и химические свойства
[править | править код]Для 2,3,7,8-ТХДД: Химическая формула C12H4Cl4O2, Молярная масса 321,98; Температура плавления 320—325 °C (не разлагается при температурах до 750 °C); растворимость в воде около 0,001 %.
Аномально высокие токсические свойства диоксинов связаны со строением этих соединений, с их специфическими химическими и физическими свойствами.
- Практически не растворимы в воде.
- До температуры 900 °C на диоксины не действует термическая обработка.
- Период их полураспада в окружающей среде приблизительно 10 лет[4].
- Попадая в организм человека или животных, накапливаются в жировой ткани и очень медленно разлагаются и выводятся из организма (период полураспада в организме человека составляет от 7 до 11 лет).
- Нейтрализуется в лабораторных условиях методами дехлорирования, например, нафтолятом натрия[4].
Исследования
[править | править код]В настоящее время идёт поиск генетической модификации некоторых видов бактерий с целью улучшить их способности к поглощению диоксинов[8].
Также в настоящее время для определения содержания диоксинов применяют хромато-масс-спектрометрию и анализ с помощью биотестов (CALUX).
Катастрофа в Севезо
[править | править код]Взрыв 11 июля 1976 года в итальянском городе Севезо на химическом заводе швейцарской фирмы ICMESA привёл к выбросу облака диоксина в атмосферу. Облако повисло над промышленным пригородом, а затем яд стал оседать на дома и сады. У тысяч людей начались приступы тошноты, ослабло зрение, развивалась болезнь глаз, при которой очертания предметов казались расплывчатыми и зыбкими. Трагические последствия случившегося начали проявляться через 3—4 дня. К 14 июля амбулатории Севезо переполнили заболевшие люди. Среди них было много детей, страдающих от сыпи и гноящихся нарывов. Они жаловались на боли в спине, слабость и тупые головные боли. Пациенты рассказывали докторам, что животные и птицы в их дворах и садах начали внезапно умирать. На протяжении нескольких лет после аварии в районах вокруг фабрики наблюдалось резкое увеличение врождённых аномалий у новорождённых, в том числе spina bifida (расщепление позвоночника, открытый спинной мозг). Подобные аномалии были зафиксированы у вьетнамцев и потомства американских ветеранов войны во Вьетнаме из-за воздействия дефолианта Agent Orange.
Катастрофа в Уфе
[править | править код]В 1989—1990 гг. в российском городе Уфа на химическом заводе Уфахимпром произошла масштабная утечка фенола в речку Шугуровка, впадающую в более крупную реку Уфу, являющуюся источником хозяйственно-питьевого водоснабжения города Уфы[9]. Взаимодействие фенола с хлором, использующимся для обеззараживания воды, приводит к образованию диоксинов. Согласно Постановлению Президиума Верховного Совета Республики Башкортостан от 12 мая 1992 г. № 6-3/86 «О загрязнении водопроводной питьевой воды в городе Уфе диоксинами»[10], содержание диоксинов в уфимской питьевой воде на апрель 1992 года превышало допустимые нормы от 2 до 25 раз. В Постановлении отмечается, что диоксиновое загрязнение представляет постоянную опасность для здоровья уфимцев и что состояние водозаборных сооружений Уфы не позволяет защитить питьевую воду от токсинов. Также отмечается отсутствие адекватного контроля ни за предприятиями-загрязнителями (в первую очередь заводом «Химпром», бессистемно сбрасывавшего токсичные хлорфенольные отходы на городскую свалку), ни за качеством питьевой воды в городе.
До сих пор не проведена санация. Специалисты утверждают, что на территории обанкротившегося «Уфахимпрома» находится самый большой в мире объем диоксина и диоксинсодержащих — около двух тонн — загрязнивших грунт на глубину до 20 м на площади в 143 га.[11][12] Для сравнения, в Севезо произошел выброс около 34 кг ТХДД,[13] а за всё время войны во Вьетнаме было сброшено около 366 кг ТХДД.[14]
Пробы, взятые НИИ БЖД в 2008 году, показали превышение нормы по содержанию диоксина в почве на территории Уфахимпрома в 44 раза.[15] Завод расположен выше основного в Уфе южного водозабора, однако систематические данные по мониторингу уровня диоксинов в питьевой воде до сих пор не публикуются. В 2021 году Курултай Республики Башкортостан поставил задачу наладить мониторинг содержания диоксинов в уфимской воде.[15] Руководство республики также заявило о намерении начать рекультивацию территории заброшенного завода Уфахимпром до 2024 года.
Диоксиноподобные соединения
[править | править код]Существует ряд хлорированных соединений, обладающих действием, сходным с диоксином. К таким веществам относятся:
- галогенированные бифенилы
- галогенированные дибензофураны
- галогенированные азобензолы
- галогенированные нафталины
- галогенированные бифенилены
- бромированные дибензодиоксины
- галогенированные дибензо-краун-эфиры
Примечания
[править | править код]- ↑ Диоксины. Химия и химики № 4 (2008). Дата обращения: 24 октября 2012. Архивировано 16 октября 2012 года.
- ↑ Диоксин - смертельный яд! Частный корреспондент (2 ноября 2008). Архивировано 23 августа 2011 года.
- ↑ ГН 1.1.725—98 «Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека» Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine
- ↑ 1 2 3 4 В. И. Емельянов. // Химическая энциклопедия
- ↑ Постановление Министерства здравоохранения СССР «О гигиеническом нормировании диоксинов в воде и продуктах питания» от 5.05.1991 № 142-9/105 — [1]
- ↑ Роспотребнадзор: ГН 1.1.725—98 «Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека». Архивированная копия. Дата обращения: 7 февраля 2011. Архивировано 4 марта 2016 года.
- ↑ Гигиенические нормативы (ГН) № 2.1.5.2280-07 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Дополнения и изменения № 1
- ↑ Заметка о бактерии, уничтожающей диоксины (архивная версия за 04/11/09); оригинал исследования из статьи
- ↑
Катастрофа в Уфе | Город ДЕСЯТИЛЕТИЯМИ живет в диоксиновом загрязнении | Разлив фенола в 90-х. Сортировочная
- ↑ Постановление Президиума Верховного Совета Республики Башкортостан от 12.05.1992 N 6-3/86 "О загрязнении водопроводной питьевой воды в городе Уфе диоксинами". base.garant.ru. ГАРАНТ. Дата обращения: 23 октября 2023. Архивировано 7 ноября 2023 года.
- ↑ На Уфахимпроме диоксины проникли в почву на 20 метров – эколог Сафаров. AiF (20 мая 2021). Дата обращения: 23 октября 2023. Архивировано 7 ноября 2023 года.
- ↑ Воду в Уфе планируют проверять на диоксин. ural.octagon.media. Дата обращения: 23 октября 2023. Архивировано 7 ноября 2023 года.
- ↑ Pier A. Bertazzi, Ilaria Bernucci, Gabriella Brambilla, Dario Consonni, Angela C. Pesatori. The Seveso Studies on Early and Long-Term Effects of Dioxin Exposure: A Review // Environmental Health Perspectives. — 1998. — Т. 106. — С. 625–633. — ISSN 0091-6765. — doi:10.2307/3433813. Архивировано 7 ноября 2023 года.
- ↑ Committee to Review the Health Effects in Vietnam Veterans of Exposure to Herbicides (Ninth Biennial Update), Board on the Health of Select Populations, Institute of Medicine. Exposure to the Herbicides Used in Vietnam (англ.) // Veterans and Agent Orange: Update 2012. — National Academies Press (US), 2014-03-06. Архивировано 8 марта 2021 года.
- ↑ 1 2 Курултай РБ поставил задачу наладить в Уфе анализ питьевой воды на наличие диоксинов. www.bashinform.ru. Дата обращения: 23 октября 2023. Архивировано 7 ноября 2023 года.
Литература
[править | править код]- Ившин В. П., Полушин Р. В. Диоксины и диоксиноподобные соединения. — Йошкар-Ола, 2004
