Диоксины: что нужно знать о «гормоне деградации»

18.07.2023

«Гормон деградации»

Диоксины часто называют «гормоном деградации», «синтетическим ядом», «убийцей без вкуса и запаха». Воображение рисует ужасающие картины - тем более, что эти вещества могут содержаться даже в бутилированной питьевой воде. Так что это за вещества и чем они в действительности опасны? Попробуем разобраться.

В химии и токсикологии под термином «диоксины» понимают немного разное. В органической химии диоксинами называют шестичленный гетероцикл, в котором два атома кислорода связаны двумя двойными углерод-углеродными связями. В токсикологии под диоксином 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 (чужеродных для живых организмов химических веществ, не входящих в естественный биотический круговорот).

Молекулярная структура этих соединений выглядит так:

Диоксины - одни из самых коварных ядов, известных человечеству, по двум основным причинам. Во-первых, эти вещества отличаются высокой стабильностью и способностью долго сохраняться в окружающей среде  - они почти не разлагаются в естественных условиях. Кроме того, они эффективно переносятся по цепям питания и способны многократно и длительное время воздействовать на живые организмы.

Во-вторых, даже в очень небольших количествах диоксины оказывают токсическое воздействие на все, без исключения, внутренние органы человека и особенно на печень.

В нормальных условиях печень – это «главный токсиколог» организма, идентифицирующий те или иные ксенобиотики, поступающие в организм с водой, пищей или воздухом и способствующий их нейтрализации и выведению из организма. При систематическом поражении печени диоксинами ее защитные функции не просто нарушаются – они начинают работать как бы наоборот: превращать чужеродные для организма вещества в различные промежуточные метаболиты, которые способствуют вторичному токсическому поражению органов и тканей.

Таким образом, помимо того, что диоксины - сами по себе являются сильнейшими ядами, они также способствуют тому, что в организме начинают производиться и другие яды, что способствует еще большей интоксикации (именно поэтому появился термин «гормон деградации»).

Признаки острого поражения диоксинами проявляются не сразу и они не всегда ярко выражены. Один из верных признаков - хлоракне - тяжелая форма профессиональных угрей, проявляющаяся на 10-20 день после получения большой дозы диоксинов.

Помимо поражения кожи, наблюдаются нарушения в работе печени, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой, нервной системах, потеря аппетита, потеря в весе, боли в мышцах, нарушения в пищеварении, головная боль, половая дисфункция, расстройство зрения, изменения в восприятии звука, вкуса, обоняния, расстройство сна, потеря активности, депрессия и приступы гнева.

Типичные внешние проявления диоксинового отравления  - характерные угри

Исследования последних лет показывают, что сами диоксины практически не выводятся из организма человека, поскольку для этого у нас нет необходимых биохимических инструментов: наш организм не обладает ферментами, способными разрушать соединения по типу диоксинов, поскольку такие вещества никогда не существовали в истории биосферы до начала XX века, и человеческие организмы к ним просто не приспособлены.

Они не обнаруживаются ни в тканях египетских мумий, ни древнеиндийских захоронениях, не говоря уже об останках мамонтов и прочих представителей древней фауны.

Первое вещество из класса диоксинов было синтезировано в Германии в 1872 году. А первые проблемы, связанные с диоксинами, возникли в 1930-х годах при разработке средства для химической обработки древесины. Уже в 1936-ом году появилось открытое упоминание о массовых заболеваниях рабочих, трудящихся в этой сфере.

В наши дни диоксины обнаруживаются повсеместно, включая антарктические льды. Сегодня каждый из нас имеет в организме определенный уровень диоксинов. Накапливаются они в печени, тимусе, кроветворных органах, коже, но наибольшее их количество сконцентрировано в жировых тканях и крови.

Откуда берутся диоксины?

Ежедневно в планетарном масштабе образуется несколько килограммов диоксинов, которые включаются в биогенный оборот и накапливаются в воде и почве. 

Чаще всего диоксины синтезируются в результате неполного сгорания органических веществ в присутствии хлора. Источники диоксинов весьма разнообразны: горящие свалки, мусоросжигательные заводы, нефтеперерабатывающая, целлюлозно-бумажная и металлургическая промышленность, автомобильные выхлопы и даже сельскохозяйственная деятельность с применением пестицидов.

Другой путь синтеза хлорорганических соединений предоставляет жилищно-коммунальное хозяйство. Загрязненная отходами промышленности вода, отбираемая для нужд населения из поверхностных источников, проходит обработку хлором. При этом некоторые содержащиеся в воде химические соединения вступают в реакцию с хлором и образуют диоксины, причем чем большее количество загрязнений содержится в воде, тем большее количество диоксинов может синтезироваться.

В качестве примера экстремального загрязнения питьевой воды диоксинами можно привести события, случившиеся в Уфе в 1989-1990 гг., которые по праву считаются крупнейшей экологической катастрофой.

21 ноября 1989 г. на станции перекачки ПО «Химпром» произошла мощная утечка – сброс нескольких сотен тонн фенола. Часть этого фенола попала в реку Белую (концентрация фенола в реке достигала в этот момент 380 ПДК!) и поскольку никаких мер принято не было, то экстремально загрязненная вода попала в водозабор г. Уфы. 

Оценки показали, что даже 3-4 недели спустя после начала ЧП содержание диоксинов в воде в тысячи раз превышало допустимые уровни. Последствия той аварии до конца не ликвидированы и по сей день 

Так сегодня выглядит территория бывшего ПО «Химпром»

Интересно, что в СССР тема диоксинов долгое время была под запретом. Лишь в 1985 году вышла статься «Диоксин — проблема научная или социальная» за авторством А.В. Фокина и А.Ф. Коломийца, а в 1989 году прошла научная сессия «Наука и экология», где впервые был остро поставлен вопрос об угрозе диоксинов, в 1994 году правительство РФ принимает гигиенические нормативы, действующие и по сей день, согласно которым норма содержания диоксинов в атмосфере составляет 0,5 пикограмм на кубический метр. В США эта норма составляет 0,02 пикограмм на кубический метр воздуха, а в Италии 0,04. В 1995 году правительство РФ принимает федеральную программу «Защита окружающей природной среды и населения от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов на 1996-1997 годы», признав тем самым наличие диоксиновой проблемы и необходимости в принятии мер.

Оранжад

Ярким примером того, что диоксины могут быть боевым средством, является история войны во Вьетнаме в 1965-1975 годы. Американские военнослужащие применяли химический агент, названный «оранжадом», для уничтожения тропической растительности: оно вызывало опад листвы и гибель деревьев, и местные партизаны не могли прятаться на обработанных участках джунглей.

По расчетам, проведенным в 1985 году, в общей сложности над Вьетнамом за время военной кампании было распылено 57 тысяч тонн оранжада, в которых содержалось около 500 тонн диоксинов. Последствиями распыления оранжада стал всплеск онкологических заболеваний среди населения, вьетнамских и американских солдат, рождение детей и животных с отклонениями, массовая гибель скота. Последствия диоксинового загрязнения территории Вьетнама проявляются до сих пор.

Как обезопаситься от диоксинов или, по крайней мере,  минимизировать их негативное воздействие на организм человека, рассказывает химик, автор патентов на изобретения в области водоподготовки и обработке сточных вод, генеральный директор ООО «ЮгАкваСистемы» Андрей Филимонов:

- Диоксины очень устойчивы в окружающей среде. Они не разрушаются ни в щелочной, ни в кислотной среде. Прежде считалось, что диоксины подвергаются деструкции при температуре около 750°C, однако позднейшие исследования показали, что даже при температуре в 1200°C процесс терморазрушения является обратимым: для необратимого разрушения нужно поддерживать эту температуру в течение нескольких секунд – вот почему проблема очистки выбросов мусоросжигательных заводов стоит чрезвычайно остро, и не на всяком МСЗ возможно применения высоких температур для «дожига» и полного обезвреживания газов, выбрасываемых в атмосферу.

Горящие свалки и МСЗ - одни из главных источников диоксинов

В России, по сравнению с развитыми странами, сильно завышены предельно допустимые концентрации диоксинов в воде, воздухе и почве. Принятые десятилетия назад нормы не соответствуют фактической ситуации в мире и противоречат современным требованиям ВОЗ. Пересмотр нормативов ПДК позволит наконец обратить внимание чиновников, контролирующих органов и загрязнителей окружающей среды на проблему диоксинового загрязнения и снизить выбросы.

Во-вторых, требуются меры по защите от диоксинов питьевой воды. Вода  - это то, с чем нам приходится сталкиваться ежедневно, поэтому даже малейшие следы диоксинов приводят к значительным дозам, накапливающимся в нашем организме за длительное время. 

Необходимо пересмотреть подходы к обеззараживанию воды, особенно из открытых источников (река, озеро). Необходимо постепенно переходить к применению более безопасных обеззараживающих агентов, нежели хлор (озон, ультрафиолетовое излучение, микроволны, магнитное поле и т.д.).

Разумеется, встанет ряд технических проблем, в частности, связанных с необходимостью обеспечить пролонгированность действия окислителя, с блокировкой развития патогенной микробиоты в распределенных водопроводных сетях. Но используя современные наработки эти проблемы можно решить. Такие примеры за пределами России уже есть.

Да и в нашей стране в последние годы уделяется огромное внимание вопросам качества питьевой воды, так что вопрос диоксинового загрязнения можно было бы включить в соответствующие госпрограммы.

В-третьих, необходимо снижать использование гербицидов, многие из которых представляют собой хлорорганические соединения различного типа, из которых могут образовываться, в том числе, и диоксины. Огромное количество таких соединений, использованных в сельском хозяйстве еще в советский период, и по сей день отравляет – в буквальном смысле этого слова - нам жизнь.

Наконец, огромную опасность представляют технологии мусоросжигания. В условиях слабого государственного контроля зачастую предлагаются технические решения, которые не обеспечивают защиты от диоксинового загрязнения. Гораздо более безопасным и наиболее экологичным способом является раздельный сбор отходов и переработка вторсырья.

Автор:  Даниил Обирин

Источники: 

 Л.А. Федоров «Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспективы», 1993

А.В. Фокин, А.Ф. Коломиец «Диоксин - проблема научная или социальная?», журнал «Природа», 1985 г. 

Школа защиты экологических прав - общественный некоммерческий гражданско-просветительский проект, главной целью которого является обучение граждан современным механизмам защиты окружающей среды и права на благоприятную среду обитания. История низового экологического активизма полна вдохновляющих примеров успехов общественных кампаний, благодаря которым удавалось добиться остановки разрушительных проектов, добиться от власти и бизнеса учета общественного мнения. Давайте вместе учиться защищать свои конституционные права и общую среду обитания! 

Школа защиты экологических прав,

общественный проект