Диоксины и ПХБ (PCB)

Диоксины и полихлорированные бифенилы (дифенилы) – это органические вещества, обладающие похожим строением и свойствами. Они относятся к экотоксикантам и входят в группу стойких органических загрязнителей (POPs), использование которых попадает под действие Стокгольмской Конвенции ООН от 2001 года. Иногда эти вещества называют суперэкотоксикантами – из-за высокой стабильности и опасности для всех живых организмов.

Диоксины и ПХБ плохо растворяются в воде, устойчивы к высоким температурам, долго сохраняются в среде, легко транспортируются по пищевым цепям и медленно выводятся из организмов живых существ. Период их полураспада, в зависимости от вещества, составляет от 3 до 10 лет.

Помимо высокой стабильности и способности накапливаться в жировых тканях и вызывать хроническое отравление, диоксины и ПХБ отличаются очень высокой токсичностью. Они действуют в меньших дозах, чем такие боевые отравляющие вещества, как зарин, зоман и VX, и намного опаснее цианидов и кураре.

Диоксины и ПХБ подавляют иммунитет вплоть до развития химического СПИД, способствуют развитию онкологических заболеваний, обладают мутагенным, тератогенным и эмбриотоксическим действием. Поражение диоксинами нередко приводит к женскому и мужскому бесплодию.

Полихлорированные бифенилы были впервые синтезированы в 1929 году. Их теплостойкость и химическая стабильность, а также изолирующие свойства, определили сферы их использования. ПХБ добавляли во многие материалы, использовали в качестве ингибиторов горения в покрытиях. Их также применяли как хладагенты, смазки, присадки к пестицидам. ПХБ входили в состав замазок, клеев, красок, противопылевых веществ. В настоящее время их массовое производство прекращено, но за годы их использования в мировой промышленности было произведено около 2 миллионов тонн этих веществ.

В отличие от ПХБ, диоксины являлись побочными продуктами синтеза пестицидов. На них обратили внимание в 1971-1972 годах, после того, как США применили во Вьетнаме гербициды. В Agent Orange, распыленном над страной, было около 110 кг диоксина, что составило среднюю плотность загрязнения около 70 мг/га. Столь малое количество диоксина вызвало отравления различной степени тяжести более чем у 2 млн человек и нанесло серьезный ущерб окружающей среде.

Основные источники диоксинов – предприятия химической, древообрабатывающей, электротехнической промышленности. Пожары на свалках и сжигание мусора также могут привести к образованию диоксинов: они образуются при горении хлорсодержащих органических веществ, например, ПВХ.

Диоксины могут образовываться на водозаборных станциях. В 1991 году в реку Белую спустили 60 т фенола, который попал в водозабор Уфы. Вода, содержащая это вещество, подверглась хлорированию. Затем получившийся трихлорфенолят натрия поступил в водонапорную башню, где воду фильтровали под давлением. Высокое давление привело к полимеризации трихлорфенолята натрия в диоксин, который затем попал в водопроводную воду.

Диоксины быстро аккумулируются растениями и микроорганизмами, связываются с органическими веществами, содержащимися в почве и остаются в ее верхнем слое. Они вымываются оттуда потоками воды и стекают в реки, озера и моря. Там диоксины поглощают водные животные, включая и рыб промысловых пород. С зоопланктоном или рыбой диоксины попадают в организмы птиц и млекопитающих, в том числе, человека.

Обычно наличие и количество диоксинов, дибензфуранов и диоксиноподобных ПХБ в окружающей среде и тканях живых организмов определяют методом газовой хроматографии с хроматомасс-спектрометрическим детектированием высокого разрешения. Это сложный метод, для которого необходимо дорогостоящее оборудование и квалифицированный персонал.

Альтернативная технология определения диоксинов основана на использовании клеточных биосистем или иммуноферментного анализа (ИФА).