Тема 8. ЯДЫ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Лекция 24

План лекции

1.Стойкие органические загрязнители. ДДТ и диоксины.

2.Токсичные металлы.

1. Стойкие органические загрязнители. ДДТ и диоксины

Много проблем связано с такими соединениями, как различные краски,

дезинфицирующие средства, добавки в пластмассы, металлорганические соединения и пестициды, попадающих в окружающую среду в больших количествах. Около половины из приблизительно 1 000 известных загрязнителей окружающей среды содержат хлор. Атомы хлора в молекулах загрязнителей придают им дополнительную стабильность и стойкость, способность к биоаккумуляции. В природе хлор в чистом виде практически не встречается, но, обладая высокой химической активностью, является основой для тысяч синтетических химических веществ. Многие химические вещества, содержащие хлор, представляют значительную ценность для медицины, торговли и не опасны для окружающей природной среды и здоровья. В то же время многие из хлорсодержащих веществ, включая и большинство стойких органических загрязнителей (СОЗ), чрезвычайно вредны.

Термин СОЗ относится к группе специфических химических веществ, которым присущи четыре общих, характерных для них свойства (особенности):

1)высокая токсичность, которая проявляется уже при чрезвычайно малых

дозах;

2)длительная устойчивость в окружающей среде — СОЗ медленно и

струдом разрушаются под воздействием естественных природных факторов;

3)способность накапливаться в живых организмах, в конечном итоге отравляя людей и животных;

4)способность к трансграничному переносу на большие расстояния, вследствие чего СОЗ обнаруживают в тканях людей и животных, обитающих в таких регионах, где СОЗ никогда не производили и не потребляли.

Эти особенности позволили причислить СОЗ к таким глобальным экологическим проблемам, как разрушение озонового слоя атмосферы, изменение климата или нарушение биоразнообразия.

В настоящее время общее число СОЗ остается неизвестным. По различным оценкам их количество варьирует от десятков до сотен веществ. В конце 90-х годов ХХ столетия, благодаря усилиям правительств, экологических организаций и специалистов, был составлен список СОЗ, состоящий из 12 наиболее токсичных веществ. Список был назван «грязной дюжиной», поскольку их влияние на окружающую среду представляет наибольшую опасность. Среди них девять хлорорганических пестицидов — алдрин, хлордан, диэлдрин, эндрин, ДДТ, гептахлор, мирекс, токсафен и гексахлорбензол; промышленные продукты — полихлорбифенилы (ПХБ) и гексахлорбензол, а также полихлорированные дибензо-пара-диоксины и дибензофураны, называемые обычно диоксинами.

115

Диоксины — полихлорированные полициклические соединения. Являются кумулятивными ядами и относятся к группе опасных ксенобиотиков.

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 всей планеты, включая воздух, воду, пищу. Величина летальной дозы для этих веществ достигает 10−6 г на 1 кг живого веса, что существенно меньше аналогичной величины для некоторых боевых отравляющих веществ, например для зомана, зарина и табуна (порядка 10−3 г на 1 кг живого веса).

Источниками диоксинов являются следующие объекты:

•мусоросжигающие заводы, уничтожающие хлорированные отходы;

•производства пестицидов и гербицидов;

•химические и нефтеперерабатывающие предприятия;

•синтетические трансформаторные масла (совол, совтол и др., содержат также галогенированные дибензофураны).

Диоксины образуются как нежелательные примеси в результате различных химических реакций при высоких температурах и в присутствии хлора. Основные причины эмиссии диоксинов в биосферу — это, прежде всего, использование высокотемпературных технологий хлорирования и переработки хлорорганических веществ и (особенно!) сжигание отходов производства. Другой источник опасности — целлюлозно-бумажная промышленность. Отбеливание целлюлозной пульпы хлором сопровождается образованием диоксинов и ряда других опасных хлорорганических веществ. Еще один существенный источник диоксинов, широко распространенный и в быту, — сжигание твердых бытовых отходов. Наличие в уничтожаемом мусоре повсеместно распространенного полихлорвинила и других полимеров, различных соединений хлора способствует образованию в дымовых газах диоксинов. Молекула диоксина представляет собой систему из двух бензольных колец, связанных друг с другом в двух местах при помощи кислородных атомов (О). Она так и называется — диоксиновая, а если поточнее — дибензо-пара-диоксиновая система — основа многочисленных соединений, составляющих целый класс диоксинов. Атомы в диоксине нумеруются, что позволяет точно передать строение диоксиновых соединений в их названии. У атомов углерода в положениях 1,2,3,4 и 6,7,8,9 имеются по одному водородному атому, однако вместо них могут находиться и другие атомы, например хлора.

Исходя из строения молекулы, возможны 75 различных хлорированных диоксинов. Самым токсичным среди них является диоксин, содержащий четыре атома хлора в положениях 2, 3, 7, 8. Его полное название будет 2,3,7,8- тетрахлордибензо-пара-диоксин или, сокращенно, 2,3,7,8-ТХДД.

Галогенированные дибензофураны, ксантены, бифенилены, бифенилы, нафталины и другие относят к родственным по отношению к диоксинам соединениям.

Аномально высокие токсичные свойства диоксинов связаны со строением этих соединений, с их специфическими химическими и физическими свойствами:

•не разрушаются кислотами и окислителями в отсутствии катализаторов;

116