Химические бумеранги: здоровье населения и биоразнообразие

1. Химические бумеранги:здоровье населения и биоразнообразие В.С. Петросян Заслуженный профессор МГУ эксперт ООН по химической безопасности академик, председатель Секции химии РАЕН президент Центра «Экология и Здоровье» ректор Открытого Экологического Университета

2. Что такое химическая безопасность? Это когда человек и биота (животные и растения) не испытывают химических стрессов, т.е. когда токсикологические и экотоксикологические эффекты органических, неорганических и металлоорганических соединений находятся на экологически безопасном уровне, что позволяет сохранять здоровье населения и биоразнообразие экосистем

3. Стойкие органические загрязнители Стокгольмская конвенция 2001 года определила меры по уменьшению и ликвидации выбросов и сбросов двенадцати СОЗ: 1-8) Хлорорганические пестициды: альдрин, гептахлор, ДДТ, диэльдрин, мирекс, токсафен, хлордан, эндрин 9-10) Промышленные продукты: ПХБ и ГХБ 11-12) Непреднамеренные загрязняющие вещества: ПХДД и ПХДФ

4. Новые стойкие токсичные вещества(ЮНЕП - ГЭФ) 1-5) Пестициды: атразин, линдан, полихлорфенолы, хлордекон, эндосульфан 6-14) Промышленные продукты: гексабромбифенил, КЦХУ, нонил- и октилфенолы, оловоорганические соединения, перфтороктансульфонат, ПБДЭ, свинецорганические соединения, фталаты 15-16) Непреднамеренные загрязняющие вещества: ПАУ и ртутьорганические соединения

5. Основные источники СОЗ и новых СТВ • Производство: текстиль, хлорированные химикаты, нефтепродукты и катализаторы, бумага и картон • Термопроизводство: металлургия, кокс, известь, керамика, стекло, кирпич • Сжигание: уголь, нефть, древесина, промышленные и коммунальные отходы, биомасса, ил, пластик • Применение: пестициды, ПХБ , красители, отбеливатели • Переработка: металлы, бумага, нефть, растворители • Размещение отходов: устаревшие пестициды, зола

6. ХимическиеСпутники Земли и глобальное загрязнение биосферы Попадая в атмосферу, токсичные вещества подхватываются ветром и, подобно Спутникам, совершают близкие и далекие (в том числе, кругосветные) маршруты, до тех пор, пока не повстречаются с дождевым, снежным или пылевым облаком и не выпадут в каком-то конкретном районе земного шара

7. Последствия загрязнения Негативные токсикологические и экотоксикологические эффекты химических веществ, загрязняющих атмосферу, воду, донные отложения, почвы, растения, животных и человека, установлены безоговорочно и стали (по крайней мере, в развитых странах) важнейшим элементом стратегий национальной безопасности

8. Основные проблемы • Биоаккумуляция СОЗ и тяжелых металлов в пищевых цепях • Загрязнение воздуха в больших городах • Качество питьевой воды • Загрязнение продуктов питания • Свалки химических отходов • Эффекты СОЗ на здоровье населения

9. Содержание хлорорганических экотоксикантовв печени североамериканской выдры (мкг/кг)

10. Содержание приоритетных экотоксикантов в байкальской нерпе (нг/г)

11. Устаревшие пестициды • Проблема актуальна для многих стран мира, в том числе для Восточной Европы и бывших республик СССР, где накопилось 150 000 т устаревших пестицидов, в том числе, в: Азербайджане – 20000т, Белоруссии – 7000т, Болгарии – 4000т, Литве – 4500т, Молдове – 6500т, Польше – 60000т, России – 20000т, Словении – 4000т, Украине – 15000т, Эстонии – 8000т

12. ПХБ и гексахлорбензол Глобальные выбросы в атмосферу оценены для ПХБ в 74 тонны, а для гексахлорбензола – в 8200 тонн. Выпадения ПХБ из атмосферы в Балтийское море оцениваются в 10-15 нг/м2/день. Для Средиземного моря приводятся данные того же порядка: 1.2-5.6 нг/м2/день. Самое серьёзное загрязнение водных экосистем произошло во время войны в Косово, а истинная экологическая катастрофа произошла на реке Крупа (Словения) в 1983г в результате сброса отходов при производстве трансформаторов на фирме «Искра» в гор. Семич

13. Диоксины и фураны Глобальные выбросы ПХДД и ПХДФ в атмосферу оценены на уровне 7 тонн с содержанием от 1 до 14800 фг /ТЭ/ м3. Выбросы на почвы в различных странах от 4 до 30 раз выше. Содержание их в водных экосистемах не оценивалось.

14. Старая, но актуальная проблема ПАУ! Выпадения ПАУ на 3 порядка выше, чем других ПТВ и достигают 5.2 нг/м2/день. Самые высокие значения – в прибрежных водах и устьях рек: до 8500 нг/л. В седиментах до 35.2 мг/кг ПАУ найдены в южной части Балтийского моря. В восточной части Финского и северной части Ботнического заливов найдено, соответственно, 17.0 и 20.9 мг/кг ПАУ .

15. Короткоцепочечные хлорированные углеводороды Используются в качестве антивоспламенителей текстиля, резины, красок и растворителей. Легко аккумулируются в водной биоте. При длительном воздействии токсичны для морепродуктов. В Европе допустимая доза содержания в водных экосистемах – 5 г/л

16. Нонил- и октилфенолы Они более 40 лет используются для получения СПАВ, в качестве пластификаторов, а также стабилизаторов резины и полимеров. Их острая токсичность для водорослей,беспозвоночных и рыб меняется в интервале 7-3000 мкг/л. В проведённых тестах на хроническую токсичность нонилфенолов наименьшая для рыб концентрация ненаблюдаемых эффектов (NOEC) составила 6мкг/л. Для беспозвоночных этот параметр равен 3.7 мкг/л.

17. Оловоорганические токсиканты Используемые, главным образом, в качестве антиобрастающих покрытий для кораблей и подводных сооружений, соединения трибутилолова, (С4Н9)3SnX, липофильны и аккумулируются в водных организмах. При воздействии малых концентраций ТБО, например, на устриц факторы биоконцентрации достигают значений от 1000 до 6000. Малые дозы ТБО вызывают деформацию раковин устриц и импосекс у морских улиток. Большие дозы ТБО разрушают репродуктивную и центральную нервную системы, а также структуру костей и желчные протоки печени.

18. OO CH3  ( CH2 )n (CH2 )m COOH 11-cys-ООН O2 11 8 CH3  ( CH2 )n ( CH2 )m COOH CH3  ( CH2 )n 10 9 (CH2 )m COOH OO H (R`H) 9- trans-ООН (R`OOH) Механизм действия на Русских осетров RnMXm

19. Перфтороктановая кислота ПФОК использовалась долгие годы при получении тефлона, применявшегося в качестве антипригарных покрытий (в том числе, и для кухонной посуды). Обнаружение у потребителей такой посуды раковых заболеваний и разрушения спермы заставило власти США принудить фирму «Дюпон» отказаться от производства такой посуды и сегодня уже фирма «ГринПан» (Бельгия) предлагает новую посуду с экологически чистым антипригарным покрытием из наносиликоновых материалов

20. Полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ) Производятся с 1960 года в качестве антивоспламенителей полиуретановой пены в мебели, матрацах и ковровых покрытиях. Их находят в высоких концентрациях в морских птицах и млекопитающих. Низшие (тетра-, пента- и гекса-) конгенеры ПБДЭ являются канцерогенами, эндокринными разрушителями и негативно влияют на развивающуюся нервную систему

21. Ртуть в атмосфере Суммарные выбросы Нg оцениваются в 250 тонн/год,в том числе при: процессах сжигания – 185, производстве стали и чугуна – 10, производстве цветных металлов – 15, производстве цемента – 25 и размещении отходов – 15

22. Экотоксикологические эффекты ртути Загрязнение почв соединениями ртути на уровне 0.07-3.0 мг/кг вызывает значительное уменьшение микробиологической активности в пищевых цепях. Концентрации ртути в яйцах птиц на уровне 0.05-2.0 мг/кг приводят к уменьшению воспроизводства птиц. За последние 25 лет в арктических тюленях и китах произошёл рост содержания соединений ртути от 2 до 4 раз.

23. Образование «Метилртути» Метилирование неорганической ртути в водных экосистемах осуществляется химически или микробиологически по схеме: Hg + CH3X = CH3HgX (X= CH3или An-) Токсичность CH3Hg An в 100 000выше токсичности неорганических соединений ртути, а токсичность CH3HgCH3в 1 000 000 раз выше токсичности CH3Hg An.

24. Токсикология соединений ртути Неорганические соединения ртути разрушают почки живых организмов, тогда как метилртуть поражает ЦНС. Соединения ртути негативно влияют на репродуктивную функцию, а метилртуть особенно опасна для зародышей, т.к. легко проникая через барьер плаценты, поражает развивающуюся нервную систему

25. Допустимые дозы ртути в морепродуктахЕвропейское законодательство:0.5-1.0 мг/кг сырого весаРегулирование потребления морепрдуктов в США: