Диоксины

Диокси́ны — полихлорированные полициклические соединения. Являются 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 выше аналогичной величины для некоторых боевых отравляющих веществ, например, для зомана, зарина и табуна.

Механизм действия[править | править код]

Причина исключительной токсичности диоксинов — способность этих веществ удивительно точно вписываться в рецепторы живых организмов и подавлять или изменять их жизненные функции.

Специалисты обвиняют диоксины в том, что, подавляя иммунитет и грубо вмешиваясь в процессы деления и специализации клеток, они провоцируют развитие онкологических заболеваний. Вторгаются диоксины и в сложную безукоризненно 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».

В настоящее время 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 и с грудным молоком они передаются плоду и ребенку.

История[править | править код]

История диоксина тесно связана с проблемами выгодной ассимиляции полихлорированных бензолов, являющихся отходами ряда крупнотоннажных химических производств. В начале 30-х годов фирмой «Дау Кемикал» (США) был разработан способ получения полихлорфенолов из полихлорбензолов щелочным гидролизом при высокой температуре под давлением. Было показано, что эти препараты, получившие название дауцидов, являются эффективными средствами для консервации древесины. Уже в 1936 г. появились сообщения о массовых заболеваниях среди рабочих штата Миссисипи, занятых консервацией древесины с помощью этих агентов. Большинство из них страдали тяжелым кожным заболеванием — хлоракне, наблюдавшимся ранее среди рабочих хлорных производств. В 1937 г. были описаны случаи аналогичных заболеваний среди рабочих завода в Мидланде (шт. Мичиган, США), занятых в производстве дауцидов. Расследование причин поражения в этих и многих подобных случаях привело к заключению, что хлоракногенный фактор присутствует только в технических дауцидах, а чистые полихлорфенолы подобным действием не обладают.

В 1976 г. на химической фабрике в итальянском городе Севезо произошла утечка около 30^[1] кг одного из диоксинов, и сотни людей получили тяжелейшее отравление. На протяжении нескольких лет после аварии в районах вокруг фабрики наблюдалось резкое увеличение врожденных аномалий у новорожденных, в том числе spina bifida (открытый спинной мозг). Подобные аномалии были зафиксированы у новорожденных вьетнамцев и потомства американских ветеранов войны во Вьетнаме из-за воздействия дефолианта «оранж» (распылялся над тропическими лесами для уничтожения растительности). В России повышено содержание диоксинов в воздухе крупных химических центров, например, в ряде районов Башкирии.

Токсикология[править | править код]

Острая токсичность[править | править код]

Доза, раздражающая кожу 0,0003 миллиграмма на килограмм веса, LD-50 0,07 мг на килограмм (непроверенные данные из Интернет)

Предельные нормативы концентрации[править | править код]

Нормативы содержания диоксинов в объектах окружающей среды в различных странах
Cреда	Ед.изм.	США	Германия	Италия	Россия
Атмосферный воздух населённых мест	пг/м³	0,02	-	0,04	0,05
Воздух рабочих помещений	пг/м³	0,13	-	0,12	-
Вода	пг/л	0,013	0,01	0,05	20
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 - экологические проблемы СОВ[править | править код]

Первичные источники[править | править код]

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, 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.

Ещё один существенный источник диоксинов, широко распространенный и в быту, — сжигание твёрдых бытовых отходов. Наличие в уничтожаемом мусоре повсеместно распространённого полихлорвинила и других полимеров, различных соединений хлора способствует образованию в дымовых газах диоксинов.

Вторичные источники[править | править код]

На территории стран бывшего СССР сохраняется множество закрытых, брошенных, законсервированных производств, где в накопителях, реакторах, отвалах и колодцах сохраняются диоксины.

Структура[править | править код]

Файл:TCDD structure2.png

Структура молекулы диоксина 2,3.7,8-тетрахлордибензо-пара-диоксин

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 и это 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 находится и другие атомы, например, хлора

Исходя из строения молекулы возможны 75 различных хлорированных диоксинов.

Самым же 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. Он был выявлен К.Шульцом как хлоракногенный фактор и синтезирован Дж. Дитрихом.

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

Свойства[править | править код]

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.
устойчивы в щелочах.
не растворимы в воде.
на диоксины не действует термическая обработка.
период их полураспада составляет от 10 до 20 лет.
попадая в организм человека или животных накапливаются и очень медленно разлагаются и выводятся из организма.

Предохранение[править | править код]

По данным статистики, каждый год в России заболевают или умирают от рака, связанного с диоксинами, 10000 человек^{[Источник?]}. Предполагается, что у женщин именно из-за этих канцерогенов бывает в 2 раза больше осложнений беременности, в 4 раза больше рождается мёртвых детей и в 6-8 раз больше детей рождается с врождёнными уродствами.^{[Источник?]}

Поскольку природа не участвовала в создании диоксинов, то и механизмов борьбы с ними у неё нет^{[Источник?]}. Главный способ защититься от вредного воздействия — это питаться исключительно экологически чистыми продуктами^{[Источник?]}. Но поскольку это практически невозможно, ученый-биолог В.Гуркин советует, как свести к минимуму диоксиновое влияние:^{[Источник?]}

поставьте фильтр для очистки воды,
не увлекайтесь напитками в пластиковых бутылках,
чем больше в вашем рационе свежих овощей и фруктов, тем лучше вы будете себя чувствовать,
подпитывайте свой организм витаминами,
используйте растительные препараты, чтобы укрепить иммунную систему.

К этим рекомендациям необходимо добавить следующие:

Бойтесь дыма. Избегайте вдыхать задымлённый воздух индустриального происхождения или после сжигания твёрдых отходов. Не разводите без крайней надобности костров, следите, чтобы в пламя не попадало ничего постороннего. Всегда старайтесь находиться с подветренной стороны от источника дыма. Очень опасен дым пожара внутри помещений. Но даже дым от сгоревшего трансформатора или электродвигателя может нанести вред вашему здоровью, если вы не позаботитесь хорошо проветрить помещение.^{[Источник?]}
Пейте по возможности чистую воду. Лучше всего для питья и приготовления пищи использовать воду из глубоких водных горизонтов. Фильтруйте водопроводную воду доступным для вас очистителем питьевой воды.
Стремитесь уменьшить потребление нитратов. В присутствии диоксинов они могут стать источником канцерогенных аминопроизводных.^{[Источник?]} Пользуйтесь правилами обработки овощей, снижающими содержание нитратов в приготовленной пище.
Не курите. Но если это невозможно, никогда не курите в запыленном производственном помещении. Известны случаи, когда пылинки химикатов, сгорая вместе с табаком, приводили к смертельным отравлениям.^{[Источник?]}
Не сжигайте на дачном участке или в лесу пластмассовые бутылки, канистры, пакеты из-под молока, старую мебель из древесины, пропитанной пентахлорфенолом. Это тоже вносит свою лепту в загрязнение окружающей среды диоксинами.

Исследования[править | править код]

В настоящее время идёт поиск генетической модификации некоторых видов бактерий с целью улучшить их способности к поглощению диоксинов.^[2]