Главная страница                    Другие документы

Полихлорированные бифенилы - суперэкотоксиканты нашего времени

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) относятся к классу ароматических соединений, состоящих из двух бензольных колец, соединенных через межъядерную связь С-С и содержащие от одного до десяти атомов хлора. Все существует 209 индивидуальных конгенеров ПХБ.

Все конгенеры ПХБ принято записывать в системе ЮПАК, присвоив им обычные арифметические номера [[1]].

По своим физико-химическим свойствам конгенеры ПХБ близки к диоксинам. Размеры молекулы (I) находятся в диапазоне 9-10,5Å в длину и около 3Å в ширину. ПХБ  обладают рядом уникальных физических и химических свойств: исключительными теплофизическими и электроизоляционными характеристиками, термостойкостью, инертностью по отношению к кислотам и щелочам, огнестойкостью, хорошей растворимостью в жирах, маслах и органических растворителях, высокой совместимостью со смолами, отличной адгезионной способностью [[2]]. Это обуславливало их широкое применение в качестве диэлектриков в трансформаторах и конденсаторах [[3]-, [4], [5]], гидравлических жидкостей [[6]], теплоносителей и хладоагентов [[7], , 6, [8]], смазочных масел [6], компонентов красок, лаков и клеевых составов [6,[9]], пластификаторов и наполнителей в пластмассах и эластомерах [6-, 7, 9], антипиренов [6-, 7, 8], растворителей [7].

В основе промышленного получения ПХБ лежит заместительное хлорирование бифенила в присутствии катализатора электрофильного замещения (обычно Fe) [4]. Степень хлорирования зависит от продолжительности реакции, которое составляет от 12 до 36 ч. Реакция электрофильного замещения проходит неспецифически, поэтому продукт содержит смесь большого числа индивидуальных ПХБ – от 30 до 100 соединений. Большинство из них содержат от 3 до 8 атомов хлора, хотя имеются и небольшие количества как более, так и менее хлорированных ПХБ. Эти смеси известны под различными фирменными названиями – Арохлор (США), Канехлор (Япония), Хлорфен (Германия), Делор (Словакия), Фенохлор (Франция), Фенхлор (Италия) Совол и Совтол (СССР, Россия).

Производство ПХБ в мире последовательно возрастало вплоть до 1970 г., когда массовые отравления людей в Японии (1969 г.) и на Тайване (1974 г.), вызванные употреблением в пищу рисового масла, загрязненного ПХБ, привели к его запрещению в ряде стран (Швеция – 1973 г., США – 1977 г., Австрия – 1980 г., общеевропейское постановление – 1986 г.) [[10]]. Промышленный выпуск ПХБ в мировом масштабе оценивается от 1,0 до 2,0 млн. тонн.

Уникальные технологические свойства, огромные объемы производства заметная летучесть и растворимость, и высочайшая химическая инертность привели к глобальному распространению ПХБ содержащего оборудования и материалов и, как следствие всеобъемлющему загрязнению этими веществами. Как это часто бывает, опасность ПХБ долгое время недооценивалась. Действительно, по своему острому токсикологическому воздействию, ПХБ идентичны другими веществам, относимым к четвертому классу опасности. О том, насколько опасны эти вещества, стало понятно даже после того, как их производство было запрещено во многих странах. Синтез ПХБ, как и других ароматических полихлорированных соединений приводит в образованию самых опасных из известных человечеству химических веществ – полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов. Но и на этом не ограничивается опасность ПХБ, среди них имеются 12 конгенеров, воздействие которых на организм в 1997 году Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) было признано аналогичным воздействию диоксинов [7].

То, насколько существенна данная угроза, может показать простой расчет. По оценке, проведенной экспертами ЕРА в 1 кг Алохлора 1254 (наиболее распространенная смесь ПХБ) имеем диоксиновый токсический эквивалент (ДЭ) около 150 мг. Перемножив эту величину на общемировой объем производства получим величины исчисляемые десятками тонн. Для сравнения, годовая эмиссия ПХДД/ПХДФ в промышленных странах, на снижение которой тратятся миллионы долларов, измеряется килограммах ДЭ. А за годы войны во Вьетнаме (общепризнанная диоксиновая катастрофа) над джунглями было распылено 50-150 кг диоксинов, содержавшихся в качестве микропримесей в дефолиантах.

Такие масштабы загрязнения привели к тому, что на практике оказывается, что вклад диоксиноподобных ПХБ (ВОЗ-ПХБ) в общую токсичность (ДЭ-ВОЗ) зачастую не уступает и даже может превышать вклад ПХДД и ПХДФ [1,8]. Не смотря на это, на данный момент отсутствует нормирование содержания диоксиноподобных бифенилов в продуктах питания или иных объектах, что, безусловно, является сдерживающим фактором в развитии мероприятий по контролю и снижению поступления ПХБ в организм человека. Хотя, с точки зрения идеологии диоксинового эквивалента токсичности, токсикологические свойства любой смеси не зависят от ее индивидуального состава, то есть от того, какие именно вещества дают вклад в общую величину, то есть для оценки можно использовать нормативы для ПХДД/ПХДФ.

Крайне высокая стабильность ПХБ в окружающей среде и отсутствие действенных механизмов детоксикации, делает контроль качества продуктов питания практически единственным эффективным инструментом по защите здоровья населения. Хорошо известно, что из пищевых продуктов наибольшие количества персистентных органических загрязнителей содержаться в рыбах, точнее в рыбьем жире. При этом загрязнители, содержащиеся в рыбах, могут попадать в пищу человека не только непосредственно с рыбой, но и с продукцией птицеводства или животноводства, где рыбная мука используется в качестве корма. Конечно, такой корм не может вызвать острое отравление, как это было при инциденте с бельгийскими курами [14], но куриное мясо и яйца из продукта с теоретически низким содержанием диоксинов могут стать серьезным источником поступления диоксиноподобных веществ в организм человека.