Страница 4 из 9
Основным элементом ксенобиотического профиля являются данные о чужеродных веществах, содержащихся в мусорных и квазимусорных экскретах и их концентрациях.
Химические вещества, фиксированные в твёрдых, не диспергируемых в воздухе и нерастворимых в воде объектах (минеральные породы, твёрдые промышленные изделия, изделия из стекла и полимеров и др.), не обладают биодоступностью. Поэтому именно их следует рассматривать как источники формирования ксенобиотического показателя разнофазной смеси отходов. Эти показатели являются антропогенными.
Ксенобиотические характеристики (профили) окружающей среды, сформировавшиеся в ходе эволюционных процессов, длительно протекавших на планете, можно назвать естественными ксенобиотическими показателями. Они различны в разных регионах Земли.
Биоценозы, существующие в этих регионах (биотопах), в той или иной степени адаптированы к соответствующим естественным ксенобиотическим характеристикам.
Различные природные катаклизмы, а в последние годы и хозяйственная деятельность человека, существенным образом изменяют естественный ксенобиотический разрез многих регионов (особенно урбанизированных) Это особенно заметно на примере полимеров.
Учёные из Австралии, Японии, Англии и других развитых стран предложили и обосновали [78] новые подходы к производству, использованию и утилизации наиболее распространённых ксенобиотиков – пластиков. Главным выводом этого исследования явился вывод о недооценке токсической опасности пластиковых ксенобиотиков.
Исследователи установили, что современная политика по управлению пластиковыми отходами устарела и представляет собой угрозу для будущего человечества.
Пластмассы, по устоявшемуся повсеместно мнению, безопасны, поскольку состоят из химически инертных полимеров, образованных повторяющимися звеньями – мономерами. Однако в их составе содержатся также непрореагировавшие мономеры, которые чаще всего токсичны, и множество вредных наполнителей, придающих пластикам нужные свойства: цвет, прочность, эластичность и др.
Между тем, научно доказан вред более половины современных пластмасс для здоровья человека и живой природы. Пластик может вредить человеку не только через пищу, которая впитывает вредные вещества из упаковки или посуды, но даже и через воздух. Дело в том, что пластик легко расщепляется на микрочастицы, которые создают невидимый опасный ореол вокруг любых изделий из него. Полимеры разлагаются в обычных условиях с выделением летучих токсинов.
В лабораторных испытаниях показано [78], что компоненты поливинилхлорида (ПВХ), полистирола, полиуретана и поликарбоната могут быть канцерогенами (порождающими рак) и ксеноэстрогенами (чуждыми организму гормоноподобыми веществами).
Исследования показали, что вредные компоненты ПВХ, используемого для изготовления капельниц, могут накапливаться в крови человека.
У пациентов с имплантантами коленных или тазобедренных суставов, изготовленных из пластика, нарушаются клеточные процессы, и ухудшается состояние тканей организма.
В лабораторных и полевых исследованиях выявлена способность рыб, беспозвоночных и микроорганизмов глотать микрочастицы пластика и синтетических волокон. Эти частицы легко проникают в пищевые цепи в живой природе, нанося огромный ущерб даже обитателям отдаленных заповедных зон.
Токсины пластика нарушают ключевые физиологические процессы организма – клеточное деление и иммунитет, что приводит к заболеваниям, или снижению активности животных (способности избегать хищников, воспроизводить потомство).
В тканях организмов морских птиц, которые заглатывали частицы пластика, содержится ядовитых хлорсодержащих органических соединений в 3 раза больше, чем у тех, которые избежали такой участи.
Ядовитые вещества, обнаруженные в загрязненных придонных областях и толщах морской воды, в количестве до 70 % выделены выброшенным в океан бытовым пластиком.
В 2012 году в мире произведено 0,28 млрд. тонн пластикового мусора. К 2050 году его может стать уж 33 млрд. тонн. В этом случае всем видам морских черепах, 45 % морских видам млекопитающих и 21 % видам морских птиц может быть причинён вред через заглатывание его или запутывание в пластиковых пакетах и сетях.
Насколько известно, никаких попыток для регулирования утилизации пластмасс на международном уровне ещё не было. Необходимо срочно классифицировать любые пластиковые отходы как опасные. Самые большие производители пластмасс – США, страны Евросоюза и Китай – должны действовать уже сейчас.
Необходимо вначале снизить производство наиболее токсичных и трудно перерабатываемых материалов – ПВХ, полистирола, полиуретана и поликарбоната до 30 % от общего производства, заменяя их менее вредными и поддающимися вторичной переработке.
Альтернативой в производстве водопроводных труб, внутривенных капельниц, частей компьютеров из ПВХ; пищевой упаковки из полистирола; мебели из полиуретана; электроники из поликарбоната на данном этапе могут стать менее опасные материалы – полипропилен, алюминий и т. п.[78].
Химические вещества, накапливающиеся в среде в несвойственных ей количествах и являющиеся причиной изменения естественного ксенобиотического профиля, выступают в качестве биогенных экопологических загрязнителей. Сваленные в кучи или захораниваемые на полигонах, они представляют собой качественно иной токсичный мусор («новый мусор»). Изменение ксенобиотического профиля может явиться следствием избыточного накопления в среде одного или многих ксенобиотиков (таблица 9).
Таблица 9.
К числу природных источников биодоступных ксенобиотиков, по данным ВОЗ (1992), относятся: переносимые ветром частицы пыли, аэрозоль морской соли, продукты вулканической деятельности и лесных пожаров, биогенные частицы, биогенные летучие вещества. Другим источником ксенобиотиков в среде, значение которого неуклонно возрастает, является деятельность человека.
Важнейшим элементом экотоксикологической характеристики ксенобиотиков является идентификация их источников и время их возможного негативного воздействия на биоту.
В таблице 10 по литературным данным приводятся потенциально опасные экотоксиканты и времена их химического распада.
Таблица 10.
Постоянное поступление с мусором и промышленными выбросами в окружающую среду этих ксенобиотиков приводит к их накоплению и превращению в экотоксиканты для наиболее уязвимого (чувствительного) звена биосистем.
Рис. 1. Качественные зависимости изменений по времени интенсивностей разложения мусора разных категорий на открытом воздухе: I – легко разлагаемый биологический мусор (отбросы); II – биоразлагаемые полимерные изделия; III – «новый мусор»
Необходимо отметить, что к числу веществ, длительно персистирующих в обращающихся в окружающей среде, относятся тяжёлые металлы (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьма, ртуть, мышьяк, хром), а также полициклические полигалогенированные углеводороды (полихлорированные дибензодиоксины и бензофураны, полихлорированные бифенилы и т. д.), некоторые хлорорганические пестициды (ДДТ, гексахлоран, алдрин, линдан и т. д.) и многие другие вещества.
Подавляющее большинство веществ подвергаются в окружающей среде различным превращениям. Характер и скорость этих превращений определяют их стойкость. На стойкость вещества в окружающей среде влияет большое количество процессов. Основными являются фотолиз (разрушение под влиянием света), гидролиз, окисление.