Изомеры и гомологи ПХБ воздействуют на живые организмы по-разному. Степень их токсичности зависит от количества атомов хлора и их расположения в молекуле изомера. Наибольшую опасность с точки зрения токсичности и уровня содержания в различных объектах окружающей среды представляют 36 изомеров и гомологов ПХБ. На долю 25 из них приходится от 50 до 70% общего количества ПХБ, обнаруживаемых в пробах тканей рыб, птиц и млекопитающих.
Эти 36 изомеров ПХБ можно разделить на следующие четыре группы:
Первая группа - наиболее опасные бифенилы, влияющие на синтез ряда жизненно важных ферментов в организме. В нее входят:
3,3',4,4'-тетрахлор (77), 3,3',4,4',5 - пентахлор (126), 3,3',4,4',5,5'-гексах-лор (169), 2,3,3',4,4'-пентахлор (105), 2,3,3',4,5'-пентахлор (108), 2,2',3,3',4,4'-гексахлор (128), 2,2',3,4,4',5'-гексахлор (138), 2,3,3',4,4',5-гексахлор (156), 2,2',3,3',4,4',5-гептахлор (170).
Вторая группа - ПХБ, выступающие в роли модуляторов токсического действия других веществ и также широко распространенные в окружающей среде. К данной группе относятся: 2,2',3,4,5-пентахлор (86), 2,2'3,3',4-пентахлор (99), 2,2',4,4'5,5'-гексахлор (101), 2,2',3,4,4',5,5'-геп-тахлор (180), 2,2',3,4,4',5',6-гептахлор (183), 2,2',3,3',4,4',5,5'-октахлор (194), 2,2',3,3',4,4',6,6'-октахлор (197).
Третья группа - малотоксичные соединения, однако, их содержание в объектах окружающей среды очень значительно. Она включает:
2,2',5-трихлор (18), 2,2',4,5'-тетрахлор (44), 2,2',4,5'-тетрахлор (49), 2,2',5,5'-тетрахлор (52), 2,3',4',5-тетрахлор (70), 2,4,4',5-тетрахлор (74), 2,2',3,5,5',6-гексахлор (151), 2,2',3,3',4,4',6-гептахлор (171), 2,2',3,3',4,4',6-гептахлор (187), 2,2',3,3',4,5,5',6'-октахлор (201).
Четвертая группа - высокотоксичные, но малораспространенные ПХБ. В нее входят: 3,4,4'-трихлор (37), 3,4,4',5-тетрахлор (81), 2,3,4,4',5'-пентахлор (114), 2,3,4,4',6-пентахлор (119), 2',3,4,4',5-пентахлор (123),
2,3,3',4,4',5-гексахлор (157), 2,3,3',4,4',6-гексахлор (158), 2,3',4,4',5,5'-гексахлор (167), 2,3',4,4',5,6-гексахлор (168), 2,3,3',4,4',5,5'-гептахлор (189).
* Производство поливинилхлорида
Поливинилхлорид (ПВХ) - наиболее распространенный после полиэтилена и широко используемый полимер. Он изготавливается путем полимеризации винилхлорида.
Винилхлорид - мономер, один из самых массовых продуктов хлорной химии. Мировое производство винилхлорида составляет 34% от всей хлорной продукции. Для получения винилхлорида используется 32% от всего производства хлора в мире.
Винилхлорид в России производится на пяти предприятиях: "Кап-ролактам" (Дзержинск), ПО "Каустик" (Стерлитамак), ПО "Химпром" ( Усо-лье-Сибирское), Опытный завод ВНИИП Института мономеров (Тула), ПО "Химпром" (Зима). За год они выпускают около 400 тыс.т.
Из ПВХ изготавливается множество изделий: трубы, жалюзи, оконные рамы, скатерти, занавески, настилы для полов, упаковочный материал, тара, игрушки, изоляционные материалы, различные канцелярские и школьно-письменные принадлежности, некоторые детали автомобилей, медицинские инструменты и т. д.
Винилхлорид получают из 1,2-дихлорэтана газофазным дегидрох-лорированием при высокой температуре (400-550 °С) и давлении в 20-30 атм. в каталитических условиях. Поскольку на всех стадиях производства используется хлор, то при изготовлении, использовании и утилизации поливинилхлорида выделяется большое количество диокси-нов.
В таблице 2.3. приведен перечень основных процессов с присутствием ПВХ, в которых выделяются диоксины. Таблица составлена на основании данных Агенства по охране окружающей среды штата Огайо (США), которое оценивает количество образующихся диоксинов в своем штате.
Диоксины в промышленности, природной среде и организмах содержатся, как правило, в виде сложных смесей, каждый из компонентов которых имеет свои особенности воздействия. Поэтому токсичность выражают неким эквивалентом (I-TEQ). За единицу токсичности принят токсический эффект маркерного соединения этой группы - 2,3,7,8 ТХДД. Для расчета TEQ диоксинов, фуранов и ПХБ их весовые содержания умножают на соответствующий коэффициент (фактор эквивалентности - TEF), значения которого приведены в таблице 2.2. TEQ смеси считается как сумма TEQ всех содержащихся в ней диоксинов.
Таблица 2.2
Интернациональная шкала факторов эквивалентной токсичности (1-TEF)
| 2,3,7. | 8--ТХДД | 1 |
| 1,2,3,7,8-пентахлордибензодиоксин | 0,5 | |
| 1,2,3, | 4.7,8-гексахлордибензодиоксин | 0,1 |
| 1,2,3, | 6,7,8-гексахлордибензодиоксин | 0,1 |
| 1,2.3, | 7,8,9-гексахлордибензодиоксин | 0,1 |
| 1.2.3, | 4,6,7.8-гептахлордибензодиоксин | 0.01 |
| октохлорзамещенные | 0.001 | |
В качестве примера в таблице приведены данные о содержании ди-оксинов в жире байкальской нерпы (самка. 12 лет), выраженные в эквивалентах токсичности TEQ.
Таблица 2.3
Содержание диоксинов в жире байкальской нерпы
| Соединение | Концентрация (пг/г) | TEQ |
| 2,3.7,8-ТХДД | 13 | 13 |
| 1,2,3.7,8-ПнХДД | 28 | 14 |
| 1,2,3,4,7,8-ГХДД | 2,8 | 0,28 |
| 1,2,3,6,7,8-ГХДД | 8,8 | 0,88 |
| 1,2.3,7,8,9-ГХДД | 1.3 | 0,13 |
| 1,2,3,4,6,7,8-ГпХДД | 0,83 | 0,009 |
| ОХДД (суммарно) | 1,3 | 0.002 |
| Всего | 28,3 |
По данным Агенства по охране окружающей среды Германии, 80% от общего количества диоксинов, обнаруженных в донных отложениях реки Рейн попадает в нее в результате сбросов отходов производств винилхло-рида и ПВХ.
Винилхлорид отнесен к профессиональным канцерогенам (т.е. официально признан веществом, в отношении которого имеются безусловные доказательства, что он несет в себе опасность возникновения раковых опухолей у человека - группа 1), так как зарегистрировано статистически достоверное появление злокачественных опухолей (ангиосарком печени) у работавших в условиях длительного воздействия винилхлорида. От воздействия ви-нилхлорида могут возникать и развиваться и другие злокачественные новообразования (гепатоцеллюлярная карцинома, опухоли мозга и легких).
ОТРАВЛЕННЫЕ ГОРОДА
Таблица 2.4
Перечень процессов с присутствием ПВХ, в результате которых происходит образование диоксинов в штате Огайо (США)
| Процесс | Количество образующихся диоксинов (TEQ г/год) | В результате использования ПВХ, % | Количества диоксинов, образующихся при использовании ПВХ (TEQ г/год) |
| Синтез ПВХ отходы | 500-1000 | 100 | 500-1000 |
| Продукция из ПВХ | 10-100 | 100 | 10-100 |
| Сжигание муниципальных отходов | 4000 | 50 | 2000 |
| Сжигание медицинских отходов | 500-5100 | 75 | 375-3825 |
| Переплавка меди | 230-310 | 75 | 166-230 |
| Переплавка стали | 10-110 | 50 | 20210 |
| Пожары в зданиях | 500-5000 | 75 | 375-3750 |
| Всего | 3430-10960 |
Широкое использование изделий на основе ПВХ в пищевых отраслях промышленности, в торговле продовольственными товарами создает возможность поступления винилхлорида в продукты питания при их хранении.
Экспериментально доказано, что винилхлорид переходит из бутылок, изготовленных из поливинилхлорида, в воду, напитки и далее, в кровь. Скорость миграции зависит от времени хранения продукта.
В России вопрос об образовании диоксинов при производстве, использовании и утилизации ПВХ практически не рассматривался. В то же время в западных марках ПВХ присутствует большое количество диоксинов и ПХБ.
Винилхлорид также является нейротропным ядом. Наблюдения за
больными с хронической интоксикацией и эксперименты на животных указывают на его действие на нервную систему.
Таблица 2.5 Количество диоксинов (пг/г) в продуктах изготовленных из ПВХ
| Изомер | ЕКА NOBEL | NORSK HYDRO |
| 2,3,7,8-ТХДД | <0,1 | 0,1 |
| 1,2,3,7,8-ПнХДД | <0,2 | 0,6 |
| 1,2,3,4,7,8-ГкХДД | <0,4 | 0,3 |
| 1,2,3,6,7,8-ГкХДД | 0,4 | 1,5 |
| 1,2,3,7,8,9-ГкХДД | <0,4 | 1,1 |
| 1,2,3,4,6,7,8-ГпХДД | 26 | 5,4 |
| 2,3,7,8-ТХДФ | 0,6 | 2,7 |
| 1,2,3,4,8-ПнХДФ | 0,2 | 8,2 |
| 2,3,4,7,8-ПнХДФ | 0,2 | 6,2 |
| 2,3,4,6,7,8-ГкХДФ | <0,2 | 8,2 |
| 1,2,3,4,7,8-ГкХДФ | 0,1 | 4,9 |
| 1,2,3,6,7,8-ГкХДф | <0,1 | 4 |
| 1.2,3,7,8,9-ГкХДФ | <0,3 | 1,6 |
| 1,2,3,4,7,8,9-ГпХДФ | <0,4 | 2,4 |
| 1,2,3,4,6,7,8-ГпХДФ | 1 | 13 |
| ОХДФ | <0.9 | 7,4 |
| ОХДД | 55 | 6 |
| 2,3,4-ТХБ | 7,8 | 31 |
| ПнХБ(118) | 450 | 399 |
| 2,2',4,4',5-ПнХБ | 1,2 | 18 |
| ПнХБ(105) | 58 | 68 |
| 3,3',4,4',5,5'ГкХБ | <0,70 | 4,7 |
| Всего ПХДД/ПХДФ/ПХБ | <604,2 | 594,3 |
| Всего(ДЭ) | 0,86 | 8,69 |
В мае 1994 года шведское Агенство по охране окружающей среды обнаружило, что ПВХ, производимые двумя шведскими фирмами ЕКА NOBEL (Bonus) и NORSK HYDRO (Stenungsund) содержат измеряемое количество ПХДД, ПХДФ и ПХБ. В таблице 2.5. приведены результаты исследования продукции двух заводов, принадлежащих этим фирмам. В данном докладе приведены именно эти данные, поскольку они дают наиболее полное представление о количествах диоксинов, которые выделяются при производстве поливинилхлорида с использованием технологий, на порядок