Кіріспе

Қоршаған ортаның ыдырауына төзімді органикалық қосылыстар. Тұрақты органикалық ластаушылар (ТОЛ) – химиялық, биологиялық және фотолиттік процестер арқылы ыдырауға төзімді органикалық қосылыстар. Олар улы және адам денсаулығына және бүкіл әлемдегі қоршаған ортаға зиянды әсер етеді. Жел мен су арқылы тасымалданатындықтан, бір елде пайда болған ТОЛ-дың көп бөлігі оларды қолданған және шығарған жерден алыс жердегі адамдар мен жануарларға әсер етуі мүмкін. 2001 жылы Стокгольмде өткен Тұрақты органикалық ластаушылар туралы конвенцияда халықаралық қауымдастық ТОЛ-дың адам денсаулығы мен қоршаған ортаға тигізетін әсерін талқылады, олардың өндірісін жою немесе қатаң шектеу мақсатымен. ТОЛ-дың көпшілігі пестицидтер немесе инсектицидтер, ал кейбіреулері еріткіштер, фармацевтикалық препараттар және өнеркәсіптік химиялық заттар болып табылады. Стокгольм конвенциясымен анықталған "ластанған он екілік" ТОЛ-ға алдрин, хлордан, диэлдрин, эндрин, гептахлор, HCB, мирекс, токсафен, полихлорирленген бифенилдер (ПХБ), ДДТ, диоксиндер және полихлорирленген дибензофурандар кіреді. Алайда, содан бері көптеген жаңа ТОЛ қосылды, мысалы, PFAS.

Тұрақтылықтың салдары

Тұрақты органикалық ластаушылар (ТҰЛ) әдетте галогенталған органикалық қосылыстар болып табылады (төмендегі тізімдерді қараңыз) және осылайша жоғары липидтік ерігіштікке ие. Осы себепті, олар майлы тіндерде биоаккумуляцияланады. Галогенталған қосылыстар гидролиз және фотолиз кезінде C-Cl байланыстарының төмен реакциялық қабілетіне байланысты жоғары тұрақтылықты көрсетеді. Органикалық қосылыстардың тұрақтылығы және липофильдігі көбінесе олардың галоген мазмұнымен байланысты, сондықтан полигалогенталған органикалық қосылыстар ерекше маңызға ие. Олар қоршаған ортаға екі арқылы зиянды әсер етеді: алысқа тасымалдану, бұл оларға бастапқы көзінен алыс саяхаттауға мүмкіндік береді, және биоаккумуляция, бұл осы химиялық қосылыстарды қауіпті деңгейге дейін қайта шоғырландырады. ТҰЛ құрамына кіретін қосылыстар сондай-ақ PBT (тұрақты, биоаккумулятивті және улы) немесе TOMP (улы органикалық микроластаушылар) ретінде жіктеледі.

Ұзақ қашықтыққа тасымалдау

POP белгілі бір температурада газ фазасына өтеді және топырақтан, өсімдіктерден және су қоймаларынан ауаға ұшып, ауада ыдырау реакцияларына қарсы тұрып, қайтадан шөгіп қонғанға дейін ұзақ қашықтықтарға тасымалданады. Бұл POP-тардың қолданылған немесе шығарылған жерлерден алыс аудандарда, әсіресе Антарктида және Арктика аймақтары сияқты POP-тар ешқашан енгізілмеген орталарда жинақталуына әкеледі. POP атмосферада бу түрінде немесе қатты бөлшектердің (аэрозольдердің) бетінде кездесуі мүмкін. POP-тың аэрозольдерге адсорбцияланған бөлігі ұзақ қашықтыққа тасымалданудың маңызды факторы болып табылады. Адсорбцияланған күйде, газ фазасынан айырмашылығы, ол фотоокистанудан, яғни тікелей фотолизден, сондай-ақ OH радикалдарымен немесе озонмен окистанудан қорғалады. POP суда нашар ериді, бірақ қатты бөлшектермен оңай байланысады және органикалық сұйықтықтарда (майлар, майлы заттар және сұйық отын) жақсы ериді. POP-тардың тұрақтылығы мен ыдырау жылдамдығының төмен болуына байланысты олар қоршаған ортада оңай ыдырамайды. Осы қашықтыққа тасымалдану қабілетінің арқасында POP-тың қоршаған ортаны ластауы кең ауқымды, тіпті POP-тар ешқашан қолданылмаған аймақтарда да, және олардың ыдырауына төзімділігіне байланысты енгізілген шектеулерден кейін де осы ортада жылдар бойы сақталады.

Биоаккумуляция

Тұрақты органикалық ластаушы заттардың (POP) биоаккумуляциясы әдетте олардың липидтерде жоғары ерігіштігімен және тірі организмдердің майлы тіндерінде ұзақ мерзімге жинақталу қабілетімен байланысты. Тұрақты химиялық заттардың концентрациясы жоғары болады және олар ағзадан баяу шығарылады. Тамақ арқылы жинақталу немесе биожинақталу – POP-тың тағы бір маңызды қасиеті. POP-тар тағамдық тізбек бойынша жоғары көтерілгенде, организмдердің белгілі бір тіндерінде өңделіп, метаболизмге ұшыраған кезде олардың концентрациясы артады. Жануарлардың асқазан-ішек жолының жұтылған химиялық заттарды шоғырландыру қабілеті, сондай-ақ POP-тың нашар метаболизденетін және гидрофобты табиғаты оларды биоаккумуляцияға өте сезімтал етеді. Осылайша, POP-тар тек қоршаған ортада ғана тұрақтап қоймай, жануарлар оларды қабылдағанда биожинақталады, осылайша олардың концентрациясы мен уыттылығы артады. Концентрацияның осы артуы биомагнификация деп аталады, яғни тағамдық тізбектің жоғары буындарындағы организмдерде POP-тың жинақталу деңгейі жоғарылайды. Биоаккумуляция және қашықтыққа таралу POP-тардың тіпті Антарктида сияқты алыс аймақтардағы киттер сияқты организмдерде жиналуына себеп болады.

Тұрақты органикалық ластаушылар туралы Стокгольм конвенциясы

Стокгольм конвенциясы 2001 жылдың 22 мамырында Біріккен Ұлттар Ұйымының Қоршаған ортаны қорғау бағдарламасы (БҰҰЖӨ) тарапынан қабылданып, іске асырылды. БҰҰЖӨ болашақта тұрақты органикалық ластаушыларды (ТОЛ) реттеуді жаһандық деңгейде қарастыру қажет деп шешті. Келісімнің мақсаты – «адам денсаулығы мен қоршаған ортаны тұрақты органикалық ластаушылардан қорғау». 2014 жылғы мәліметтер бойынша, Стокгольм конвенциясына 179 ел қосылған. Конвенция және оның қатысушылары ТОЛ-дың адам және қоршаған ортаға зиян келтіруі мүмкін екенін мойындады. Олар ТОЛ-дың қашықтыққа тасымалдану, биоаккумуляция және биомагнификация қабілеті бар екенін де мойындайды. Конвенция технология мен ғылымның дамуымен әзірленген бірқатар химиялық заттарды ТОЛ ретінде жіктеуге бола ма, жоқ па, соны зерттеу және бағалауға бағытталған. 2001 жылы өткен алғашқы отырыста «қара тізімдегі он екі» деп аталатын ТОЛ ретінде жіктелетін химиялық заттардың алдын ала тізімі жасалды. 2022 жылдан бастап АҚШ Стокгольм конвенциясына қол қойды, бірақ оны ратификацияламады. Конвенцияны ратификацияламаған басқа да бірнеше ел бар, бірақ әлемнің көп бөлігі ратификациялаған. Бастапқыда конвенция адам денсаулығы мен қоршаған ортаға зиянды әсеріне байланысты он екі ТОЛ-ды мойындады, бұл ерекше зиянды және уытты қосылыстарға жаһандық тыйым салды және оның қатысушыларынан ТОЛ-дың қоршаған ортаға шығарылуын жою немесе азайту шараларын қабылдауды талап етті. Альдрин – термиттерді, шегірткелерді, жүгері түбір құрттарын және басқаларын жою үшін топыраққа қолданылатын инсектицид. Альдринге адамдар негізінен сүт өнімдері мен жануар еті арқылы ұшырайды. Хлордан – термиттерді және түрлі ауыл шаруашылығы дақылдарын жою үшін қолданылатын инсектицид, ол әртүрлі құс түрлеріне, соның ішінде аққуларға, бөденелерге және қызыл креветкаларға қауіпті; бұл топырақта бір жыл бойы жартылай ыдырайтын химиялық зат. Хлордан адамның иммундық жүйесіне әсер етуі мүмкін деп болжанады және ол адамда қатерлі ісік тудыруы мүмкін зат ретінде жіктеледі. Хлорданның ауамен таралуы адам ағзасына әсер етудің негізгі жолы деп саналады. Диелдрин – термиттерді, мата зиянкестерін, жәндіктер арқылы таралатын ауруларды және ауыл шаруашылығы топырақтарында тіршілік ететін жәндіктерді жою үшін қолданылатын пестицид. Топырақ пен жәндіктерде альдрин тотығуға ұшырап, диелдринге тез айналады. Диелдриннің жартылай ыдырау мерзімі шамамен бес жылды құрайды. Диелдрин балықтар мен басқа да су жануарларына, әсіресе бақаларға өте улы, олардың ұрықтарында төмен концентрацияда әсер еткеннен кейін омыртқа деформациясы пайда болуы мүмкін. Диелдрин Паркинсон ауруымен, сүт безі қатерлі ісігімен байланысты және иммунотоксикалық, нейротоксикалық, эндокринді бұзатын қабілеті бар деп жіктеледі. Диелдрин қалдықтары ауадан, судан, топырақтан, балықтан, құстардан және сүтқоректілерден табылған. Адам диелдринге негізінен тамақ арқылы ұшырайды. Эндрин – өсімдік жапырақтарына себілетін және кеміргіштерді жоюға арналған инсектицид. Жануарлар эндринді метаболизмге айналдыра алады, сондықтан майлы тіндерде жиналуы мәселе емес, бірақ химиялық зат топырақта 12 жылға дейін ұзақ жартылай ыдырайды. Эндрин – су жануарлары мен адамдар үшін аса улы нейротоксин. Адамның әсері негізінен тамақ арқылы болады. Гептахлор – негізінен топырақ жәндіктерін және термиттерді, сондай-ақ мақта жәндіктерін, шегірткелерді, басқа да дақыл зиянкестерін және безгек таситын масаларды өлтіру үшін қолданылатын пестицид. Гептахлор, тіпті өте аз дозада, бірнеше жабайы құс популяцияларының азаюымен байланысты болды. Зертханалық сынақтар жоғары дозадағы гептахлордың өлімге әкелетінін, төмен дозада мінез-құлықтағы жағымсыз өзгерістерге және репродуктивті сәттіліктің төмендеуіне әкелетінін көрсетті, және ол адамда қатерлі ісік тудыруы мүмкін деп саналады. Адамның әсері негізінен тамақпен байланысты. Гексахлорбензол (ГХБ) 1945–59 жылдары тұқымдарды емдеу үшін алғаш рет енгізілді, өйткені ол азық-түлік дақылдарының саңырауқұлақтарын өлтіре алады. ГХБ-мен емделген тұқымдық дәндерді тұтыну фотосезімді тері зақымдануларымен, ішек ауруымен, әлсіздікпен және порфирия түрсика деп аталатын метаболикалық бұзылумен байланысты, бұл өлімге әкелуі мүмкін. ГХБ-ні плацента және ана сүті арқылы нәрестеге өткізген аналардың репродуктивті сәттілігі шектеулі, соның ішінде нәресте өлімі де бар. Адамның әсері негізінен тамақтан болады. Мирекс – құмырсқалар мен термиттерге қарсы қолданылатын инсектицид, пластмассада, резеңкеде және электр тауарларында жалынды басушы ретінде қолданылады. Мирекс – ең тұрақты және ұзақ сақталатын пестицидтердің бірі, жартылай ыдырау мерзімі 10 жылға дейін жетеді. Мирекс бірнеше өсімдік, балық және шаяндар түрлеріне улы, және адамдарда қатерлі ісік тудыруы мүмкін деп саналады. Адамдар негізінен жануар еті, балық және жабайы ойын арқылы әсер етеді. Токсафен – мақта, астық, дәнді, жемістер, жаңғақтар және көкөністерде қолданылатын инсектицид, сондай-ақ малдың терісіндегі масалар мен кенелерді жою үшін қолданылады. АҚШ-та токсафеннің кең таралуы және топырақта 12 жылға дейін сақталуы салдарынан қоршаған ортада токсафен қалдықтары қалады. Токсафен балықтар үшін өте улы, салмақтың күрт төмендеуіне және жұмыртқалардың өміршеңдігінің төмендеуіне әкеледі. Адамның әсері негізінен тамақ арқылы болады. Токсафенге тікелей әсер етудің адамға зияны төмен болса да, ол адамда қатерлі ісік тудыруы мүмкін зат ретінде жіктеледі. Полихлорирленген бифенилдер (ПХБ) – жылу алмасу сұйықтықтарында, электрлік трансформаторларда, конденсаторларда, сондай-ақ бояуларда, көшірме қағаздарында және пластиктегі қосымша ретінде қолданылады. Тұрақтылығы галогендеу дәрежесіне байланысты, шамамен 10 жылдық жартылай ыдырау мерзімі бар. ПХБ балықтар үшін жоғары дозада улы, және төмен дозада шағылысудың сәтсіздігімен байланысты. Адамның әсері тамақ арқылы болады, және репродуктивті сәтсіздік пен иммундық жүйенің әлсіреуімен байланысты. ПХБ-ға ұшыраудың дереу әсерлеріне тырнақтар мен шырышты қабықшалардың пигментациясы және қабақтың ісінуі, сондай-ақ шаршаңқылық, жүрек айну және құсу кіреді. Әсерлер ұрпақтан-ұрпаққа беріледі, өйткені химиялық зат ананың денесінде 7 жылға дейін сақталуы мүмкін, нәтижесінде оның балаларында дамудағы кешігулер мен мінез-құлық проблемалары пайда болады. Тамақпен ластану ПХБ-ға кең ауқымды әсер етуге әкелді. Дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) ең танымал ТОЛ-дың бірі болып табылады. Ол екінші дүниелік соғыс кезінде малярия мен тифке қарсы қорғану үшін кеңінен қолданылды. Соғыстан кейін ДДТ ауыл шаруашылығы пестициді ретінде қолданылды. 1962 жылы американ биологы Рейчел Карсон «Көмейсіз көктем» атты кітабын жариялады, онда АҚШ қоршаған ортасына және адам денсаулығына ДДТ шашырудың әсері сипатталды. ДДТ-ның топырақта қолданғаннан кейін 10–15 жылға дейін сақталуы салдарынан бүкіл әлемде, тіпті Арктикада да ДДТ қалдықтары кеңінен таралды, әлдебір елдерде ол тыйым салынған немесе қатаң шектелген болса да. ДДТ көптеген организмдерге, соның ішінде құстарға улы, олардың жұмыртқа қабығының жұқаруына байланысты репродуктивті қабілетіне зиян келтіреді. ДДТ бүкіл әлемнен алынған тағамдарда анықталады және тамақ арқылы ДДТ әлі де адамға әсер етудің басты көзі болып табылады. ДДТ-ның адамға қысқа мерзімді әсері шектеулі, бірақ ұзақ мерзімді әсері қатерлі ісік және диабет қаупінің артуы, репродуктивті қабілеттің төмендеуі және неврологиялық аурулармен байланысты. Диоксиндер – жоғары температурадағы процестердің, мысалы, толық емес жану және пестицидтерді өндірудің кездейсоқ туынды өнімдері. Диоксиндер әдетте ауруханалық қалдықтарды, қалалық қалдықтарды және қауіпті қалдықтарды өртеуден, сондай-ақ автомобиль шығарындыларынан, торфтан, көмірден және ағаштан шығарылады. Диоксиндер адамдарда бірнеше жағымсыз әсерлермен байланысты, соның ішінде иммундық және ферменттік бұзылыстар, хлоракне және адамда қатерлі ісік тудыруы мүмкін зат ретінде жіктеледі. Диоксин әсерлерін зертханалық зерттеулерде туа біткен ақаулардың және өлі туудың көбеюі, сондай-ақ өлімге әкелетін әсерлер анықталды. Тамақ, әсіресе жануарлардан алынған тағамдар, диоксиндерге адамның әсер етудің басты көзі болып табылады. Диоксиндер «Агент Оранж» құрамында болды, ол АҚШ тарапынан Вьетнамға қарсы химиялық соғыста қолданылды және вьетнамдық және американдық азаматтардың арасында қатты әсерлерге әкелді. Полихлорирленген дибензофурандар – бұл…

Стокгольм конвенциясының тізіміне енгізілген жаңа POP

2001 жылдан бері бұл тізімге кейбір полициклді ароматты көмірсутектер (ПАҚ), бромды отты баяулатқыштар және басқа да қосылыстар қосылды. 2001 жылғы Стокгольм конвенциясының бастапқы тізіміне келесі тұрақты органикалық ластағыштар (ТҰЛ) қосылды: Пентахлорбензол (PeCB) – пестицид және қасақана тудырылмаған қосалқы өнім. PeCB сонымен қатар полихлоробензол (ПХБ) өнімдерінде, бояғыш тасымалдаушыларда, зеңге қарсы препарат ретінде, отты баяулағыш және химиялық аралық зат ретінде қолданылған. PeCB адам үшін орташа деңгейде улы, ал су организмдері үшін жоғары улы. Тетрабромдифенил эфирі (tetraBDE) және пентабромдифенил эфирі (pentaBDE) – өнеркәсіптік химиялық заттар және коммерциялық пентабромдифенил эфирінің (pentaBDE) негізгі құрауыштар. PentaBDE әлемнің барлық аймақтарында адамдарда табылды. Перфтороктанасульфон қышқылы (PFOS) және оған ұқсас қосылыстар өте тұрақты, биоаккумуляцияланатын және биомагнификацияланатын қасиеттерге ие. PFOS-тың төмен концентрациясының зиянды әсері анықталмаған. Эндосульфандар – кофе, мақта, күріш, сорго, соя, цеце шыбыны және малдың сыртқы паразиттерін жоюға арналған инсектицидтер. Олар ағаш консерванты ретінде де қолданылады. 2011 жылы Стокгольм конвенциясы бойынша эндосульфанның жаһандық қолданылуы мен өндірісіне тыйым салынды, бірақ көптеген елдер бұл тыйым жарияланған кезде химиялық затты кезең-кезеңмен алып тастаған немесе тыйым салған болатын. Адам және су және құрлық организмдері үшін улы, туа біткен физикалық кемістіктерге, ақыл-ой кемістігіне және өлімге әкелуі мүмкін. Эндосульфанның денсаулыққа зиянды әсері негізінен оның эндокриндік жүйеге әсер ететін және антиандроген ретінде әрекет ететін қабілетімен байланысты. Гексабромоциклододекан (HBCD) – негізінен құрылыс индустриясында жылу оқшаулағыш ретінде қолданылатын бромды отты баяулатқыш. HBCD тұрақты, улы және экожылымды, биоаккумулятивті және ұзақ қашықтыққа тасымалдау қасиеттеріне ие.

Денсаулыққа әсері

Тұрақты органикалық ластағыштарға (ТОЛ) ұшырау даму ақауларына, созылмалы ауруларға және өлімге себеп болуы мүмкін. Кейбіреулері Халықаралық қатерлі ісіктерді зерттеу агенттігі (IARC) бойынша канцерогенді заттар, олардың ішінде сүт безінің қатерлі ісігі де болуы мүмкін. Адамдар мен жануарлар ТОЛ-ға көбінесе тамақпен, жұмыс істеу кезінде немесе ананың құрсағында даму кезеңінде ұшырайды.

Эндокриндік жүйедегі бұзылулар

POP-тардың көпшілігі эндокриндік жүйенің қалыпты жұмысын бұзады. Ұрықтың, жаңа туған нәресте мен баланың дамуындағы маңызды кезеңдерде POP-қа төмен деңгейде әсер ету олардың өмір бойына созылатын әсерін тигізуі мүмкін. 2002 жылғы зерттеу организмнің өмірлік цикліндегі маңызды даму кезеңдерінде POP-қа ұшыраудан туындаған эндокриндік бұзылулар мен денсаулыққа қатысты асқынулар туралы деректерді жинақтайды. Зерттеудің мақсаты – созылмалы, төмен деңгейдегі POP-қа ұшыраудың эндокриндік жүйеге және түрлі организмдердің дамуына әсер ететініне жауап беру болды. Зерттеу көрсеткендей, дамудың маңызды кезеңінде POP-қа ұшырау организмнің даму бағытында тұрақты өзгерістерге алып келуі мүмкін. Дамудың маңызды емес кезеңдерінде POP-қа ұшырау кейінірек анықталатын аурулар мен денсаулыққа қатысты асқынуларға соқтырмауы мүмкін. Жабайы жануарлардағы маңызды даму кезеңдері – аналық жатырда, жұмыртқада және репродуктивтік кезеңдерде болады. Ал адамдарда – ұрықтың даму кезінде. 2009 жылы Үндістан аналары мен олардың балалары арасында жүргізілген 2013 жылғы бақылау зерттеуі екі түрлі хлорорганикалық пестицидтерге (HCH, DDT және DDE) жүктілік кезінде ұшырау ұрықтың өсуін тежеп, туған кездегі салмағын, бойын, бас шеңберін және кеуде шеңберін азайтатынын көрсетті.

Қосымша және синергетикалық әсерлер

Зертханалық жағдайда тұрақты органикалық ластағыштардың (ТОЛ) денсаулыққа тигізетін әсерін бағалау өте қиын. Мысалы, ТОЛ қоспасына ұшыраған организмдер үшін әсерлердің қосымша болып есептелетіні қабылданады. ТОЛ қоспалары, принципі бойынша, синергиялық әсерлер тудыруы мүмкін. Синергиялық әсерлерде әр заттың уыттылығы қоспадағы басқа заттардың болуымен күшейтіледі (немесе төмендейді). Бірге әрекеттескенде, әсерлер ТОЛ қоспасының шамамен қосымша әсерлерінен әлдеқайда артық болуы мүмкін. Бұған қоса, адамдардың ТОЛ-ға ұшырауының маңызды жолы – үй ішіндегі ТОЛ ластануы болуы мүмкін, өйткені қазіргі заманғы тенденция бойынша адамдар өмірінің үлкен бөлігін үй ішінде өткізеді. Бірнеше зерттеулер үй ішіндегі (ауа және шаңдағы) ТОЛ деңгейі сыртқы (ауа және топырақтағы) ТОЛ концентрациясынан жоғары екенін көрсетті. Қазіргі күш-жігер әлемдік деңгейде ТОЛ-ды қолдану мен өндіруге тыйым салуға, оларды жоюға қарағанда көбірек бағытталған.