Кіріспе

Трибутильтин (ТБТ) – (C4H9)3Sn тобын қамтитын органотин қосылыстарының бір класы, оның ең танымал мысалы – трибутильтин оксиді. 40 жыл бойы ТБТ теңіз кемелерінің корпустарына жағылатын антифоулингтік бояуларда, көбінесе «корпусқа жағылатын бояу» деп аталатын, биоцид ретінде қолданылды. Корпусқа жағылатын бояу кемелердің өнімділігі мен беріктігін арттырады, себебі ол кеме қабығындағы организмдердің өсуін – биологиялық ластануды баяулатады. ТБТ теңіз ортасына бірте-бірте сіңіп, мақсатсыз организмдер үшін жоғары уытты болады. ТБТ-нің уытты әсері омыртқасыздар, омыртқалылар және әртүрлі сүтқоректілер сияқты мақсатсыз организмдерде биомагнификацияға немесе биоаккумуляцияға алып келуі мүмкін. ТБТ сонымен қатар семіздік тудыратын зат болып табылады. Жергілікті организмдер популяциясының құлдырауына себеп болғаннан кейін ТБТ-ге тыйым салынды.

Химиялық қасиеттері

ТБТ немесе трибутильтин, трибутильстаннил немесе трибутильстанник гидридті қосылыстар – органотин қосылыстары. Олардың қаз (IV) атомына ковалентті байланысқан үш бутил тобы бар. Бұл қосылыстардың жалпы формуласы: (CH3CH2CH2CH2)3SnX. X – хлорид (Cl), гидроксид (OH) немесе RCO2 карбоксилдік тобы болуы мүмкін, мұнда R – органилдік топ. ТБТ эндокриндік жүйені бұзатын қосылыс екені белгілі, ол өсу, көбею және басқа да физиологиялық процестерге әсер етеді. ТБТ қосылыстарының суда ерігіштігі төмен, бұл оларды антифоулингтік заттар ретінде қолдануға қолайлы етеді. ТБТ-ның уыттылығы кемелердің корпустарында балдырлардың, балықшалардың, моллюскалардың және басқа да организмдердің өсуіне кедерес жасайды. Теңіз немесе су ортасына түскен кезде ТБТ төсек шөгінділеріне жабысады. ТБТ-ның дистилленген судағы Log Kow көрсеткіші 3,19–3,84, теңіз суында 3,54, бұл ТБТ-ны орташа гидрофобты етеді. ТБТ қосылыстары майда жақсы ериді және топырақ пен шөгіндідегі органикалық заттарға оңай сіңеді. Моллюскалар, устрицалар және дельфиндер сияқты организмдерде ТБТ-ның биоаккумуляциясы олардың көбею жүйесіне, орталық нерв жүйесіне және эндокриндік жүйесіне зиян келтіреді. Дегенмен, ТБТ-ның шөгінділерге сіңуі қайтымды және судың pH деңгейіне байланысты. Теңіз суында ТБТ-ның жартылай ыдырау мерзімі бір-екі аптаға жетеді. Зерттеулер көрсеткендей, ТБТ-ның 95%-ы шөгінділерден су ортасына қайта оралады. Бұл сіңіру процесі ТБТ-ны ортада анықтауды қиындатады, себебі оның судағы концентрациясы оның нақты мөлшерін көрсетпейді. ТБТ поливинилхлоридтер сияқты қосылыстарда тұрақтандырғыш ретінде де қолданылған. Кейбір түрлерде 1 нанограмм/литр су мөлшерінен де улы әсер пайда болады. ТБТ-дан туындаған ауаның ластануы қоршаған ортаға елеулі әсер ететіндей деңгейде байқалған жоқ немесе маңызды деп есептелмеді. Суда фотодеградация және микроорганизмдер ТБТ-ны ыдыратып, топырақ шөгінділеріне сіңіре алады. Биоаккумуляция уақыт өте келе артады, нәтижесінде азық тізбегінің жоғары сатысындағы организмдерде биомагнификация пайда болады, бірақ биомагнификацияның көлемі айтарлықтай емес. ТБТ қоршаған ортада 30 жылға дейін сақталуы мүмкін, себебі ол көбінесе суспензиядағы материалдар мен шөгінділерге жабысады, сондықтан ол экожүйеде ұзақ уақыт бойы қалады. Бұл биоаккумуляцияның теңіз ортасында жылдам жүреді дегенді білдіреді, бұл ТБТ-ның көп мөлшерде жиналуына әкелуі мүмкін, әсіресе азық тізбегінің төменгі сатысындағы кіші организмдерде, бұл денсаулыққа түрлі зиян келтіреді.

Омыртқасыздар

Органотин қосылыстарының әсерінен аналық прособранхты гастроподтарда еркек жыныс мүшелерінің дамуы орын алады. Бұл құбылыс импосекс деп аталады. ТБТ омыртқасыз жануарлардың дамуына әсер ететіні дәлелденген. Теңіз құрлылары, мысалы, Nucella lapillus (ит құрлысы), көбінесе индикаторлық түр ретінде қолданылады. Гастроподтарда қосымша жыныс мүшелерінің қалыпты даму процесі ретиноидқа тәуелді, бұл 9cisRA-ның еркек жыныс мүшелеріне тигізетін әсерімен дәлелденген. ТБТ ретиноид X рецепторының (9cisRA) эндогендік лигандасын имитациялайды, соның салдарынан ретиноид қышқылына тәуелді сигналдық каскадтарды белсендіреді, әйел жыныс мүшелерінің өсуін күшейтеді. Моллюскаларға ТБТ-ның әсер ету себептері туралы көптеген теориялар бар. Мысалы, бұрынғы зерттеулерде ТБТ ароматазаның тежелуіне себеп болады делінген, бұл тестостерон деңгейінің жоғарылауына және, демек, импосекске алып келеді. ТБТ цитохром P450 молекуласын тежеу арқылы эндокриндік жүйені бұзады деген гипотеза да бар. P450 өз функцияларының көптеген түрлерінің арасында еркек гормоны қасиеттері бар андрогенді әйел гормоны қасиеттері бар эстрогенге айналдырады. Андрогеннің жоғары концентрациясы әйелдердің еркектенуіне әкелуі мүмкін деген болжам бар. Тағы бір индикаторлық түр – Chironomus riparius, шағып алмайтын шыбық, ол теңіз ортасында ТБТ-ның даму мен көбеюге тигізетін әсерін зерттеу үшін қолданылады. ТБТ-ның жоғары концентрациясы әйелдер популяциясын арттырады, ал нәтижелер қызығушылық тудырады, себебі стенгоглассанды гастроподтардың еркектенуінен айырмашылығы, бұл жағдайда әйелдердің феминизациясы байқалды. Зерттеулер ТБТ иммундық жүйеге зиян келтіретінін көрсетті. Зерттеулер ТБТ теңіз түбінде тіршілік ететін және ТБТ-ның жоғары деңгейіне ұшыраған балықтардың инфекцияға қарсы тұру қабілетін төмендетінін көрсетті. Мұндай аймақтарда, мысалы, порты мен сағалар сияқты, лайлы шөгінділер жиі кездеседі. Жұқпалы аурулардан өлген теңіз суырықтарының тіндеріндегі бутилтин деңгейі, жарақаттанған немесе басқа себептерден өлгендерге қарағанда жоғары болды. Ғалымдар теңіз суырықтарының көбінесе қайықтардың жанында және жабық мариналарда жүретінін хабарлады, бұл олардың бутилтиннің жоғары деңгейіне ұшырауына себеп болуы мүмкін. ТБТ теңіз суырықтары мен дельфиндерде иммунодепрессияны тудырады. ТБТ сүтқоректілердің жоғары деңгейдегі хищниктерінде, мысалы, тісті киттерде есту қабілетінің нашарлауымен де байланысты. Тышқандарда ТБТ гипоталамус-гипофиз-бүйрекүсті безі (HPA) осіне әсер етуі мүмкін. Гипофиз және бүйрекүсті бездерінде ТБТ-ға ұшыраған тышқандарда морфофизиологиялық өзгерістер анықталды. ТБТ адамдарға да әсер етуі мүмкін. Адамдар осы қосылыстарға ұшырауы мүмкін және бас ауруы, шаршау, тыныс алу проблемалары және басқа да денсаулық мәселелеріне тап болуы мүмкін. Ұзақ мерзімді әсер ету бүйректер мен бауыр сияқты кейбір ішкі органдардың зақымдануына әкелуі мүмкін.

Реттеу

25 метрден кем қайықтарда ТБТ қолдануға тыйым салу алғаш рет 1980 жылдары басталды. 1990 жылы Теңіз ортасын қорғау комитеті MEPC 46(30) қаулысын қабылдады, онда Үкіметке кіші кемелерде ТБТ-ны қамтитын қоқысқа қарсы бояуларды қолдануды тоқтату ұсынылды. Бұл қаулы Халықаралық теңіз ұйымы кемелер үшін ТБТ-ның қоқысқа қарсы агенттеріне тыйым салғанша уақытша шектеу ретінде көзделген. Бірнеше ел осы қадамды ұстанды және 1997 жылы Жапония ТБТ негізіндегі қоқысқа қарсы бояуларды өндіруге тыйым салды. 1999 жылы IMO Ассамблея қаулысын қолдана бастады, ол MPEC-ті қоқысқа қарсы жүйелердің қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерлерін жоюға бағытталды. Бұл 2003 жылдан бастап кемелерде органотин қосылыстарын қолдануға бүкіл әлемдік тыйым салуға әкелді. Қаулыда кемелердің корпусында немесе сыртқы бөліктерінде органотин қосылыстары болуына жол берілмейді, егер органотин қосылыстарының шығарылуын болдырмау үшін және қалпына келтіруге мүмкіндік беру арқылы әсерін азайту үшін кедергі жасайтын жабын болмаса.