Болезнь Итай-Итай: Эпидемия отравления кадмием в Японии

Введение

Японская эпидемия отравления кадмием.
Болезнь Итай-итай (イタイイタイ病) – название, данное массовому отравлению кадмием в префектуре Тояма, Япония, начавшемуся примерно в 1912 году. Термин "болезнь итай-итай" был придуман местными жителями для описания сильных болей (японский: 痛い itai), которые испытывали люди, страдающие этим заболеванием, в позвоночнике и суставах. Отравление кадмием (Cd) также может вызывать размягчение костей и почечную недостаточность. Эффективное лечение включает применение хелаторов для усиления выведения Cd с мочой. Кадмий попадал в реки в результате деятельности горнодобывающих компаний, которые были успешно привлечены к ответственности за нанесенный ущерб. Мероприятия по реабилитации пострадавшего региона проводятся с 1972 года и были в основном завершены к 2012 году. Финансовые затраты на очистку частично покрывались правительством Японии, компанией Mitsui Mining, а также правительствами префектур Гифу и Тояма. Болезнь Итай-итай известна как одна из "Четырех великих болезней загрязнения" Японии.

Этимология

Термин «болезнь итай-итай» (на японском языке イタイイタイ病 itai itai byō, «болит-болит болезнь» или «ой-ой болезнь») был придуман пострадавшими местными жителями для описания сильных болей, которые люди, страдающие болезнью итай-итай, испытывали в позвоночнике и суставах. В японском языке 痛い (itai) используется как прилагательное, означающее «болезненный», или как междометие, эквивалентное «ой».

Причины

Болезнь Итай-Итай была вызвана отравлением кадмием, возникшим в результате горнодобывающей деятельности в префектуре Тояма. Регулярная добыча серебра началась в 1589 году, а вскоре после этого – свинца, меди и цинка. Самые ранние записи о добыче золота в этом районе относятся к 1710 году. Кадмий – это металлический побочный продукт добычи, токсичный для большинства организмов. Исследования на животных показали, что отравления кадмием недостаточно для проявления всех симптомов болезни Итай-Итай. Эти исследования указывают на повреждение митохондрий клеток почек кадмием как на ключевой фактор развития заболевания.

История

Увеличение спроса на сырье во время Русско-японской войны и Первой мировой войны, а также внедрение новых технологий добычи полезных ископаемых из Европы, привели к увеличению объемов добычи на шахтах, в результате чего Камиока в Тояме вошла в число ведущих мировых предприятий. Производство продолжало расти до Второй мировой войны. Начиная с 1910 года и до 1945 года, кадмий в значительных количествах высвобождался в процессе добычи, и первые случаи заболевания появились примерно в 1912 году. Снижение концентрации кадмия в водоснабжении привело к уменьшению числа новых случаев; после 1946 года новые случаи не регистрировались. Хотя наиболее тяжелые симптомы наблюдались у жителей префектуры Тояма, правительство выявило пациентов с болезнью Итай-итай в пяти других префектурах. После первых сообщений о болезни Итай-итай в 1912 году потребовалось 55 лет эпидемиологических исследований, чтобы установить, что заболевание вызвано отравлением кадмием. Замедленная реакция бюрократии была характерной чертой для Четырех крупных болезней, вызванных загрязнением в Японии. Кадмий негативно влиял на рыб, вызывая нарушения эндокринной системы, подавляя репродуктивную функцию и иногда приводя к гибели. Употребление местными жителями риса и питьевой воды, загрязненных кадмием, приводило к накоплению металла в организме, что непосредственно вызывало симптомы, характерные для болезни Итай-итай. В настоящее время кадмий считается одним из наиболее опасных токсичных металлов из-за его способности угрожать безопасности пищевых продуктов, легко поглощаясь рисовыми полями и, впоследствии, рисом. Кадмий преимущественно накапливается в печени и почках, но оказывает большее влияние на почки. Тяжелые симптомы, наблюдаемые при болезни Итай-итай, являются прямым следствием длительного воздействия кадмия. Кадмий проникает в почки, связываясь с металлотионеином в крови и перемещаясь к клубочкам почек. Попав в канальцевые клетки почек, кадмий высвобождается и накапливается в коре почек, пока не достигнет токсичного уровня. Специальные проверки регулярно контролируют воду, поступающую из шахты, поскольку она содержит высокий уровень кадмия, что требует ее отделения и направления на отвал отходов шахты Камиока. Вода и твердые вещества разделяются и обрабатываются перед сбросом, чтобы предотвратить загрязнение грунтовых вод в окрестностях. Также контролируются выбросы очистных сооружений, чтобы исключить попадание кадмия в атмосферные побочные продукты процесса переработки цинка. Постоянные проверки после судебного разбирательства показали значительное снижение уровня кадмия. Общее количество выброшенного кадмия уменьшилось с в месяц в 1972 году до в месяц в 2010 году; средняя концентрация кадмия в шахтных стоках снизилась с 9 ppb в 1972 году до 1,2 ppb в 2010 году; а в ответ на улучшенные методы пылеулавливания, общее количество кадмия, выбрасываемого с дымом, снизилось с > в месяц в 1972 году до в месяц в 2010 году. К 1996 году средняя концентрация кадмия в сельскохозяйственных землях вернулась к фоновому уровню 0,1 ppb, что свидетельствует о незначительном вымывании кадмия. Это стало результатом успешного судебного разбирательства. Загрязнение кадмием также затронуло многие сельскохозяйственные угодья, окружающие шахту. В ответ на загрязнение тяжелыми металлами, правительство Японии приняло Закон о предотвращении загрязнения почв на сельскохозяйственных землях в 1970 году. Закон предписывал прекратить посадку для проведения восстановительных работ на участках с содержанием кадмия 1 ppm и более в почве. Обследование в префектуре Тояма началось в 1971 году, и к 1977 году вдоль реки Дзинзу были определены участки для восстановления почвы. Эти фермеры получили компенсацию от Mitsui Mining & Smelting, префектуры Тояма и национального правительства за потерянные урожаи и недополученную прибыль прошлых лет. По состоянию на 1992 год оставалось загрязненными только . В 1992 году среднегодовая компенсация расходов на здравоохранение составила 743 миллиона иен. Ущерб сельскому хозяйству компенсировался в размере 1,75 миллиарда иен в год, что в общей сложности составило 2,518 миллиарда иен в год. Ежегодно инвестировалось еще 620 миллионов иен для снижения дальнейшего загрязнения реки. 17 марта 2012 года официальные лица завершили проект очистки загрязненных кадмием территорий в бассейне реки Дзинзу. С момента начала очистки в 1979 году было заменено верхнего слоя почвы, общая стоимость проекта составила 40,7 миллиарда иен. Проект финансировался правительством Японии, Mitsui Mining и правительствами префектур Гифу и Тояма.

Increased demand for raw materials during the Russo Japanese War and World War I, as well as new mining technologies from Europe, increased the output of the mines, putting the Kamioka Mines in Toyama among the world's top mines. Production increased even more before World War II. Starting in 1910 and continuing through 1945, cadmium was released in significant quantities by mining operations, and the disease first appeared around 1912. The reduction of the levels of cadmium in the water supply reduced the number of new cases; no new case has been recorded since 1946. While the people with the worst symptoms came from Toyama prefecture, the government found patients with itai itai disease in five other prefectures. After the first reports of Itai Itai in 1912, it took 55 years for the epidemiological investigation to discover that the disease was due to cadmium poisoning. Delayed bureaucratic response was a common thread in the Four Big Pollution Diseases of Japan. Cadmium adversely affected fish, causing endocrine disruption and inhibited reproduction, and sometimes mortality. The local resident's consumption of this rice and drinking water then resulted in elevated cadmium body burdens – leading directly to symptoms characteristic of itai itai disease. Cadmium is now considered one of the most dangerous toxic metals due to its ability to threaten food safety through being easily be absorbed into the rice paddies, then subsequently the rice. Cadmium accumulates mainly in the liver and the kidneys, but has more of an effect on the kidneys. The severe symptoms seen in Itai itai disease are a direct result of prolonged exposure to cadmium. Cadmium enters the kidneys by binding to metallothionein in the blood and traveling to the glomerulus in the kidney. Once the cadmium makes it into the tubular cells in the kidneys, the cadmium is released and accumulates in the renal cortex until it reaches toxic levels. These specialty checks specifically monitor water originating from the mine, as it has high levels of cadmium, which requires it to be separated and diverted to the Kamioka Mine slag dump. The water and solids are separated and processed before leaving the mine to ensure no groundwater contamination to the surrounding area. The treatment facilities' exhaust is also monitored to ensure the absence of cadmium in the airborne byproduct of the zinc refining process. Continuous inspections following the lawsuit have documented considerable decreases in cadmium levels. Total amounts of cadmium discarded decreased from per month in 1972 to per month in 2010; the average concentration of cadmium in the mine's discharge had been reduced to 1.2 ppb in 2010 from 9 ppb in 1972; and in response to improved dust collection methods, the total amount of cadmium discharged in smoke dropped from > per month in 1972 to per month in 2010. In 1996, the mean concentration of cadmium in agricultural lands had returned to the background level of 0.1 ppb, signifying trivial cadmium outflow. This is a success in regards to the lawsuit. The cadmium pollution had also contaminated many of the agricultural areas surrounding the mine. As a response to the metal pollution, the Japanese government enacted the Prevention of Soil Contamination in Agricultural Land Law of 1970. It ordered planting to be stopped so that restoration of the soil could be implemented in areas with 1ppm of cadmium or more in the soil. Surveying in Toyama Prefecture began in 1971, and by 1977, along the Jinzū River were designated for soil restoration. These farmers were compensated for lost crops and for lost production in past years by the Mitsui Mining and Smelting, Toyama Prefecture, and the national government. as of 1992, only remained contaminated. In 1992, the average annual health expense compensation was ¥743 million. Agricultural damage was compensated with ¥1.75 billion per year, or a total of annually ¥2.518 billion. Another ¥620 million were invested annually to reduce further pollution of the river. On 17 March 2012, officials concluded the cleanup project of the cadmium polluted areas in the Jinzū River basin. of topsoil had been replaced since the cleanup began in 1979 at a total cost of ¥40.7 billion. The project had been financed by the Japanese national government, Mitsui Mining, and the Gifu and Toyama prefectural governments.