Токсичные отходы: угроза здоровью и окружающей среде.

Введение

Любой нежелательный материал, способный нанести вред.

Токсичные отходы – это любой нежелательный материал в любой форме, который может причинить вред (например, при вдыхании, проглатывании или впитывании через кожу). В основном они образуются в промышленности, но токсичные химические вещества содержатся и в потребительских товарах, таких как телевизоры, компьютеры и телефоны, которые могут загрязнять воздух, почву и воду. Утилизация таких отходов является серьезной проблемой общественного здравоохранения.

Влияние на здоровье

Токсичные отходы часто содержат канцерогены, и воздействие на них любым путем, например, через утечки или испарение из мест хранения, приводит к увеличению частоты возникновения рака у подверженных воздействию людей. Например, в 2008 году вблизи свалки токсичных отходов на северо-востоке Пенсильвании было зафиксировано скопление редкого заболевания крови – истинной полицитемии. Журнал Human & Ecological Risk Assessment Journal провел исследование, посвященное здоровью людей, проживающих вблизи муниципальных полигонов твердых бытовых отходов, чтобы выяснить, насколько это вредно по сравнению с проживанием рядом с опасными свалками. В ходе семилетнего исследования специально проверяли наличие 18 типов рака, чтобы определить, были ли показатели заболеваемости среди участников выше, чем у тех, кто не живет вблизи свалок. Исследование проводилось в западном Массачусетсе в радиусе 1 мили от регионального полигона Норт-Хэмптон. Люди сталкиваются с этими токсинами, находящимися в земле, в стоках рек, в грунтовых водах, используемых для питья, или в водах во время наводнений, как это произошло после урагана Катрина. Некоторые токсины, такие как ртуть, сохраняются в окружающей среде и накапливаются в ней. В результате биоаккумуляции ртути как в пресноводных, так и в морских экосистемах, хищные рыбы являются значительным источником ртути в пищевом рационе человека и животных.

Распространение токсичных отходов в Соединенных Штатах

В Соединенных Штатах сегодня миллионы американцев живут вблизи участка токсичных отходов, находящегося в радиусе трех миль от их текущего места жительства. Например, в феврале 2022 года было установлено, что "афроамериканцы на 75 процентов чаще живут рядом с предприятиями, производящими отходы". Жители, проживающие в или рядом с населенными пунктами в пределах 1,8 мили от объектов, включенных в программу Superfund или представляющих опасность, подвергаются "высокому риску долгосрочных проблем с психическим и физическим здоровьем, включая рак, врожденные дефекты и нарушения развития". По оценкам, 21 миллион человек проживает в пределах одной мили от этих участков, что позволяет опасным химическим веществам и токсинам, таким как свинец и ртуть, проникать в близлежащие источники водоснабжения, ухудшать качество воздуха и состояние почвы, приводя к разрушительной экологической обстановке. В последнее время, изменение климата, выражающееся в увеличении интенсивности ливней, наводнений и ветров во время ураганов, повышает вероятность нарушения целостности этих участков токсичных отходов, что приводит к повторному попаданию нестабильных органических соединений в окружающую среду.

Отходы свинца и болезни в трех странах Латинской Америки

Можно заметить, что в Аргентине, Мексике и Уругвае наблюдается рост промышленного развития, урбанизации и социально-экономических факторов. По мере роста этих отраслей промышленности возникает сопутствующее загрязнение, вызванное воздействием опасных отходов на окружающую среду. Воздействие этого загрязнения приводит к негативным последствиям для здоровья людей. С ростом заболеваемости, годы жизни с поправкой на инвалидность (DALY) начинают сокращаться, что приводит к уменьшению средней продолжительности жизни, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода. Эти страны с низким и средним уровнем дохода (LMIC) располагают ограниченными ресурсами для работы с токсичными отходами, такими как "недостаточное регулирование, неформальность многих отраслей промышленности, слабый контроль и неправильная утилизация загрязняющих веществ". Например, "свинец по-прежнему используется для глазурования керамики ручной работы, несмотря на наличие менее опасных альтернатив". Свинец попадает в почву и источники воды, если его использование не контролируется. Дети более восприимчивы к абсорбции свинца, чем взрослые, при раннем воздействии, что может привести к "проблемам с поведением в подростковом возрасте, снижению IQ, когнитивным нарушениям и ухудшению визуально-пространственных навыков". У взрослых, подвергающихся профессиональному воздействию, может наблюдаться более высокая частота гипертонии. У мужчин это может привести к снижению количества сперматозоидов, а у женщин – к выкидышам. Для дальнейшей количественной оценки бремени заболеваний, вызванных токсичными отходами, TSIP (Toxic Sites Identification Program) "идентифицирует действующие и заброшенные объекты опасных отходов, являющиеся результатом как формальной, так и неформальной промышленной деятельности в LMIC". В начале расследования выявляется и идентифицируется ключевой загрязнитель. Например, "тяжелые металлы являются наиболее распространенным ключевым загрязнителем, а проглатывание загрязненной почвы – наиболее распространенным путем воздействия, указанным в базе данных TSIP". Аргентина, Мексика и Уругвай были выбраны, поскольку они располагали большим объемом доступных данных после выполнения определенных критериев. В настоящее время для включения объекта опасных отходов в анализ необходимо соблюдение пяти критериев: "должен быть представлен биологический или экологический образец; должна быть определена группа населения, подверженная риску; местоположение объекта должно быть указано с помощью GPS-координат, а также представлено описание деятельности, приведшей к загрязнению". Для измерения количества свинца в почве использовался портативный рентгенофлуоресцентный (XRF) спектрометр. Когда этот метод оказывался недоступным и существовали подозрения на загрязнение свинцом, анализировалась кровь людей, подвергшихся воздействию, для определения уровня свинца в организме. Данные о воздействии были собраны с 129 объектов опасных отходов, расположенных в Аргентине (n = 23), Мексике (n = 62) и Уругвае (n = 44). На рисунках 1 и 2 показано географическое распределение этих объектов. По оценкам, 316 703 человека подвергались риску воздействия (среднее значение = 2455; медиана = 250 на объект), что составляет примерно 0,19% от общей численности населения всех трех стран. По оценкам, 80 021 человек были женщинами детородного возраста (15–49 лет), а 122 084 человека – моложе 18 лет.

It can be seen that in Argentina, Mexico, and Uruguay there has been an increase in industrial development, urbanization, and socioeconomic forces. As these industries grow there is an underlying consequence of pollution that comes from environmental exposure to hazardous waste. When people are exposed to this pollution, they suffer negative health effects. With diseases on the rise, the disability adjusted life year (DALY) starts to decline, so the time the average person lives decreases, especially in low to middle income countries. These low to middle income countries (LMIC) have minimal resources to deal with toxic waste, such as "inadequate regulation, the informality of many industries, poor surveillance, and improper disposal of contaminants." For example, "lead is still used for glazing artisanal ceramics despite the availability of less hazardous alternatives." Lead enters the soil and water sources if not kept under control. Children are more susceptible than adults to absorbing more lead if exposed early on, causing them to have "behavioral problems in adolescence, IQ decrements, cognitive impairment, and decreased visuospatial skills." If adults are exposed occupationally, they can have higher rates of hypertension than the average person. Men can result in low sperm count and females can result in miscarriages. In order to further quantify the burden of diseases caused by toxic wastes TSIP, Toxic Sites Identification Program, " identifies active and abandoned hazardous waste sites resulting from both formal and informal industrial activities in LMICs". As an investigation begins a key pollutant is sought out and identified. For example, "Heavy metals are the most commonly occurring key pollutant, with ingestion of contaminated soils being the most commonly occurring route of exposure listed in the TSIP database." Argentina, Mexico, and Uruguay were chosen since they had more available data after meeting certain criteria. As of now, there are five criteria that have to be met in order for a hazardous waste site to be included in the analysis; "a biological or environmental sample had to be present; a population at risk had to be specified; the location of the site was represented by GPS coordinates, and a description of the activities leading to contamination were outlined." To measure the amount of lead in the soil a handheld X ray fluorescence (XRF) spectrometer was used. When this method seemed unavailable and an area was suspected of having to lead contamination, the blood of individuals was tested to show the amount the people who were exposed to lead. The exposure data were collected from a total of 129 hazardous waste sites distributed across Argentina (n = 23), Mexico (n = 62), and Uruguay (n = 44). In Figs. 1 and 2 the sites of geographical distributions are shown. An estimated population of 316,703 individuals were at risk of exposure (mean = 2455; median = 250 per site), which is approximately 0.19% of the total population of all three countries. There was an estimation of 80,021 individuals who were women of childbearing age (15–49 years of age), and 122,084 individuals who were younger than 18 years of age.

Диоксины и твердые отходы в Кампании, Италия

В последние годы в регионе Кампания (Италия) наблюдается рост незаконного сброса и сжигания токсичных и твердых отходов. В ответ на это произошло увеличение концентрации опасных химических веществ, таких как диоксины, являющиеся канцерогенами, то есть обладающими потенциалом вызывать рак, что проявляется у людей и животных. Например, в последнее время зафиксировано увеличение числа овец, родившихся в загрязненных районах, у которых наблюдаются "более высокие показатели хрупкости хромосом, повышенная смертность и более высокая частота аномального развития плода по сравнению с овцами, выращенными в незагрязненных районах". Для оценки причинно-следственных связей между смертностью от рака и врожденными дефектами у людей, проживающих вблизи мест незаконного сброса отходов, была составлена карта, на которой отмечены географические координаты этих мест. Как видно, большинство из них расположены в Кампании, где находятся Неаполь и Казерта. Распространение диоксинов через пищевые продукты происходит главным образом за счет потребления продукции животного происхождения от животных, выращенных в районах с наивысшей концентрацией диоксинов. Исследователи проанализировали молоко млекопитающих из этих районов и обнаружили, что содержание диоксинов превышает допустимые нормы. Это представляет серьезную проблему, поскольку люди обладают наибольшей способностью к накоплению диоксинов в жировой ткани. Для подтверждения этого было протестировано грудное молоко 94 кормящих женщин в Кампании, и у каждой из них был обнаружен диоксин. Также выявлена корреляция: с возрастом женщины содержание диоксинов в грудном молоке увеличивается.

Обработка и утилизация

Одна из самых больших проблем, связанных с токсичными материалами сегодня, – это их надлежащая утилизация. До принятия современных природоохранных законов (в США это произошло в 1970-х годах) сброс таких отходов в ручьи, реки и океаны или захоронение их под землей на полигонах считалось законным. Закон США о чистой воде, принятый в 1972 году, и RCRA, принятый в 1976 году, создали общенациональные программы по регулированию обращения и утилизации опасных отходов. Сельскохозяйственная отрасль ежегодно использует более 800 000 тонн пестицидов во всем мире, которые загрязняют почву и в конечном итоге проникают в грунтовые воды, что может привести к загрязнению источников питьевой воды. Океаны также могут быть загрязнены поверхностным стоком этих химических веществ. Токсичные отходы в виде нефтепродуктов могут попадать в океаны из-за утечек из трубопроводов или с крупных судов, но также и из-за того, что обычные граждане сливают отработанное машинное масло в ливневую канализацию. Утилизация – это размещение отходов на земле или в ней. Объекты утилизации обычно проектируются для постоянного удержания отходов и предотвращения выброса вредных загрязняющих веществ в окружающую среду. Наиболее распространенным способом утилизации опасных отходов является размещение их на полигонах, в поверхностных хранилищах, отвалах, установках для обработки отходов или скважинах для закачки. Утилизация на земле подлежит требованиям Программы ограничений по утилизации отходов на земле, установленной EPA. Скважины для закачки регулируются федеральной программой контроля подземных инъекций. Органические отходы могут быть уничтожены путем сжигания при высоких температурах. Однако, если отходы содержат тяжелые металлы или радиоактивные изотопы, их необходимо отделить и хранить, поскольку их нельзя уничтожить. Метод хранения должен обеспечивать иммобилизацию токсичных компонентов отходов, возможно, путем хранения в герметичных контейнерах, включения в стабильную матрицу, такую как стекло или цементная смесь, или захоронения под непроницаемым глиняным слоем. Транспортировщики отходов и объекты утилизации могут взимать плату, поэтому для избежания этих расходов могут использоваться ненадлежащие методы утилизации. В случаях, когда обращение с токсичными отходами регулируется, их ненадлежащая утилизация может влечь за собой штрафы. Закон о контроле за токсичными веществами (TSCA), также принятый в 1976 году, уполномочивает EPA собирать информацию обо всех новых и существующих химических веществах, а также контролировать любые вещества, которые, как было установлено, представляют необоснованный риск для здоровья населения или окружающей среды. Закон о Суперфонде, принятый в 1980 году, создал программу очистки заброшенных или неконтролируемых мест хранения опасных отходов. Уже долгое время идет ожесточенная борьба между местными сообществами и экологами с одной стороны и правительствами и корпорациями с другой относительно строгости и справедливости написания и применения правил и законов. Эта борьба началась в Северной Каролине в конце лета 1979 года, когда были внедрены правила TSCA EPA. В Северной Каролине масло, загрязненное полихлорированными бифенилами (ПХД), намеренно выливалось вдоль сельских шоссе Пьемонта, что привело к самым крупным разливам ПХД в истории США и кризису общественного здравоохранения, который будет иметь последствия для будущих поколений. Загрязненный ПХД материал был в конечном итоге собран и захоронен на полигоне в округе Уоррен, но сопротивление граждан, включая крупные общественные демонстрации, выявило опасность токсичных отходов, ненадежность используемых полигонов и правила EPA, позволяющие строить полигоны на неблагоприятных, но политически приемлемых участках. Жители округа Уоррен утверждали, что правила захоронения токсичных отходов основаны на фундаментальном предположении, что концептуальный полигон-гробница EPA будет надежно удерживать токсичные отходы. Это предположение повлияло на выбор мест для полигонов токсичных отходов и на исключения из правил, включенные в Федеральный реестр EPA. Например, в 1978 году основание крупного полигона токсичных отходов не могло быть ближе чем в 1,5 метра к грунтовым водам, но это правило и другие могли быть отменены. Отказ от правила, касающегося расстояния между основанием полигона токсичных отходов и грунтовыми водами, позволял основанию находиться всего в 30 сантиметрах над уровнем грунтовых вод, если владелец/оператор объекта мог продемонстрировать региональному администратору EPA, что может быть установлена система сбора фильтрата и что не будет гидравлической связи между основанием полигона и грунтовыми водами. Жители округа Уоррен утверждали, что отказ от правил выбора мест размещения был дискриминационным механизмом, способствующим переходу от научных соображений к политическим при принятии решений о выборе мест размещения, и что на Юге это приведет к дискриминационному распространению опасных объектов управления отходами в бедных, чернокожих и других меньшинствах. Они также утверждали, что научный консенсус заключается в том, что постоянное удержание не может быть гарантировано. По мере того как сопротивление размещению полигона ПХД в округе Уоррен продолжалось, а исследования показали, что полигоны-гробницы EPA дают сбои, EPA заявила в своем Федеральном реестре, что все полигоны в конечном итоге будут протекать и должны использоваться только в качестве временной меры. Многолетние исследования и эмпирические данные о сбоях полигона ПХД в округе Уоррен привели жителей округа Уоррен к выводу, что конструкция полигона-гробницы EPA и правила, регулирующие утилизацию токсичных и опасных отходов, не основаны на надежной науке и адекватных технологиях. Жители округа Уоррен также пришли к выводу, что Закон Северной Каролины об управлении отходами 1981 года был научно и конституционно неприемлем, поскольку он разрешал размещение токсичных, опасных и ядерных отходов до проведения общественных слушаний, отменял местные полномочия в отношении размещения объектов и разрешал применение силы, если это необходимо. После протестов в округе Уоррен поправки к Закону о сохранении и восстановлении ресурсов 1984 года сосредоточились на минимизации отходов и постепенном отказе от захоронения опасных отходов, а также на корректирующих мерах в случае выброса опасных материалов. Другие меры, включенные в поправки 1984 года, включали усиление полномочий EPA по правоприменению, более строгие стандарты управления опасными отходами и комплексную программу по подземным хранилищам. Утилизация токсичных отходов продолжает оставаться источником конфликтов в США. Из-за опасностей, связанных с обращением и утилизацией токсичных отходов, местные сообщества часто сопротивляются размещению полигонов токсичных отходов и других объектов управления отходами; однако определение того, где и как утилизировать отходы, является необходимой частью экономической и экологической политики. В 1995 году Комиссия ООН по правам человека начала замечать незаконный сброс токсичных отходов и назначила специального докладчика для изучения аспекта прав человека в этом вопросе (резолюция Комиссии 1995/81). В сентябре 2011 года Совет по правам человека решил расширить мандат, включив в него весь жизненный цикл опасных продуктов, от производства до конечного пункта назначения (так называемый "от колыбели до могилы"), а не только перемещение и сброс опасных отходов. Название специального докладчика было изменено на "Специальный докладчик о последствиях для прав человека экологически безопасного управления и утилизации опасных веществ и отходов" (Совет по правам человека 18/11). Совет по правам человека еще больше расширил сферу своих полномочий в сентябре 2012 года в связи с опасными последствиями, возникающими для лиц, выступающих за экологически безопасные методы в отношении производства, управления, обращения, распространения и окончательной утилизации опасных и токсичных материалов, включив вопрос о защите защитников прав человека в области окружающей среды.

One of the biggest problems with today's toxic material is how to dispose of it properly. Before the passage of modern environmental laws (in the US, this was in the 1970s), it was legal to dump such wastes into streams, rivers, and oceans, or bury them underground in landfills. The US Clean Water Act, enacted in 1972, and RCRA, enacted in 1976, created nationwide programs to regulate the handling and disposal of hazardous wastes. The agriculture industry uses over 800,000 tons of pesticides worldwide annually that contaminate soils, and eventually infiltrate into groundwater, which can contaminate drinking water supplies. The oceans can be polluted from the stormwater runoff of these chemicals as well. Toxic waste in the form of petroleum oil can either spill into the oceans from pipe leaks or large ships, but it can also enter the oceans from everyday citizens dumping car oil into the rainstorm sewer systems. Disposal is the placement of waste into or on the land. Disposal facilities are usually designed to permanently contain waste and prevent the release of harmful pollutants to the environment. The most common hazardous waste disposal practice is placement in a land disposal unit such as a landfill, surface impoundment, waste pile, land treatment unit, or injection well. Land disposal is subject to requirements under EPA's Land Disposal Restrictions Program. Injection wells are regulated under the federal Underground Injection Control program. Organic wastes can be destroyed by incineration at high temperatures. However, if the waste contains heavy metals or radioactive isotopes, these must be separated and stored, as they cannot be destroyed. The method of storage will seek to immobilize the toxic components of the waste, possibly through storage in sealed containers, inclusion in a stable medium such as glass or a cement mixture, or burial under an impermeable clay cap. Waste transporters and waste facilities may charge fees; consequently, improper methods of disposal may be used to avoid paying these fees. Where the handling of toxic waste is regulated, the improper disposal of toxic waste may be punishable by fines The Toxic Substances Control Act (TSCA), also enacted in 1976, authorizes the EPA to collect information on all new and existing chemical substances, as well as to control any substances that were determined to cause unreasonable risk to public health or the environment. The Superfund law, passed in 1980, created a cleanup program for abandoned or uncontrolled hazardous waste sites. There has been a long ongoing battle between communities and environmentalists versus governments and corporations about how strictly and how fairly the regulations and laws are written and enforced. That battle began in North Carolina in the late summer of 1979, as EPA's TSCA regulations were being implemented. In North Carolina, PCB contaminated oil was deliberately dripped along rural Piedmont highways, creating the largest PCB spills in American history and a public health crisis that would have repercussions for generations to come. The PCB contaminated material was eventually collected and buried in a landfill in Warren County, but citizens' opposition, including large public demonstrations, exposed the dangers of toxic waste, the fallibility of landfills than in use, and EPA regulations allowing landfills to be built on marginal, but politically acceptable sites. Warren County citizens argued that the toxic waste landfill regulations were based on the fundamental assumption that the EPA's conceptual dry tomb landfill would contain the toxic waste. This assumption informed the siting of toxic waste landfills and waivers to regulations that were included in EPA's Federal Register. For example, in 1978, the base of a major toxic waste landfill could be no closer than five feet from groundwater, but this regulation and others could be waived. The waiver to the regulation concerning the distance between the base of a toxic waste landfill and groundwater allowed the base to be only a foot above ground water if the owner/operator of the facility could demonstrate to the EPA regional administrator that a leachate collection system could be installed and that there would be no hydraulic connection between the base of the landfill and groundwater. Citizens argued that the waivers to the siting regulations were discriminatory mechanisms facilitating the shift from scientific to political considerations concerning the siting decision and that in the South this would mean a discriminatory proliferation of dangerous waste management facilities in poor black and other minority communities. They also argued that the scientific consensus was that permanent containment could not be assured. As resistance to the siting of the PCB landfill in Warren County continued and studies revealed that EPA dry tomb landfills were failing, EPA stated in its Federal Register that all landfills would eventually leak and should only be used as a stopgap measure. Years of research and empirical knowledge of the failures of the Warren County PCB landfill led citizens of Warren County to conclude that the EPA's dry tomb landfill design and regulations governing the disposal of toxic and hazardous waste were not based on sound science and adequate technology. Warren County's citizens concluded also that North Carolina's 1981 Waste Management Act was scientifically and constitutionally unacceptable because it authorized the siting of toxic, hazardous, and nuclear waste facilities prior to public hearings, preempted local authority over the siting of the facilities, and authorized the use of force if needed. In the aftermath of the Warren County protests, the 1984 Federal Hazardous and Solid Waste Amendments to the Resource Conservation and Recovery Act focused on waste minimization and phasing out land disposal of hazardous waste as well as corrective action for releases of hazardous materials. Other measures included in the 1984 amendments included increased enforcement authority for EPA, more stringent hazardous waste management standards, and a comprehensive underground storage tank program. The disposal of toxic waste continues to be a source of conflict in the U. S. Due to the hazards associated with toxic waste handling and disposal, communities often resist the siting of toxic waste landfills and other waste management facilities; however, determining where and how to dispose of waste is a necessary part of economic and environmental policy making. In 1995, the United Nations Commission on Human Rights began to notice the illicit dumping of toxic waste and assigned a Special Rapporteur to examine the human rights aspect to this issue (Commission resolution 1995/81). In September 2011, the Human Rights Council decided to strengthen the mandate to include the entire life cycle of hazardous products from manufacturing to the final destination (aka cradle to grave), as opposed to only movement and dumping of hazardous waste. The title of the Special Rapporteur has been changed to "Special Rapporteur on the implications for human rights of the environmentally sound management and disposal of hazardous substances and wastes" (Human Rights Council 18/11). The Human Rights Council has further extended the scope of its mandates as of September 2012 due to the result of the dangerous implications occurring to persons advocating environmentally sound practices regarding the generation, management, handling, distribution, and final disposal of hazardous and toxic materials to include the issue of the protection of the environmental human rights defenders.

Картография токсичных отходов в США

TOXMAP — географическая информационная система (ГИС) от Отдела специализированных информационных служб Национальной медицинской библиотеки США (NLM), которая использовала карты Соединенных Штатов, чтобы помочь пользователям наглядно изучать данные программ Superfund и Toxics Release Inventory Агентства по охране окружающей среды США (EPA). Информация о химических веществах и охране окружающей среды поступала из токсикологической сети данных NLM (TOXNET) и PubMed, а также из других надежных источников. База данных была удалена из сети администрацией Трампа в декабре 2019 года.

В популярной культуре

"Токсичные отходы" часто используются в научной фантастике в качестве сюжетного приема, вызывающего мутации у организмов или персонажей. Примеры произведений, где токсичные отходы используются таким образом, включают фильмы "Мутант", "С. Х. У. Д.". В нескольких фильмах, выпущенных компанией Troma Entertainment, мутация происходит из-за воздействия токсичных или радиоактивных отходов, например, в фильмах "Токсичный мститель" (1984) и "Класс ядерного взрыва" (1986).