Стойкие органические загразнители: примеры исследований

Город Чапаевск расположен в 43 км к юго-западу от Самары на берегу реки Чапаевки, впадающей в Волгу. Площадь города — 187 км2, из которых 51% занимают территории промышленных предприятий, большинство из которых относится к военно-промышленному комплексу. Численность населения — 82 тыс. человек. Возрастная структура населения характеризуется большей долей лиц пожилого возраста, чем в среднем по области и России в целом. В городе 28,6 тыс. (33% населения) пенсионеров. Воздействие диоксинов происходит на фоне тяжелой социально-экономической ситуации в городе — высокого уровня безработицы, низких доходов населения, неполноценного питания детского населения (дефицит кальция, витамина А и b - каротина).

Из-за сложившейся в стране ситуации жители Чапаевска не могут переехать в другой город. Родители кормят своих детей пищей, выращенной в отравленной диоксинами почве. Они пьют загрязненную воду и страдают тяжелыми заболеваниями из-за ослабления иммунной системы.

Основной вклад в загрязнение окружающей среды в районе Чапаевска вносит Средневолжский химический завод, где еще в шестидесятые годы начали производить гербициды. Четыре тысячи человек работало и работает на заводе, постоянно подвергаясь воздействию диоксинов. Первые же выборочные исследования показали, что обширные территории вокруг завода сильно загрязнены этими ядами. Проведенные в 1992 и 1993 годах НПО “Тайфун” исследования обнаружили, что сточные воды, ил из шламонакопителей цехов и водопроводная вода в городе содержат большие концентрации диоксинов.

Река Чапаевка, протекающая в непосредственной близости от завода химических удобрений, загрязнена диоксинами до такой степени, что они в значительных концентрациях обнаруживаются в тканях рыб. Высокие концентрации диоксинов отмечены также в почве по берегам реки Чапаевки, вблизи завода химических удобрений. Ядовитая река в месте впадения в Волгу перекрыта дамбой, но это только временная мера, так как дамба не защищена от размыва в половодье, и все диоксины, присутствующие в воде Чапаевки, неизбежно попадут в Волгу.

Водопроводная вода в Чапаевске содержит диоксины в концентрациях, во много раз превышающих предельно-допустимые концентрации, установленные для питьевой воды. Диоксины появляются в ней после процесса хлорирования, что еще раз подтверждает опасность такого способа очистки воды.

Анализ проб грудного молока, отобранных в городском роддоме, также показал присутствие значительных концентраций диоксинов.

Общая смертность в городе стабильно выше средней для городов Самарской области на 30-35%. В течение последних пяти лет детская смертность также превышала среднеобластной показатель на 30-50%. В структуре детской смертности до года врожденные патологии составляют 26-36%, что превышает среднеобластные показатели на 70%. Характерно то, что дети в Чапаевске рождаются с малым весом, среди них большой процент пороков развития, много кожных заболеваний. У десяти процентов новорожденных детей наблюдается сосудистая патология. У половины обследованных рожениц снижены естественные защитные свойства грудного молока, 56% беременных женщин страдает болезнями мочевыводящей системы.

Более подробная характеристика загрязнения Чапаевска

Выброс диоксинов в окружающую среду Чапаевска ранее, в период действия завода, составлял примерно 740 грамм в год, а за весь период работы завода достиг 20 кг. Поступление диоксинов в окружающую среду Чапаевска происходит с выбросами Средне-Волжского химического завода. До 1949 года на этом заводе производили боевые отравляющие вещества (иприт, люизит), с 1963 до 1987 года — гексахлоран и его производные; в настоящее время — химические средства защиты растений, жидкий хлор, кислоты, метилхлороформ, винилиденхлорид и некоторые другие химические вещества.

Образование диоксинов в Чапаевске связано с производством гексахлорана, закрытого в 1987 году. Однако проведенные исследования показали, что образование диоксинов возможно и в других производствах, например, при производстве гексахлорбензола, пентахлорфенолята натрия, полихлоркамфена, гексахлорэтана и некоторых других продуктов. Кроме того, большие количества диоксинов остались в складированных на территории предприятия отходах производства гексахлорана, винилиденхлорида и метилхлороформа. Эти отходы являются вторичными источниками загрязнения окружающей природной среды города и помимо полихлорированных ПХДД, ПХДФ, ГХЦГ, винилиденхлорида, метилхлороформа содержат более 20 хлорированных бифенилов со степенью хлорирования от трех до восьми в количестве до 3 г/кг, хлорированные нафталины и производные хлорированных нафталинов до 20 г/кг, гербициды, запрещенные к применению на территории России, типа “Хлордан”, “Хлорден”, изомеры и производные этих соединений.

Ранее считалось, что диоксины, присутствующие в природных средах города, образовывались при производстве гексахлорана. Это было подтверждено натурными измерениями. Но и после закрытия в 1987 г. этого производства наблюдается привнос “свежих” диоксинов. Анализ используемых в настоящее время технологий показал, что образование диоксинов и подобных ему соединений возможно при производстве метилхлороформа, винилиденхлорида, дихлорпропионовой кислоты, гексахлорэтана, пентахлорфенолята натрия и полихлоркамфена. Если принять уровень хлорсодержащей продукции в 1987 году за единицу, то в 1989 году он сократился до 0,5 и в 1995 году - до 0,1.

В атмосферном воздухе города содержание диоксинов в 1994 году колебалось в пределах 0,0001-1,13 пг/м3, средняя концентрация по городу — 0,116 пг/м3; в воздухе около завода химических удобрений — 0,36 пг/м3 (ПДК – 0,5 пг/м3). Эти наблюдения проводились в период работы завода примерно на 20% мощности. Если основываться на данных о содержании диоксинов в почве, то можно полагать, что среднегодовые концентрации диоксинов в воздухе за 1965 – 1988 годы (период производства гексахлорана) составляли на расстоянии 1,5 – 2,0 км от завода 5 пг/м3, на расстоянии более 5 км — 1 пг/м3, что выше ПДК в 2 – 10 раз.

В почвах города отмечается значительное количество диоксинов, причем загрязнены почвы огородов и сельскохозяйственных полей. В 2-километровой зоне от химического завода, где расположены частные дома с огородами и большие картофельные поля, среднее содержание диоксинов составляет 141,3 нг/кг. По мере удаления от завода содержание диоксинов в почве снижается — до 36,8 нг/кг в центре города (2,7 км), 3,9 нг/кг - в южной части города и 0,9 нг/кг — на расстоянии 10 – 15 км. Если ориентироваться на принятый в Италии норматив 10 нг/кг, то можно считать, что его превышение в 5-8 раз наблюдается практически по всей территории города. Жители собственных домов, а их в Чапаевске 18 тысяч, практически полностью обеспечивают свои семьи овощами, картофелем, ягодами и фруктами со своих огородов и садов и, следовательно, получают дополнительную диоксиновую нагрузку.

Содержание диоксинов в почвах г. Чапаевска, 1992-1994 годы

Результаты определения диоксинов в овощах, картофеле, молоке и яйцах подтверждают это предположение. Норматив содержания диоксинов в овощах отсутствует, но содержание этих веществ значительно выше в продукции, выращиваемой на загрязненных территориях (в моркови в 6,5-16,7 раз, в картофеле в 2-222 раза).

В исследованных образцах овощей также отмечено накопление ПХБ (до 35 мкг/кг), ?-ГХЦГ (до 10,6 мкг/кг) и метаболитов ДДТ (до 3 мкг/кг). Наиболее высоки концентрации ПХБ в овощах, выращенных на территории вблизи химического завода. Ещё большее количество диоксинов жители Чапаевска получают с молоком коров, выпас которых происходит на загрязнённых территориях. В молоке коров на расстоянии 1-2 км от завода химических удобрений содержание диоксинов составляет 1 281 пг/л. Употребление 1 литра такого молока приводит к увеличению допустимой суточной дозы диоксинов в 61 раз. В более отдалённой от завода южной части города содержание диоксинов в молоке коров несколько ниже — 84 пг/л, но использование и такого молока приводит к увеличению допустимой суточной дозы диоксинов в 4 раза.

Высокие уровни диоксинов аккумулируются в куриных яйцах — до 100 пг в яйце. Употребление одного такого яйца в день ребёнком весом в 10 кг означает поступление допустимой дозы, а если учесть, что дети в этих же домах едят овощи с высоким уровнем содержания диоксинов и, возможно, пьют загрязнённое ими молоко, суточная нагрузка диоксинами в несколько раз может превышать допустимый уровень.

Анализ опасности различных путей поступления диоксинов показывает, что при содержании диоксинов в почве от 0,18 до 160 нг/кг суточная доза поступления этих веществ с почвой, пылью, аэрозольными частицами через органы дыхания, пищеварения и кожу составит 0,2-2,9 пг/кг массы тела человека. Такой дозе соответствует уровень канцерогенного риска 1-6 дополнительных случаев рака на миллион.

Наибольшую опасность для здоровья населения Чапаевска представляет поступление диоксинов с молочными продуктами. В продуктах питания растительного происхождения (картофель, морковь, томаты, капуста, свёкла, яблоки), а также в куриных яйцах содержание диоксинов значительно меньше. При средней величине потребления молока и молочных продуктов (в пересчёте на молоко) в дневном рационе человека, равной 1 л (рекомендации Всемирной организации здравоохранения), доля суточного поступления диоксинов с молоком может достигать 91,5% от общего поступления, а общая доза диоксинов составит 20 пг/кг/сутки. Такая величина суточной дозы при поступлении диоксинов в течение всей жизни может привести к развитию в популяции дополнительно 40 случаев рака на миллион. Указанная величина суточной дозы при поступлении диоксинов в течение нескольких лет (не менее 5) может повысить риск развития тератогенных эффектов в популяции в 6 раз.