Тема: Полихлорированные бифенилы.

 

План лекции:

1. Источники полихлорированных бифенилов.

2. Нормирование полихлорированных бифенилов.

3. Влияние полихлорированных бифенилов на здоровье.

 

Синтез ПХБ в мире в промышленных масштабах начал осуществляться в конце 1920-х гг. В 1970-е гг. их использование при производстве ряда продуктов было прекращено. Однако ПХБ продолжали выпускать, поскольку они требовались для сборки трансформаторов, конденсаторов и различного гидравлического оборудования. Массовый выпуск трансформаторов и конденсаторов с заполнителем из совола (ПХБ), совтола (смесь ПХБ и трихлорбифенила (ТХБ) начался в 1960-е гг. и не прекращался до 1989—1990 гг. ПХБ применяют также при изготовлении лаков, восков, синтетических смол, эпоксидных красок и красок для подводных частей кораблей, смазочно-охлаждающих жидкостей и т. д. В России ПХБ производили в течение нескольких десятилетий — с 1939 г. вплоть до конца 1993 г. Производителями ПХБ в СССР, а затем в России, были предприятия в Дзержинске Нижегородской области и Новомосковcке Тульской области. В период с 1980 г. по 1989г. на этих двух заводах было произведено приблизительно 180 тыс. т ПХБ (Ю.А. Трегер, В.Н. Розанов).

В настоящее время в энергосистемах России эксплуатируется около 200 тыс. силовых конденсаторов, выпущенных отечественной промышленностью до 1986 г. и заполненных ТХБ импортного производства. С этого времени оборудование с ТХБ или другими ПХБ в энергосистемы не поставляется. Вместо ТХБ в новых конденсаторах используют экологически безопасный диэлектрик. Известно, что ПХБ и их аналоги являются одним из основных источников образования диоксинов в процессах их производства, применения и термического обезвреживания при температурах ниже 1000 °С. Сейчас в России разработана экологически безопасная технология, но, к сожалению, еще не начата утилизация старых конденсаторов.

Основное количество ПХБ после отработки поступает на свалки или сжигается. Это один из путей их попадания в атмосферу (около 50 % всех потерь). Кроме того, непосредственно в атмосферу дополнительно испаряется еще 6 % ПХБ.

По предварительным данным электротехнической инвентаризации в настоящее время более чем на 1000 объектах имеется в наличии оборудование, в котором находится до 30 тыс. т ПХБ-содержащих масел.

В России действуют следующие утвержденные гигиенические нормативы содержания ПХБ:

- ПДК в воздухе рабочей зоны — 1000 мкг/м³ (пары, 2-й класс опасности, 1977 г.);

- ПДК суммы ПХБ в атмосферном воздухе населенных пунктов — 1 мкг/м³ (этот норматив относится только к небольшой части ПХБ, и поэтому его использование для оценки содержания комплекса этих веществ является недостаточно корректным);

- ПДК в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения — 1 мкг/л (2-й класс опасности, лимитирующий показатель вредности — санитарно-токсикологический);

- ПДК в почве (суммарно по ПХБ) — 0,06 мг/кг.

- Допустимый уровень ПХБ в продовольственном сырье и продуктах питания, установленный СанПиН 2.3.2.1078 — 01 «Гигиенические безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», составляет (мг/кг): в рыбе — 2,0; печени рыбы и рыбопродуктах — 5,0; рыбьем жире — 3,0; в биологически активных добавках на основе рыбьего жира — 3,0; в продуктах прикорма детей раннего возраста на рыбной основе – 0,2.

ПХБ, так же как и диоксины, обладают выраженным действием на репродуктивную функцию.Экспериментально найдены определенные зависимости даже между низкими внутриматочными концентрациями ПХБ и наличием отклонений в росте и созревании плода (пониженная масса, преждевременные роды). ПХБ могут оказывать эмбриотоксический эффект, вызывая уменьшение числа мест имплантации, снижение количества новорожденных и увеличение продолжительности беременности. При длительном введении ПХБ обезьянам-резусам до и во время беременности, а также в период лактации наблюдались ранние выкидыши, преждевременные роды, гибель плодов вскоре после рождения. По результатам обследования населения, подвергавшегося воздействию ПХБ, было обнаружено:

- изменение менструального цикла и спонтанные аборты у женщин, повышенная мертворождаемость и смертность детей у женщин, употреблявших рис, загрязненный ПХБ;

- снижение массы тела новорожденных, матери которых употребляли рыбу с повышенным содержанием ПХБ (США, штат Мичиган); и в семьях рыбаков Балтийского побережья Швеции (у матерей в данном случае содержание ПХБ в крови было на 30 % выше, чем в группе сравнения);

- повышенное содержание ПХБ в крови женщин, у которых появились дети с врожденными пороками (без учета мешающих факторов) по сравнению с матерями, родившими здоровых детей.

Существуют также гипотезы о роли ПХБ как фактора риска развития эндометриоза, являющегося одной из причин бесплодия и дисменореи у женщин.

МАИ причислило ПХБ к группе 2 А, а Агентство по охране окружающей среды США — к группе возможных канцерогенов для человека. В экспериментах, проведенных на животных, были обнаружены опухоли печени у крыс, экспонированных ПХБ-содержащей смесью.

По результатам эпидемиологических исследований установлена связь между воздействием ПХБ и возникновением меланомы кожи, рака печени, опухолей желудочно-кишечного тракта, некоторых других локализаций злокачественных новообразований. В основном были обследованы рабочие производства конденсаторов.

В тех странах мира, где возможно повышенное поступление ПХБ с продуктами питания в организм людей(преимущественно с рыбой), проводят исследования по оценке перинатального воздействия этих веществ на нервно-психическое развитие детей. Установлено, что у детей, матери которых питались рыбой из озера Мичиган, воды которого загрязнены ПХБ, наблюдается снижение интеллектуальных показателей (J. Jacobson, S. Jacobson, 1996). О негативном перинатальном воздействии ПХБ сообщают и нидерландские ученые, которые уже в течение 12 лет проводят специальные исследования в рамках проекта Европейской комиссии (ЕС) «Нидерланды. ПХБ/Диоксин», реализуемые в Роттердаме и Гронингене. В этих городах нет крупных химических предприятий, и загрязнение окружающей среды ПХБ связывают в основном с деятельностью мусоросжигательных заводов. Результаты этих работ позволили выявить связь между содержанием ПХБ в грудном молоке матерей и неврологическим состоянием детей в возрасте 18 мес. Было установлено снижение массы ребенка в возрасте до 3-х мес (Huisman, 1996), а также увеличение содержания гормона щитовидной железы тироксина Т₄ при повышенном содержании в грудном молоке матери ПХДД/ПХДФ.

Наиболее ярко последствия влияния ПХБ на здоровье населения проявились в Японии после их избыточного поступления с продуктами питания.

В 1968 г. в Японии на стадии очистки рисового масла в продукт попал «Канехлор-400» (коммерческое название определенной смеси ПХБ и ПХДФ с небольшими добавками ПХДД). В результате у людей, проживающих в префектурах Фукуока и Нагасаки, появилось заболевание, получившее название болезни Ю-Шо. Средняя концентрация ПХБ (ТЭ), найденная в рисовом масле, составила 0,98 мкг/г, но содержание диоксинов было незначительным. Ежедневное поступление ПХБ в организм достигало 154 нг/кг (в диоксиновом эквиваленте), что значительно превышало фоновый уровень. В крови и жировой ткани пострадавших было обнаружено значительное количество ПХБ.

В результате употребления в пищу загрязненного масла пострадало около 2 тыс. чел., причем 149 из них скончались. Начальными симптомами заболевания были: обильное слюнотечение, опухание верхних век, угревидная сыпь (камедоны), усиление деятельности сальных желез, пигментация кожи, потливость, ощущение слабости. Заболевание характеризовалось общим истощением, недомоганием, головной болью, затруднением дыхания, часто присоединялись инфекции верхних дыхательных путей. Отмечались также онемение и боли в конечностях, уменьшение чувствительности, снижение или отсутствие рефлексов. Особенностью «масляной» болезни было длительное ее течение. Выздоравливающие даже спустя несколько лет продолжали жаловаться на головные боли, онемение конечностей, общую слабость. У женщин, заболевших Ю-Шо, во многих случаях дети рождались недоношенными, иногда мертвыми. У 9 из 11 детей, родившихся живыми, отмечалась необычная темно-коричневая пигментация кожи (сероватая кожа с темно-коричневыми пятнами) и такая же пигментация ногтей и слизистой оболочки десен, наблюдалось повышенное слезотечение.

Отдаленные последствия проявились в потемнении кожи у новорожденных детей, матери которых в свое время пострадали от отравления. Таких детей стали называть «черные малютки» (black babies). Их масса была меньше массы детей, родившихся от здоровых матерей. Увеличилось число детей с врожденными пороками развития, заболеваниями зубов, десен, кожи и легких, нарушениями познавательных функций, проблемами в поведении, нарушениями интеллекта и задержками нервно-психологического развития. В проспективном эпидемиологическом исследовании когорты больных Ю-Шо (1761 чел.), проводившемся в течение 15 лет, было установлено шестикратное и трехкратное увеличение смертности от рака печени — соответственно у экспонированных мужчин и женщин. Также наблюдалось значимое превышение смертности от рака легких у мужчин.

Ю-Ченг — вторая «масляная» болезнь. Следующее массовое отравление, названное Ю-Ченг, произошло на о. Тайвань в 1979 г. От употребления рисового масла пищевого сорта, загрязненного разложившимися при нагревании ПХБ, пострадало более 2 тыс. чел. Образцы масла, которым пользовались пострадавшие, содержали примерно в десять раз меньше ПХБ/ПХДФ, чем японское масло, приведшее к заболеванию Ю-Шо. Однако население Тайваня в среднем съедало примерно в десять раз больше рисового масла, поэтому по уровню экспозиции эти две группы пострадавших были схожи. За период с 1979г. по 1986 г. почти у каждой третьей из 800 пострадавших женщин детородного возраста родились дети с трансплацентарным отравлением ПХБ, которое проявлялось в виде нарушения функции печени и расширения переднего родничка. Смертность составляла 20,5 детей на 1 тыс. при среднем значении 8 — 10 смертей на 1 тыс.

Кроме того, с отравлением ПХБ в 4,5 раза чаще встречались случаи спонтанных абортов и мертворождений, чем в среднем среди женщин Тайваня (254 из 57 случаев соответственно на 1 тыс. беременных).

При обследовании детей подросткового возраста, т. е. через большой промежуток времени после воздействия ПХБ, у них отмечались деформация ногтей, увеличение частоты случаев воспаления среднего уха и меньшие размеры пениса по сравнению с детьми контрольной группы пубертантого возраста (11 — 14 лет).

После возникновения этого заболевания в Тайваньском департаменте здравоохранения был создан регистр, в который вошло 2 тыс. пострадавших. В дальнейшем врачи следили за состоянием здоровья и содержанием ПХБ в крови. Средний уровень ПХБ в сыворотке крови у 1246 человек за период 1979-1983гг. составил 54 нг/г, что было значительно выше, чем в крови населения контрольных групп. В 1991 г. было проведено повторное обследование пациентов с болезнью Ю-Ченг с привлечением контрольной группы. Общая смертность в когорте жителей острова с болезнью Ю-Ченг была почти вдвое выше, чем в контрольной группе, в основном вследствие заболеваний системы кровообращения, дыхательной и пищеварительной систем.

Описанные изменения состояния здоровья детей, родившихся от людей, получивших большие дозы ПХБ, подтверждает и эффект перинатального воздействия. Эти изменения совместимы с данными об иммунологическом эффекте у детей инуитов — коренной национальности Арктического побережья Канады. В грудном молоке их матерей был обнаружен высокий уровень ПХБ, а у детей выявлено изменение Т-клеток лимфоцитов. Учитывая, что в рационе питания коренных жителей Российской Арктики значительное место занимают морские продукты, которые могут быть загрязнены ПХБ, Российским Региональным центром Арктического мониторинга были начаты исследования по определению содержания ПХБ и других СОЗ в продуктах питания, крови и грудном молоке. У жителей Кольского полуострова и полуострова - Таймыр содержание ПХБ в крови было примерно на уровне, регистрируемом в Канаде, Гренландии, Исландии и Норвегии, но содержание гексахлорциклогексана было несколько выше, что, возможно, является результатом влияния действующих источников образования этого вещества.

В России влияние ПХБ на здоровье населения наиболее детально было изучено в Серпухове, где с 1967 г. осуществлялся выпуск конденсаторов, наполненных ПХБ. С 1988 г. ПХБ-содержащие составы прекратили использовать, но на территории, окружающей предприятие, был выявлен высокий уровень загрязнения ПХБ почвы, снега и воздуха. Накопление ПХБ в грудном молоке проживающих там кормящих женщин и в крови работников завода «Конденсатор» также было повышено. Концентрация ПХБ в верхнем слое почвы толщиной 10 см на расстоянии 300 м от завода достигла 35,7 мг/кг сухой массы.

Высокая концентрация ПХБ была обнаружена в грудном молоке женщин-работниц завода и проживающих в его окрестностях (до 2000 мкг/л), в крови мужчин, работающих на заводе (до 1000 мкг/л), а также в молочных продуктах, куриных яйцах и т.д. Даже через 10 лет после прекращения производства ПХБ-содержащих конденсаторов количество этих веществ в почве превышало ПДК, в том числе на территории детских садов и приусадебных участков. В летнее время может происходить загрязнение воздуха ПХБ за счет их испарения с поверхности почвы. Исследования по определению содержания ПХБ в пробах воздуха, отобранных в жилых домах и вне помещений в ближайшем к заводу микрорайоне, проведенные С.Л.Авалиани с соавт. (2000), показали, что в аэрозольной фракции концентрация ПХБ в воздухе помещений составляет 0,1—3,0 нг/м³, в летучей фракции — 85—569 нг/м³, атмосферном воздухе Серпухова — 0,2—4,7 и 50—872 нг/м³ соответственно. Уровень загрязнения воздуха в помещениях вполне сопоставим с уровнем загрязнения атмосферного воздуха, и, следовательно, люди, проживающие в таких домах, большую часть своей жизни подвергаются воздействию ПХБ.

В Серпухове были выявлены как специфические последствия воздействия этой группы веществ на репродуктивное здоровье населения, так и неспецифические эффекты. В исследовании по методу «случай — контроль» установлено увеличение риска бесплодия у женщин с повышенным содержанием ПХБ в крови. Регрессионный анализ выявил увеличение шансов бесплодия — отношение шансов (с учетом возраста женщин и частоты половых сношений) в 1,7 раза при повышении содержания ПХБ в крови на каждый 1 нг/г и в 1,1 раза при повышении содержания ПХБ в крови на каждый 1 нг/г липидов. Эти данные подтверждают, что риск бесплодия растет с повышением содержания ПХБ в крови женщин (Б.А. Ревич и соавт., 2000). В описательных эколого-эпидемиологических исследованиях было показано увеличение числа других нарушений репродуктивного здоровья женщин — спонтанных абортов, рождения детей с малой массой и врожденными пороками развития. На территории самого Серпухова наблюдается значительный разброс частоты нарушений репродуктивного здоровья в зависимости от места проживания женщины. Для женщин, проживающих около завода, существует статистически значимый риск развития спонтанных абортов (в отличие от тех, чье местожительство находится в отдалении от завода), достоверное снижение неспецифической резистентности у детей (угнетение активности Т-лимфоцитов), подавление поствакцинального иммунитета (А.Ю. Попова, 1997, 2000).

Литература:

1. Ревич Б.А., Аванский С.Л., Тихонова Г.И. Экологическая эпидемиология. М.: Издательский центр «Академия», 2004

2. Барышников И.И., Лойт А.О., Савченков М.Ф. Экологическая токсикология. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1991

3. Дж. Уэр. Проблемы загрязнения окружающей среды и токсикологии. М.: Изд-во «Мир», 1993

 

 

 

Лекция № 11