Podstawowa struktura cząsteczki dioksyny
| Zawsze pewnie, zawsze sucho... nie zawsze bezpiecznie |
Aby zrozumieć dlaczego dioksyny i inne organiczne związki chloru stanowią zagrożenie dla zdrowia i środowiska, konieczne jest opisanie czym są, gdzie powstają i jakie skutki wywołują - na tyle, na ile posiadamy wiedzę w tym zakresie.
Już pod koniec dziewiętnastego wieku zaczęto kojarzyć chorobę skóry zwaną "chlorakne" z fabrykami produkującymi gazowy chlor i chlorowany naftalen. Rzeczywistą przyczynę tego schorzenia, dioksyny, zidentyfikowano jednak dopiero pięćdziesiąt lat później, gdy rozwinięto laboratoryjne metody ich produkcji.
Dalsze badania wykazały, że związki te są produktem ubocznym wielu procesów przemysłowych z udziałem chloru, ponadto ich śladowe ilości znaleziono również w środowisku. Dioksyny zyskały rozgłos odkąd ich obecność stwierdzono w okrytym ponurą sławą defoliancie zwanym "Agent Orange", używanym przez wojska amerykańskie w Wietnamie.
Dioksyn nie wytwarza się celowo, stanowią one za to wyjątkowo toksyczny produkt uboczny. Raz wprowadzone do środowiska pozostają w nim na stałe. Trafiają do łańcucha pokarmowego i gromadzą się w tkankach tłuszczowych ludzi i zwierząt.
Najbardziej niebezpiecznym związkiem z grupy dioksyn jest 2,3,7,8-TCDD, którego dotyczy większość badań. Jest on silnie toksyczny nawet w śladowych ilościach, a naukowcy wykazali wysokie ryzyko zdrowotne związane z dłuższym kontaktem z tą dioksyną, jak również z innymi pokrewnymi substancjami. Ryzyko to obejmuje zmiany w systemie odpornościowym, uszkodzenia płodów, zaburzenia płodności, uszkodzenia narządów wewnętrznych i powstawanie nowotworów. Nie ulega wątpliwości, iż kontakt z dioksynami, nawet w bardzo małych dawkach, jest ryzykowny, a zatem niepożądany.
Rozwaga nakazywałaby zatem zredukować ów kontakt do absolutnego minimum. Nie jest to proste, gdy wziąć pod uwagę, że dioksyny są obecne nie tylko w bielonym chlorem papierze. Możemy je napotkać również w kurzu lub dymie, z którymi trafiają do płuc, skąd dalej system krwionośny rozprowadza je po całym organizmie. Mogą być także wchłaniane bezpośrednio przez skórę, bądź też trafiać do organizmu z pokarmem, np. spryskanym pestycydami.
Nazwa "dioksyny" obejmuje grupę siedemdziesięciu pięciu organicznych związków chloru, których cząsteczki zawierają dwa atomy tlenu i dwa pierścienie benzenowe.
W węższym znaczeniu termin ten określa te spośród dioksyn, których cząsteczki posiadają atomy chloru przyłączone w różnych pozycjach do struktury molekularnej. Najczęściej jednak miano to odnosi się do najbardziej toksycznego przedstawiciela tej grupy związków, a mianowicie 2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioksyny (TCDD). Cyfry oznaczają pozycje, w jakich atomy chloru przyłączone są do pierścieni benzenowych.
Jak wiele innych związków sztucznego pochodzenia, dioksyny są całkowicie niezamierzonymi produktami ubocznymi szeregu reakcji chemicznych. Jednym ze związanych z nimi problemów jest to, że ich wpływ na ludzi i środowisko, zwłaszcza wpływ długoterminowy, wciąż jeszcze jest mało poznany.
W trakcie badań laboratoryjnych stwierdzono, że dioksyny rozpadają się pod wpływem promieni ultrafioletowych. Jednak w naturze nie znikają one z taką łatwością. Gleba w Arizonie wciąż zawiera dioksyny obecne w herbicydach, których przed dwudziestu kilku laty używano podczas akcji spryskiwania lasów.
Nie znamy wszystkich źródeł pochodzenia dioksyn, ani dróg jakimi trafiają do środowiska, a być może również wszystkich związanych z nimi zagrożeń. Mamy jednak wystarczająco dużo dowodów na poparcie tezy, że główna odpowiedzialność za ich obecność w środowisku spada na papiernie stosujące chlor jako wybielacz, zaś najważniejszym środkiem rozprzestrzeniania się dioksyn są powszechnie używane produkty papierowe: opakowania i jednorazowe środki higieny osobistej.
Pozostałe źródła dioksyn to komunalne i przemysłowe spalarnie odpadów, składowiska niebezpiecznych odpadów, pestycydy i herbicydy oraz fabryki chemiczne, farmaceutyczne i produkujące tworzywa sztuczne.
Nie toleruje się już dłużej usuwania odpadów do morza, wzrasta za to popularność spalania, jako metody utylizacji śmieci. Rodzi to jednak szereg nowych zagrożeń. Dioksyny stanowią jedno z nich, gdyż są częstym produktem ubocznym procesów zachodzących w spalarniach, gdzie temperatury są z reguły zbyt niskie, by mogły one ulec rozkładowi na substancje nieszkodliwe. W ten sposób łatwo trafiają do atmosfery. Badania wykazały, że szczególne zagrożenie wiąże się ze spalarniami przyszpitalnymi, co nie oznacza jednak, iż spalarnie komunalne, komercyjne, czy też przycmentarne krematoria nie są niebezpieczne.
Dioksyny w normalnych warunkach środowiska są stabilne, nie ulegają prostej degradacji na względnie nieszkodliwe składniki. Ponadto poszczególne atomy chloru mogą być dodane lub odjęte, mogą też zmienić swe położenie w cząsteczce, w rezultacie czego z mniej szkodliwych dioksyn może powstać wyjątkowo toksyczny TCDD. Tak więc ich uwolnienie do środowiska, nawet w minimalnych ilościach może spowodować bardzo poważne reperkusje.
Jak wiele innych związków, dioksyny mogą przemieszczać się niczym autostopowicze, mieszając się z innymi, bardziej mobilnymi substancjami. Mają one szczególną łatwość łączenia się z tłuszczami, co sprawia, że podróżują rozpuszczone w odpadach ropopochodnych lub tkankach tłuszczowych zwierząt.
Pomimo całej masy niejasności, amerykańskie i kanadyjskie przepisy określają tzw. "poziom ryzyka" związany z obecnością TCDD w glebie, wodzie, produktach spożywczych itp. Środki przekazu oraz społeczeństwo zinterpretowały te wielkości jako poziom określający granicę bezpieczeństwa.
Istnieje zgodność co do tego, że dioksyny są szczególnie niebezpiecznymi truciznami nawet w bardzo niewielkich ilościach. Specjalistka do spraw chemii przemysłowej z Greenpeace'u, Renate Kroesa podaje wyrazisty przykład: pojedyncza kropla wlana do basenu o wymiarach olimpijskich uniemożliwiłaby rozwój ikry pstrąga. Nawet w takim rozcieńczeniu, dioksyny podane w pożywieniu śwince morskiej, uśmierciłyby ją.
Podczas prowadzonego przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska procesu mającego na celu wycofanie z obrotu handlowego skażonych dioksynami herbicydów: 2,4,5-T i Silvexu, powołani na świadków naukowcy stwierdzili, że TCDD jest tak potężnym teratogenem (środkiem powodującym uszkodzenia płodów) i kancerogenem (środkiem odpowiedzialnym za rozwój chorób nowotworowych), że ustalanie jakiegokolwiek minimalnego "bezpiecznego" poziomu mija się z celem.
TCDD jest nie tylko substancją rakotwórczą, wzmacnia również działanie innych kancerogenów. Zarówno u ludzi jak i u zwierząt kontakt z dioksynami poważnie osłabia system odpornościowy, ponieważ grasica pomagająca w regulacji zdolności organizmu do oparcia się chorobie, jest szczególnie wrażliwa na TCDD. Badania przeprowadzone na zwierzętach laboratoryjnych wykazywały szkodliwe efekty działania nawet bardzo niewielkich dawek tego związku - rzędu dziesięciu części na kwintylion, miliard bilionów (1 000 000 000 000 000 000).
Główne dowody na toksyczność TCDD pochodzą z badań nad środkiem o nazwie "Agent Orange", użytym przez Amerykanów podczas wojny w Wietnamie. Całe połacie wietnamskiej dżungli zostały wówczas spryskane tą substancją. Działała ona jako defoliant - środek roślinobójczy powodujący opadanie liści, a w rezultacie odsłaniający ukryte w poszyciu lasu oddziały Viet Congu, które odtąd stanowiły łatwy cel dla amerykańskiego lotnictwa. "Agent Orange" zawierał również pewne ilości TCDD.
Wkrótce po pierwszym zastosowaniu nowego środka zaczęły pojawiać się doniesienia o ubocznych skutkach jego działania, w postaci masowych zatruć wśród ludności cywilnej i wojska. Kiedy opublikowano wyniki prowadzonych od 1965 roku badań, które wykazały, iż "Agent Orange" jest bezpośrednio odpowiedzialny za deformacje płodów, w 1970 roku zaprzestano spryskiwania dżungli. Weterani wojny wietnamskiej, których dotknęły skutki stosowania skażonego herbicydu, wnieśli sprawę sądową przeciwko firmie Dow Chemicals produkującej "Agent Orange".
Kiedy amerykańska Agencja Ochrony Środowiska próbowała wprowadzić zakaz produkcji skażonego dioksynami herbicydu 2,4,5-T, ta sama firma, przeciwstawiając się decyzji sądu, powoływała się na przepisy dotyczące stosowania środków ochrony roślin. W ich myśl, aby zakazać produkcji jakiegoś środka trzeba udowodnić, że ryzyko z nim związane jest większe od korzyści płynących dla społeczeństwa z dalszego jego stosowania. Tymczasem gwałtownie rosnąca ilość dowodów na kancerogenne i teratogenne efekty nawet minimalnych dawek tych substancji mówi sama za siebie.
Początkowo o wytwarzanie dioksyn w Wielkiej Brytanii oskarżano głównie spalarnie śmieci. Na początku lat osiemdziesiątych w pobliżu spalarni odpadów prowadzonej przez firmę utylizacyjną Re-Chem w Pontypool w Walii i w Bonnybridge w Szkocji miało miejsce kilka przypadków urodzin dzieci z poważnym niedorozwojem oczu. Doprowadzono do zamknięcia obydwu spalarni.
Przeprowadzone na zwierzętach badania wykazały, że TCDD jest najsilniejszym znanym środkiem kancerogennym. Wywołuje wszystkie rodzaje raka, jak również wspiera rakotwórcze działanie innych związków. Szwedzkie badania ujawniły związek dioksyn z powstawaniem tak rzadkich odmian raka jak mięsak miękkich tkanek, choroba Hodgkina i inne nowotwory systemu limfatycznego. Jest wielce prawdopodobne, iż choroby te mogą być wynikiem niebezpośredniego oddziaływania dioksyn na system odpornościowy. Istnieją dobrze udokumentowane dowody zaburzeń funkcjonowania wątroby i systemu immunologicznego u ludzi.
Zarówno amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) jak i kanadyjskie Ministerstwo Zdrowia i Opieki Społecznej sklasyfikowały TCDD jako "przypuszczalny kancerogen". Dr Roy Albert, szef Cancerogen Assesment Group przy EPA, wykazał, że istnieje duże ryzyko wystąpienia nowotworów u ludzi narażonych na stały kontakt z TCDD poprzez pokarm, nawet przy minimalnych dawkach, rzędu jedna część na trylion.
Amerykańskie Agencje Przemysłu Papierniczego i Ochrony Środowiska przeprowadziły badania mające stwierdzić możliwy wpływ stosowania produktów papierniczych na występowanie raka. Chociaż w obydwu przypadkach ustalony "poziom ryzyka" został zaniżony, już same wysiłki podjęte, aby uzyskać wiarygodne wyniki, w celu określenia "bezpiecznego" poziomu dioksyn i uspokojenia opinii publicznej wskazują, jak poważny jest to problem. Nie ma potrzeby dodawać, że wysiłki te w bardzo nieznacznym stopniu przekonały amerykańską opinię publiczną o nieszkodliwości tych produktów.
Uznaje się, że dioksyny są odpowiedzialne za występowanie niektórych uszkodzeń płodów, takich jak rozszczepienie kręgosłupa i anencefalia (niewykształcenie się mózgu). Wiąże się z nimi również bezpłodność i wzrost liczby martwych urodzeń. Renate Kroesa podaje przypadek trzech urodzeń dzieci z anencefalią w ciągu jednego tygodnia przy tej samej ulicy w jednym z nowozelandzkich miast. Dziewięć miesięcy wcześniej rejon ten był spryskany herbicydem, o którym wiadomo, że zawierał TCDD. "Bezpośredniego dowodu" na związek tych dwóch wydarzeń nie ma.
Bardziej ewidentnych dowodów na odpowiedzialność dioksyn za niektóre anomalie płodów dostarczył wypadek w fabryce chemicznej we włoskim mieście Seveso w 1976 roku. Duże ilości dioksyn uwolnione do atmosfery w wyniku tego wypadku doprowadziły do wielu groźnych następstw. Bezpośrednio po incydencie u mieszkańców masowo wystąpiła chlorakne (poważna choroba skóry). Przez wiele lat po wypadku odsetek poronień i deformacji płodów w Seveso utrzymywał się na bardzo wysokim poziomie. Tym razem trudno było zaprzeczyć związkom pomiędzy wypadkiem a tymi zdarzeniami.
Eksperyment przeprowadzony przez J. R. Allena z Uniwerystetu Wisconsin wykazał, że nawet bardzo niewielkie ilości dioksyn, rzędu pięćdziesięciu części na trylion, podawane w pokarmie rezusom powodowały bezpłodność u tych małp, genetycznie bardzo bliskich człowiekowi.
Wszyscy naukowcy są zgodni co do tego, że efektem nawet krótkotrwałego kontaktu z TCDD w większym stężeniu jest chlorakne, a w ekstremalnych przypadkach nawet śmierć.
Jednym z aspektów skażenia dioksynami jest - szczególnie zagrażająca kobietom - obecność tych związków w mleku karmiących matek. W maju 1988 roku Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) opublikowała swój raport dotyczący badań nad poziomem występowania polichlorowanych bifenyli (PCB), dioksyn (PCDD) i furanów (PCDF) w mleku kobiecym. Badania objęły kilka krajów: Szwecję, Norwegię, Belgię, Danię, Niemcy Zachodnie, Stany Zjednoczone i Wietnam.
Dodatkowe niezależne badania dotyczyły poziomu organicznych związków chloru w mleku kobiecym, krwi, pępowinie i tkance. W jednym z badań przeprowadzonych w Norwegii pobierano próbki mleka karmiących matek oraz krwi i tkanki pochodzącej z pępowiny. Nie wykazały one istotnej różnicy pomiędzy zawartością tych związków znajdujących się w podskórnej tkance tłuszczowej i w tłuszczu zawartym w mleku. Wyższe stężenie organicznych związków chloru we krwi wykryto w przypadkach, gdy poród odbywał się przy pomocy cesarskiego cięcia.
Wyniki uzyskane przez Światową Organizację Zdrowia udowadniają, że organiczne związki chloru są przenoszone z organizmu matki do płodu poprzez łożysko, a niemowlę otrzymuje je wraz z mlekiem matki. Badacze konkludują, że ponieważ nie przeprowadzono dotychczas długofalowych badań epidemiologicznych, szkodliwe długotrwałe efekty mogą pozostawać nie wykryte.
Norweskie badania wykazały, że niektóre niemowlęta otrzymywały wraz z mlekiem matki dawki tych związków znacznie przekraczające proponowane dzienne limity dla osób dorosłych.
Rezultaty badań próbek ludzkiego mleka przeprowadzone w Danii, Norwegii i Szwecji wykazują średni poziom 17,6 pg (pikogram) ekwiwalentów TCDD na gram mleka dziennie. Przyjmując, że przeciętne dziecko przyjmuje dziennie około 0,7 litra mleka dziennie, w którym zawartość tłuszczu wynosi jakieś 3,5%, otrzymujemy wynik 600 pg na kilogram ciała co tydzień. Wielkość ta przekracza znacznie ustalony w państwach skandynawskich próg dopuszczalnej ilości dioksyn, który wynosi 35 pg/kg tygodniowo, chociaż należy zaznaczyć, że próg ten dotyczył długotrwałego przyjmowania, nie zaś krótkotrwałego okresu karmienia piersią. Można zatem uznać, że rzeczywiste zagrożenie jest w tym wypadku mniejsze, tym bardziej, że w okresie niemowlęcym dziecko gwałtownie przybiera na wadze, nie następuje więc zwiększona koncentracja związków chloru w tkance tłuszczowej, ponieważ sama tkanka znacznie się powiększa.
Państwa skandynawskie uznały, że poziom, jaki wykazały badania mieści się w granicach bezpieczeństwa. Jednakże kryteriów jakich użyto przy ustalaniu tych norm nie można uznać za ostateczne i mające naukowe uzasadnienie. Wrażliwość niemowląt na dioksyny może być większa, z powodu większych rozmiarów i roli grasicy, jak również nie w pełni rozwiniętego systemu immunologicznego. Dioksyny mogą opuszczać tkanki tłuszczowe w sytuacji stresu, co powoduje, że realnie ich poziom w organizmie może być dużo większy. Zagrożenia płyną zresztą nie tylko ze strony dioksyn. Dzieci, które narażone były na kontakt z furanami mają zdeformowane paznokcie i nienormalną pigmentację skóry, przedwcześnie wyżynają im się zęby i cierpią na podskórne obrzęki.
Pełne określenie zdrowotnego ryzyka związanego z dioksynami, jak również znalezienie efektywnych dróg minimalizacji kontaktów z tymi substancjami wymaga dalszych badań.
Nie chodzi tu o zniechęcanie do karmienia piersią. Mleko matki jest najlepszym pokarmem, jakie może otrzymać niemowlę zaczynające życie - tym bardziej, że zawiera ono naturalne przeciwciała. Jednak właśnie dlatego należy zrobić wszystko, aby było ono wolne od szkodliwych toksyn.
Można by się spodziewać, że stopień skażenia kobiecego mleka ulegnie obniżeniu wraz ze zmniejszaniem się użycia pestycydów w rolnictwie. Niestety, tak się nie dzieje. Nie uległ obniżeniu nawet poziom PCBs stosowanych na szeroką skalę do połowy lat siedemdziesiątych, kiedy to wycofano je z farb, atramentów i klejów.
Jak zatem dioksyny wnikają w nasze ciała? Mogą dostawać się bezpośrednio przez skórę, mogą być wchłaniane przez płuca, mogą również trafiać wraz z pokarmem do żołądka i jelit. Jeżeli chodzi o wykonane z zawierającego dioksyny, bielonego chlorem papieru środki higieny osobistej, to zarówno kobiety jak i dzieci mają regularny kontakt z takimi produktami przemysłu papierniczego jak podpaski higieniczne, tampony i jednorazowe pieluszki. Gdy zsumować wszystkie możliwości naszego kontaktu z dioksynami: przez papier, mleko, pożywienie i powietrze, okazuje się, że dzienna dawka jaką otrzymujemy z tych rozmaitych źródeł jest całkiem spora. Gdy ponadto wziąć pod uwagę tendencję dioksyn do gromadzenia się w tkankach tłuszczowych, należy uznać, że jesteśmy stale narażeni na duży - zbyt duży - z nimi kontakt.
Pomimo tego, że w Amerykańskiej Strategii Przemysłu Papierniczego wobec Dioksyn (The United States Paper Industry Dioxin Strategy) ogłoszono, że "stosowne kryteria dla 2,3,7,8-TCDD nie zostały jeszcze określone", to z badań przeprowadzonych przez przemysł wynika, że jedna część na miliard to właściwy poziom.
Znane są naciski lobby papierniczego, by zaniżyć rzeczywiste rezultaty badań, z obawy przed bojkotem jego produktów przez klientów. Mimo tych prób zatajenia prawdy, obawa przed obecnością dioksyn w papierze przebija się do powszechnej świadomości, przybierając niekiedy nieco komiczne formy.
Jedna z amerykańskich gazet doniosła niedawno o przypadku mężczyzny cierpiącego na rzadkie zaburzenie psychiczne, którego przejawem jest niekontrolowane pragnienie zjadania niejadalnych przedmiotów. Obiektem szczególnego zainteresowania bohatera tego doniesienia był papier toaletowy. Mężczyzna, gdy dotarły do niego pogłoski o obecności dioksyn w papierze, zwrócił się do przemysłu papierniczego z prośbą o rozwianie jego obaw. Nikt nie był w stanie wykazać, że papier jest nieszkodliwy dla zdrowia, mężczyźnie zaś poradzono, by może spróbował powstrzymać się od zjadania go.
John Moore z amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska powiedział, że jeśli skażenie produktów papierniczych dioksynami jest na tak niskim poziomie, jak to podaje przemysł, to ten fakt nie powinien być powodem paniki, nie należy go jednak lekceważyć.
Z kolei rzecznik przemysłu papierniczego, Andrew Gilman wyznał, przyparty do muru, że nie ma pojęcia, jak poradzić sobie z tak alarmującymi informacjami na temat niektórych produktów papierowych. Dodał, że niektóre z nich są na rynku od lat, ale trudno powiedzieć, że trup ściele się gęsto.
Być może to prawda, że jeszcze nie liczymy ciał osób, które padły trupem na ulicach, jednak mniej widowiskowe, co nie znaczy, że mniej istotne zmiany zachodzą w naszych systemach immunologicznych i rozrodczych. Obecność dioksyn w mleku karmiących kobiet oznaczać może w konsekwencji, iż niemowlęta w krajach uprzemysłowionych już dziś przyswajają większe ilości tych związków, niż ich rodzice - dawki znacznie przekraczające dopuszczalne limity dla osób dorosłych ustanowione przez Światową Organizację Zdrowia (WHO).
Raport WHO wskazuje na właściwie ustalone limity jako na najlepszy sposób, by zmniejszyć wpływ tych chemikaliów na środowisko i nasz stan zdrowia. Na samym początku naszego życia jesteśmy szczególnie wrażliwi na trujące produkty uboczne pochodzące z przemysłu i spalarni. Jedynym sposobem by zapobiec odkładaniu się ich w naszych ciałach jest ich likwidacja u samych źródeł. Badania powinny koncentrować się na odkrywaniu w jaki sposób powstają dioksyny i inne niebezpieczne organiczne związki chloru i przede wszystkim na uniemożliwianiu im dostawania się do środowiska.