| Zawsze pewnie, zawsze sucho... nie zawsze bezpiecznie |
"Jednorazowe środki higieny osobistej" - podpaski i tampony, pieluszki dla niemowląt, papier toaletowy, chusteczki, papierowe ręczniki - wszystkie wytwarzane są z papierowej miazgi, mieszanki bielonej bawełny i sztucznego jedwabiu lub innych surowców pochodzących z drewna.
Obecność dioksyn w tych produktach została po raz pierwszy ujawniona w 1987 roku, kiedy dokumenty amerykańskiego przemysłu papierniczego przeciekły do Greenpeace'u. Zawarte w nich było stwierdzenie, iż dioksyny zanieczyszczają znaczną część produktów papierowych. Przemysł papierniczy prowadził badania marketingowe, z których wynikało, że gdyby konsumenci byli świadomi tych zanieczyszczeń, sprzedaż produktów spadłaby w sposób drastyczny.
Dokument ten ujawniał również, że amerykańska Agencja Ochrony Środowiska współpracowała z przemysłem papierniczym w sprawie problemu dioksyn, jednak bez intencji opublikowania danych, których nieuniknioną konkluzją było stwierdzenie obecności dioksyn w produktach przemysłu papierniczego.
Wyniki badań przeprowadzonych przez Agencję Ochrony Środowiska i amerykański przemysł papierniczy zostały ujawnione podczas poświęconego dioksynom sympozjum w Las Vegas. Wskazywały one, że przemysł papierniczy jest odpowiedzialny za produkcję najbardziej toksycznej z dioksyn - 2,3,7,8-TCDD. Substancję tę wykryto w pochodzących z papierni ściekach, w bielonej miazdze, a wreszcie i w samych produktach papierowych. Koncentracja TCDD w ciałach ryb żyjących w wodach poniżej papierni wynosiła od 5 do 85 ppt (części na trylion). Koncentracja w ściekach wahała się pomiędzy 10 a 414 ppt. W wodzie powyżej papierni nie stwierdzono nawet najmniejszych ilości dioksyn.
W międzyczasie szwedzkie badania wykazały, ze ryby w pobliżu zakładów produkujących papier przejawiają symptomy podobne do tych, których przyczyną był PCB. Spowodowane przez PCBs zanieczyszczenia Morza Północnego odpowiedzialne są za zmniejszenie odporności fok na infekcje, a w konsekwencji do większej wśród nich śmiertelności.
Skąd więc pochodzą i jak powstają te toksyczne związki? Aby odpowiedzieć na to pytanie, konieczne jest przyjrzenie się procesowi przetwarzania drewna w papier.
Organiczne związki chloru, w tym również dioksyny, powstają jako produkt uboczny w czasie różnych procesów, dzięki którym drewno jest miażdżone i wybielane, tak aby powstał papier. Przemysł papierniczy w Stanach Zjednoczonych przyznał, że rezultatem stosowania chloru podczas procesu bielenia papieru jest powstanie TCDD i furanów (TCDF).
Dzieje się tak dlatego, iż proces ten zapewnia wprost idealne warunki do tworzenia się dioksyn. Na pierwszym etapie procesu wybielania wraz z fenolem i innymi składnikami ligniny (naturalnego żywicznego kleju w drewnie) stosowany jest chlor, który w wysokich temperaturach tworzy organiczne związki. Naukowcy zidentyfikowali dotąd ponad 300 różnych składników w ściekach pochodzących z papierni. Wiele z nich jest wyjątkowo trwałych i toksycznych zarówno na krótszą jak i na dłuższą metę.
Bardzo wysokie temperatury w jakich odbywa się bielenie, mogą prowadzić do powstawania dioksyn, nawet gdy nie stosuje się w jego trakcie czystego chloru. Źródłem zanieczyszczeń są również chlorofenole - substancje stosowane do powstrzymywania rozwoju glonów i grzybów na wewnętrznych powierzchniach urządzeń w papierniach.
Kanadyjscy uczeni odkryli, że także regulatory piany odpowiedzialne są za powstawanie dioksyn i furanów. Kontaminanty reagują z chlorem podczas kolejnych etapów bielenia i im więcej chloru stosuje się w tym procesie, tym więcej dioksyn znajdzie się w ściekach i produktach papierowych.
Jedną z cech charakterystycznych odpadów pozostałych po bieleniu miazgi papierowej jest to, że to właśnie najbardziej trujące dioksyny i furany wykazują najwyższą koncentrację. Amerykańskie badania wykazały, iż 2,3,7,8-TCDD i TCDF stanowią 93-97% spośród "najtoksyczniejszej dwunastki" składników znalezionych w odpadach.
W przemyśle stosuje się cztery główne metody roztwarzania, czyli rozdrabniania miazgi drzewnej. Najbardziej szkodliwa z nich (jeżeli chodzi o produkcję organicznych związków chloru) jest tzw. sulfatacja. Stosuje się ją niemal powszechnie, z wyjątkiem niektórych państw europejskich (Niemcy, Szwecja) i Japonii, w związku z ostrzejszą kontrolą skażeń w tych krajach. Kawałki drewna gotowane są w siarczanie alkalicznym, w celu rozpuszczenia ligniny z włókien drzewnych.
87% importowanego do Wielkiej Brytanii papieru powstaje tą metodą. Z miazgi otrzymanej w ten sposób wyrabia się wiele jego odmian, włączając w to mocny biały papier, opakowania żywnościowe i chusteczki.
Szeroko stosowaną alternatywą wobec sulfatacji jest tzw. sulfitacja. Lignina usuwana jest z papieru za pomocą kwasu siarkawego. Jednakże ze względu na fakt, że sulfatacja lepiej sprawdza się w roztwarzaniu niektórych rodzajów drewna, zwłaszcza zawierających dużo żywicy gatunków drzew iglastych, oraz ze względu na większą rozciągliwość otrzymywanej w jej efekcie miazgi, jest ona preferowana przez producentów.
Kolejna metoda to mechaniczne rozdrabnianie miazgi drzewnej w celu uwolnienia włókien. Współczesne metody rozwinięto w oparciu o procesy, w których stosuje się wysokie temperatury i ciśnienia oraz dodaje chemikalia, a niekiedy jedno i drugie dla przyspieszenia procesu. Jednym z możliwych źródeł dioksyn w niebielonej miazdze jest samo drewno lub papier, jeżeli mamy do czynienia z recyklingiem. Papier powstały w ten sposób przeznaczany jest głównie do produkcji gazet. Ten typ miazgi może być bielony wodą utlenioną. Na żadnym etapie nie używa się chloru.
Proces tzw. pół-mechanicznego roztwarzania łączy w sobie zastosowanie chemikaliów i mechaniczne miażdżenie. Miazga produkowana w ten sposób ma gorszą rozciągliwość, jako że zawiera więcej pozostałości ligniny.
Roztwarzanie nie jest w stanie usunąć z miazgi całej ligniny bez poważnego uszkodzenia włókien celulozowych. Około 5-10% ligniny pozostaje więc w miazdze i powoduje jej ciemniejszy kolor. Lignina nie jest rozpuszczalna w wodzie i może być usunięta tylko przez spowodowanie jej rozpadu na mniejsze, rozpuszczalne składniki. Najczęściej stosuje się do tego chlor. Szacuje się, że papiernie opuszcza wraz ze ściekami około 10% chloru w postaci związków organicznych. Daje to w efekcie 5 do 8 kilogramów tych związków na każdą tonę wyprodukowanej miazgi.
Po usunięciu ligniny miazga jest bielona, aby nadać jej lepszy, z estetycznego (i handlowego) punktu widzenia, kolor. Oznacza to oczywiście dodatkową porcję chemikaliów.
Miazga ciemnej barwy wymaga pięciu lub sześciu kolejnych etapów bielenia. Na pierwszym etapie stosowany jest czysty, gazowy chlor. Niekiedy dodaje się do niego niewielkie ilości dwutlenku chloru dla uzyskania wyższych temperatur. Gazowy chlor w połączeniu z fenolowymi składnikami z ligniny wytwarza większość dioksyn lub związków, z których mogą one z łatwością powstać.
Bieloną miazgę płucze się następnie w gorącej sodzie kaustycznej w celu ekstrakcji pozostałej ligniny. Wysokie temperatury na tym etapie mogą zapoczątkować tworzenie się dioksyn. Odpady zawierające wysoce skoncentrowane związki chloru są usuwane do rzeki.
Ponieważ miazga powstała w rezultacie sulfitacji jest bledsza od tej, które jest efektem sulfatacji, wymaga ona jedynie trzech etapów chlorowania i kaustycznej ekstrakcji. Proces ten powoduje mniej zanieczyszczeń, bo zużywa mniej chloru, jednak i tu powstaje pewna ilości dioksyn.
Lignina pozostaje oczywiście także w miazdze przetwarzanej mechanicznie lub pół-mechanicznie, zachodzi więc konieczność jej odbarwienia. Najpowszechniej używane są w tym celu hydrosiarczyny, kiedy zaś wymagany jest wyższy stopień bieli, stosuje się kosztowniejszą wodę utlenioną.
Łączenie tych dwóch procesów daje najlepsze efekty, jest to jednak opcja najkosztowniejsza. Powstałe wówczas ścieki zużywają co prawda duże ilości tlenu, które trafiając do wód, zaburzają równowagę biologiczną, jednak nie zawierają organicznych związków chloru, o ile zastosowane do produkcji surowce były od nich wolne.
Typowa papiernia o dziennej produkcji rzędu tysiąca ton miazgi, wytwarza "przy okazji" od 20 do 50 ton różnych związków chloru. Wśród nich znajdują się m.in. dioksyny i fenole.
W Ameryce Północnej papiernie używają od 60 do 120 kilogramów chloru na każdą tonę bielonej miazgi. W Szwecji - od 20 do 60. To zróżnicowanie ma swój początek w końcu lat sześćdziesiątych, kiedy główni rywale na światowym rynku produkcji papieru, Kanada i Szwecja, znaleźli się pod presją, by rozwiązać jakoś problem wytwarzanych przez ten przemysł wyziewów i zabójczych dla ryb ścieków.
Każde z państw poszło inną drogą. Szwedzki przemysł oczyścił same papiernie "od wewnątrz", wprowadzając nowe rozwiązania technologiczne, np. stosujące tlen, a nie chlor do usuwania ligniny.
Firmy kanadyjskie zdecydowały się zająć się odpadami poza zakładem, projektując i ulepszając sposoby separowania i neutralizacji ścieków. Były one np. spalane lub sprzedawane jako nawóz. Podejście wydawało się rozsądne. Jednakże we wrześniu 1987 roku, jako że ryby wciąż sprawiały wrażenie chorowitych lub wręcz konających, przeprowadzono stosowne badania, które wykazały, że oczyszczanie nie było zbytnio skuteczne. Dioksyny i furany były obecne i to nie tylko w odpadach, ale i w samych produktach papierowych.
Importowana miazga drzewna zaspokaja obecnie około 40% zapotrzebowania rynku brytyjskiego, 10% pochodzi z rodzimych drzew, 50% z makulatury, a pozostały niewielki odsetek stanowią włókna pochodzące z konopi i szmat. Przemysł papierniczy jest najbardziej wodochłonny ze wszystkich gałęzi przemysłu, zużywając około miliona metrów sześciennych wody w ciągu doby.
W Wielkiej Brytanii zużywa się rocznie około dwóch milionów ton miazgi rocznie, choć produkcja, według British Paper and Board Industry wynosi zaledwie 400 000 ton Większość importowanej surowej miazgi jest już wstępnie bielona. Trafia zatem ona do Wielkiej Brytanii już skażona dioksynami, które poprzez wodę z papierni trafiają do środowiska.
Wracając do produkcji papieru, miazga zawierająca dioksyny i inne organiczne związki chloru, które nie zostały spłukane przez ekstrakcję kaustyczną, zostaje następnie poddana działaniu chemikaliów i temperatury. Wśród chemicznych dodatków znajdują się rozmaite żywice, środki konserwujące, barwniki, dalsze wybielacze itp.
Następnie papier jest suszony we względnie wysokich temperaturach. Może to powodować powstanie jeszcze większej ilości dioksyn, choć są to ilości mniejsze niż w przypadku roztwarzania i bielenia. Tak czy owak wszystkie te procesy kumulują efekty w produkcie finalnym - papierze.
Jakie ilości dioksyn wykryto w procesie i produktach przemysłu papierniczego? Główne dane pochodzą z badań przeprowadzonych przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska i sam przemysł, jak również ze wzmiankowanych wcześniej badań dokonanych w Szwecji.
Badania amerykańskie objęły pięć wybranych przez przemysł papierni. Produkują one w przybliżeniu 6% całości miazgi wytwarzanej w Stanach Zjednoczonych. Jeżeli chodzi o obecność dioksyn, to nie wiadomo czy są one reprezentatywne dla całego przemysłu. Próbki z papierni analizowano jedynie pod kątem wykrycia obecności izomerów 2,3,7,8-TCDD i 2,3,7,8-TCDF, jako że są to składniki najbardziej toksyczne. Wykryto, że koncentracja dioksyn w ściekach waha się od 0 (brak) do 403 ppq (1 część na kwintylion); koncentracja w bielonej miazdze wynosiła przeciętnie 44 ppt, jednak pomiędzy poszczególnymi zakładami występowały znaczne różnice (pomiędzy 1 ppt a 160 ppt).
Autorzy badań sugerowali, iż dla pełnego obrazu należałoby sprawdzić również obszar wokół papierni. Badania na obecność dioksyn i innych organicznych związków chloru powinny objąć glebę, uprawiane na niej rośliny, hodowane w okolicy zwierzęta oraz wody rzek, do których uchodzą ścieki z papierni. Spośród produktów papierniczych Agencja Ochrony Środowiska zajęła się pieluszkami, tamponami, materiałami piśmienniczymi i chusteczkami.
Badania produktów papierowych wykazały w nich obecność TCDD pomiędzy 0,8 a 40 ppt. Z wcześniejszych ustaleń Agencji wynikało, że nawet bardzo niewielkie ilości TCDD, rzędu 1 ppt mogą powodować u ryb ryzyko występowania nowotworów. Stany Zjednoczone są jedynym państwem, w którym istnieją limity na obecność TCDD w wyrobach przemysłowych, wysokości 1 ppq.
Ta informacja "przeciekła" 23 września 1987 roku, gdy ujawniono dane na temat ilości TCDD i TCDF znalezionych w papierowych produktach takich jak pieluszki, podpaski, filtry do kawy, papierowe ręczniki, materiały piśmiennicze i chusteczki. Po raz pierwszy dostępne stały się wówczas liczby.
Dalsze badania dotyczyły możliwości przenikania dioksyn z papierowych opakowań do pożywienia. Przebadano mleko i śmietanę sprzedawane w kartonowych opakowaniach. We wszystkich przypadkach znaleziono zarówno TCDD jak i TCDF. Przeprowadzono takie same badania identycznych produktów spożywczych sprzedawanych w plastikowych i szklanych opakowaniach. Nie było w nich dioksyn, lub występowały w zdecydowanie mniejszych ilościach.
Więcej toksycznych składników zawierały śmietana i mleko tłuste, niż chude. Wiąże się to z tym, że podobnie jak większość substancji organicznych zawierających chlor, również TCDD i TCDF łączą się chętnie z cząsteczkami tłuszczu.
Amerykański przemysł papierniczy postawiony twarzą w twarz z dowodami na obecność dioksyn w swoich produktach, rozpoczął cały szereg manewrów i manipulacji danymi statystycznymi, próbując tak oszacować poziom ryzyka, by zmniejszyć obawy na temat zagrożeń ludzkiego zdrowia.
The American Paper Institute (API - Amerykański Instytut Papiernictwa) przeprowadził własne śledztwo na temat przenikania dioksyn do organizmu. Trudno jest tu ustalić cokolwiek z całkowitą pewnością, ze względu na indywidualne różnice w używaniu produktów, zróżnicowany czas kontaktu z dioksynami oraz inne czynniki mogące mieć wpływ na to, że toksyczne związki przenikną z papieru do ciała.
The American Paper Institute próbował symulować te zróżnicowane warunki i osiągnął wyniki kwestionowane później przez wielu naukowców. Ogłoszono na przykład, że kobieta jest około 350 razy mniej narażona na ryzyko związane z użyciem chusteczek higienicznych, gdy stosuje je do demakijażu od mężczyzny, który dmucha weń nos, gdy ma katar.
Nie jest jasne w jaki sposób naukowcy doszli do tak precyzyjnych wyników. Jednak każda kobieta potwierdzi z pewnością, że chusteczki używane do usuwania makijażu pozostają w kontakcie ze skórą przez dłuższy okres czasu, często zawierają kremy i inne tłuste substancje które wnikają w tkankę twarzy, większy jest też nacisk, a zabiegi obejmują większą powierzchnię twarzy, niż to się dzieje w przypadku dmuchania nosa.
Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska ogłosiła jakiś czas temu wyniki badań na temat ryzyka zachorowania na raka związanego z obecnością dioksyn w różnych produktach przemysłu papierniczego wytwarzanych z bielonej chlorem miazgi: jednorazowych pieluszek, tamponów, serwetek śniadaniowych i papieru toaletowego. W świetle tych badań ryzyko to jest dużo większe, niż usiłował przedstawić The American Paper Institute. Na przykład ryzyko raka spowodowanego stosowaniem jednorazowych ręczników wynosi 1,4 na milion. W przypadku używania tamponów ryzyko to wynosi 1,8 na milion, zaś jednorazowych pieluszek - 1,5 na milion.