Диоксины в Байкале
УДК 504.052:547.841
А. А. Мамонтов, Е. А. Мамонтова, Е. Н. Тарасова
Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, Иркутск, Россия, ice_baikal@mail.ru
DIOXINS IN THE LAKEBAIKAL
А. А. Mamontov, Е. А. Mamontova, Е. N. Tarasova
A. P. Vinogradov Institute of Geochemistry SB RAS, Irkutsk, Russia, ice_baikal@mail.ru
Стойкие органические загрязнители (СОЗ) – это группа особо опасных соединений, включающих полихлорированные дибензо-пара-диоксины (ПХДД), полихлорированные дибензофураны (ПХДФ), полихлорированные бифенилы (ПХБ), хлорорганические пестициды (ДДТ, ГХЦГ, хлорданы, ГХБ, алдрин и др.), полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ) и др. Для соединений этой группы характерны высокая устойчивость в окружающей среде, накопление по пищевой цепи, токсичность для человека и других живых организмов. СОЗ способны переноситься на большие расстояния от места их образования или применения. СОЗ подпадают под действие нескольких международных соглашений, подписанных Россией, таких как, Стокгольмская конвенция по СОЗ, Базельская конвенция, Орхузский протокол по дальнему трансграничному воздушному переносу (CLRTAP).
Первые данные о содержании диоксинов и родственных соединений (ПХДД/Ф и ПХБ) в биоте оз. Байкал получены в 1988–1990 гг. в результате российско-американского сотрудничества (A. Schecter, академики РАН В. А. Коптюг и М. А. Грачев). С 1989 г. исследования ПХДД/Ф и ПХБ в оз. Байкал проводились и проводятся в настоящее время под руководством академиков Г. И. Галазия и М. И. Кузьмина в составе Байкальского экологического музея, Отдела экологических исследований Прибайкалья, а затем Института геохимии СО РАН вместе с НПО «Тайфун», а с 1995 года – с учеными из Германии, Финляндии, Швеции (Тарасова и др., 1995; Tarasova et al., 1997: Mamontov et al., 2000; Mamontova et al., 1997; Полихлорированные бифенилы…, 2005 и др.).
Известно, что в результате работы целлюлозно-бумажных предприятий с хлорным отбеливанием как побочные продукты образуются диоксины и фураны (ПХДД, ПХДФ). Конгенерный состав ПХДД/Ф в сточных водах БЦБК показал значительное сходство с конгенерным составом ПХДД/Ф в донных отложениях, зоопланктоне, отловленном вблизи от БЦБК. Весомый вклад вносят и инсенираторные установки комбината. По данным ИГМУ сточными водами БЦБК за 30 лет работы в Байкал поступило 2 597 г TEQ ПХДД/Ф (Государственный доклад областного комитета по охране природы 1997 г.), что сравнимо с выбросом в окружающую среду в Севезо (Италия) в 1976 г., приведшем к эвакуации людей с загрязненной территории и проведению дорогостоящих мероприятий по ликвидации последствий и мониторингу, которые ведутся до сих пор.
Уровни эквивалентов токсичности (TEQ) ПХДД/Ф в донных отложениях, отобранных с глубоководных обитаемых аппаратов МИР (финансовая поддержка определения ПХДД/Ф в БРЭЦ от некоммерческой организации «Совет Гринпис» ) в южной котловине оз. Байкал около БЦБК в 2010 году (Кузьмин и др., 2011), находились в тех же пределах, что и в 1997 году (Грошева и др., 1998), что говорит о высокой стабильности данных соединений и сохранении прежней ситуации с загрязнением диоксинами и родственными соединениями экосистемы Байкала, что и в 1990-х гг.
TEQ диоксинов в донных отложениях около БЦБК выше, чем в дельте р. Селенги и в донных отложениях Северного Байкала (Мамонтов, 2001). Наибольшие концентрации ПХДД/Ф и ПХБ, превышающие ПДК, в рыбах (голомянках) оз. Байкал также обнаружены в южной котловине. При этом концентрации ПХДД/Ф в рыбах возле БЦБК в конце 1990 и 2000-х годах (Mamontov et al., 1997; Мамонтов 2001; Mamontova et al., 2009) сравнима с уровнями в рыбах в конце 1980-х (Schecter, Koptug, Grachev, et al., 1990). Концентрации ПХДД/Ф и ПХБ выше ПДК для пищевых продуктов, используемых для питания детей, также обнаружены в ценных промысловых видах рыб, например в сигах (Mamontova et al., 2009).
Байкальская нерпа является вершиной пищевой цепи в озере. Поэтому концентрации ПХДД/Ф и ПХБ в тканях нерпы могут служить показателем загрязнения экосистемы Байкала. Получены высокие величины концентраций ПХДД/Ф в организме взрослых нерп, сравнимые с уровнями в кольчатых тюленях Балтийского моря (Тарасова и др., 1997; Mamontov et al., 1997). Сравнение концентраций ПХБ в жире нерпы с действующими и недействующими концентрациями (AMAP, 1998), позволяет предположить наличие проявлений неблагоприятных эффектов у детенышей нерпы, нарушение иммунной и репродуктивной систем организма. По мнению исследователей из Японии (Nakata et al., 1995), повышенные концентрации хлорорганических соединений в организме нерп стали причиной снижения иммунитета, что вызвало эпидемию среди нерп и массовую гибель нерп от чумки плотоядных в 1987–1988 гг.
Местное население традиционно использует в пищу рыбу и, особенно, мясо и жир нерпы. Топленый жир нерпы используется в качестве добавки в пищу в течение всего года. Известно, что потребление мяса и жира водных млекопитающих при высоких концентрациях диоксинов и родственных соединений в них, может приводить к повышенному воздействию на здоровье населения. Например, население Фарерских островов использует в пищу мясо и жир обыкновенных гринд, морских птиц и рыбу, в которых обнаруживаются высокие концентрации СОЗ и ртути (Fangstrom et al., 2004).
Уровни ПХБ и ПХДД/Ф в грудном молоке жительниц пос. Онгурен, расположенном в труднодоступной местности на западном берегу Байкала, сравнимы с подобной когортой на Фарерских островах, где также используют в пищу морских млекопитающих (Fangstrom et al., 2004) и также с концентрациями, найденными у жительниц г. Серпухова, работавших на трансформаторном заводе, где в производстве использовался Совол (техническая смесь ПХБ) в начале 1990-х годов (Плескачевская и др., 1992). Эта группа характеризуется высокими концентрациями ПХБ и TEQ ПХДД/Ф. Больший вклад в суммарный эквивалент токсичности диоксинов и родственных соединений по сравнению с другими группами вносят 2,3,7,8-ТХДД и 1,2,3,7,8-ПнХДД, что характерно также для конгенерного состава, найденного в байкальских нерпах (Mamontov et al., 1997).
Индекс опасности возникновения неканцерогенных заболеваний у человека при потреблении только 10 г в неделю жира детенышей байкальской нерпы превышает 1 для всех органов и систем мишеней (ЦНС, эндокринной, иммунной, репродуктивной систем, печени и др.), то есть возможны нарушения со стороны данных органов и систем организма. Канцерогенный риск при данных условиях будет достигать 5,4·10–5, что соответствует 54 дополнительным случаям рака среди 1 млн. населения и превышает приемлемый уровень риска (1·10–6).
Таким образом, полученные уровни СОЗ в оз. Байкал способны оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье его обитателей и людей, проживающих на берегах и использующих в пищу рыбу и жир нерпы.
Исследования проведены в рамках международного сотрудничества с Университетом г. Байройта (Германия), Институтом исследования Балтийского моря в Университете Ростока, (Германия), лабораторией ERGO, Гамбург (Германия), Норвежским Институтом исследования атмосферы (Норвегия), Институтом программных систем РАН (Россия), при финансовой поддержке грантов INTAS 2000-00140, фонда Макартуров, грантов РФФИ № 04-05-64870, 07-05-00697, 10-05-00663, РФФИ-ГФЕН 07-05-92116, 10-05-93173-Монг_а.
;
;http://www.zoology.dp.ua/zoocenosis-2011″>Zoocenosis — 2011</a>
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 24-26
;