Доктор химических наук Федоров Л.А. Журнал «Химия и жизнь» (Москва), 1994 г., № 10
О диоксинах мне доводилось писать неоднократно. Не только в «Химии и жизни»*. Однажды я опубликовал в «Независимой газете» даже диоксиновую карту — расположение предприятий, которые не могли не выбрасывать диоксины в окружающую среду, — в надежде, что проснется что-то в душе у кого-нибудь из официальных лиц. Не проснулось… Зато раздался телефонный звонок из далекого города Славгорода, что лежит в Алтайском крае, на берегу прекрасного в прошлом озера Яровое. Там ситуация с диоксинами, оказывается, еще хуже, чем во многих других местах России.
Как известно, существуют две подробно опи санные разновидности хлорных диоксинов: полихлорированные дибензо-р-диоксины (ПХДД, 75 индивидуальных соединений) и полихлорированные дибензофураны (ПХДФ, 135 соединений):
Таким образом, речь идет в общей сложности о 210 индивидуальных веществах, 17 из которых высокотоксичны. Все они содержат фрагменты, которые обладают идеальным сродством к так называемому диоксиновому рецептору живых организмов, расположенному в жировых тканях, и способны прочно к нему присоединяться, что и приводит к тяжелым последствиям. Особенно знамениты тетрахлорные 2,3,7,8-ТХДД и 2,3,7,8- ТХДФ — они относятся к числу самых токсичных веществ, созданных руками человека:
Напомню, что в послужном списке 2,3,7,8-ТХДД числится, в частности, химическая война во Вьетнаме (1962-1970 гг.), где он хоть и был всего лишь примесью к дефолианту «эйджент орандж», но примесью весьма опасной. Это же вещество в 1976 г. всерьез напугало всю Европу после печально знаменитой катастрофы на химическом заводе в итальянском городе Севезо.
Столь же токсичны, хотя и не столь известны, пентахлорные соединения: 1,2,3,7,8-ПнХДД и 1,2,3,7,8- и 2,3,4,7,8-ПнХДД/ПнХДФ, которые тоже способны прекрасно присоединяться к диоксиновому рецептору.
А теперь вернемся к Славгороду.
На славгородском заводе «Алтайхимпром» производили не только хлорные, но и бромные соединения. Производили давно, еще со времен второй мировой войны, когда на берегу озера Яровое построили бромный завод, снабжавший боевую авиацию антидетонатором — так называемой этиловой жидкостью. Полибромированных аналогов ядовитых ПХДД и ПХДФ — ПБДД и ПБДФ — может быть тоже 210, из них 17 так же высокотоксичны:
В природе они встречаются реже, но немногочисленные пока данные мониторинга (зарубежные) показали, что в некоторых странах ПБДД и ПБДФ присутствуют в золе, летящей из установок для сжигания мусора. Многие из них не могли не появиться и в Славгороде.
Есть, однако, и еще одно обстоятельство. Отходы хлорного и бромного производств на «Алтайхимпроме» жгли (и жгут) не в разных печах, а в одной-единственной. И стало быть, не могла не возникать новая напасть — смешанные Вг,Cl- диоксины и Вг,Cl-фураны. Теоретически общее число смешанных Вг,С1-диоксинов (включая «чистые» ПБДД и ПХДД) может составлять 1700, а Вг,С1-фуранов (включая ПБДФ и ПХДФ) — 3320. Но дело не в разнообразии подобных веществ, а в числе возможных высокотоксичных изомеров, которые содержат те самые коварные 2,3,7,8-тетрагалогенидные фрагменты. Их счет в ряду Вг,Cl-диоксинов и Вг,С1-фуранов идет на сотни (напомню, что в ряду хлорных соединений таких изомеров всего 17, в ряду бромных — столько же).
К сожалению, разговоры об опасной ситуации с диоксинами и фуранами в Славгороде закончились ничем. В этом городе не нашлось официальных лиц, которые поняли бы масштабы опасности, а в Алтайском крае — ученых, которые объяснили бы им, в чем она состоит. Никто так и не взял в толк, что нет смысла измерять здесь содержание хлорных диоксинов и фуранов или их бромных аналогов: их количество еще ни о чем не говорит. Представление о диоксиновой опасности в Славгороде могут дать лишь аналитические данные о смешанных С1,Вг-диоксинах и С1,Вг-фуран ах, причем не обо всех, а лишь о тех, в которых имеются наиболее опасные фрагменты, то есть в которых не менее четырех галоидных заместителей находятся в 2,3,7,8-положениях. Такие измерения могут делать всего лишь в двух-трех лабораториях мира. Российских среди них нет, и появятся они нескоро.
Отложим, однако, проблему Славгорода и попытаемся перейти от частного к общему, взглянув с тех же позиций на всю химическую промышленность России. Оказывается, при этом в истории диоксинов могут обнаружиться новые, совсем еще нам незнакомые действующие лица.
Во-первых, в подобных молекулах могут содержаться и атомы фтора:
Это значит, что могут существовать еще три ряда диоксинов и фуранов: F-, C1,F-, Br,F- и, наконец, самые сложные, Cl,Br,F-содержащие, о которых нам пока мало что известно.
Есть, к сожалению, и, «во-вторых». Дело в том, что, помимо дибензо-р-диоксинов и дибензофуранов, то есть так называемых О-соединений, где бензольные кольца соединены через кислород, вполне могут существовать и соответствующие ряды S-соединений:
Не говоря уж о том, что нельзя исключить и образование в определенных условиях смешанных О,S-аналогов диоксинов:
Вряд ли предлагаемая гипотеза останется лишь игрой ума. Потенциально реакции между соединениями хлора и серы могут приводить к образованию серных аналогов хлорных диоксинов и серных аналогов хлорных фуранов. Большой пожар, случившийся в 1990 г. в Канаде, на складе автомобильных покрышек, показал, что вероятность образования в окружающей среде та ких S-соединений далеко не нулевая. Оказалось также, что S-аналог 2,3,7,8-ТХДД по биологи ческой активности сходен со своим О-прародителем.
С этой новой реальностью нам придется считаться. И к России она имеет прямое отношение.
Проанализируем возможности, которыми располагает в этом смысле российская химическая промышленность. Если ограничиться только 11 российскими химическими заводами и учесть выпускавшуюся на них в последние 30-40 лет продукцию, то результат можно суммировать в виде таблицы (см. следующую страницу). Из нее следует, что в золе, летящей из их труб, могут появиться многие неизвестные диоксиноподобные ядовитые вещества. Образование же золы на этих химических заводах неизбежно, поскольку сжигание в печах там — основной способ утилизации отходов (за исключением разве что Чапаевска, где построенную печь так и не сумели за пустить).
Из этой таблицы следуют выводы, которые до сих пор могли показаться по меньшей мере фантастическими. Ясно, например, что в Уфе и Новочебоксарске, где до сих пор искали только соединения О-ряда, можно ожидать образования SS-, SO- и S-аналогов Cl-диоксинов и Cl-фуранов. Найдутся в некоторых из этих городов России и Вr-диоксины, и Вг-фураны, и их S-аналоги.
Пойдем, однако, дальше. В Дзержинске, Стерлитамаке, Волгограде, Кирово-Чепецке, Перми и Славгороде могут быть найдены не только малоизученные F-диоксины и F-фураны, но и совсем неизвестные пока науке смешанные Cl,F- диоксины и Сl, F-фураны, а местами их могут сопровождать также S-аналоги.
Если же рассматривать все поле возможных гипотез, то окажется, что в Славгороде (опять Славгороде!), Перми и Кирово-Чепецке в выбросах химических предприятий можно ожидать появления совсем уж экзотических диоксинов и фуранов — Сl,Вr,F-смешанных, причем в первых двух городах — вместе с их многочисленными S-аналогами.
Сложность положения, однако, не только структурная, но и токсикологическая. Как уже упоминалось, в диоксиноподобных соединениях О- и S-типа токсичны и биологически наиболее активны 2,3,7,8-замещенные изомеры. Пока речь шла об однородно замещенных соединениях — только хлорных или же только бромных, такие изомеры насчитывались единицами. Однако при естественном логическом переходе к соединениям других типов ситуация резко меняется. Если рассматривать структуры с различными галогенами, число возможных 2,3,7,8-замещенных тетра- и пентагалогенсодержащих изомеров значительно возрастает. А еще более усугубляется положение, когда от традиционных О-соединений мы переходим к их S-аналогам.
В этом случае счет только токсичных молекул идет уже на сотни. При этом следует иметь в виду, что накапливаются в организме в основном именно эти токсичные 2,3,7,8-замещенные изомеры.
Итак, подавляющее большинство возможных экотоксикантов диоксинового типа — это смешанно-галогенированные соединения. Большинство их еще не изучено, проблема их экологической роли и токсикологических свойств, по существу, пока не обсуждалась. Однако нет ни какого сомнения, что их образование при сжигании химических отходов не может не привести к дополнительному риску для здоровья людей.
Очевидно, теперь придется пересмотреть наше отношение к выводам, сделанным на основании немногочисленных измерений содержания диоксинов, которые проводились за последние годы во многих городах «большой химии» — Дзержинске, Кирово-Чепецке, Волгограде. Ведь при этом учитывались только ПХДД и ПХДФ.
В то же время из всего изложенного выше следует, что эти соединения могут представлять собой лишь верхушку огромного ядовитого айсберга.
Чем дольше мы будем закрывать глаза на эту вполне реальную опасность, тем труднее окажется преодолевать неизбежные последствия.
И не только в Славгороде.
