Хемиски науки

„Невидливата“ опасност

Дали знаете дека 70% од отпадната индустриска вода во светот завршува во површинските води, кои по обработка се користат за пиење? А дали знаете дека 700 милиони луѓе во светот пијат загадена вода секојдневно? Веројатноста дека сте еден од нив е 11%, еднаква на веројатноста еден олимписки спортист да добие медал на Олимписките игри, според студијата на Универзитетот од Торонто од 2016 година. Звучи доста веројатно, нели?

Интензитетот на загадување на површинските води расте паралелно со индустријализацијата, која предизвика брза урбанизација и раст на населението, што значи поголеми побарувања за квалитетна храна со подолг рок на траење, зголемена употреба на лекови, додатоци на исхрана, средства за лична хигиена, просторна хигиена и други индустриски хемикалии. Сите овие супстанци завршуваат преку канализацијата и отпадните индустриски води во површинските води, кои по пречистување се користат како вода за пиење и производство на храна. Но, колку е опасно присуството на овие супстанци за човекот и животната средина?

Оваа е прва од серијата статии „Невидливата“ опасност посветена на загадувањето на површинските води, водите за пиење, храната и додатоците на исхрана со органски загадувачи и нивното критично значење за животната средина и човековото здравје.

The cocktail party (Коктелска забава)

Концептот на загадување на животната средина со органски супстанци како резултат на човечки активности и нивните потенцијални штетни ефекти врз животната средина е стар „одвај“ шест децении. За првпат придобива внимание во 1962 година, со објавување на книгата „Тивката пролет“, во која се документирани штетните ефекти врз птиците од неконтролираната употреба на пестицидот дихлородифенилтрихлороетан (ДДТ) [1]. Научните дебати за потенцијалните штетни ефекти на одредени органски супстанци врз ендокриниот систем на човекот и животните започнуваат по објавување на книгата „Нашата украдена иднина“ во 1999 година [2]. Во фокусот на првичните истражувања во1960-тите и 1970-тите години било присуството на индустриските органски загадувачи и пестициди во отпадните води (како полихлорирани бифеноли и ДДТ), а во 1965 година за првпат е објавено дека стероидните хормони завршуваат во површинските води како резултат на нецелосно отстранување при пречистување на отпадни води во пречистителните станици [3]. За откривањето на врската помеѓу присуството на стероидните хормони во отпадните води и ефектите врз репродуктивниот систем на рибите во реките во кои отпадните води завршуваат потребни биле 30 години; на имплементација на истата поврзаност во идентификација на нови органски загадувачи и нивните штетни ефекти активно се работи во изминатите 20 години. Во 2000 година, Европската Унија ја воспоставува ЕУ Рамковна директива за водите, препознавајќи ја потребата за идентификација и спречување на изворите на загадување на површинските и водите за пиење.


Слика 1. Ризик од несоодветен квалитет на водата за пиење во светот (мофицирана слика, ИЗВОР: World Bank Group)
Слика 1. Ризик од несоодветен квалитет на водата за пиење во светот (мофицирана слика, ИЗВОР: World Bank Group)

И покрај искуствата од досегашната имплементација на правилниците, брзиот технолошки развој и доприносот на научните истражувања, квалитетот на водата во однос на присуството на органски загадувачи е проблем и во најразвиените европски земји како Финска, Германија, Франција и Холандија (Слика 1), каде составот на „коктелот“ од органски загадувачи е идентификуван во бројни научни студии. Штетните ефекти на значителен број од овие загадувачи врз човекот и животната средина се сè уште непознати, а ситуацијата добива на комплексност со фактот дека кумулативниот ризик по здравјето на човекот и животните од присуството на бројни органски загадувачи истовремено (и нивно внесување од страна на човекот преку бројни извори – вода, храна, додатоци на исхрана) е сè уште предмет на интензивни истражувања од страна на регулаторните тела и академските истражувачи.

Кои се главните извори на органски загадувачи во водите и храната?

Главен извор на органски загадувачи во водите и храната е населението, преку несовесното исфрлање на отпадни индустриски води и исфрлање на супстанци преку урина и фецес (измет) во канализацијата, од каде, најголем дел од супстанците го продолжуваат својот пат до површинските и подземните води како резултат на неефикасноста на биолошките методи употребени за пречистување на отпадната вода во пречистителните станици (Слика 2). На сличен начин, домашните животни, директно и индиректно (преку употреба на животински фецес како гноиво) придонесуваат за загадување на земјоделските површини, од кои органските загадувачи доспеваат до растенијата, подземните и површинските води. Од таму, органските загадувачи завршуваат во водата за пиење, храната и додатоците на исхрана кои ги внесуваат луѓето и домашните животни [4][5][6].


Слика 2. Извори и начини на дистрибуција на органски загадувачи во водите и храната.

Слика 2. Извори и начини на дистрибуција на органски загадувачи во водите и храната.

Што содржи денешната понуда на коктели?

Почнувајќи од 2000-тите години, а благодарение на брзиот развој на аналитичките инструменти, спектарот на органски супстанци чие присуство во животната средина и/или храната и токсичните ефекти може да се идентификуваат и квантификуваат експонецијално се зголемува секојдневно, достигнувајќи повеќе од 150 000 супстанци во 2019 година. Во фокусот на истражувањата се супстанци присутни во животната средина и храната десетици години наназад, но чие присуство и/или токсични ефекти се идентификувани во последните 10 години и се нарекуваат органски загадувачи од растечко значење. Примерите вклучуваат фармацевтски активни супстанци од хуманата и ветеринарна медицина, стероидни хормони, пестициди, индустриски хемикалии – пластификатори, бои, ароми и други адитиви во храна, антикорозивни средства, средства за спречување на согорување, супстанци во средства за лична хигиена – ароми, дезинфекциски средства, агенси за спречување убоди од инсекти, УВ филтри, конзерванси, илегални дроги и новосинтетизирани психоактивни суспстанци (Слика 3) [4][5]. Во храната, пак, најчесто присутни се загадувачи од животната средина, супстанци кои настануваат при процесирање на храната (загревање, конзервирање, пржење, печење, ферментација или хидролиза) и загадувачи кои мигрираат од амбалажата во храната (бои, пластификатори, антикорозивни средства) [6]. Во контакт со микрoорганизми, алги и сончева светлина, сите овие супстанци се разградуваат и/или трансформираат во многубројни соединенија кои неретко имаат 100–1000 пати поголема токсичност во споредба со родителските соединенија. Концентрацискиот опсег во кој овие супстанци се присутни во водите и храната е 0,0000001–0,001 g/L, количество еднакво на 1 капка вода во 50 m3 до 1 капка вода во 20 олимписки базени. Доста разреден, но моќен коктел, нели?

Од 2015 година, Европската Унија врши редовен мониторинг на концентрациите на 15 органски загадувачи во сите површински води во земјите на ЕУ. Листата позната како The Surface Water Watch List, вклучува стероидни хормони, антибиотици (макролиди, амоксицилин, ципрофлоксацин), пестициди и инсектициди. Идентична е ситуацијата во однос на храната. Европската агенција за безбедност на храната (EFSA) врши редовна проверка на концентрациите на само 29 пестициди во 30 хранителни суровини од растително и животинско потекло. Но дали е тоа доволно, сметајќи дека ова е само 0,02% од сите познати органски загадувачи?

Земајќи го предвид фактот дека секоја од овие супстанци има еден или повеќе несакани ефекти на животните и/или човекот, од кои најзначајни се канцерогеност (способност на една супстанца да предизвика канцерогени заболувања), тератогеност (способност на една супстанца да предизвика структурни, функционални и метаболни нарушувања во развојот на потомството), мутагеност (способност на една супстанца да предизвика мутации), токсични ефекти на ендокриниот систем, токсични ефекти на репродуктивниот систем и невролошки нарушувања, ситуацијата е алармантна. Неодамнешен доказ за важноста на овие токсични ефекти е студијата на Environmental Working Group, според која присуството на 22 канцерогени супстанци во водата за пиење во САД е причина за повеќе од 100 000 случаи на канцерогени заболувања [7].


Слика 3. Видови на органски загадувачи од растечко значење.
Слика 3. Видови на органски загадувачи од растечко значење.

За крај, погледнете го ова кратко видео на Еcologic Institute за составот и ефектите на „невидливата“ опасност:

Eat good and stay well hydrated!

ПРАВА за насловна фотографија: Environmental Working Group


  1. Carson RL.(1962) Silent Spring. Boston: Mifflin.  ↩
  2. Colborn T, Dumanoski D, Myers JP. (1999) Our Stolen Future: Are We Threatening Our Fertility, Intelligence, and Survival?: A Scientific Detective Story. New York: Dutton.  ↩
  3. Stumm-Zollinger, E., & Fair, G. (1965). Biodegradation of Steroid Hormones. Journal (Water Pollution Control Federation), 37(11), 1506–1510. Retrieved from www.jstor.org/stable/25035413  ↩
  4. Richardson, S. D., & Kimura, S. Y. (2017). Emerging environmental contaminants: Challenges facing our next generation and potential engineering solutions. Environmental Technology & Innovation, 8, 40–56. https://doi.org/10.1016/j.eti.2017.04.002  ↩
  5. Dulio, V., Bavel, B. V., Brorström-Lundén, E., Harmsen, J., Hollender, J., Schlabach, M., … Koschorreck, J. (2018). Emerging pollutants in the EU: 10 years of NORMAN in support of environmental policies and regulations. Environmental Sciences Europe, 30(1). https://doi.org/10.1186/s12302–018–0135–3  ↩
  6. Thompson, L. A., & Darwish, W. S. (2019). Environmental Chemical Contaminants in Food: Review of a Global Problem. Journal of Toxicology, 2019, 1–14. https://doi.org/10.1155/2019/2345283  ↩
  7. Evans, S., Campbell, C., & Naidenko, O. V. (2019). Cumulative risk analysis of carcinogenic contaminants in United States drinking water. Heliyon, 5(9). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e02314  ↩
Претходен напис
Универзум, луѓе и машини: разговор со астрофизичарот Марко Шунтов [#11]
Следен напис
Со статистички тестови за еквиваленција до подобра наука

Напишете коментар

Вашата адреса за е-пошта нема да биде објавена. Задолжителните полиња се означени со *

Пополнете го ова поле
Пополнете го ова поле
Ве молам, внесете валидна адреса за е-пошта.

Мени
Споделете со пријателите