6.1. Опасные свойства компонентов отхода
Высокая экологическая опасность шин обусловлена, с одной стороны, токсическими свойствами применяемых при их изготовлении материалов и содержащихся в них примесей, а с другой стороны - свойствами более ста видов химических веществ, выделяющихся в воздушную и водную среды при эксплуатации, обслуживании, ремонте, хранении и утилизации шин.
Основная опасность данного вида отхода заключается в возможности их возгорания и выделения при этом в атмосферу вредных для окружающей среды и организма человека веществ.
Изношенные шины огнеопасны, хотя и не являются легковоспламеняющимся материалом, но в случае возгорания (вследствие поджога, удара молнии и т.д.), погасить их достаточно трудно, что приводит к продолжительным пожарам. При горении шин образуются диоксины и диоксиноподобные вещества (полициклические и галогенированные ароматические углеводороды), которые относятся к суперэкотоксикантам 1-го класса опасности, поскольку многие из них, обладают мутагенными, канцерогенными и кумулятивными свойствами.
Диоксины - универсальные яды, поражающие все живое даже в ничтожных концентрациях. По уровню токсичности они превосходят такие яды, как кураре и синильная кислота, но при этом не разлагаются в окружающей среде десятки лет, накапливаются в верхнем слое почвы и попадают в организм человека в основном с пищей, водой и воздухом. Для диоксинов не существует "порога действия", даже одна молекула способна спровоцировать ненормальную клеточную деятельность и вызвать цепь реакций, нарушающих функции организма. Экологи называют диоксины ксенобиотиками. Диоксины - самые токсичные загрязнители среды обитания, известные к настоящему времени. В силу своей кумулятивности диоксины и родственные им вещества накапливаются во всех объектах окружающей среды, растительного и животного мира, мигрируют по биологической цепочке, конечным звеном которой является человек.
6.2. Воздействие компонентов отходов на окружающую среду
Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды. Выброшенные на свалки либо закопанные шины разлагаются в естественных условиях не менее 100 лет. Контакт шин с дождевыми осадками и грунтовыми водами сопровождается вымыванием ряда токсичных органических соединений. Вывозимые на свалки или рассеянные на окружающих территориях, отработанные шины длительное время загрязняют природную среду вследствие высокой стойкости к воздействию внешних факторов. При складировании в шинах накапливается вода, что делает их идеальным местом для размножения крыс и кровососущих насекомых, переносчиков инфекционных заболеваний. В жилых районах, находящихся рядом с шинными свалками, часто наблюдается рост уровня таких заболеваний, как энцефалит.
При сгорании шин образуются диоксин и диоксиноподобные вещества - токсичные химические соединения, которые, попадая в атмосферный воздух, становятся источником повышенной опасности.
И в воздухе, и в воде переносчиками диоксинов служат частицы атмосферной пыли, почвы, донных отложений. Сами воздух и вода являются основными транспортными средами, причем атмосфера обеспечивает более эффективный транспорт диоксинов от источников к аккумулирующим средам. Однако наиболее эффективен перенос диоксинов по пищевым цепям.
В биосфере диоксин быстро поглощается растениями, сорбируется почвой и различными материалами, где практически не изменяется под влиянием физических, химических и биологических факторов среды. Благодаря способности к образованию комплексов, он прочно связывается с органическими веществами почвы, купируется в остатках погибших почвенных микроорганизмов и омертвевших частях растений. Дальнейшее поведение диоксина в окружающей среде определяется свойствами объектов, с которыми он связывается. Его вертикальная и горизонтальная миграции в почвах возможны только для ряда тропических районов, где в почвах преобладают водорастворимые органические вещества. В почвах остальных типов, содержащих нерастворимые в воде органические вещества, он прочно связывается в верхних слоях и постепенно накапливается в остатках погибших организмов. Из почв диоксин выводится преимущественно механическим путем. Отличающиеся низкой плотностью комплексы диоксина с органическими веществами, а также содержащие его остатки погибших организмов выдуваются с поверхности почвы ветром, вымываются дождевыми потоками и в итоге устремляются в низменности и акватории, создавая новые очаги заражения (места скопления дождевой воды, озера, донные отложения рек, каналов, прибрежной зоны морей и океанов). Диоксины обладают высокой стабильностью в окружающей среде. Период полураспада диоксина в природе превышает 10 лет. Таким образом, различные объекты окружающей среды являются надежными хранилищами этого яда.
Экспериментальные модели на животных показывают широкое межвидовое различие в восприимчивости к диоксинам, выявляют их гепатотоксичность, мутагенность, тератогенность, канцерогенность, иммунотоксичность.
6.3. Воздействие компонентов отходов на здоровье человека
Многие свойства диоксинов, в первую очередь их токсикологические особенности, связывают с высокой липофильностью (свойство вещества, означающее его химическое сродство к ) и исключительной стабильностью в живых организмах и объектах окружающей среды. Липофильная природа диоксинов способствует их биоконцентрированию в живых организмах. В больших количествах они накапливаются в печени, коже, тимусе, кроветворных органах. В жировой ткани и в крови их уровень коррелирует с содержанием липидов. Биоконцентрирование осуществляется главным образом по пищевым цепям. Оно происходит также путем межфазных переходов из любых сред, в том числе из воздуха, воды и почв (даже в случае их ничтожного содержания в этих средах). Большинство диоксинов и диоксиноподобных веществ легко поглощается живыми организмами и через желудочно-кишечный тракт и через кожные покровы. Механизм их проникновения в клетки пока не очень ясен.
Действие диоксинов на человека обусловлено их влиянием на рецепторы клеток, ответственных за работу гормональных систем, диоксины исподволь влияют на клетки, ответственные за их работу. При этом возникают эндокринные и гормональные расстройства, изменяется содержание половых гормонов, гормонов щитовидной и поджелудочной желез, что увеличивает риск развития сахарного диабета, нарушаются процессы полового созревания и развития плода. Дети отстают в развитии, их обучение затрудняется, у молодых людей появляются заболевания, свойственные старческому возрасту. В целом повышается вероятность бесплодия, самопроизвольного прерывания беременности, врожденных пороков и прочих аномалий, у потомков проявляется весь набор врожденных уродств: "сучье вымя, конская стопа, волчья пасть, заячья губа". Изменяется иммунный ответ, как следствие этого увеличивается восприимчивость к инфекциям, организм теряет сопротивляемость инфекциям, возрастает риск развития диабета, частота аллергических реакций, онкологических заболеваний. Все эти заболевания проявляются на фоне резкой активации диоксином (в десятки и сотни раз) важного железосодержащего фермента - цитохрома Р-448. Особенно сильно активируется этот фермент в плаценте и в плоде, в связи с чем диоксин даже в ничтожных количествах подавляет жизнеспособность, нарушает процессы формирования и развития нового организма. В ничтожных концентрациях диоксин вызывает генетические изменения в клетках, повышает частоту возникновения опухолей, т. е. обладает мутагенным и канцерогенным действием. Наибольших концентраций это вещество достигает в женском молоке и жировых тканях.
Диоксины обладают острой и хронической токсичностью. Для токсического действия диоксинов характерен длительный период скрытого действия (от 10 дней до нескольких недель, а иногда и нескольких лет). Кроме того, признаки диоксиновой интоксикации очень многообразны и в значительной степени зависят не только от дозы яда и способа его введения, но также от видовых, возрастных и индивидуальных особенностей пораженного организма.
Признаками поражения диоксинами являются снижение веса пострадавшего, потеря аппетита, появление угреобразной сыпи на лице и шее, не поддающейся лечению. Развивается поражение век. В дальнейшем поражение диоксином приводит к нарушениям функции нервной системы, обмена веществ, изменению состава крови. Может повреждаться сердце, поджелудочная железа, легкие, иммунная система. Возникают тяжелые отеки околосердечной сумки, в брюшной и грудной полостях. Возможны канцерогенный и мутагенный эффекты. В частности, отмечается повышенная частота хромосомных мутаций и врожденных уродств из-за специфического действия диоксина на генетический аппарат половых клеток и клеток эмбриона. Даже в относительно безвредных для организма количествах диоксины нарушают функции печени, что сопровождается накоплением в клетках токсических продуктов, нарушением обмена веществ, подавлением функций ряда систем организма. Это обуславливает многообразие симптомов интоксикации.
Специфическим заболеванием, вызываемым отравлением диоксином, является хлоракне. Оно сопровождается ороговением кожи, нарушением пигментации, изменением порфиритового обмена в организме, избыточной волосатостью.
При небольших поражениях диоксинами наблюдаются локальные потемнения кожи под глазами и за ушами. При сильных поражениях лицо белого человека становится похожим на лицо негра. Клинические признаки острого и хронического поражения диоксинами проявляются с задержкой, выражены не явно и не всегда адекватны степени отравления.
Острое отравление диоксинами проявляется в поражении:
желудочно-кишечного тракта - боли в области желудка, тошнота, рвота, потеря аппетита;
печени - увеличение размеров, изменение активности ее ферментов, увеличением глюкозы, холестерина в крови;
нервной системы - боли по ходу нервов, полиневрит, сонливость, депрессия, нарушение восприятия вкуса, запаха, звуков;
легких - кашель, мокрота, одышка;
крови - анемия;
кожи - нарушение деятельности сальных желез, дерматит, угри на шее и лице, не поддающиеся лечению, в последующем - рубцы, пигментация кожи век, за ушами.
Первая помощь при остром отравлении: промыть желудок чистой (не хлорированной) водой и обратиться к врачу.
Хроническое отравление диоксинами не менее опасно, проявляется оно по мере накопления отравляющего вещества в организме, в основном в жировой ткани, печени, коже. Диоксины при хроническом отравлении также вызывают поражения кожи, печени, желудочно-кишечного тракта, нервной системы, общую дистрофию с накоплением жидкости в перикарде, брюшной и грудной полостях. У детей нарушается половое созревание, увеличивается риск развития сахарного диабета.
Лечение острого и хронического диоксинового отравления - симптоматическое. Специфических антидотов не существует.