Полихлорированные бифенилы ( ПХБ ) — это хлорорганические соединения с формулой C12H10 − xClx ; когда - то они широко использовались в производстве безуглеродной копировальной бумаги, в качестве теплоносителей , а также в качестве диэлектрических и охлаждающих жидкостей для электрооборудования. [2] Это высокотоксичные и канцерогенные химические соединения, ранее использовавшиеся в промышленных и потребительских электронных продуктах, производство которых было запрещено на международном уровне Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнителях в 2001 году.
Благодаря своей долговечности ПХБ по-прежнему широко используются, хотя их производство резко сократилось с 1960-х годов, когда было выявлено множество проблем. [3] После обнаружения токсичности ПХБ для окружающей среды и классификации их как стойких органических загрязнителей их производство было запрещено для большинства видов использования федеральным законом США 1 января 1978 года.
Международное агентство по исследованию рака (IARC) признало ПХБ определенными канцерогенами для людей. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), ПХБ вызывают рак у животных и являются вероятными канцерогенами для человека. [4] Более того, из-за их использования в качестве охладителя в электрических трансформаторах, ПХБ все еще сохраняются в застроенных помещениях. [5] [6]
Некоторые ПХБ имеют структурное сходство и токсический механизм действия с диоксинами . [7] Известны и другие токсические эффекты, такие как нарушение эндокринной системы (в частности, блокирование функционирования щитовидной железы) и нейротоксичность. [8] Бромовыми аналогами ПХБ являются полибромированные бифенилы ( ПББ ) , которые имеют аналогичные области применения и проблемы с окружающей средой.
По оценкам, в мире было произведено 1,2 миллиона тонн. [9] Хотя Агентство по охране окружающей среды США ввело федеральный запрет в 1978 году, ПХБ продолжали создавать проблемы для здоровья в последующие годы из-за их постоянного присутствия в почве и отложениях, а также в продуктах, которые были произведены до 1979 года. [10] В 1988 году японские ученые Танабэ и др. подсчитали, что в окружающей среде во всем мире находилось 370 000 тонн, а 780 000 тонн присутствовали в продуктах, на свалках и полигонах или хранились на складах. [9]
Соединения представляют собой бледно-желтые вязкие жидкости . Они гидрофобны, с низкой растворимостью в воде : 0,0027–0,42 нг /л для марки Aroclors , [11] [ нужна страница ] но они имеют высокую растворимость в большинстве органических растворителей , масел и жиров . Они имеют низкое давление паров при комнатной температуре. Они имеют диэлектрическую проницаемость 2,5–2,7, [12] очень высокую теплопроводность , [11] [ нужна страница ] и высокие температуры вспышки (от 170 до 380 °C). [11] [ нужна страница ]
Плотность варьируется от 1,182 до 1,566 г/см 3 . [11] [ нужна страница ] Другие физические и химические свойства сильно различаются в пределах класса. По мере увеличения степени хлорирования температура плавления и липофильность увеличиваются, а давление паров и растворимость в воде уменьшаются. [11] [ нужна страница ]
ПХБ нелегко разрушаются или деградируют, что сделало их привлекательными для промышленности. Смеси ПХБ устойчивы к кислотам, основаниям, окислению, гидролизу и изменению температуры. [13] Они могут генерировать чрезвычайно токсичные дибензодиоксины и дибензофураны посредством частичного окисления. Преднамеренная деградация как обработка нежелательных ПХБ обычно требует высокого нагрева или катализа (см. Методы разрушения ниже).
ПХБ легко проникают в кожу , ПВХ (поливинилхлорид) и латекс (натуральный каучук). [14] Материалы, устойчивые к ПХБ, включают витон , полиэтилен , поливинилацетат (ПВА), политетрафторэтилен (ПТФЭ), бутилкаучук , нитрильный каучук и неопрен . [14]
ПХБ получены из бифенила , который имеет формулу C 12 H 10 , иногда пишется (C 6 H 5 ) 2 . В ПХБ некоторые атомы водорода в бифениле заменены атомами хлора. Существует 209 различных химических соединений, в которых от одного до десяти атомов хлора могут заменить атомы водорода. ПХБ обычно используются в виде смесей соединений и им присваивается единый идентификационный номер CAS 1336-36-3 . Около 130 различных индивидуальных ПХБ встречаются в коммерческих продуктах ПХБ. [11] : 2
Токсические эффекты различаются в зависимости от конкретного ПХБ. С точки зрения структуры и токсичности ПХБ делятся на две различные категории, называемые копланарными или не- орто -замещенными моделями замещения арена и некопланарными или орто -замещенными конгенерами.
Ди- орто -замещенные, некопланарные ПХБ мешают внутриклеточной передаче сигнала , зависящей от кальция , что может привести к нейротоксичности . [19] Орто -ПХБ могут нарушать транспорт гормонов щитовидной железы , связываясь с транстиретином . [20]
Коммерческие смеси ПХБ продавались под следующими названиями: [21] [22]
Бразилия
Чешская Республика и Словакия
Франция
Германия
Италия
Япония
Бывший СССР
Великобритания
Соединенные Штаты
Единственный североамериканский производитель, компания Monsanto , продавала ПХБ под торговой маркой Aroclor с 1930 по 1977 год. Они продавались под торговыми наименованиями, за которыми следовал четырехзначный номер. Как правило, первые две цифры относятся к серии продукта, обозначенной Monsanto (например, серия 1200 или 1100); вторые две цифры указывают процентное содержание хлора по массе в смеси. Таким образом, Aroclor 1260 является продуктом серии 1200 и содержит 60% хлора по массе. Это миф, что первые две цифры относятся к числу атомов углерода; число атомов углерода не меняется в ПХБ. Серия 1100 была сырым материалом ПХБ, который был перегнан для создания продукта серии ПХБ 1200. [24]
Исключением из системы наименований является Aroclor 1016, который был получен путем дистилляции 1242 для удаления высокохлорированных конгенеров и получения более биоразлагаемого продукта. «1016» было присвоено этому продукту на этапе исследований Monsanto в целях отслеживания, но название закрепилось после его коммерциализации.
Различные Aroclors использовались в разное время и для разных целей. В производстве электрооборудования в США Aroclor 1260 и Aroclor 1254 были основными смесями, используемыми до 1950 года; Aroclor 1242 был основной смесью, используемой в 1950-х и 1960-х годах, пока его не сняли с производства в 1971 году и не заменили на Aroclor 1016. [11] [ нужна страница ]
По одной из оценок (2006 г.), было произведено 1 млн тонн ПХБ. Считалось, что 40% этого материала осталось в употреблении. [2] По другой оценке, общее мировое производство ПХБ составило порядка 1,5 млн тонн. Соединенные Штаты были крупнейшим производителем, произведя более 600 000 тонн в период с 1930 по 1977 г. Далее следует Европейский регион с почти 450 000 тонн по состоянию на 1984 г. Маловероятно, что когда-либо будет точно подсчитан полный перечень мирового производства ПХБ, поскольку в Польше, Восточной Германии и Австрии были заводы, которые производили неизвестные количества ПХБ. По состоянию на 2002 г. [обновлять]в самых восточных регионах Словакии все еще хранилось 21 500 тонн ПХБ. [25]
Хотя преднамеренное производство ПХБ запрещено международным договором, значительные объемы ПХБ все еще производятся «непреднамеренно». Исследования показывают, что 45 000 тонн «побочных» ПХБ законно производятся в год в США как часть определенных химических и продуктовых формул. [26] [27]
Коммерческое производство ПХБ было запрещено в Соединенных Штатах в 1979 году с принятием Закона о контроле за токсичными веществами (TSCA). [28]
Полезность ПХБ во многом основана на их химической стабильности, включая низкую воспламеняемость и высокую диэлектрическую постоянную. В электрической дуге ПХБ генерируют негорючие газы.
Использование ПХБ обычно делится на закрытое и открытое применение. [2] Примерами закрытого применения являются охлаждающие жидкости и изолирующие жидкости ( трансформаторное масло ) для трансформаторов и конденсаторов , например, те, которые использовались в старых балластах люминесцентных ламп, [29] и гидравлические жидкости, считающиеся полузакрытым применением. Напротив, основным открытым применением ПХБ была бумага для безугольной копии («NCR») , которая даже в настоящее время приводит к загрязнению бумаги. [30]
Другие открытые применения включали смазочные и смазочно-охлаждающие масла, а также в качестве пластификаторов в красках и цементах, стабилизирующих добавок в гибких ПВХ-покрытиях электрических кабелей и электронных компонентов, наполнителей пестицидов , реактивных антипиренов и герметиков для заделки швов , клеев , отделок деревянных полов, таких как Fabulon и другие продукты Halowax в США, [31] обеспыливающих агентов, гидроизоляционных составов, литейных агентов. [11] Он также использовался в качестве пластификатора в красках и особенно в «каменноугольных смолах», которые широко использовались для покрытия резервуаров для воды, мостов и других элементов инфраструктуры.
Современные источники включают пигменты , которые могут использоваться в чернилах для бумажных или пластиковых изделий. [32] ПХБ также все еще встречаются в старом оборудовании, таком как конденсаторы, балласты, рентгеновские аппараты и другие электронные отходы. [33]
ПХБ попали в окружающую среду как через использование, так и через утилизацию. Экологическая судьба ПХБ сложна и глобальна по масштабу. [11]
Из-за низкого давления паров ПХБ накапливаются в первую очередь в гидросфере , несмотря на их гидрофобность , в органической фракции почвы и в организмах , включая человеческое тело. [34] Гидросфера является основным резервуаром. Огромный объем воды в океанах все еще способен растворять значительное количество ПХБ. [35]
Поскольку давление океанской воды увеличивается с глубиной, ПХБ становятся тяжелее воды и опускаются в самые глубокие океанические впадины, где они и концентрируются. [36]
Небольшое количество ПХБ было обнаружено в атмосфере Земли. Атмосфера служит основным маршрутом для глобального переноса ПХБ, особенно для тех соединений, которые содержат от одного до четырех атомов хлора. [37]
В атмосфере ПХБ могут разрушаться под действием гидроксильных радикалов или непосредственно фотолизом связей углерод-хлор (даже если это менее важный процесс). [38]
Концентрации ПХБ в атмосфере, как правило, самые низкие в сельской местности, где они обычно находятся в диапазоне пикограмм на кубический метр, выше в пригородных и городских районах и самые высокие в городских центрах, где они могут достигать 1 нг /м 3 или более. [39] В Милуоки была измерена концентрация в атмосфере 1,9 нг/м 3 и, по оценкам, только этот источник составляет 120 кг/год ПХБ, попадающих в озеро Мичиган . [40] В 2008 году концентрации, достигающие 35 нг /м 3 , в 10 раз превышающие предел, установленный Агентством по охране окружающей среды (EPA) в 3,4 нг/м 3 , были зарегистрированы внутри некоторых домов в США [31]
Считалось, что испарение ПХБ из почвы является основным источником ПХБ в атмосфере, но исследования показывают, что вентиляция загрязненного ПХБ воздуха в помещениях зданий является основным источником загрязнения ПХБ в атмосфере. [41]
В биосфере ПХБ могут разлагаться под воздействием солнца , бактерий или эукариот , но скорость реакции зависит как от количества, так и от расположения атомов хлора в молекуле: менее замещенные, мета- или паразамещенные ПХБ подвергаются биодеградации быстрее, чем более замещенные конгенеры. [ необходима ссылка ]
У бактерий ПХБ могут быть дехлорированы посредством восстановительного дехлорирования или окислены ферментом диоксигеназой . [ необходима цитата ] У эукариот ПХБ могут быть окислены ферментом цитохромом P450 . [42]
Как и многие липофильные токсины, ПХБ подвергаются биоусилению и биоаккумуляции, в первую очередь из-за того, что они легко удерживаются внутри организмов. [43] [44]
Пластиковое загрязнение, в частности микропластик , является основным источником ПХБ в биосфере и особенно в морской среде. ПХБ концентрируются в морской среде, поскольку пресноводные системы, такие как реки, служат мостом для пластикового загрязнения, которое транспортируется из наземной среды в морскую среду. [45] Было подсчитано, что 88–95% морского пластика экспортируется в океан всего 10 крупными реками. [43]
Организм может накапливать ПХБ, потребляя другие организмы, которые ранее поглощали ПХБ из наземной, пресноводной или морской среды. Концентрация ПХБ внутри организма будет увеличиваться в течение его жизни; этот процесс называется биоаккумуляцией. Концентрации ПХБ внутри организма также изменяются в зависимости от того, какой трофический уровень он занимает. Когда организм занимает высокий трофический уровень, как косатки или люди , он будет накапливать больше ПХБ, чем организм, который занимает низкий трофический уровень, как фитопланктон . Если достаточное количество организмов с трофическим уровнем погибнет из-за накопления токсинов, таких как ПХБ, может возникнуть трофический каскад .
ПХБ могут нанести вред здоровью человека или даже привести к смерти при употреблении в пищу. [46] ПХБ могут переноситься птицами из водных источников на сушу через фекалии и трупы. [47]
ПХБ подвергаются ксенобиотической биотрансформации, механизму, используемому для того, чтобы сделать липофильные токсины более полярными и более легко выводимыми из организма. [48] Биотрансформация зависит от количества присутствующих атомов хлора, а также от их положения на кольцах. Реакции фазы I происходят путем добавления кислорода к любому из бензольных колец цитохромом P450 . [49] Тип присутствующего P450 также определяет, где будет добавлен кислород; фенобарбитал (PB)-индуцированные P450 катализируют оксигенацию в мета-пара положениях ПХБ, в то время как 3-метилхолантрен (3MC)-индуцированные P450 добавляют кислород в орто - мета положения. [50] ПХБ, содержащие орто - мета и мета - пара протоны, могут метаболизироваться любым ферментом, что делает их наиболее склонными к выходу из организма. Однако некоторые метаболиты ПХБ, содержащие орто - мета- протоны, имеют повышенные стерические препятствия со стороны кислорода, что приводит к повышению стабильности и увеличению вероятности накопления. [51]
Метаболизм также зависит от вида организма; разные организмы имеют немного разные ферменты P450, которые метаболизируют определенные ПХБ лучше, чем другие. Рассматривая метаболизм ПХБ в печени четырех видов морских черепах (зеленая, оливковая ридлея , логгерхед и бисса), зеленые и биссовые морские черепахи имеют заметно более высокие скорости гидроксилирования ПХБ 52, чем оливковые ридлея или логгерхед морские черепахи. Это связано с тем, что зеленые и биссовые морские черепахи имеют более высокую экспрессию белка, подобного P450 2. Этот белок добавляет три гидроксильные группы к ПХБ 52, делая его более полярным и водорастворимым. Экспрессия белка, подобного P450 3, которая, как полагают, связана с метаболизмом ПХБ 77, что не было измерено в этом исследовании. [48]
Температура играет ключевую роль в экологии, физиологии и метаболизме водных видов. Скорость метаболизма ПХБ зависела от температуры у желтого окуня ( Perca flavescens ). Осенью и зимой только 11 из 72 введенных конгенеров ПХБ были выделены и имели период полураспада более 1000 дней. Весной и летом, когда средняя дневная температура воды была выше 20 °C, стойкие ПХБ имели период полураспада 67 дней. Основными процессами выделения были фекальная экскреция, разбавление роста и потеря через дыхательные поверхности. Скорость выделения ПХБ соответствовала естественной биоэнергетике окуня , где большая часть их потребления, дыхания и темпов роста происходит в конце весны и летом. Поскольку окунь выполняет больше функций в теплые месяцы, у него, естественно, более быстрый метаболизм и меньшее накопление ПХБ. Однако многократные периоды холодной воды, смешанные с токсичными ПХБ с копланарными молекулами хлора, могут быть пагубными для здоровья окуня. [52]
Энантиомеры хиральных соединений имеют схожие химические и физические свойства, но могут метаболизироваться организмом по-разному. Это было изучено на гренландских китах ( Balaena mysticetus ) по двум основным причинам: они являются крупными животными с медленным метаболизмом (что означает, что ПХБ будут накапливаться в жировой ткани), и лишь немногие исследования измеряли хиральные ПХБ у китообразных. Они обнаружили, что средние концентрации ПХБ в жире были примерно в четыре раза выше, чем в печени; однако этот результат, скорее всего, зависит от возраста и пола. Поскольку репродуктивно активные самки передавали ПХБ и другие ядовитые вещества плоду, концентрации ПХБ в жире были значительно ниже, чем у самцов той же длины тела (менее 13 метров). [53]
Токсичность ПХБ значительно различается среди конгенеров . Копланарные ПХБ, известные как неорто-ПХБ, поскольку они не замещены в орто -положениях кольца по отношению к (рядом) другому кольцу (например, ПХБ 77, 126 и 169), как правило, обладают диоксиноподобными свойствами и, как правило, являются одними из самых токсичных конгенеров. Поскольку ПХБ почти всегда встречаются в сложных смесях, была разработана концепция коэффициентов токсической эквивалентности ( КЭТ ) для облегчения оценки и регулирования риска, где более токсичным конгенерам ПХБ присваиваются более высокие значения КЭТ по шкале от 0 до 1. Одному из самых токсичных известных соединений, 2,3,7,8-тетрахлордибензо[p]диоксину , КЭТД , присвоен КЭТ 1. [54] В июне 2020 года State Impact of Pennsylvania заявила, что «В 1979 году Агентство по охране окружающей среды запретило использование ПХБ, но они все еще присутствуют в некоторых продуктах, произведенных до 1979 года. Они сохраняются в окружающей среде, поскольку связываются с отложениями и почвами. Высокое воздействие ПХБ может вызывать врожденные дефекты, задержки развития и изменения печени». [10]
В целом, люди подвергаются воздействию ПХБ преимущественно через пищу, гораздо меньше — через вдыхание загрязненного воздуха и, в меньшей степени, через контакт с кожей. После воздействия некоторые ПХБ могут преобразовываться в другие химические вещества внутри организма. Эти химические вещества или неизмененные ПХБ могут выводиться с калом или оставаться в организме человека в течение многих лет, при этом период полураспада оценивается в 10–15 лет. [ 55] ПХБ накапливаются в жире тела и молочном жире. [56] ПХБ биомагнифицируются в пищевой цепи и присутствуют в рыбе и переполнении загрязненных водоносных горизонтов. [57] Человеческие младенцы подвергаются воздействию ПХБ через грудное молоко или внутриутробно через трансплацентарный перенос ПХБ [56] и находятся на вершине пищевой цепи. [58] : 249ff
Рабочие, перерабатывающие старое оборудование в электронной промышленности, также могут подвергаться воздействию ПХБ. [33]
Наиболее часто наблюдаемыми последствиями для здоровья у людей, подвергшихся воздействию чрезвычайно высоких уровней ПХБ, являются кожные заболевания, такие как хлоракне и сыпь , но они были известны как симптомы острого системного отравления, датируемого 1922 годом. Исследования среди рабочих, подвергшихся воздействию ПХБ, показали изменения в крови и моче , которые могут указывать на повреждение печени . В Японии в 1968 году 280 кг масла рисовых отрубей, загрязненного ПХБ , были использованы в качестве корма для кур, что привело к массовому отравлению, известному как болезнь Юсё , у более чем 1800 человек. [59] Общие симптомы включали кожные и глазные поражения , нерегулярные менструальные циклы и снижение иммунных реакций . [59] [60] [61] Другие симптомы включали усталость, головные боли, кашель и необычные кожные язвы. [62] Кроме того, у детей были сообщения о плохом когнитивном развитии. [59] Женщины, подвергшиеся воздействию ПХБ до или во время беременности, могут родить детей с пониженными когнитивными способностями, иммунодефицитом и проблемами с контролем движений. [63] [56] [64]
Есть данные, что люди, придерживающиеся жестких диет и подвергшиеся воздействию ПХБ, имеют повышенный риск осложнений со здоровьем. Накопленные в жировой ткани ПХБ мобилизуются в кровь, когда люди начинают придерживаться жестких диет. [65]
ПХБ показали токсические и мутагенные эффекты, вмешиваясь в гормоны в организме. ПХБ, в зависимости от конкретного конгенера, как было показано, как ингибируют, так и имитируют эстрадиол , основной половой гормон у женщин. Имитация соединения эстрогена может питать эстроген-зависимые клетки рака груди и, возможно, вызывать другие виды рака, такие как рак матки или шейки матки . Ингибирование эстрадиола может привести к серьезным проблемам развития как у мужчин, так и у женщин, включая проблемы сексуального, скелетного и умственного развития. [ необходима цитата ] [66] В поперечном исследовании было обнаружено, что ПХБ отрицательно связаны с уровнем тестостерона у мальчиков-подростков. [67]
Было показано, что высокие уровни ПХБ у взрослых приводят к снижению уровня гормона щитовидной железы трийодтиронина , который влияет почти на все физиологические процессы в организме, включая рост и развитие, метаболизм, температуру тела и частоту сердечных сокращений. Это также приводит к снижению иммунитета и увеличению заболеваний щитовидной железы. [55] [68] [ ненадежный медицинский источник? ]
Животные, которые едят пищу, загрязненную ПХБ, даже в течение коротких периодов времени, страдают от поражения печени и могут умереть. В 1968 году в Японии 400 000 птиц погибли после употребления в пищу корма для птиц, загрязненного ПХБ. [69] Животные, которые потребляют меньшее количество ПХБ с пищей в течение нескольких недель или месяцев, развивают различные последствия для здоровья, включая анемию ; угревые заболевания кожи ( хлоракне ); повреждения печени, желудка и щитовидной железы (включая гепатокарциному), [ необходима ссылка ] и апоптоз тимоцитов . [55] Другие эффекты ПХБ у животных включают изменения в иммунной системе , поведенческие изменения и нарушение репродуктивной функции. [55] Известно, что ПХБ, обладающие диоксиноподобной активностью, вызывают различные тератогенные эффекты у животных. Воздействие ПХБ вызывает потерю слуха и симптомы, похожие на гипотиреоз у крыс. [70]
В 2013 году Международное агентство по изучению рака (МАИР) классифицировало диоксиноподобные ПХБ как канцерогены для человека . [71] По данным Агентства по охране окружающей среды США, было показано, что ПХБ вызывают рак у животных, и есть доказательства, подтверждающие их канцерогенный эффект у людей. [4] По данным Агентства по охране окружающей среды, исследования выявили рост злокачественной меланомы и редких видов рака печени у работников ПХБ. [4]
В 2013 году МАИР определило, что доказательства того, что ПХБ вызывают неходжкинскую лимфому , «ограничены» и «непоследовательны». [71] Напротив, связь между повышенным уровнем ПХБ в крови и неходжкинской лимфомой была ранее принята. [72] ПХБ могут играть роль в развитии рака иммунной системы, поскольку некоторые тесты на лабораторных животных, подвергнутых воздействию очень высоких доз ПХБ, показали воздействие на иммунную систему животных, а некоторые исследования человеческих популяций сообщили о связи между уровнями ПХБ в окружающей среде и иммунным ответом. [4]
В начале 1990-х годов Monsanto столкнулась с несколькими судебными исками по поводу вреда, причиненного ПХБ, от рабочих таких компаний, как Westinghouse, которые покупали ПХБ у Monsanto и использовали их для производства электрооборудования. [73] Monsanto и ее клиенты, такие как Westinghouse и GE, также столкнулись с судебными исками от третьих лиц, таких как рабочие на свалках, которые покупали бывшее в употреблении электрооборудование и разбирали его, чтобы извлечь ценные металлы. [74] [75] Monsanto урегулировала некоторые из этих дел и выиграла другие на том основании, что она четко сообщила своим клиентам, что ПХБ являются опасными химикатами и что необходимо внедрять защитные процедуры. [76]
В 2003 году Monsanto и Solutia Inc. , корпоративное ответвление Monsanto, достигли соглашения на сумму 700 миллионов долларов с жителями Уэст-Эннистона, штат Алабама , которые пострадали от производства и сброса ПХБ. [77] [78] В ходе судебного разбирательства, длившегося шесть недель, присяжные пришли к выводу, что «Monsanto вела себя возмутительно, и возложили на корпорации и ее корпоративных правопреемников ответственность по всем шести пунктам, которые они рассмотрели, включая халатность, неудобство, распущенность и сокрытие правды». [79] [ ненадежный источник? ]
В 2014 году Верховный суд Лос-Анджелеса постановил, что Monsanto не несет ответственности за раковые заболевания, причиной которых, как утверждается, были ПХБ, проникшие в продукты питания трех истцов, у которых развилась неходжкинская лимфома. После четырехнедельного судебного разбирательства присяжные пришли к выводу, что производство и продажа ПХБ компанией Monsanto в период с 1935 по 1977 год не были существенными причинами рака. [80]
В 2015 году города Спокан, Сан-Диего и Сан-Хосе инициировали судебные иски против Monsanto, чтобы возместить расходы на очистку загрязненных ПХБ участков, утверждая, что Monsanto продолжала продавать ПХБ без соответствующих предупреждений после того, как узнала об их токсичности. Monsanto опубликовала заявление для СМИ относительно дела Сан-Диего, заявив, что ненадлежащее использование или утилизация третьими лицами законно проданного продукта не является ответственностью компании. [81] [82] [83]
В июле 2015 года окружной суд Сент-Луиса в Миссури постановил, что Monsanto, Solutia, Pharmacia и Pfizer не несут ответственности за ряд смертей и травм, вызванных ПХБ, произведенными Monsanto Chemical Company до 1977 года. Судебный процесс длился почти месяц, а присяжные потратили день на обсуждение, чтобы вынести вердикт против истцов со всех концов США. [84] [85] Аналогичные дела продолжаются. «Доказательства просто не подтверждают утверждение о том, что историческое использование продуктов ПХБ стало причиной вреда истцов. Мы уверены, что присяжные придут к выводу, как это сделали два других присяжных в аналогичных делах, что бывшая компания Monsanto не несет ответственности за предполагаемые травмы», — говорится в заявлении Monsanto. [86]
В мае 2016 года суд присяжных штата Миссури постановил, что Monsanto должна выплатить 46,5 млн долларов трем истцам, чье воздействие ПХБ вызвало неходжкинскую лимфому. [87] [88]
В декабре 2016 года штат Вашингтон подал иск в округе Кинг. Штат требовал возмещения ущерба и расходов на очистку, связанных с ПХБ. [89] [90] В марте 2018 года генеральный прокурор Огайо Майк Девайн также подал иск против Monsanto из-за проблем со здоровьем, вызванных ПХБ. [91]
21 ноября 2019 года федеральный судья отклонил ходатайство Monsanto об отклонении иска, поданного округом Лос-Анджелес, в котором компания призывается очистить водные пути и трубопроводы ливневой канализации округа Лос-Анджелес от вызывающих рак ПХБ. [92] В иске содержится требование к Monsanto оплатить очистку от ПХБ десятков водных путей, включая реку Лос-Анджелес, реку Сан-Габриэль и водораздел Домингеса. [92]
В июне 2020 года компания Bayer согласилась выплатить 650 миллионов долларов для урегулирования местных судебных исков, связанных с загрязнением компанией Monsanto общественных вод в различных районах США ПХБ. [10]
В 2023 году более 90 школьных округов Вермонта присоединились к иску против Monsanto, утверждая, что ПХБ, созданные компанией, использовались при строительстве их школ. Офис генерального прокурора Вермонта также подал собственный иск против Monsanto, связанный с использованием ее ПХБ. [93]
В 1865 году был открыт первый «подобный ПХБ» химикат, который оказался побочным продуктом каменноугольной смолы . Спустя годы, в 1876 году, немецкий химик Оскар Дёбнер (Doebner) синтезировал первый ПХБ в лаборатории. [94] С тех пор в окружающую среду было выброшено большое количество ПХБ, до такой степени, что в перьях птиц, которые в настоящее время хранятся в музеях до того, как производство ПХБ достигло пика, даже имеются измеримые количества ПХБ. [95]
В 1935 году компания Monsanto Chemical Company (позже Solutia Inc ) взяла на себя коммерческое производство ПХБ у компании Swann Chemical Company, начавшееся в 1929 году. ПХБ, первоначально называвшиеся «хлорированными дифенилами», производились в коммерческих целях в виде смесей изомеров с различной степенью хлорирования. Электротехническая промышленность использовала ПХБ в качестве негорючей замены минерального масла для охлаждения и изоляции промышленных трансформаторов и конденсаторов. ПХБ также широко использовались в качестве термостабилизатора в кабелях и электронных компонентах для повышения термо- и огнестойкости ПВХ. [96]
В 1930-х годах токсичность, связанная с ПХБ и другими хлорированными углеводородами, включая полихлорированные нафталины , была признана из-за множества промышленных инцидентов. [97] В период с 1936 по 1937 год было несколько медицинских случаев и статей, опубликованных о возможной связи между ПХБ и их пагубным воздействием на здоровье. В 1936 году сотрудник Службы общественного здравоохранения США описал жену и ребенка рабочего из Monsanto Industrial Chemical Company, у которых на коже были обнаружены угри и пустулы . Сотрудник приписал эти симптомы контакту с одеждой рабочего после того, как он вернулся с работы. В 1937 году в Гарвардской школе общественного здравоохранения была организована конференция об опасностях , и до 1940 года был опубликован ряд публикаций, касающихся токсичности различных хлорированных углеводородов. [98]
В 1947 году Роберт Браун напомнил химикам, что арохлоры «неприемлемо токсичны»: «Таким образом, максимально допустимая концентрация для 8-часового рабочего дня составляет 1 мг на куб. м [1,0 мг/м 3 ] воздуха. Они также вызывают серьезный и обезображивающий дерматит ». [99]
В 1954 году компания Kanegafuchi Chemical Co. Ltd. ( Kaneka Corporation ) впервые начала производить ПХБ и продолжала это делать до 1972 года. [11] [ нужна страница ]
В 1960-х годах компания Monsanto Chemical Company узнавала все больше о вредном воздействии ПХБ на человека и окружающую среду, согласно внутренним документам, опубликованным в 2002 году, однако производство и использование ПХБ продолжалось с небольшими ограничениями вплоть до 1970-х годов. [100]
В 1966 году шведский химик Сёрен Йенсен определил ПХБ как загрязняющее вещество окружающей среды. [101] Йенсен, согласно статье 1994 года в Sierra , назвал химические вещества ПХБ, которые ранее назывались просто «фенолами» или упоминались под различными торговыми наименованиями, такими как Aroclor, Kanechlor, Pyrenol, Chlorinol и другими. В 1972 году заводы по производству ПХБ существовали в Австрии, Западной Германии , Франции, Великобритании, Италии, Японии, Испании, СССР и США. [11] [ нужна страница ]
В начале 1970-х годов Уорд Б. Стоун из Департамента охраны окружающей среды штата Нью-Йорк (NYSDEC) впервые опубликовал свои выводы о том, что ПХБ вытекали из трансформаторов и загрязняли почву у подножия опор линий электропередач.
Были выдвинуты обвинения в том, что Industrial Bio-Test Laboratories занимались фальсификацией данных при тестировании, связанном с ПХБ. [102] [103] [104] [105] В 2003 году Monsanto и Solutia Inc. , корпоративное ответвление Monsanto, достигли соглашения на сумму 700 миллионов долларов США с жителями Уэст-Эннистона , штат Алабама, которые пострадали от производства и сброса ПХБ. [77] [106] В ходе судебного разбирательства, длившегося шесть недель, присяжные пришли к выводу, что «Monsanto вела себя возмутительно и возложили на корпорации и ее корпоративных правопреемников ответственность по всем шести пунктам, которые они рассмотрели, включая халатность, неудобства, распущенность и сокрытие правды». [79]
Существующие продукты, содержащие ПХБ, которые являются «полностью закрытыми применениями», такие как изоляционные жидкости в трансформаторах и конденсаторах, жидкости для вакуумных насосов и гидравлические жидкости , разрешено использовать в США. [107] Общественная, юридическая и научная обеспокоенность по поводу ПХБ возникла из исследований, указывающих на то, что они, вероятно, являются канцерогенами, имеющими потенциал неблагоприятного воздействия на окружающую среду и, следовательно, нежелательными в качестве коммерческих продуктов. Несмотря на активные исследования, охватывающие пять десятилетий, обширные регулирующие действия и эффективный запрет на их производство с 1970-х годов, ПХБ по-прежнему сохраняются в окружающей среде и остаются в центре внимания. [11] [ нужна страница ]
В 1999 году произошло дело о диоксине , когда 50 кг трансформаторных масел ПХБ были добавлены в запас переработанного жира, используемого для производства 500 тонн кормов для животных, что в конечном итоге затронуло около 2500 ферм в нескольких странах. [108] [109] Название «Диоксиновое дело» было придумано из-за ранней ошибочной диагностики диоксинов как основных загрязнителей, когда на самом деле они оказались относительно небольшой частью загрязнения, вызванного термическими реакциями ПХБ. Модель конгенеров ПХБ предполагала, что загрязнение было из смеси Aroclor 1260 и 1254. Более 9 миллионов кур и 60 000 свиней были уничтожены из-за загрязнения. Степень воздействия на здоровье человека обсуждалась, отчасти из-за использования различных методов оценки риска. Одна группа предсказала увеличение частоты рака и увеличение частоты неврологических проблем у тех, кто подвергся воздействию в младенчестве. Второе исследование показало, что канцерогенные эффекты маловероятны и что основной риск будет связан с последствиями для развития вследствие воздействия во время беременности и у новорожденных. [109] Два бизнесмена, которые сознательно продали загрязненный кормовой ингредиент, получили два года условно за свою роль в кризисе. [110]
Итальянская компания Caffaro, расположенная в Брешии , специализировалась на производстве ПХБ с 1938 по 1984 год после приобретения у Monsanto исключительных прав на использование патента в Италии. [111] Загрязнение, вызванное этой фабрикой, и случай с Эннистоном в США являются крупнейшими известными в мире случаями загрязнения ПХБ воды и почвы с точки зрения количества рассеянного токсичного вещества, размера загрязненной территории, количества вовлеченных людей и продолжительности производства.
Значения, сообщаемые местным органом здравоохранения (ASL) Брешии с 1999 года, в 5000 раз превышают пределы, установленные министерским указом 471/1999 (уровни для жилых районов, 0,001 мг/кг). В результате этого и других расследований в июне 2001 года в прокуратуру Брешии была подана жалоба на экологическую катастрофу. Исследования взрослого населения Брешии показали, что у жителей некоторых городских районов, бывших рабочих завода и потребителей загрязненных продуктов питания уровни ПХБ в организме во многих случаях в 10–20 раз превышают контрольные значения в сопоставимых общих группах населения. [112] [ необходима медицинская цитата ] ПХБ попали в продукты питания человека от животных, пасущихся на загрязненных пастбищах вблизи завода, особенно в местной телятине, которую в основном едят семьи фермеров. [113] У подвергшейся воздействию популяции наблюдался повышенный риск неходжкинской лимфомы , но не других специфических видов рака. [114]
В 1968 году смесь диоксинов и ПХБ попала в масло из рисовых отрубей, произведенное на севере Кюсю . Загрязненное кулинарное масло вызвало заболевание более 1860 человек. Симптомы были названы болезнью Юсё . [59]
На Окинаве в 1987 году были зарегистрированы высокие уровни загрязнения ПХБ в почве на авиабазе Кадена, составляющие тысячи частей на миллион, что является одним из самых высоких уровней, обнаруженных среди всех загрязненных мест в мире. [115]
В декабре 2008 года ряд ирландских новостных источников сообщили, что тестирование выявило «чрезвычайно высокие» уровни диоксинов (по токсическому эквиваленту ) в свиных продуктах, которые в 80–200 раз превышают верхний безопасный предел ЕС в 1,5 пг WHO-TEQ DFP /мкг, т.е. от 0,12 до 0,3 частей на миллиард. [116] [117]
Брендан Смит , министр сельского хозяйства, рыболовства и продовольствия, заявил, что загрязнение свинины было вызвано загрязненным ПХБ кормом, который использовался на 9 из 400 свиноферм Ирландии, и в этом был замешан только один поставщик кормов. [116] [118] Смит добавил, что 38 мясных ферм также использовали тот же загрязненный корм, но эти фермы были быстро изолированы, и загрязненная говядина не попала в пищевую цепочку. [119] Хотя загрязнение было ограничено всего 9 свинофермами, ирландское правительство потребовало немедленного изъятия и утилизации всех содержащих свинину продуктов, произведенных в Ирландии и закупленных с 1 сентября 2008 года. Этот запрос на изъятие свиных продуктов был подтвержден в пресс-релизе Управления по безопасности пищевых продуктов Ирландии 6 декабря. [120]
Предполагается, что инцидент произошел из-за загрязнения мазута, используемого в сушильной горелке на одном из предприятий по переработке кормов, ПХБ. В результате сгорания образовалась высокотоксичная смесь ПХБ, диоксинов и фуранов , которая попала в произведенный корм и впоследствии была скормлена большому количеству свиней. [121]
В Кении в 2010-х годах было зарегистрировано несколько случаев продажи ворами трансформаторного масла , украденного из электрических трансформаторов , операторам придорожных киосков с едой для использования во фритюре . Сообщается, что при использовании для жарки трансформаторное масло хранится гораздо дольше, чем обычное кулинарное масло . Недостатком такого неправильного использования трансформаторного масла является угроза здоровью потребителей из-за наличия ПХБ. [122]
Химический завод Chemko в Стражске (восточная Словакия ) был важным производителем полихлорированных бифенилов для бывшего коммунистического блока ( СЭВ ) до 1984 года. Chemko загрязнил большую часть восточной Словакии, особенно отложения реки Лаборец и водохранилища Земплинска Ширава . [123] [124]
В период с 1962 по 1983 год компания Iskra Kondenzatorji в Семиче ( Белая Крайна , Юго-Восточная Словения ) производила конденсаторы с использованием ПХБ. Из-за сточных вод и неправильно утилизированных отходов эта территория (включая реки Крупа и Лахинджа ) стала сильно загрязненной ПХБ. Загрязнение было обнаружено в 1983 году, когда река Крупа должна была стать источником водоснабжения. Тогда территория была санирована, но почва и вода по-прежнему сильно загрязнены. Следы ПХБ были обнаружены в продуктах питания (яйца, коровье молоко, грецкие орехи), и Крупа по-прежнему является самой загрязненной ПХБ рекой в мире.
Несколько видов китообразных имеют очень высокие средние концентрации ПХБ в жире , которые, вероятно, вызывают сокращение популяции и подавляют ее восстановление. Было обнаружено, что у полосатых дельфинов , бутылконосых дельфинов и косаток средние уровни значительно превышают все известные пороги токсичности ПХБ для морских млекопитающих. Западная часть Средиземного моря и юго-запад Пиренейского полуострова были определены как «горячие точки». [125]
Monsanto производила ПХБ на своем химическом заводе в Ньюпорте , Южный Уэльс, до середины-конца 1970-х годов. В этот период отходы, включая ПХБ, с завода в Ньюпорте сбрасывались в заброшенный карьер около Грос-Фаена , к западу от Кардиффа , и на свалку Пенхрос [126], откуда они продолжают поступать в сбросы сточных вод. [127]
Monsanto была единственной компанией, производившей ПХБ в США. Ее производство было полностью остановлено в 1977 году. (Kimbrough, 1987, 1995) [9] 25 ноября 2020 года окружной судья США Фернандо М. Олгин отклонил предложенное урегулирование в размере 650 миллионов долларов от Bayer, компании, которая приобрела Monsanto в 2018 году, и разрешил продолжить судебные иски, связанные с Monsanto, в отношении ПХБ. [128]
ПХБ, поступившие из химической компании Monsanto в Эннистоне , штат Алабама, были сброшены в ручей Сноу-Крик, который затем распространился на ручей Чокколокко , а затем на озеро Логан-Мартин . [129] В начале 2000-х годов местные землевладельцы, в том числе на озере Логан-Мартин и водохранилище Лэй (ниже по течению реки Куса ), подали коллективные иски за загрязнение ПХБ. Дональд Стюарт, бывший сенатор от Алабамы, впервые узнал о беспокойстве сотен жителей западного Эннистона после того, как представлял церковь, к которой Monsanto обратилась с предложением продать ее собственность. Стюарт стал пионером и ведущим адвокатом в первом и большинстве дел против Monsanto и сосредоточился на жителях в непосредственной близости от завода, как известно, наиболее загрязненном районе. Позже к ним присоединились другие адвокаты, чтобы подать иски от имени тех, кто находится за пределами основной непосредственной близости от завода; одним из них был покойный Джонни Кокран .
В 2007 году самые высокие уровни загрязнения оставались сосредоточенными в ручьях Сноу и Чокколокко. [130] Концентрации в рыбе снизились и продолжают снижаться с течением времени; однако нарушение осадка может повторно поднять ПХБ из осадка обратно в толщу воды и пищевую сеть.
Залив Сан-Франциско был загрязнен ПХБ, «наследием ПХБ, широко распространенным по поверхности суши водораздела, глубоко смешанным с осадком залива и загрязняющим пищевую сеть залива». [131] Уровни ПХБ в рыбе и моллюсках превышают пороговые значения для безопасного потребления. Знаки вокруг залива предупреждают рыболовов о том, каких видов следует избегать. Государственные регуляторы качества воды устанавливают общую максимальную суточную нагрузку для ПХБ, требуя от городских и окружных правительств вокруг залива внедрения мер контроля для ограничения ПХБ в городских стоках. [132] Важной частью второй, пересмотренной версии этого разрешения было требование к муниципалитетам установить зеленую инфраструктуру с целью снижения уровней загрязняющих веществ в ливневых водах. [133]
В Нью-Хейвене , выведенная из эксплуатации Английская станция имеет высокую концентрацию загрязнения ПХБ из-за химикатов, используемых в работе завода. Это, наряду с загрязнением асбестом , сделало очистку и снос заброшенного участка чрезвычайно сложными. Загрязнение ПХБ распространилось на почву и реку, где местные жители иногда ловят рыбу, не подозревая об опасности. [134] [135] [136]
В 1976 году экологи обнаружили ПХБ в иле в гавани Уокиган , на юго-западном конце озера Мичиган . Им удалось проследить источник ПХБ до Outboard Marine Corporation, которая производила лодочные моторы рядом с гаванью. К 1982 году суд обязал Outboard Marine Corporation опубликовать количественные данные, касающиеся их сброшенных отходов ПХБ. В данных говорилось, что с 1954 года они выбросили в окружающую среду 100 000 тонн ПХБ, и что в иле содержалось ПХБ в концентрациях до 50%. [137] [138] [ самостоятельно опубликованный источник? ]
В 1989 году во время строительства около моста Зилуоки рабочие обнаружили неизведанную свалку, содержащую отходы, загрязненные ПХБ, очистка которой обошлась в 100 000 долларов. [139]
Большая часть района Великих озер в 1988 году все еще была сильно загрязнена ПХБ, несмотря на обширные работы по рекультивации. [140]
С конца 1950-х по 1977 год компания Westinghouse Electric использовала ПХБ при производстве конденсаторов на своем заводе в Блумингтоне , штат Индиана. Отбракованные конденсаторы вывозились и вывозились на местные свалки и полигоны, включая Bennett's Dump, Neal's Landfill и Lemon Lane Landfill. [141] Рабочие также сливали масло ПХБ в заводские стоки, что загрязняло городские очистные сооружения. [142] Город Блумингтон раздавал шлам местным фермерам и садоводам, создавая от 200 до 2000 участков, которые остаются нерешенными.
По оценкам, более 1000 тонн ПХБ были сброшены в округах Монро и Оуэн . [ необходима цитата ] Хотя федеральные и государственные органы работали над экологической реабилитацией участков , многие районы остаются загрязненными. Высказывались опасения относительно удаления ПХБ из карстового известнякового рельефа и возможных вариантов утилизации. На сегодняшний день дело о суперфонде ПХБ Westinghouse Bloomington не имеет восстановительного расследования/технико-экономического обоснования (RI/FS) и записи решения (ROD), хотя Westinghouse подписала постановление о согласии Министерства юстиции США в 1985 году. [141] Постановление о согласии 1985 года требовало от Westinghouse построить мусоросжигательный завод, который будет сжигать материалы, загрязненные ПХБ. Однако из-за общественного несогласия с мусоросжигательным заводом штат Индиана принял ряд законов, которые задержали и заблокировали его строительство. Стороны соглашения о согласии начали изучать альтернативные средства правовой защиты в 1994 году для шести основных участков, загрязненных ПХБ, указанных в соглашении о согласии. Сотни участков остаются необработанными по состоянию на 2014 год. Округ Монро никогда не будет свободен от ПХБ, как отмечено в программе Университета Индианы 2014 года о местном загрязнении. [141]
15 февраля 2008 года округ Монро одобрил план по очистке трех оставшихся загрязненных участков в городе Блумингтон, стоимостью 9,6 млн долларов для CBS Corp. , преемника Westinghouse. В 1999 году Viacom купила CBS, поэтому они в настоящее время являются ответственной стороной за участки ПХБ. [143]
Питтсфилд , на западе Массачусетса, был домом для трансформаторов, конденсаторов и электрогенерирующего оборудования General Electric (GE) . Электрогенерирующее подразделение производило и ремонтировало оборудование, которое использовалось для питания электросетей по всей стране. Масло, загрязненное ПХБ, регулярно мигрировало с промышленного завода GE площадью 254 акра (1,03 км2 ) , расположенного в самом центре города, в окружающие грунтовые воды, близлежащее озеро Силвер и реку Хаусатоник , которая протекает через Массачусетс, Коннектикут и вниз к проливу Лонг-Айленд. [144] Твердый материал, содержащий ПХБ, широко использовался в качестве засыпки, включая старицы реки Хаусатоник. Рыба и водоплавающие птицы, которые обитают в реке и вокруг нее, содержат значительные уровни ПХБ и небезопасны для употребления в пищу. [145] Агентство по охране окружающей среды обозначило завод в Питтсфилде и несколько миль реки как участок Суперфонда в 1997 году и приказало GE восстановить участок. EPA и GE начали очистку территории в 1999 году. [144]
В гавани Нью-Бедфорд , которая является объектом, включенным в список Суперфонда, [146] были обнаружены одни из самых высоких концентраций ПХБ в отложениях в морской среде. [147] Очистка территории началась в 1994 году и в основном завершена к 2020 году. [146]
Расследование исторических свалок отходов в районе Блисс-Корнер выявило наличие ПХБ, среди других опасных материалов, захороненных в почве и отходах. [148]
В 1982 году Martha C. Rose Chemical Inc. начала переработку и утилизацию материалов, загрязненных ПХБ, в Холдене, штат Миссури , небольшом сельском сообществе примерно в 40 милях (64 км) к востоку от Канзас-Сити. С 1982 по 1986 год около 750 компаний, включая General Motors Corp., Commonwealth Edison, Illinois Power Co. и West Texas Utilities, отправили миллионы фунтов материалов, загрязненных ПХБ, в Холден для утилизации. [149] Вместо этого, по словам прокуроров, компания начала хранить загрязненные материалы, фальсифицируя свои отчеты в EPA, чтобы показать, что они были удалены. После того, как следователи узнали об обмане, Rose Chemical была закрыта и подала заявление о банкротстве. Объект стал крупнейшим в стране местом захоронения химических ПХБ. [150] За четыре года работы компании Агентство по охране окружающей среды провело четыре проверки и наложило штрафы на сумму 206 000 долларов, но собрать удалось только 50 000 долларов. [151]
После закрытия завода государственное агентство по охране окружающей среды обнаружило загрязнение ПХБ в ручьях около завода и в илах городских очистных сооружений. Склад площадью 100 000 квадратных футов и неизвестное количество загрязненной почвы и воды вокруг участка пришлось очистить. Большую часть поверхностного мусора, включая около 13 миллионов фунтов загрязненного оборудования, каркасов и цистерн с загрязненным маслом, пришлось убрать. [152] Уолтер С. Кэролан, владелец Rose Chemical, и еще пять человек признали себя виновными в 1989 году в совершении мошенничества или подделке документов. Кэролан и двое других руководителей отбыли наказание менее 18 месяцев; остальные получили штрафы и были помещены на испытательный срок. Расходы на очистку участка оцениваются в 35 миллионов долларов. [152]
На двух пусковых установках на авиабазе Мальмстром были выявлены уровни ПХБ, превышающие пороговые значения, рекомендованные Агентством по охране окружающей среды, когда в 2023 году началось широкомасштабное взятие проб на действующих базах межконтинентальных баллистических ракет США для решения конкретных проблем, связанных с раком. [153]
Загрязнение реки Гудзон в значительной степени связано со сбросом ПХБ компанией General Electric с 1947 по 1977 год. За эти годы компания GE сбросила в реку Гудзон около 1,3 миллиона фунтов ПХБ. ПХБ поступили с двух заводов компании по производству конденсаторов в Хадсон-Фолс и Форт-Эдвард , штат Нью-Йорк. Это загрязнение вызвало ряд вредных последствий для дикой природы и людей, которые едят рыбу из реки или пьют воду. [154] В 1984 году Агентство по охране окружающей среды объявило 200-мильный (320-километровый) участок реки от Хадсон-Фолс до Нью-Йорка объектом Суперфонда, требующим очистки. [155] Масштабные восстановительные мероприятия на реке начались в 1970-х годах с внедрения разрешений на сброс сточных вод и последующего контроля или сокращения сбросов сточных вод, а также операций по удалению осадка, которые продолжались и в 21 веке. [156]
Love Canal — район в Ниагарском водопаде , штат Нью-Йорк, который был сильно загрязнен токсичными отходами, включая ПХБ. [157] Eighteen Mile Creek в Локпорте , штат Нью-Йорк, является объектом Superfund Агентства по охране окружающей среды для борьбы с загрязнением ПХБ. [158]
Загрязнение ПХБ в здании Государственного управления в Бингемтоне стало причиной того, что сейчас считается первой внутренней экологической катастрофой в Соединенных Штатах. [159] В 1981 году взрыв трансформатора в подвале привел к выбросу ПХБ по всему 18-этажному зданию. [160] Загрязнение было настолько сильным, что из-за очистных работ здание пришлось закрыть на 13 лет. [161] [162]
Один из крупнейших преднамеренных разливов ПХБ в истории Америки произошел летом 1978 года, когда 31 000 галлонов (117 м3) масла, загрязненного ПХБ, были незаконно распылены компанией Ward PCB Transformer Company полосами шириной 3 фута (0,91 м) вдоль обочин около 240 миль (390 км) обочин шоссе Северной Каролины в 14 округах и на военной базе Форт-Либерти . Преступление, известное как « полночные сбросы », происходило в течение почти двух недель, когда водители окрашенной в черный цвет автоцистерны ехали по одной стороне сельских шоссе Пьемонта, распыляя отходы, содержащие ПХБ, а затем по другой стороне следующей ночью. [163]
При губернаторе Джеймсе Б. Ханте -младшем государственные служащие установили вдоль загрязненных автомагистралей большие желтые предупреждающие знаки с надписью: «ОСТОРОЖНО: разливы ПХБ вдоль обочин автомагистралей». Считается, что незаконный сброс был мотивирован принятием Закона о контроле за токсичными веществами (TSCA), который вступил в силу 2 августа 1978 года и увеличил расходы на утилизацию химических отходов.
Через пару недель после преступления Роберт Бернс и его сыновья, Тимоти и Рэндалл, были арестованы за сброс ПХБ вдоль обочин дорог. Бернс был деловым партнером Роберта «Бака» Уорда-младшего из Ward PCB Transformer Company в Роли. Бернс и сыновья признали себя виновными по государственным и федеральным уголовным обвинениям; Бернс получил от трех до пяти лет тюремного заключения. Уорд был оправдан по государственным обвинениям в сбросе, но был приговорен к 18 месяцам тюремного заключения за нарушение TSCA. [163]
Очистка и утилизация придорожных ПХБ вызвали споры, поскольку план губернатора по сбору придорожных ПХБ и захоронению их на свалке в сельском округе Уоррен вызвал резкое противодействие со стороны местных жителей в 1982 году. [163]
В октябре 2013 года по просьбе Департамента здравоохранения и контроля за окружающей средой Южной Каролины (SCDHEC) город Шарлотт , Северная Каролина, решил прекратить сброс осадка сточных вод на землю, пока власти исследуют источник загрязнения ПХБ. [164] В феврале 2014 года город Шарлотт признал, что ПХБ также попали в их станции очистки сточных вод. [165]
После того, как в 2013 году SCDHEC издал чрезвычайные правила, [166] город Шарлотт обнаружил высокие уровни ПХБ, поступающих на его очистные сооружения сточных вод, где сточные воды преобразуются в канализационный ил. [165] Сначала город отрицал, что у него была проблема, затем признал, что «событие» произошло в феврале 2014 года, а в апреле — что проблема возникла гораздо раньше. [164] [167] Город заявил, что его самый первый тест с недавно измененным методом тестирования выявил очень высокие уровни ПХБ в его фермерском удобрении из канализационного ила. Из-за широкого использования загрязненного ила SCDHEC впоследствии выпустил рекомендации по ПХБ для рыб почти для всех ручьев и рек, граничащих с фермерскими полями, которые были внесены с городскими отходами. [168]
Клайдский раковый кластер (также известный как раковый кластер округа Сандаски) — это детский раковый кластер , который затронул многие семьи в Клайде , штат Огайо, и близлежащих районах. ПХБ были обнаружены в почве в общественном парке в районе ракового кластера. [169]
В Акроне , штат Огайо, почва была загрязнена, а вредные пары, содержащие ПХБ, попали в воздух в результате демонтажа электрического трансформатора с 1930-х по 1960-е годы. [170]
С 1955 по 1977 год завод Sangamo Weston в Пикенсе, Южная Каролина, использовал ПХБ для производства конденсаторов и сбросил 400 000 фунтов загрязненных ПХБ сточных вод в ручей Twelve Mile Creek. В 1990 году Агентство по охране окружающей среды объявило 228 акров (0,92 км 2 ) участка конденсаторного завода, его свалки и загрязненный водораздел, который простирается почти на 1000 акров (4,0 км 2 ) вниз по течению до озера Хартвелл, участком Superfund . Две плотины на ручье Twelve Mile Creek должны быть удалены, и 22 февраля 2011 года началась разборка первой из двух плотин. Часть загрязненного осадка удаляется с участка и вывозится, в то время как другой осадок закачивается в ряд отстойников. [171] [172]
В 2013 году государственные природоохранные органы издали редкий чрезвычайный приказ, запрещающий захоронение или складирование на свалках всех канализационных осадков , поскольку они содержали очень высокие уровни ПХБ. Проблема не была обнаружена, пока тысячи акров сельскохозяйственных земель в штате не были загрязнены опасным осадком. Было начато уголовное расследование для установления виновника этого преступления. [173]
По состоянию на 2015 год несколько водоемов в штате Вашингтон были загрязнены ПХБ, включая реку Колумбия , реку Дувамиш , озеро Грин , озеро Вашингтон , реку Оканоган , залив Пьюджет-Саунд , реку Спокан , реку Уолла-Уолла , реку Уэнатчи и реку Якима . [174] Исследование штата Вашингтон, опубликованное в 2011 году, показало, что двумя крупнейшими источниками поступления ПХБ в реку Спокан были ливневые воды города Спокан (44%) и муниципальные и промышленные сбросы (20%). [175]
ПХБ попали в окружающую среду через краску, гидравлические жидкости, герметики, чернила и были обнаружены в речных отложениях и дикой природе. Коммунальные службы Спокана потратят 300 миллионов долларов, чтобы предотвратить попадание ПХБ в реку в ожидании федерального крайнего срока 2017 года. [176] В августе 2015 года Спокан присоединился к другим городам США, таким как Сан-Диего и Сан-Хосе , Калифорния, и Вестпорт , Массачусетс, в требовании возмещения ущерба от Monsanto. [177]
С 1954 по 1971 год в реку Фокс в Эпплтоне, штат Висконсин , сбрасывались ПХБ от Appleton Paper/NCR, PH Gladfelter, Georgia-Pacific и других известных местных предприятий по производству бумаги. Департамент природных ресурсов Висконсина оценивает, что после очистки сточных вод сбросы ПХБ в реку Фокс из-за производственных потерь составили от 81 000 кг до 138 000 кг. (от 178 572 фунтов до 304 235 фунтов). Производство копировальной бумаги и ее побочных продуктов привело к сбросу в реку. Очистка реки Фокс продолжается. [178]
Полихлорированные бифенилы были обнаружены в организмах, живущих в Марианской впадине в Тихом океане . Уровни достигали 1900 нанограммов на грамм ткани амфипод в анализируемых организмах. [179]
В 1972 году правительство Японии запретило производство, использование и импорт ПХБ. [11] [ нужна страница ]
В 1973 году в Швеции было запрещено использование ПХБ в «открытых» или « рассеивающих » источниках (таких как пластификаторы в красках и цементах, литьевые агенты, огнезащитные покрытия для тканей и термостабилизирующие добавки для электроизоляции из ПВХ, клеи , краски и гидроизоляция, железнодорожные шпалы ).
В 1981 году Великобритания запретила закрытое использование ПХБ в новом оборудовании, и почти весь синтез ПХБ в Великобритании был прекращен; закрытое использование в существующем оборудовании, содержащем более 5 литров ПХБ, не прекращалось до декабря 2000 года. [180]
В 1976 году обеспокоенность токсичностью и стойкостью (химической стабильностью) ПХБ в окружающей среде привела к тому , что Конгресс США запретил их внутреннее производство с 1 января 1978 года в соответствии с Законом о контроле за токсичными веществами . [181] [182] Для реализации закона Агентство по охране окружающей среды запретило новое производство ПХБ, но выпустило правила, которые разрешали их дальнейшее использование в электрооборудовании по экономическим причинам. [183] Агентство по охране окружающей среды начало выпускать правила использования и утилизации ПХБ в 1979 году. [184] Агентство выпустило руководства по безопасному удалению и утилизации ПХБ из существующего оборудования. [185]
Агентство по охране окружающей среды определило «максимальный целевой уровень загрязнения» для общественных систем водоснабжения как ноль, но из-за ограничений технологий очистки воды фактическим регулируемым уровнем ( максимальный уровень загрязнения ) является уровень в 0,5 частей на миллиард. [186]
ПХБ были технически привлекательны из-за своей инертности, которая включает их устойчивость к горению. Тем не менее, они могут быть эффективно уничтожены путем сжигания при 1000 °C. При сжигании при более низких температурах они частично преобразуются в более опасные непреднамеренные стойкие органические загрязнители, включая полихлорированные дибензофураны и дибензо-п-диоксины. При правильном проведении продуктами сгорания являются вода, диоксид углерода и хлористый водород . В некоторых случаях ПХБ сжигаются в виде раствора в керосине. ПХБ также уничтожаются путем пиролиза в присутствии карбонатов щелочных металлов . [2]
Термическая десорбция очень эффективна при удалении ПХБ из почвы. [187]
ПХБ довольно химически неактивны, это свойство привлекательно для его применения в качестве инертного материала. Они устойчивы к окислению . [ самостоятельно опубликованный источник? ] [ необходима цитата ] Существует множество химических соединений для разрушения или восстановления ПХБ. Обычно ПХБ разлагаются основными смесями гликолей , которые замещают часть или весь хлорид. Также эффективны восстановители, такие как натрий или нафталин натрия . [2] Витамин B12 также показал себя многообещающим. [188]
Использование микроорганизмов для разложения ПХБ из загрязненных участков, основанное на совместном метаболизме нескольких микроорганизмов, известно как биоремедиация полихлорированных бифенилов . Некоторые микроорганизмы разлагают ПХБ, уменьшая связи C-Cl. Микробное дехлорирование, как правило, действует довольно медленно по сравнению с другими методами. Ферменты, извлеченные из микробов, могут проявлять активность ПХБ. В 2005 году Shewanella oneidensis биоразложила высокий процент ПХБ в образцах почвы. [189] Низковольтный ток может стимулировать микробное разложение ПХБ. [190]
Существуют исследования, показывающие, что некоторые лигнолитические грибы могут разлагать ПХБ. [191]
Ремедиация или удаление ПХБ из эстуарных и прибрежных речных отложений довольно затруднено из-за вышележащей толщи воды и возможности повторного взвешивания загрязняющих веществ во время процесса удаления. Наиболее распространенным методом извлечения ПХБ из отложений является выемка грунта и утилизация отложений на свалке. Этот метод вызывает беспокойство по ряду причин, а именно, что он несет риск повторного взвешивания химикатов при нарушении отложений, и этот метод может быть очень вредным для экосистем. [192]
Потенциально экономически эффективным и малорисковым методом рекультивации является биоремедиация. Биоремедиация подразумевает использование биоты для рекультивации отложений. Фиторемедиация, использование растений для рекультивации почв, оказалась эффективной для широкого спектра загрязняющих веществ, таких как ртуть, ПХБ и ПАУ в наземных почвах. [193] Многообещающее исследование, проведенное в гавани Нью-Бедфорд, показало, что Ulva rigida , тип морских водорослей, распространенных во всем мире, эффективен для удаления ПХБ из отложений. [194] Во время типичного цветения в гавани Нью-Бедфорд U. rigida образует толстый мат, который лежит поверх отложений и контактирует с ними. Это позволяет U. rigida поглощать большие количества ПХБ из отложений, при этом концентрации ПХБ в U. rigida достигают 1580 мкг кг −1 в течение 24 часов после цветения. Живая ткань, как правило, поглощала более высокие концентрации ПХБ, чем мертвая ткань, но это не означает, что мертвая ткань также не поглощала большие количества ПХБ.
Полный список 209 конгенеров ПХБ см. в списке конгенеров ПХБ . Обратите внимание, что бифенил, хотя технически и не является конгенером ПХБ из-за отсутствия в нем хлорных заместителей, все еще обычно включается в литературу.
