Токсичность диоксинов и некоторых ядов.

В 1985 г. управление по охране окружающей среды США (ЕРА) опубликовало свою первую официальную оценку риска заболевания раком, вызванным воздействием диоксинов. На основании тестов на животных и соображений о возможных механизмах химической индукции рака было сделано заключение, что доза 0,006 пикограммна килограмм веса человека в день является предельно допустимой дозой для взрослого человека и составляет 320 триллионных частей грамма в день на человека. Такая ежедневная доза приводит к риску возникновения рака с вероятностью один к миллиону в течение жизни. И, следовательно, диоксины должны рассматриваться как одни из наиболее потенциально опасных синтетических канцерогенных химических веществ. ЕРА установило, что люди подвергаются риску заболевания с шансами один на миллион, проживая вблизи участков грунта, уровень загрязнения которого составляет одну часть на миллиард (то есть 1 грамм диоксинов находился в 1000 тоннах грунта).

Длительное воздействие диоксина в ничтожных концентрациях приводит к росту онкологических заболеваний, гибели плода в матке, рождению детей с физическими и психическими уродствами, к снижению и потере иммунитета. Последнее дало основание для броского названия токсикации диоксином - химический СПИД. Недавние исследования в США выявили еще один вид токсикации диоксином - потерю фертильности мужской спермы. Сегодня около 20% американских семей не могут иметь детей, а к XXI веку, по прогнозу, это число может возрасти до 50%. Самая легкая форма токсикации диоксином - потеря способности к длительным физическим и умственным усилиям. В особом положении находятся дети. Их токсикация диоксином начинается с первого глотка материнского молока. В молоке кормилиц содержание диоксина существенно больше, чем в коровьем (у коров лактация - непрерывный процесс). Растворимость диоксина в неполярных углеводородах в 105-107 раз больше, чем в воде. В организме поэтому происходит его концентрирование в жировой ткани, откуда в период лактации диоксин переходят в молоко кормилицы.

Известны четыре основных механизма образования диоксинов при термической переработке отходов. Первый механизм состоит в неполном разложении диоксинов, которые образовались ранее и содержатся в окружающей среде; они поступают вместе с отходами, но из-за неполного разрушения при термической переработке снова попадают в атмосферу. Второй механизм - образование диоксинов в газовой фазе в пламени из углеводородов и хлоридов, таких, как фенол и HCL. Третий механизм подобен второму, однако происходит на частично сгоревшем твердом топливе в зоне горения. Этим трем "высокотемпературным" механизмам формирования диоксинов противодействуют механизмы разрушения, поскольку диоксины не стабильны при температурех выше 800 - 850°С. Четвертый механизм, названый как механизм формирования диоксинов de novo (повторно), наблюдается в дымовых газах на частицах летучей золы при температуре 250 - 450°С. При такой температуре, когда конкурирующие процессы разрушения диоксинов протекают очень медленно, может происходить каталитическое формирование диоксинов. Формирование зависит от пяти факторов:
1) скорости охлаждения газов в диапазоне температур 300 - 400°С;
2) присутствия кислорода;
3) наличия частиц летучей золы;
4) присутствия следовых количеств Cu и Pb;
5) содержания углерода и хлора. Максимум формирования диоксинов по de novo приходится на 400°С.

Существует ряд технологий, которые уменьшают содержание диоксинов при сжигании ТБО, однако ни одна из них не дает 100%-ный эффективности. Значительное подавление формирования диоксинов может состоять в деактивации потенциальных участников их образования, таких, как хлор, кислород или катализаторы. Один из возможных технологических подходов состоит в газификации хлорсодержащих топлив и отходов, когда восстановительная среда блокирует формирование диоксинов. Очистка генераторного газа от золы и галогеноводородов устраняет предпосылки для повторного образования диоксинов при его сжигании.