Dioxiny jsou triviální název pro polychlorované deriváty dibenzodioxinu. Název pochází ze zkráceného názvu nejjedovatějšího derivátu tetrachloru - 2,3,7,8-tetrachlordibenzo[b,e]-1,4-dioxinu ; mezi dioxiny patří i sloučeniny s dalšími substituenty - halogenidy. Jsou to kumulativní jedy a patří do skupiny nebezpečných xenobiotik .
Úplný chemický název nejtoxičtějšího zástupce, 2,3,7,8-tetrachlordibenzo[b,e]-1,4-dioxinu , je poměrně dlouhý, proto se často používají zkratky. Mezi tyto zkratky patří: 2,3,7,8-tetrachlordibenzodioxin, 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin, 2,3,7,8-TCDD.
Dioxiny jsou globální ekotoxické látky se silnými mutagenními , imunosupresivními , karcinogenními , teratogenními a embryotoxickými účinky. Jsou slabě štěpeny a hromadí se jak v lidském těle, tak v biosféře planety, včetně vzduchu, vody a potravy. Smrtelná dávka těchto látek dosahuje 10 −6 g na 1 kg živé hmotnosti, což je výrazně (o několik řádů) méně než podobná hodnota u některých bojových chemických látek, např. u somanu , sarinu a tabunu (cca . 10 -3 g/kg).
Důvod toxicity dioxinů spočívá ve schopnosti těchto látek přesně zapadnout do receptorů (např. AHR ) živých organismů a potlačit nebo změnit jejich životní funkce [1] .
Dioxiny, potlačující imunitní systém a intenzivně ovlivňující procesy dělení a specializace buněk, vyvolávají rozvoj onkologických onemocnění . Dioxiny také napadají komplexní dobře fungující práci endokrinních žláz . Zasahují do reprodukčních funkcí, dramaticky zpomalují pubertu a často vedou k ženské a mužské neplodnosti . Způsobují hluboké poruchy téměř všech metabolických procesů , potlačují a narušují práci imunitního systému, což vede ke stavu takzvaného "chemického AIDS".
Nedávné studie potvrdily, že dioxiny způsobují u dětí deformace a vývojové problémy [2] .
Dioxiny se do lidského těla dostávají několika způsoby: 90 procent - s vodou a potravou přes gastrointestinální trakt , zbývajících 10 procent - se vzduchem a prachem přes plíce a kůži . Tyto látky cirkulují v krvi a ukládají se v tukové tkáni a lipidech všech tělesných buněk bez výjimky. Přes placentu [3] a s mateřským mlékem se přenášejí na plod a dítě.
Pro 2,3,7,8-TCDD:
Mnoho novinářských článků uvádí: "Sloučenina 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin neboli (TCDD) je nejnebezpečnější ze 75 známých dioxinů. Jako jed je 150 000krát účinnější než kyanid." Toto tvrzení je převzato z Guinessovy knihy rekordů a je založeno na nesprávném srovnání minimálních smrtelných dávek pro morčata.
Pro dioxiny a dioxinům podobné látky různých struktur byl zaveden „dioxinový index“, což je srovnávací toxicita popsaného dioxinu s nejznámějším 2,3,7,8-TCDD. Obvykle je dioxinový index menší než jedna, i když existují sloučeniny se srovnatelnou a dokonce vyšší toxicitou.
| středa | Jednotka. | USA | Německo | Itálie | SSSR [5] / Rusko |
|---|---|---|---|---|---|
| Atmosférický vzduch obydlených oblastí [6] | pg /m³ | 0,02 | - | 0,04 | 0,5 |
| Vzduch na pracovišti | pg/m³ | 0,13 | - | 0,12 | - |
| Voda | pg/l | 0,013 | 0,01 | 0,05 | 1 [7] |
| Půda zemědělské půdy | ng /kg | 27 | 5 | deset | - |
| Zemědělsky nevyužitá půda | ng/kg | 1000 | - | padesáti | - |
| potravinářské výrobky | ng/kg | 0,001 | - | - | - |
| Mléko (počítáno jako tuk) | ng/kg | - | 1.4 | - | 5.2 |
| Ryby (počítáno na tuk) | ng/kg | - | - | - | 88 |
Dioxiny vznikají jako vedlejší produkt při výrobě herbicidů řady chlorfenol (především deriváty kyselin 2,4-dichlorfenoxyoctové a 2,4,5-trichlorfenoxyoctové a také jejich estery).
Takže například výroba kyseliny 2,4,5-trichlorfenoxyoctové zahrnuje po sobě jdoucí stupně hydrolýzy tetrachlorbenzenu v methanolovém roztoku s alkálií za získání 2,4,5-trichlorfenolátu sodného a následnou alkylaci 2,4,5-trichlorfenolátu sodného s kyselinou chloroctovou; 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-para-dioxin vzniká v obou stupních během vlastní kondenzace 2,4,5-trichlorfenolátu sodného :
Konkrétně během vietnamské války v letech 1961 až 1971, jako součást programu ničení vegetace Ranch Hand , byl Agent Orange použit jako defoliant - směs 2,4-dichlorfenoxyoctové kyseliny ( 2,4-D ) a 2,4 kyselina ,5-trichlorfenoxyoctová ( 2,4,5-T ) obsahující nečistoty polychlorbenzodioxinů. V důsledku toho kvůli vystavení dioxinů trpěl značný počet Vietnamců i vojáků, kteří byli v kontaktu s Agent Orange.
Dioxiny také vznikají jako nežádoucí nečistoty z různých chemických reakcí za vysokých teplot a za přítomnosti chlóru . Hlavními důvody emisí dioxinů do biosféry jsou především využívání vysokoteplotních technologií chlorace a zpracování organochlorových látek a zejména spalování odpadů z výroby. Přítomnost všudypřítomného polyvinylchloridu a dalších polymerů, různých sloučenin chlóru ve zničených odpadcích přispívá k tvorbě dioxinů ve spalinách. Dalším zdrojem nebezpečí je celulózový a papírenský průmysl . Bělení buničiny chlorem je doprovázeno tvorbou dioxinů a řady dalších nebezpečných organochlorových látek.
Pro 2,3,7,8- TCDD : Chemický vzorec C12H4CI4O2 , Molární hmotnost 321,98 ; Teplota tání 320–325 °C (nerozkládá se při teplotách do 750 °C); rozpustnost ve vodě je asi 0,001 %.
Abnormálně vysoké toxické vlastnosti dioxinů jsou spojeny se strukturou těchto sloučenin s jejich specifickými chemickými a fyzikálními vlastnostmi.
V současné době se hledá genetická modifikace některých typů bakterií s cílem zlepšit jejich schopnost absorbovat dioxiny [8] .
Ke stanovení obsahu dioxinů se v současnosti používá také chromatografie - hmotnostní spektrometrie a analýza pomocí biotestů (CALUX).
Výbuch 11. července 1976 v italském městě Seveso v chemické továrně švýcarské společnosti ICMESA vedl k uvolnění oblaku dioxinu do atmosféry. Mrak visel nad průmyslovými předměstími a pak se jed začal usazovat na domech a zahradách. Tisíce lidí začaly mít záchvaty nevolnosti, slábly zraky, rozvinulo se oční onemocnění, při kterém se obrysy předmětů zdály rozmazané a nestálé. Tragické následky incidentu se začaly projevovat za 3-4 dny. Do 14. července byly ambulance Seveso naplněny nemocnými lidmi. Mezi nimi bylo mnoho dětí trpících vyrážkami a hnisajícími vředy. Stěžovali si na bolesti zad, slabost a tupé bolesti hlavy. Pacienti lékaři řekli, že zvířata a ptáci na jejich dvorech a zahradách začali náhle umírat. V letech po nehodě zaznamenaly oblasti kolem továrny dramatický nárůst vrozených vad u novorozenců, včetně rozštěpu páteře (spina bifida ) . Podobné anomálie byly dokumentovány u Vietnamců a potomků amerických veteránů z vietnamské války v důsledku expozice defoliantu Agent Orange .
Existuje celá řada chlorovaných sloučenin, které mají podobné účinky jako dioxin. Mezi tyto látky patří:
Ivshin V.P., Polushin R.V. Dioxiny a dioxinům podobné sloučeniny. - Yoshkar-Ola, 2004