Гигиенические критерии состояния окружающей среды для полихлорированных бифенилов и терфенилов

Совещание исследовательской группы ВОЗ по разработке гигиенических критериев состояния окружающей среды для полихлорированных бифенилов (ПХБФ) и терфенилов (ПХТФ) проходило в Копенгагене с 20 по 24 октября 1975 г. По поручению Генерального директора и Директора Европейского регионального бюро ВОЗ совещание открыл д-р F. A. Bauhofer, Директор служб здравоохранения Европейского регионального бюро. Группа проанализировала и внесла дополнения ко второму варианту документа по обсуждаемым критериям, а также произвела оценку риска для здоровья, связанного с воздействием указанных выше соединений.

Подготовка первого проекта документа по критериям основывалась на национальных обзорах, посвященных исследованию влияния на здоровье полихлорированных бифенилов, полученных от национальных центров Канады, Федеративной Республики Германии, Финляндии, Франции, Японии, Нидерландов, Новой Зеландии, Швеции, Соединенного Королевства и Соединенных Штатов Америки, сотрудничающих с программой ВОЗ по разработке гигиенических критериев состояния окружающей среды. Д-р J. С. Gage (Лондон, Англия) составил как первый, так и второй проекты документа по критериям, в которых были учтены все замечания, присланные из национальных центров Канады, Чехословакии, Федеративной Республики Германии, Франции, Японии, Новой Зеландии, Швеции, Соединенного Королевства, США и СССР; были получены также замечания от Организации Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО), Вена, Продовольственной и Сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), Рим, и от Организации Объединенных Наций по вопросам просвещения, науки и культуры (ЮНЕСКО), Париж, от Организации экономического сотрудничества и развития, Париж, и от Директората здравоохранения Комиссии европейских сообществ, Люксембург.

По запросу Секретариата были также получены замечания от д-ра К. Kojima, Япония, д-ра D. S. May, Соединенное Королевство, и д-ра V. Zitko, Канада.

Сотрудничество упомянутых выше национальных учреждений, международных организаций и отдельных специалистов заслуживает самой высокой оценки. Без их помощи документ не мог быть завершен.

Настоящий документ основан главным образом на оригинальных публикациях, перечисленных в списке литературы. Кроме этого, использовались и совсем свежие публикации, носившие характер обзоров по проблеме полихлорированных бифенилов в аспекте влияния последних на окружающую среду и здоровье. Сюда вошли обзоры, подготовленные Комиссией европейских сообществ (1974), Министерством здравоохранения, образования и социального обеспечения США (1972), Международным агентством по изучению рака (1974), Международным советом по использованию моря (1974), Jensen (1974), Kirnbrough (1974), Обзор Шведского национального совета по охране окружающей среды (1973), Обзор группы экспертов по вредным микроэлементам (1972), документы USDA/USDC/EPA/FDA/USDA (1972) и Рабочей группы ВОЗ (1973).

Подробности, касающиеся программы ВОЗ по разработке гигиенических критериев состояния окружающей среды, а также определений некоторых терминов, часто употребляемых в данном документе, содержатся в общем вступлении к Программе ВОЗ по разработке указанных критериев, опубликованной в данном материале, посвященной гигиеническим критериям состояния окружающей среды для ртути (Гигиенические критерии состояния окружающей среды 1, Женева, Всемирная организация здравоохранения, 1979).

Гигиенические критерии состояния окружающей среды
Совместное издание Программы ООН по окружающей среде и Всемирной организации здравоохранения

1. КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Введение

Промышленное производство полихлорированных бифенилов (ПХБФ) началось в 1930 г. и уже в 1930-е годы были зарегистрированы случаи отравлений. Характер возникающих при этом профессиональных заболеваний характеризовался поражениями кожи с угревидными высыпаниями, иногда с поражением печени, и в некоторых случаях с фатальным исходом. Проведенные мероприятия по технике безопасности предотвратили дальнейшие вспышки заболеваний, связанных с производством ПХБФ, но, начиная с 1963 г., появились случаи отравлений на японских предприятиях по производству конденсаторов.

Распределение ПХБФ в окружающей среде оставалось неизвестным до тех пор, пока Jensen в 1964 г. не начал изучать причины появления неизвестных пиков во время газожидкостного хроматографического разделения проб хлорор-гаппческих пестицидов, отобранных в окружающей среде. В 1966 г. ему и его сотрудникам удалось приписать этот феномен присутствию ПХБФ. С этого времени исследования во многих частях мира открыли широкое распространение ПХБФ в пробах, полученных из окружающей среды.

Случаи серьезных вспышек отравления среди людей и домашних животных вследствие потребления пищи, случайно контаминированной ПХБФ, стимулировали расширение научных исследований токсического действия ПХГЗФ на животных и пищевые цепи. Следствием этого явились ограничения в коммерческом использовании ПХБФ и полихлорированных терфенилов (ПХТФ) и появление правил, предписывающих установление пределов остаточного содержания этих веществ в пище человека и животных.

Влияние ПХБФ и ПХТФ на окружающую среду явилось темой нескольких обзоров, а также обсуждалось на многочисленных совещаниях, проводившихся как на региональном, так и на международном уровнях. Соответствующие публикации упомянуты в предыдущем разделе.

1.2 Краткое изложение проблемы

1.2.1 Химический состав и аналитические аспекты

Промышленное производство ПХБФ и ПХТФ осуществляется путем прямого хлорирования бифенилов и терфенилов, что приводит к образованию смеси компонентов с широким спектром содержания хлора. При этом среднее процентное содержание хлора в получаемом продукте контролируется в процессе производства для обеспечения его заданных технических свойств. Большинство компонентов этих продуктов выделялось с помощью газо-жидкостной хроматографии. Характеристика ПХБФ в готовых смесях осуществлялась после синтеза отдельных компонентов, проводившегося в строго заданных условиях. Имеются также методы анализа проб на ПХБФ и ПХТФ, отбираемых из окружающей среды, однако опыт показал, что для определения остаточного содержания этих веществ ниже 1 мг/кг следует прибегать к межлабораторным совместным исследованиям.

Коммерческие смеси ПХБФ содержат различное количество примесей, среди которых были выделены хлорированные дибензофураны и нафталины.

1.2.2 Источники и пути распространения в окружающей среде

Начиная с 1930 г. во всем мире было произведено около 1 млн. т ПХБФ. Из этого количества более половины попало на свалки и поля орошения, где они, по-видимому, оставались стабильными и медленно высвобождались в окружающую среду. Большая часть остального количества попала в окружающую среду вместе с жидкими промышленными отбросами, сбрасываемыми в реки и прибрежные воды, а также за счет утечки из недостаточно герметичных систем или же при испарении в атмосферу во время сжигания материалов, содержащих ПХБФ, на свалках. Главными резервуарами ПХБФ и ПХТФ, которые поступают в окружающую среду, являются в основном иловые отложения в реках и прибрежных водах. ПХБФ и ПХТФ устойчивы в окружающей среде, но небольшая их часть превращается в другие соединения в ходе биологических реакций и, вероятно, путем фотолиза.

1.2.3 Концентрация в окружающей среде

Концентрации ПХБФ в воздухе изменяются в пределах от 50 нг/м3 до менее чем 1 нг/м3. Незагрязненные пресные воды должны содержать менее 0,5 нг/л ПХБФ по сравнению с со-содержанием 50 нг/л в умеренно загрязненных водах и лиманах и 500 нг/л в сильно загрязненных реках. Концентрация в живых организмах зависит от степени локального загрязнения, содержания жира в изучаемых тканях и трофической стадии организмов в пищевых цепях. Самые высокие уровни в тканях были обнаружены в морских экосистемах, с особенно высокими значениями у представителей высших хищников, обитающих в загрязненных областях, хотя в большинстве случаев рыба, выловленная для потребления в пищу человеком, содержала ПХБФ в концентрации менее 0,1 нг/кг мышечной ткани. Что касается распределения ПХБФ в окружающей среде, то данные об этом в настоящее время отсутствуют.

1.2.4 Метаболизм

ПХБФ хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте, легких и через кожу млекопитающих. Они депонируются главным образом в жировой ткани и в какой-то степени преодолевают плацентарный барьер. Выделение из организма млекопитающих происходит главным образом с фекалиями, где ПХБФ присутствует в виде фенольных метаболитов; ПХБФ появляются в грудном молоке неизмененными. У птиц наблюдается значительная экскреция ПХБФ при кладке яиц. Скорость выведения ПХБФ с фекалиями зависит от интенсивности метаболических процессов, которые в большой степени находятся под влиянием числа и характера хлорзамещенных соединений. По мерс того, как ПХБФ проходят биологические пищевые цепи, происходит все увеличивающаяся потеря низ-кохлорированных компонентов благодаря их селективной биотрансформации. Поэтому в жире человека можно обнаружить только следы ПХБФ, содержащие менее 5 атомов хлора на молекулу.

Весьма скудные данные о ПХТФ свидетельствуют о том, что они также хорошо всасываются из желудочно-кишечного тракта и претерпевают селективную биотрансформацию, однако их концентрации в жировой ткани по сравнению с другими тканями обычно меньше тех, которые наблюдаются в случаях ПХБФ.

1.2.5 Степень воздействия на человека

Данные, полученные при использовании жировой ткани человека в нескольких странах, свидетельствуют о том, что в большинстве проб содержание ПХБФ составляет 1 мг/кг или менее, хотя в некоторых странах были получены и более высокие значения. Значительно большие концентрации вплоть до 700 мг/кг были обнаружены в жировой ткани людей, подвергавшихся профессиональному воздействию ПХБФ. Во многих национальных обзорах приводятся концентрации ПХБФ в крови порядка 0,3 мкг/100 мл. Уровни, достигающие 200 мкг/100 мл, были обнаружены у лиц, подвергавшихся профессиональному воздействию ПХБФ, и эти случаи иногда сопровождаются специфическими поражениями кожи. Большинство исследований грудного молока выявило концентрацию ПХБФ порядка 0,02 мг/л, хотя наряду с этим были: зарегистрированы концентрации вплоть до 0,1 мг/л. Результаты весьма немногих определений концентрации ПХТФ в жировой ткани и крови заставляют предполагать, что эти концентрации могут быть подобными наблюдавшимся для ПХБФ.

Проведенные подсчеты по установлению общего суточного поглощения ПХБФ из воздуха, воды и пищи лицами, не подвергающимися профессиональному воздействию, показывают, что эти величины находятся в пределах 5-100 мкг, что, однако, может быть дополнено неизвестным количеством ПХБФ из непищевых источников. Эти подсчеты в известной мере подтверждаются определениями концентрации ПХБФ в грудном молоке.

1.2.6 Экспериментальное изучение воздействия ПХБФ и ПХТФ

Большинство работ по изучению токсичности ПХБФ были выполнены с использованием коммерческих смесей. ПХБФ обладают низкой острой токсичностью, однако они обладают кумулирующим действием по мере увеличения длительности поступления ПХБФ в организм; у млекопитающих наблюдается увеличение печени, которое может переходить в ее повреждение. У крыс и мышей были получены неметастази-рующие неопластические узелковые изменения в печени, некоторые из которых на основе гистологических критериев, полученных в одном исследовании на крысах и одном исследовании на мышах, можно было классифицировать как карциному печени. Обезьяны значительно чувствительнее к ПХБФ, чем крысы, при этом проявления воздействия напоминают симптоматику болезни Юшо (см. раздел 8, с. 75) при одинаковом уровне токсического воздействия. Влияние малых доз на фертильность наблюдалось как у обезьян, так и у норок, т. е. у тех видов, которые являются относительно чувствительными к воздействию ПХБФ.

Другие проявления воздействия ПХБФ включают порфи-рию, иммунодепрессию и нарушение обмена стероидов. Некоторые из этих фактов могут быть отнесены за счет активизации микросомной ферментативной активности, связанной с увеличением печени. Другие виды токсических проявлений могут вызываться примесями, содержащимися в коммерческих продуктах.

Токсическое действие ПХБФ на рыбу не столь сильно по сравнению с некоторыми пестицидами. Отдельные водные беспозвоночные обладают большей чувствительностью к ПХБФ. Сведений о токсичности ПХТФ очень мало.

1.2.7 Клиническое изучение воздействия ПХБФ на человека

Сведения о воздействии ПХБФ на человека были получены в ходе изучения вспышки болезни Юшо в Японии, в ходе которой более 1000 пострадавших имели отчетливо выраженные признаки отравления, произошедшего вследствие потребления рисового масла, контаминированного ПХБФ, попавшего в него из жидкости теплообменника в процессе рафинирования. Наиболее выраженным симптомом были слезоточивость, пигментация кожи и угревидные высыпания, а также поражения дыхательной системы. Дети матерей, страдающих болезнью Юшо, имели меньшие размеры при рождении и появлялись на свет с уже пигментированной кожей. После 6-летнего периода наблюдений кожные симптомы поражения очень медленно уменьшались, в то время как неспецифические симптомы становились более выраженными. Наименьшая расчетная доза ПХБФ, вызывавшая токсический эффект, оказалась равной примерно 0,5 г при поступлении в организм в течение 120 дней, однако так как контаминированное рисовое масло содержало хлорированные дибензофураны в концентрации 5 мг/кг в дополнение к ПХБФ в количестве 2000-3000 мг/кг, нельзя с полной уверенностью утверждать, что наблюдавшиеся симптомы поражения были обязаны только присутствию ПХБФ.

1.2.8 Зависимость доза - эффект

Экспериментальное изучение зависимости доза - эффект показало, что доза ПХБФ 1 мг/кг массы тела/день не оказывает влияния на рост и репродуктивную функцию крыс, у которых может иметь место увеличение печени и обратимая индукция микросомной ферментативной активности при уровне воздействия 1 мг/кг/день, но не 0,1 мг/кг/день. Влияние на репродукцию наблюдалось у обезьян при уровнях поглощения ПХБФ ОКОЛО 0,12 мг/кг/день. У некоторых пациентов с болезнью Юшо симптомы поражения появлялись при уровне поглощения ПХБФ менее 0,1 мг/кг/день.

1.3 Рекомендации для дальнейших исследований

1.3.1 Аналитические методы

Настоятельно необходимо организовать сотрудничество по проведению совместных межлабораторных исследований с Целью разработки методов определения ПХБФ, ПХТФ и хлорированных дибензофуранов. К этой работе следует привлечь все лаборатории, занимающиеся определением этих соединений в пробах, отбираемых из окружающей среды. Необходимо также разработать адекватные стандарты для отдельных хлорированных бифенилов и дибензофуранов.

Необходимо усовершенствовать аналитические методы, включая использование капиллярной газо-жидкостной хроматографии и масс-спектроскопии для определения ПХБФ, ПХТФ, полибромированных бифенилов, полихлорированных дибензофуранов и нафталинов, их метаболитов и продуктов распада.

1.3.2 Загрязнение окружающей среды

Содержание хлорированных дибензофуранов должно определяться в коммерческих смесях ПХБФ, а также в отработавших ПХБФ в существующих и создаваемых теплообменниках, конденсаторах и гидравлических передачах. Возможность образования хлорированных дибензофуранов из ПХБФ в пищевых маслах до и после использования, а также в других пищевых продуктах во время хранения или прогревания требует дальнейших исследований.

Текущее производство, пути использования и методы удаления ПХБФ должны быть тщательно изучены для получения информации о влиянии ПХБФ на окружающую среду в настоящее время. Должны быть изучены скорость утечки ПХБФ со свалок и полей орошения и методы сжигания, чтобы точно установить, какие из компонентов ПХБФ могут уцелеть при недостаточно эффективном сжигании и действительно ли хлорированные дибензофураны и другие соединения высвобождаются в атмосферу.

Необходимо также получить информацию о разложении и судьбе хлорированных дибензофуранов в окружающей среде.

1.3.3 Влияние на здоровье человека

Должно быть изучено поглощение ПХБФ и ПХТФ из всех источников отдельными группами населения; также должна быть сделана попытка проследить источники ПХБФ и ПХТФ в тех компонентах диеты, которые смогут обусловливать наибольшую долю суточного поглощения этих веществ. Требуется провести дальнейшие определения уровней ПХБФ и ПХТФ в жире, крови и грудном молоке; должна быть сделана попытка связать обнаруживаемые уровни с величинами суточного поступления этих веществ в организм.

Необходимо также провести клинические и эпидемиологические обследования индивидуумов, подвергающихся воздействию относительно высоких концентраций ПХБФ и ПХТФ как в условиях производства, так и вследствие особенностей диеты; при этом состояние здоровья изучаемых контингентов должно коррелировать с уровнем экспозиции и содержанием указанных веществ в тканях.

1.3.4 Экспериментальные исследования

Необходимы дальнейшие исследования токсикологии и метаболизма отдельных видов полихлорированных бифенилов, дибензофуранов, нафталинов и других примесей, содержащихся в коммерческих продуктах, на широком разнообразии видов животных, включая приматов, с целью установления природы токсических проявлений, зависимости доза - эффект и определения порогов токсических воздействий. Такие исследования должны быть расширены с включением накожной и ингаляционной экспозиции.

Необходимо предпринять также изучение канцерогенного ц коканцерогенного действия с целью выявления компонентов коммерческих ПХБФ, ответственных за неопластический эффект.

1.3.5 Заменители ПХБФ

Необходимо больше знать о производстве и способах применения ПХБФ, полнбромированных бнфенилов и других возможных заменителей ПХБФ. Если потребуется, подобные продукты должны стать объектом соответствующих токсикологических исследований.