Globálny problém
Perzistentné organické polutanty (POP) sú toxické chemikálie, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú ľudské zdravie a životné prostredie na celom svete. Pretože môžu byť transportované vetrom a vodou, väčšina POPs generovaných v jednej krajine môže ovplyvniť ľudí a voľne žijúce živočíchy ďaleko od miesta, kde sa používajú a uvoľňujú. V prostredí pretrvávajú dlhú dobu a môžu sa hromadiť a prechádzať z jedného druhu na druhý cez potravinový reťazec. S cieľom riešiť tento globálny problém spojili Spojené štáty svoje sily s 90 ďalšími krajinami a Európskym spoločenstvom, aby v máji 2001 podpísali v Štokholme vo Švédsku prelomovú zmluvu Organizácie Spojených národov. V rámci zmluvy, známej ako Štokholmský dohovor, sa krajiny dohodli na znížení alebo odstránení výroby, používania a/alebo uvoľňovania 12 kľúčových POPs (pozri rámček) av rámci dohovoru špecifikovali proces vedeckého preskúmania ďalších obáv, ktoré viedli k pridaniu chemických látok k POPs.
Mnohé z POPs zahrnuté v Štokholmskom dohovore sa už v tejto krajine nevyrábajú. Občania USA a ich biotopy však môžu byť stále ohrozené POPs, ktoré pretrvávajú v životnom prostredí z neúmyselne vyprodukovaných POPs, ktoré sa uvoľňujú v Spojených štátoch, z POPs, ktoré sa uvoľňujú inde a potom sem transportujú (napríklad vetrom alebo vodou), alebo z oboch. Hoci väčšina rozvinutých krajín prijala rázne opatrenia na kontrolu POPs, veľké množstvo rozvojových krajín len nedávno začalo obmedzovať ich produkciu, používanie a uvoľňovanie.
Štokholmský dohovor dodáva nášmu národnému a regionálnemu úsiliu o kontrolu POPs dôležitý globálny rozmer. Hoci Spojené štáty americké ešte nie sú zmluvnou stranou Štokholmského dohovoru, dohovor zohral významnú úlohu pri kontrole škodlivých chemikálií na národnej aj globálnej úrovni. Napríklad EPA a štáty výrazne znížili uvoľňovanie dioxínov a furánov do pôdy, vzduchu a vody z amerických zdrojov. Okrem hodnotenia dioxínov EPA tiež usilovne pracuje na znižovaní DDT z globálnych zdrojov. Spojené štáty americké a Kanada podpísali dohodu o virtuálnej eliminácii perzistentných toxických látok vo Veľkých jazerách s cieľom znížiť emisie toxických látok. Spojené štáty americké tiež podpísali regionálny protokol Európskej hospodárskej komisie Organizácie Spojených národov o perzistentných organických znečisťujúcich látkach v rámci Dohovoru o diaľkovom znečisťovaní ovzdušia prechádzajúcom hranicami štátov, ktorý sa zaoberá POPs a inými chemikáliami podľa Štokholmského dohovoru.
Okrem dohôd týkajúcich sa POPs, na ktorých podpise sa podieľali Spojené štáty americké, poskytli aj bohatú finančnú a technickú podporu krajinám na celom svete, ktoré podporujú znižovanie POPs. Niektoré z týchto iniciatív zahŕňajú zásoby uvoľňovania dioxínov a furánov v Ázii a Rusku a zníženie zdrojov PCB v Rusku.
Čo sú POPs?
Mnohé POPs boli široko používané počas rozmachu priemyselnej výroby po druhej svetovej vojne, keď sa do komerčného využitia dostali tisíce syntetických chemikálií. Mnohé z týchto chemikálií sa ukázali ako prospešné pri kontrole škodcov a chorôb, pestovaní plodín a priemysle. Tie isté chemikálie však mali nepredvídateľné účinky na ľudské zdravie a životné prostredie.
Mnoho ľudí pozná niektoré z najznámejších POPs, ako sú PCB, DDT a dioxíny. POPs zahŕňajú celý rad látok, ktoré zahŕňajú:
Zámerne vyrábané chemikálie, ktoré sa v súčasnosti alebo kedysi používajú v poľnohospodárstve, pri kontrole chorôb, vo výrobe alebo v priemyselných procesoch. Príklady zahŕňajú PCB, ktoré boli užitočné v rôznych priemyselných aplikáciách (napr. v elektrických transformátoroch a veľkých kondenzátoroch, ako hydraulické a teplovýmenné kvapaliny a ako prísady do farieb a mazív) a DDT, ktoré sa v niektorých častiach sveta stále používa na kontrolu komárov prenášajúcich maláriu.
Neúmyselne vyrobené chemikálie, ako sú dioxíny, ktoré sú výsledkom niektorých priemyselných procesov a spaľovania (napríklad spaľovanie komunálneho a medicínskeho odpadu a spaľovanie odpadu na dvore).
Dilema DDT
DDT je pravdepodobne jedným z najznámejších a najkontroverznejších pesticídov, aké boli kedy vyrobené. Odhaduje sa, že od roku 4 sa na celom svete vyrobilo a aplikovalo približne 1940 miliardy libier tejto lacnej a historicky účinnej chemikálie. V Spojených štátoch sa DDT v rokoch 1945 až 1972 vo veľkej miere používalo na poľnohospodárske plodiny, najmä bavlnu. DDT sa tiež používalo na ochranu vojakov pred chorobami prenášanými hmyzom, ako je malária a týfus, počas druhej svetovej vojny a zostáva cenným nástrojom verejného zdravia v častiach verejného zdravia. Intenzívne používanie tejto vysoko perzistentnej chemikálie však viedlo k rozsiahlej kontaminácii životného prostredia a hromadeniu DDT u ľudí a voľne žijúcich živočíchov – fenomén, na ktorý upozornila verejnosť Rachel Carson vo svojej knihe z roku 1962 Silent Spring. Množstvo vedeckých laboratórnych a terénnych údajov teraz potvrdilo výskum zo 1960. rokov XNUMX. storočia, ktorý okrem iných účinkov naznačil, že vysoké hladiny DDE (metabolitu DDT) u niektorých dravých vtákov spôsobili tak dramatické rednutie ich vaječných škrupín, že nemohli splodiť živé potomstvo.
Jedným z druhov vtákov obzvlášť citlivých na DDE bol orol skalný. Obavy verejnosti z úbytku orlov a možnosť ďalších dlhodobých škodlivých účinkov vystavenia DDT ľuďom aj voľne žijúcim živočíchom prinútili Agentúru na ochranu životného prostredia (EPA) zrušiť registráciu DDT v roku 1972. Orol skalný odvtedy zažil jedno z najdramatickejších zotavení druhov v našej histórii.
Cezhraniční cestujúci
Globálny prach: Tento obrázok ukazuje satelitnú snímku prechodu oblaku prachu cez Tichý oceán do Severnej Ameriky. Tento prachový oblak zdvihla búrka v Ázii v apríli 2001. Zobrazený je aj prachový oblak zo severnej Afriky putujúci na západ cez Atlantický oceán.
Hlavným impulzom pre Štokholmský dohovor bolo zistenie kontaminácie POPs v relatívne nedotknutých arktických oblastiach – tisíce kilometrov od akéhokoľvek známeho zdroja. Veľa dôkazov o diaľkovom transporte vzduchom prenášaných plynných látok a častíc do Spojených štátov sa zameriava na prach alebo dym, pretože sú viditeľné na satelitných snímkach. Sledovanie pohybu väčšiny POPs v prostredí je zložité, pretože tieto zlúčeniny môžu existovať v rôznych fázach (napr. ako plyn alebo naviazané na častice vo vzduchu) a môžu sa vymieňať medzi environmentálnymi médiami. Napríklad niektoré POPs môžu byť prenášané mnoho kilometrov, keď sa vyparujú z vody alebo zemského povrchu do ovzdušia, alebo keď sa adsorbujú na častice prenášané vzduchom. Potom sa môžu vrátiť na Zem na časticiach alebo v snehu, daždi alebo hmle. POPs tiež cestujú cez oceány, rieky, jazerá a v menšej miere aj s pomocou živočíšnych nosičov, ako sú migrujúce druhy.
Aké domáce opatrenia boli prijaté na kontrolu POPs?
Spojené štáty americké prijali rázne domáce opatrenia na zníženie emisií POPs. Napríklad žiadny z pôvodných POPs pesticídov uvedených v Štokholmskej konvencii nie je dnes registrovaný na predaj a distribúciu v Spojených štátoch a v roku 1978 Kongres zakázal výrobu PCB a prísne obmedzil používanie zostávajúcich zásob PCB. Okrem toho od roku 1987 EPA a štáty účinne znížili uvoľňovanie dioxínov a furánov do pôdy, vzduchu a vody zo zdrojov v USA. Tieto regulačné opatrenia spolu s dobrovoľným úsilím amerického priemyslu viedli po roku 85 k viac ako 1987-percentnému poklesu celkového uvoľňovania dioxínov a furánov zo známych priemyselných zdrojov. Aby lepšie porozumeli rizikám spojeným s uvoľňovaním dioxínov, EPA vykonala komplexné prehodnotenie dioxínovej vedy a bude hodnotiť ďalšie opatrenia, ktoré by mohli ďalej chrániť ľudské zdravie a životné prostredie.
Zastavenie používania DDT
V priebehu rokov USA podnikli niekoľko krokov na obmedzenie používania DDT:
1969: Po preštudovaní perzistencie zvyškov DDT v životnom prostredí ministerstvo poľnohospodárstva USA (USDA) ruší registráciu určitých použití DDT (na stromoch v tieni, na tabaku, v domácnostiach a vo vodnom prostredí).
1970: USDA ruší aplikácie DDT na plodiny, komerčné rastliny a výrobky z dreva, ako aj na stavebné účely.
1972: Pod vedením EPA sú zrušené registrácie zostávajúcich produktov DDT.
1989: Zostávajúce vyňaté použitia (používanie v oblasti verejného zdravia na kontrolu chorôb prenášaných vektormi, vojenské použitie na karanténu a používanie liekov na predpis na kontrolu telesných vší) sú dobrovoľne zastavené.
Dnes: Neexistuje žiadna registrácia DDT v USA, čo znamená, že sa nemôže legálne predávať ani distribuovať v Spojených štátoch.
Kontrola dioxínov
EPA vykonáva regulačnú kontrolu a riadenie uvoľňovania dioxínov a furánov do ovzdušia, vody a pôdy. Zákon o čistom ovzduší vyžaduje použitie maximálne dosiahnuteľnej technológie kontroly nebezpečných látok znečisťujúcich ovzdušie vrátane dioxínov a furánov. Medzi hlavné zdroje regulované týmto orgánom patrí spaľovanie komunálneho, medicínskeho a nebezpečného odpadu; výroba celulózy a papiera; a niektoré procesy výroby a rafinácie kovov. Uvoľňovanie dioxínov do vody sa riadi kombináciou nástrojov založených na rizikách a technológiách ustanovených v rámci zákona o čistej vode. Čistenie pôdy kontaminovanej dioxínmi je dôležitou súčasťou programov nápravných opatrení v rámci superfondu EPA a zákona o ochrane a obnove zdrojov. Dobrovoľné akcie na kontrolu dioxínov a furánov zahŕňajú Perzistentný, bioakumulačný a Toxický program EPA a Iniciatívu pre vystavenie dioxínom, ktoré zhromažďujú informácie na informovanie o budúcich opatreniach a ďalej znižujú riziká spojené s vystavením dioxínom.
Ako POPs ovplyvňujú ľudí a voľne žijúce zvieratá?
Štúdie spájajú expozíciu POPs s poklesom, chorobami alebo abnormalitami u mnohých druhov voľne žijúcich živočíchov vrátane určitých druhov rýb, vtákov a cicavcov. Voľne žijúce zvieratá môžu tiež pôsobiť ako strážcovia ľudského zdravia: abnormality alebo poklesy zistené v populáciách voľne žijúcich živočíchov môžu pre ľudí zazvoniť ako včasné varovanie. Napríklad abnormality správania a vrodené chyby u rýb, vtákov a cicavcov vo Veľkých jazerách a okolo nich viedli vedcov k skúmaniu expozície POPs v ľudskej populácii (viac informácií o Veľkých jazerách nájdete nižšie).
U ľudí sú reprodukčné, vývojové, behaviorálne, neurologické, endokrinné a imunologické nepriaznivé zdravotné účinky spojené s POPs. Ľudia sú vystavení POPs najmä prostredníctvom kontaminovaných potravín. Menej bežné cesty expozície zahŕňajú pitie kontaminovanej vody a priamy kontakt s chemikáliami. U ľudí a iných cicavcov sa POPs môžu preniesť cez placentu a materské mlieko na vyvíjajúce sa potomstvo. Treba však poznamenať, že napriek tejto možnej expozícii známe prínosy dojčenia ďaleko prevyšujú predpokladané riziká.
Mnoho populácií je vystavených osobitnému riziku expozície POPs, vrátane ľudí, ktorých strava obsahuje veľké množstvo rýb, mäkkýšov alebo voľne žijúcich potravín, ktoré majú vysoký obsah tuku a sú lokálne získané. Napríklad domorodí obyvatelia môžu byť obzvlášť ohrození, pretože dodržiavajú kultúrne a duchovné tradície súvisiace s ich stravovaním. Rybolov a poľovníctvo pre nich nie sú športom ani rekreáciou, ale sú súčasťou tradičného spôsobu obživy, pri ktorom sa žiadna užitočná časť úlovku neplytvá. V odľahlých oblastiach Aljašky a inde môže byť miestne získaná strava jedinou ľahko dostupnou možnosťou výživy (viac informácií o Arktíde nájdete nižšie).
Navyše, citlivé populácie, ako sú deti, starší ľudia a ľudia s potlačeným imunitným systémom, sú zvyčajne náchylnejšie na mnohé druhy znečisťujúcich látok vrátane POPs. Keďže POPs boli spojené s poruchami reprodukcie, ohrození môžu byť aj muži a ženy vo fertilnom veku.
POPS a potravinový reťazec
POPs si cestujú cez potravinový reťazec tak, že sa hromadia v telesnom tuku živých organizmov a stávajú sa koncentrovanejšími, keď sa pohybujú od jedného tvora k druhému. Tento proces je známy ako „biomagnifikácia“. Keď sa kontaminanty nachádzajúce sa v malých množstvách v spodnej časti potravinového reťazca biomagnifikujú, môžu predstavovať značné nebezpečenstvo pre predátorov, ktorí sa živia na vrchole potravinového reťazca. To znamená, že aj malé úniky POPs môžu mať významný vplyv.
Biomagnifikácia v akcii: Štúdia programu Arctic Monitoring and Assessment Program z roku 1997 nazvaná Problémy znečistenia Arktídy: Správa o stave arktického životného prostredia zistila, že karibu na severozápadných územiach Kanady mali až 10-krát vyššie hladiny PCB ako lišajníky, na ktorých sa pásli; Hladiny PCB u vlkov, ktorí sa živili karibu, boli zväčšené takmer 60-krát viac ako lišajníky.
Úloha vedy
Hoci sa vedci musia o chemikáliách POPs dozvedieť viac, desaťročia vedeckého výskumu výrazne zvýšili naše znalosti o vplyvoch POPs na ľudí a voľne žijúce zvieratá. Laboratórne štúdie napríklad ukázali, že nízke dávky určitých POPs nepriaznivo ovplyvňujú niektoré orgánové systémy a aspekty vývoja. Štúdie tiež ukázali, že chronické vystavenie nízkym dávkam určitých POPs môže viesť k deficitu reprodukčného a imunitného systému. Vystavenie vysokým hladinám určitých POPs chemikálií – vyšším, než s ktorými sa bežne stretávajú ľudia a voľne žijúce zvieratá – môže spôsobiť vážne poškodenie alebo smrť. Epidemiologické štúdie exponovaných ľudských populácií a štúdie voľne žijúcich živočíchov môžu poskytnúť viac informácií o vplyvoch na zdravie. Pretože však takéto štúdie sú menej kontrolované ako laboratórne štúdie, nemožno vylúčiť iné stresy ako príčinu nežiaducich účinkov.
Keď budeme pokračovať v štúdiu POPs, dozvieme sa viac o riziku expozície POPs pre širokú verejnosť, o tom, do akej miery sú vystavené určité druhy (vrátane ľudí) a aké účinky majú POPs na tieto druhy a ich ekosystémy. EPA vypracovala správu, v ktorej sú zhrnuté poznatky o POPs (pozri nižšie uvedené zdroje).
Nádrže POPs
POPs sa môžu ukladať v morských a sladkovodných ekosystémoch prostredníctvom vypúšťania odpadových vôd, atmosférickej depozície, odtoku a iných prostriedkov. Pretože POPs majú nízku rozpustnosť vo vode, silne sa viažu na častice vo vodných sedimentoch. V dôsledku toho môžu sedimenty slúžiť ako rezervoáre alebo „zásobníky“ pre POPs. Keď sú POPs sekvestrované v týchto sedimentoch, môžu byť na dlhú dobu vyradené z obehu. Ak sú však narušené, môžu byť znovu zavedené do ekosystému a potravinového reťazca, čím sa potenciálne môžu stať zdrojom lokálnej a dokonca globálnej kontaminácie.
SINOYQX citované z Perzistentné organické znečisťujúce látky: Globálny problém, globálna reakcia | US EPA