Uwaga, pożar! Dioksyny z dymu trują najsilniej i są rakotwórcze

Dioksyny są trwałą grupą związków organicznych, zaliczanych do chlorowanych węglowodorów aromatycznych o podobnej budowie i oddziaływaniu na człowieka oraz środowisko. Wszystkie są trujące lub toksyczne, a ich szkodliwość zależy od ich budowy. Polichlorowane pochodne oksantrenu (PCDD), polichlorowane dibenzofurany (PSDF) oraz polichlorowane bifenyle (PCB) w zależności od dawki i czasu oddziaływania na organizm żywy uszkadzają większość narządów, a ponadto działają rakotwórczo i mutagennie. Od 2 do 4 proc. światowego stężenia dioksyn pochodzi z różnego rodzaju ekosystemów.

W przyrodzie występują one od milionów lat i są efektem naturalnych przemian lub katastrof, takich jak: erupcje wulkanów oraz wielkoobszarowe pożary lasów i stepów. Niewielki procent dioksyn pochodzenia naturalnego pojawia się w trakcie podwodnych trzęsień ziemi. Pozostała część, około 98-96 proc. stanowią dioksyny pochodzenia antropogenicznego. Stężenie dioksyn w środowisku stale wzrasta od ponad 130 lat. 

Pierwszą chorobę przypisaną działaniu dioksyn opisali von Bettmanna oraz dr Karla Herxheimera w 1897 roku i nazwano ją trądzikiem chlorowym. Była ona charakterystyczna dla osób mających kontakt z chlorem oraz związkami chloroorganicznymi. Obecnie na świecie, znanych jest 111 jednostek chorobowych wywoływanych przez tę grupę związków chemicznych. Już w latach 80 minionego wieku, Światowa Organizacja Zdrowia (WHO), zwróciła uwagę, że dioksyny stanowią zagrożenie cywilizacyjne i stanowią realne niebezpieczeństwo trwałego zatrucia środowiska w perspektywie wielu dziesięcioleci. Przez swoją nieograniczoną mobilność, dioksyny znajdowane są na całym świecie.

W 2006 r. profesor Christian Sonne z Wydziału Nauk Ekologicznych z Uniwersytetu w Aarchus wraz ze współpracownikami, przedstawił wieloletnie wyniki badań prowadzone nad niedźwiedziami polarnymi. Wskazał, że większość badanych zwierząt wykazywała ponadnormatywne stężenie dioksyn w organizmie, co skutkowało między innymi zmniejszoną ilością plemników i komórek jajowych. Tym samym potwierdził, że między innymi dioksyny są ogólnoświatową przyczyną spadku płodności u zwierząt. Potwierdzono to również w populacji fok grenlandzkich. 

Natomiast badania prowadzone nad mieszkańcami dalekiej północy, nad Eskimosami dowiodły, że to właśnie podwyższone i wysokie stężenie określonych dioksyn jest przyczyną licznych chorób wątroby, hipercholesterolemii, zwiększenia występowania endometriozy oraz różnego rodzaju neuropatii nerwowych w tej grupie etnicznej.

Według Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych głównymi źródłami dioksyn pochodzenia antropogenicznego w środowisku są: nielegalne i niekontrolowane spalanie odpadów komunalnych oraz bytowych, zła gospodarka osadami pochodzącymi z oczyszczalni ścieków, produkcja stali, wytapianie rudy, recykling metali, produkcja środków ochrony roślin w krajach trzeciego świata oraz stałe uwalnianie dioksyn z źródeł zbiornikowych takich jak: niemonitorowane składowiska odpadów chemicznych oraz nielegalne punkty zbiórki pozostałości środków ochrony roślin.

W Polsce natomiast, w przeważającej części dioksyny pochodzą z pieców domowych, pożarów oraz wadliwie działających instalacji do spalania odpadów komunalnych. Tylko 8-12 proc. pochodzi z przemysłu (według innych doniesień, procent ten może wahać się w przedziale od 4 do 20).

Według Francuskiego Instytutu Zdrowia, w pobliżu spalarni odpadów komunalnych o niedostatecznie sprawnych instalacjach wychwytujących dioksyny, wskaźnik zapadalności na różnego rodzaju nowotwory wzrasta aż czterokrotnie. Dioksyny ze względu na swoje właściwości chemiczne w reakcji z żywymi komórkami są przedmiotem zainteresowania wielu ośrodków badawczych. Przez ich wysoką zdolność kumulowania w tkance tłuszczowej oraz silne, negatywne oddziaływanie na komórki wątroby i tkanki nerwowe są monitorowane między innymi przez Amerykańską Agencję Kosmiczną jako te związki chemiczne, które zagrażają całej ludzkości. Niestety, ich właściwości chemiczne są również wykorzystywane przez terrorystów.

Szacuje się, że w przyszłości, dioksyny mogą zostać wykorzystane w produkcji broni chemicznej o dużej sile rażenia. Jednym z najgłośniejszych przypadków prób otrucia z wykorzystaniem dioksyn, było zdarzenie z września 2004 r. i dotyczyło ono ukraińskiego polityka, kandydata na prezydenta Wiktora Juszczenko. W jego krwi stężenie dioksyn przekraczało 50 000 razy dopuszczalny poziom. 

W trakcie analiz laboratoryjnych wykryto TCDD (2,3,7,8-tetrachlorodibenzodioksyna), uznawany za jedną z najbardziej toksycznych dioksyn, stworzonych w laboratorium. Była ona wykorzystana między innymi w wojnie w Wietnamie i stanowiła jeden ze składników tak zwanej mieszanki pomarańczowej (Agent Orange), zastosowanej przez armię amerykańską. Najprawdopodobniej do zatrucia Juszczenki doszło poprzez spożycie ryby nasączonej TCDD, w stężeniu 15 milionów nanogramów TEQ (równoważnik toksyczności) na 1 kilogram tłuszczu. Dawka ta była 375 000 razy większa niż zazwyczaj występuje w jednym kilogramie tłuszczu ryb bałtyckich. Do dnia dzisiejszego nie ustalono, gdzie dioksyna została wyprodukowana. Przypuszcza się, że może to być jedno z laboratorium w Rosji, Wielkiej Brytanii lub w USA.

Struktura emisji dioksyn w Polsce w 2015 r. wykazała, że największymi emitorami tych zanieczyszczeń są procesy spalania poza przemysłem, czyli spalanie w piecach gospodarstw domowych. Prawie 48 proc. dioksyn pochodzi właśnie z tych źródeł. W przemyśle w wyniku spalania powstaje 21%. Na trzecim miejscu znalazło się zagospodarowanie odpadów na poziomie 13,2 proc. Takie procesy jak: spalanie w sektorze produkcji energii, przemysłowe procesy produkcyjne i rolnictwo nie generują więcej niż 5,5 proc. dla każdej z tej kategorii.

W przypadku transportu to tylko 2,3 proc. Porównując dane na przestrzeni kolejnych lat, w 2019 r. wykazano wzrost ilości wytwarzanych dioksyn w małych źródłach i oszacowano go na poziomie 62,7 proc. Wzrost zanotowano również w przypadku gospodarowania odpadami do poziomu 22,33 proc. Wskazano również, że w wyniku pożarów składowisk do atmosfery przedostaje się 43,23 proc. dioksyn pochodzących z różnego rodzaju procesów spalania. Jeszcze więcej tych toksycznych związków chemicznych dostarczają pożary budynków, bo aż 50,1 proc.

Ze względu na trwałość i lotność dioksyn utrzymują się one dość długo w powietrzu bez przekształceń chemicznych. Jedynie silny powiew wiatru jest w stanie zmniejszyć ich stężenia lub opad atmosferyczny. Z wiatrem przemieszczane są one w strukturze pionowej i poziomej atmosfery, natomiast z wodą opadową przedostają się do gleby, a w rezultacie wraz ze spływem trafiają do rzek i jezior.

Najbardziej stabilne pozostają w glebach leśnych. Ze środowiska dość sprawnie przenikają do organizmu ludzkiego. Szacuje się, że 2 proc. wnika przez skórę, 8 proc. przez układ oddechowy, a 90 proc. wraz z spożywanym pokarmem. Aż 58,8 proc. wchłanianych przez nasz układ pokarmowy dioksyn pochodzi z mięsa i jajek, 35,1 proc. z mleka i jego przetworów.

Z rybami i przetworami rybnymi pobieramy tylko 6,6 proc. pomimo tego, że ryby kumulują największe ilości dioksyn ze wszystkich zwierząt wykorzystywanych w krajowych kulinariach. Ma to bezpośredni związek z niskim spożyciem ryb w Polsce. Dla porównania, warto dodać, że w mięsie drobiowym poziom dioksyn jest 1,5 razy większy niż w jajkach, w śledziach 22 razy większy, a w mięsu dorsza nawet 28 razy.

W przypadku produktów roślinnych, sytuacja jest bezpieczniejsza. Tylko w nielicznych i jednostkowych przypadka notowano przekroczenie dopuszczalnych dawek dioksyn w konsumpcyjnych roślinach rolniczych i ogrodniczych. Warto jednak wspomnieć, że rośliny stanowią znaczny udział naszej diety, co w połączeniu z zdolnościami dioksyn do kumulacji, np. w tkance tłuszczowej zmusza do stałego monitorowania stężenia tych związków chemicznych w produktach roślinnych.

Ze względu na swoją budowę chemiczną, dioksyny wykazują działanie hormonopodobne do hormonów płciowych. Dowiedziono, że mają one bezpośredni wpływ na zaburzenia płodności zarówno u kobiet jak i mężczyzn, generują liczne problemy związane z utrzymaniem ciąży oraz przyczyniają się do wzrostu przypadków medycznych diagnozujących trwałą bezpłodność.

Dowiedziono ponadto, że ze względu na łatwość przenikania dioksyn przez barierę krew-łożysko, dioksyny kumulują się od najwcześniejszego okresu płodowego. U osób dorosłych, najwięcej dioksyn kumuluje się w wątrobie i tkance tłuszczowej, następnie w tkance nerwowej i skórze. U osób o podwyższonym stężeniu dioksyn we krwi obserwowano również spadek odporności immunologicznej. Jednak największy szkodliwy wpływ dioksyn na zdrowie człowieka notowany jest ilością rozpoznanych nowotworów w tym o przebiegu złośliwym.

Najliczniej notowane są przypadki raka wątrobowokomórkowego, złośliwe nowotwory języka i podniebienia twardego, płuc, sutka u kobiet i włókniakomięsaki skóry. Jedną z przyczyn zwiększenia zachorowalności na nowotwory u osób narażonych na działanie dioksyn, jest ich wpływ na transport oraz metabolizm witaminy A, odpowiadającej za hamowanie procesów starzenia się komórek.

Coraz liczniejsze dane naukowe wskazują, że przedurodzeniowe zatrucie dioksynami ogranicza rozwój umysłowy w kolejnych etapach życia oraz zwiększa ryzyko wystąpienia cukrzycy.

Warto wspomnieć, że 1997 r. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem włączyła dioksyny do pierwszej grupy związków kancerogennych (rakotwórczych), tym samym potwierdzając ich bezpośrednią zdolność wywoływania nowotworów złośliwych. Natomiast w 2003 r. Amerykański Departament Zdrowia poinformował, że istnienie tak zwanej "bezpiecznej dawki" dioksyn nie jest możliwe do realnego istnienia ze względu na ich reaktywność oraz indywidualne tempo rozwoju procesów kancerogenności w organizmach ludzkich.