Dioxinok

A dioxinok savaknak és lúgoknak ellenálló vegyületek, melyek azonban könnyen és jól oldódnak zsírokban és szerves oldószerekben. Könnyen bejutnak az állati és emberi szervezetbe, és az expozíció után még évekig is kifejtik toxikus hatásukat. A dioxinok meglepően hosszú féléletideje az emberi szervezetben - ami nem kevesebb, mint 8-11 év - a dioxinok szerkezetével és a xenobiotikumok (környezetidegen, nem természetes, ember által szintetizált vegyi anyagok) természetes lebontására, méregtelenítésére (detoxifikációjára) képes enzimrendszerekkel szembeni ellenállóképességével magyarázható [32].

A környezetben mutatott rendkívüli stabilitásuknak köszönhetően (felezési idejük 3-20 év is lehet) megtalálhatók a 12 legveszélyesebb („piszkos tizenkettő” néven elhíresült), ún. POP (perzisztens szerves szennyező) vegyületek listáján. Ezek olyan a környezetben tartósan megmaradó anyagok, melyek képesek a bioakkumulációra és a biomagnifikációra, ezáltal felhalmozódnak az állati és emberi zsírszövetekben. A dioxin az egész táplálkozási láncon át felhalmozódik.

Egyes területeken, mint például a Balti-tengerben ismeretes a tengeri élővilág magas dioxin szennyezettsége [30].

A legnagyobb kibocsátó források olyan különböző égetési technológiák (pl. pentaklór-fenollal kezelt fa hulladéka, szemétégetők) lehetnek, ahol dioxinok keletkeznek. Klórozott növényvédőszerek, pl. klórfenoxi-ecetsav (ld. Agent Orange), hexaklórfen, klórfenolok és származékaik előállítása, valamint a papírgyártás során a cellulózfehérítésnél alkalmazott klórvegyületekből is keletkezhetnek dioxinok és furánok, melyek a kibocsátott szennyvízzel jutnak a környezetbe.

A legnagyobb mennyiségű dioxin a különböző égési folyamatok, valamint a hulladékégetés során klór, illetve klórozott vegyületekből 200-400 ^oC közötti hőmérsékleten szabadul fel. Dioxinok magasabb hőmérsékleten is képződhetnek (800-1200 ^oC), azonban jóval kisebb mennyiségben. Ausztráliában például a kibocsátott dioxinok majd 75%-a a tudatos égetés, valamint a bozóttüzek során keletkezik. A dioxinok a környezetben a talajban, az üledékekben, valamint a hulladéklerakókban gyakran előfordulnak. Vizekben kisebb mennyiségben vannak jelen, köszönhetően annak, hogy nem vízoldékonyak. Felmérések szerint a környezetben jelen levő dioxinok 96%-a levegőemisszióból származik. Az így kibocsátott vegyületek azután kiülepednek a talajra, a növények és a vizek felszínére, valamint porszemcsékhez tapadva képesek a levegőben nagy távolságokra eljutni. Így az egész világon egyenletesen szétszóródhatnak, jelentősen megnövelve a szennyezett területek nagyságát. A szennyvizekben található dioxinok egy része napfény hatására kémiailag bomlik, egy részük pedig kipárolog a levegőbe, nagy részük azonban lerakódik az üledékekben, valamint a növények felszínén [31].

A talaj természetes befogadója a perzisztens és zsíroldékony vegyületeknek, mint amilyenek a dioxinok is. A talaj természetes szerves széntartalma képes abszorbeálni a dioxinokat, ezáltal a talajban való mozgékonyságukat csökkenteni. A dioxinok féléletideje talajban igen nagy, eltávolításuk pedig nagyon nehéz. A talajokba különböző útvonalakon keresztül juthatnak be a szennyezőanyagok, pl.: légköri kiülepedés, szennyvíziszapok vagy komposztok felhasználása, szétterítése során, valamint közeli szennyezett területek eróziója esetén. Városi területeken általában magasabb a dioxinok koncentrációja, mint vidéken.

A dioxinoknak és egyéb perszisztens, lipofil anyagoknak az üledékek a végső tárolói. A légkörből napjainkban mindenhonnan lehet dioxinokat kimutatni, még az Északi-Sarkkörön is detektálhatók, annak ellenére, hogy ott szinte egyáltalán nincs dioxin kibocsátó forrás. Az északi és déli pólusokon jelen levő dioxinok egyértelműen az alacsonyabb szélességi fokokról származnak.

Egy 1999-es felmérés szerint az EU tagállamaiban a talajban 1-100 ng TEQ/kg, üledékekben és szennyvíziszapban 1-200 ng TEQ/kg, környezeti levegőben pedig 1-100 fg TEQ/m³ mennyiségben mutathatók ki a dioxinok [32].

A vietnámi háború idején az Egyesült Államok a kémiai hadviselése során 91 ezer tonna Agent Orange nevű herbicidet szórt ki Vietnámban az erdők és mezőgazdasági művelés alatt álló területekre (célja elsősorban az volt, hogy a növények lombját eltüntessék, hogy a rejtőzködő ellenséget könnyen megtalálják). Ennek során a trópusi ökosztisztéma szinte teljesen megsemmisült vagy nagyon nagy mértékben károsodott több, mint 2,2 millió hektár nagyságú területen, amely 6,6%-a az országnak, és 29%-a Vietnám teljes termőföldterületének. A kemikáliák alkalmazásának eddig példátlan ökológiai következményei voltak, illetve vannak a mai napig. A szakértői vélemények szerint az Agent Orange herbiciddel együtt nem kevesebb, mint 170 kg 2,3,7,8-TCDD (a vegyszer két forrásának a 2,4-D-nek és a 2,3,5-T-nek a gyártása során keletkezett, mint szennyeződés) jutott a környezetbe, ez azonban a legutóbbi tanulmányok szerint akár 700 kg is lehetett. Az első értékkel kalkulálva az átlagos dioxinszint a talajfelszínen majdnem 10 mikrogramm/m² volt, az emberi szervezetbe pedig átlagban 15 mikrogramm dioxin jutott be, mely többszörösen túllépi a megengedhető értéket. Több, mint 4 millió embert telepítettek ki az érintett területekről. Kiderült, hogy a dioxinok környezetben való terjedésének addig ismert mechanizmusain kívül (szél és folyók általi elszállítódás, valamint csapadékkal való kimosódás), képesek a talajszelvények mentén mozogni, így a dioxinok a trópusi talajokban a beszivárgó csapadékkal együtt képesek voltak horizontálisan és vertikálisan elmozdulni, növelve ezzel elsodródásukat a folyami homokokba és a tengerbe. Így idővel a háború alatt zavartalan ökoszisztémák másodlagos szennyezést szenvedtek el. A dioxinok kémiai szerkezete hosszú idő alatt át tud alakulni, mintegy kolloidot létrehozva úgy, hogy vízoldékonysága a kiindulási vegyület többszöröse lesz. A dioxinok tengerbe jutásával egyidejűleg a korallbiomassza is lecsökkent [33].