Izloženost različitim zagađivalima koja se mogu naći u vodi koju pijemo uzrokom je poglavito kroničnog rizika po naše zdravlje. Čak i kad su koncentracije zagađivala u vodi vrlo niske, ispod maksimalno dopuštenih vrijednosti koje ne predstavljaju akutni zdravstveni rizik, dugotrajna ili uzastopna izloženost štetnim tvarima dovodi do kumulativnih učinaka koji mogu opasno narušiti ljudsko zdravlje. Prema svojim učincima najopasnija zagađivala se mogu podijeliti u tri grupe: kancerogena (izazivaju rak), mutagena (uzrokuju nasljedna genetska oštećenja), i teratogena (uzrokuju oštećenje ploda). Osim njih postoje još mnogi drugi neželjeni učinci, često neizravni, čije se posljedice katkada uočavaju naknadno, tek nakon duljih perioda izloženosti i ne mogu se pripisati samo jednom uzroku.

 

Navest ćemo primjere tri klase zagađivala koji se redovito pronalaze u okolišu.

 

Teški metali. Značajno mjesto među zagađivalima u čovjekovoj životnoj i radnoj sredini zauzimaju teški metali i polumetali (olovo, kadmij, cink, krom, arsen, živa, mangan, kobalt, selen i dr.) koji u okoliš dospijevaju prilikom sagorjevanja fosilnih goriva i redovito prate pojedine tehnološke procese. U vidu finih čestica talože se iz zraka u tlo i vodu gdje tvore razne anorganske soli (karbonate, sulfide, sulfate i dr.) ili podliježu enzimatskoj biometilaciji.

 

Osobitu toksičnost ispoljavaju metaloorganski spojevi, posebice žive, olova, kroma i selena. Primjerice dimetil-živu proizvode neke bakterije pod anaerobnim uvjetima. To je isparljiv spoj i brzo se prenosi kroz zrak i vodu, a u tijelu lako prolazi kroz staničnu membranu. Živa utječe na središnji živčani sustav i pokazuje teratogene učinke. Poznata je po tzv. Minamata sindromu, koji je dobio naziv po ekološkoj katastrofi 1956. godine u japanskoj oblasti Minamata, gdje je uslijed masovnog trovanja živom kod ljudi koji su se hranili otrovanom ribom i školjkama zabilježena smrtnost od čak 30%. Simptomi trovanja uključuju opću mišićnu slabost, suženje vidnog polja, oštećenje sluha i otežan govor. U ekstremnim slučajevima nastupaju ludilo, paraliza, koma i smrt. Također su moguće pojave malformacija na fetusu.

 

Slično masovno trovanje, ovaj puta kadmijem, zabilježeno je u japanskoj oblasti Toyama, gdje je došlo do pojave masovnog kroničnog oboljevanja nakon ekološke katastrofe u kojoj su velike količine kadmija iz otpadnih voda rudnika bakra i cinka dospjele u sustav za navodnjavanje rižinih polja. Simptomi oboljelih su uključivali izuzetno bolne malformacije skeleta te oštećenja jetre i bubrega sa smrtnim posljedicama.

 

Čak i kada se ne radi o izlaganju visokim koncentracija metala, istraživanja na pokusnim životinjama i na ljudima pokazuju da ovi polutanti uzrokuju ostećenja organizma bilo metabolička ili genetska. Primjerice, jedan od čestih polutanata koji izazivaju poremećaje u sintezi DNA je mangan. S druge strane izloženost olovu izaziva među ostalim štetne učinke na reprodukciju i funkciju bubrega, a kod muškaraca i oštećenja prostate. Štetni učinci ovih i ostalih teških metala još će dugo biti predmet istraživanja u medicini i toksikologiji.

 

DDT i srodni spojevi. Od svih insekticida najpoznatiji je i najviše primjenjivan DDT, što je kratica izvedena iz nepotpunog kemijskog imena diklor-difenil-trikloroetan. DDT djeluje na kukce kao kontaktni otrov i preko živčanih okrajaka prodire u njihov živčani sustav čime uzrokuje njihovo ugibanje.
Iako sintetiziran još davne 1874. godine, insekticidno djelovanje DDT-a otkriveno je tek 1939. godine, a velik uspjeh postignut je tijekom Drugog svjetskog rata kada je spasio milijune vojnika i civilnog stanovništva ugroženih haranjem malarije i tifusa. Zbog svojih korisnih svojstava DDT je sve do nedavno imao široku primjenu u javnom zdravstvu. Njegovom upotrebom su uništeni kukci prijenosnici malarije, pjegavca, kuge, žute groznice i ostalih zaraznih bolesti, spašeno je više ljudskih života i suzbijeno više bolesti nego ijednim drugim preparatom u povijesti. Nakon rata otkrivene su mogućnosti primjene DDT-a u poljoprivredi, što je u kratkom vremenu raširilo njegovu primjenu po cijelom svijetu. Procjenjuje se da ga je od 1940. godine prizvedeno i primjenjeno u različitim formulacijama ukupno 1,8 milijuna tona.
No, upravo sva ona svojstva koja čine DDT najuspješnijim insekticidom u isto vrijeme ga karakteriziraju kao tvar opasnu za okoliš. To je kemijski vrlo postojan spoj, slabo topljiv u vodi ali zato dobro topljiv u mastima i masnom tkivu. Stabilnost u okolišu omogućuje da kroz dulje vrijeme djelotvorno ispunjava svoju insekticidnu ulogu, ali istovremeno dovodi do nagomilavanja DDT-a u okolišu, tako da ga se danas moze doslovno naći u svakom kutku na Zemlji.
Prisutnost DDT-a (i njegovih metabolita DDE-a i DDD-a koji su slične toksičnosti) može se dokazati u svim živim bićima koja nastanjuju rijeke, mora i oceane, ali isto tako i u masnom tkivu toplokrvnih životinja uključujući naravno i čovjeka. Posebice su visoke koncentracije DDT-a pronađene u morskim pticama, tako da je zbog toga mogućnost rasploda tih životinja ozbiljno ugrožena.
U ljudski organizam DDT dospijeva konzumiranjm hrane i pića, gdje se akumulira u masnom tkivu, a s vremenom i u značajnim količinama, iako dnevni unos može biti jedva zamjetan. Iz masnog tkiva ponovno odlazi u krvotok koji ga razvodi po cijelom organizmu gdje može izazvati niz različitih toksičnih efekata. Od najopasnijih učinaka ističe se genotoksičnost i smetnje u regulaciji hormona, koje se dalje povezuju s malignim oboljenjima jetre, pankreasa i posebice raka dojke u dojilja. Slično drugim lipofilnim organokloriranim spojevima (npr. PCB), najviše koncentracije DDT-a su izmjerene u majčinom mlijeku, koje je zbog visokog sadržaja masti idealan medij za lipofilne tvari. U nekim dijelovima Afrike gdje je DDT bio do nedavno intenzivno korišten za suzbijanje malarije, pronađene su u mlijeku dojilja koncentracije DDT-a znatno veće od maksimalno dozvoljenih graničnih vrijednosti. Tako su osim majki i njihova dojenčad izložena štetnom djelovanju ovog otrova od najranijih početaka života.
Upravo ovakvo djelovanje DDT-a izazvalo je žučne rasprave o njegovoj upotrebi i popratnim štetnim učincima za ljudsko zdravlje. Rezultati tih rasprava doveli su prvo do djelomične, a zatim i do gotovo potpune zabrane upotrebe tog insekticida. Danas se DDT proizvodi još samo u Indiji, koja ga u svijetu najviše i koristi u suzbijanju insekata prijenosnika malarije.
Još jedan od razloga za napuštanje upotrebe DDT-a jest u činjenici da su nakon dugogodišnje i vrlo intenzivne primjene tog insekticida mnogi štetnici razvili otpornost, pa su korisni učinci DDT-a znatno manji nego u počecima primjene. Zbog toga se uvode nove klase spojeva sličnih namjena (primjerice organofosforni i karbamatni pesticidi), koji se odlikuju djelotvornijim pesticidnim svojstvima, a istovremeno su daleko manje postojani pa zbog relativno brze razgradnje manje doprinose zagađenju okoliša.

 

Poliklorirani bifenili (PCB-i). Ovi spojevi pripadaju grupi izuzetno postojanih organskih zagađivala u koju još spadaju organoklorirani pesticidi, poliklorirani dibenzo-p-dioksini (PCDD) i poliklorirani dibenzofurani (PCDF). Slično DDT-u i njegovima metabolitima vrlo su rasprostranjeni u okolišu, a zbog svoje izrazite lipofilnosti (topljivosti u mastima i masnom tkivu) lako se akumuliraju u životinjama i čovjeku.

 

Zbog svojih izvrsnih dielektričnih svojstava i nezapaljivosti, PCB-i su dugi niz godina korišteni kao punila za hlađenje i električnu izolaciju u elektroindustriji, posebice transformatora i kondenzatora, ali su imali i mnoge druge primjene kao: hidrauličke tekućine, punila za vakuum pumpe, sredstva za podmazivanje i zaštitu od požara, dodaci bojama, ljepilima, voskovima, i slično. Iako su njihovi toksični efekti uočeni još u tridesetim godinama prošlog stoljeća, proizvodnja PCB-a i njihova široka primjena nastavljena je u nekim dijelovima svijeta jos pedesetak godina. Procjenjuje se da je ukupno proizvedeno oko 1,5 milijuna tona tih spojeva i budući da je njihova razgradnja u okolišu zanemariva sva je ta količina sada raspoređena u Zemljinoj biosferi. U proizvodnji PCB-a, kao i prilikom spaljivanja otpada koji sadrži te spojeve, nastaju male količine još daleko toksičnijih spojeva PCDD/F-a, koji još više doprinose zagađenju biosfere tom klasom zagađivala.

 

U vodenom okolišu PCB-i se uglavnom vežu sorpcijom na plutajuće čestice koje sadrže prirodne organske tvari ili se talože sa sedimentom. Iz tla i vode dospijevaju u bilje, a odatle u prehranu životinja i ljudi. O njihovoj globalnoj rasprostranjenosti najbolje govori podatak da su pronađeni u masnom tkivu tuljana u Sjevernom moru i polarnih medvjeda iznad polarnog kruga, dakle u uvjetima koji isključuju izloženost kroz industrijske izvore i daleko su izvan naseljenih područja. To je posljedica njihova bioakumuliranja i prijenosa kroz različite karike hranidbenog lanca, od manjih organizama (riba i ptica), pa sve do najvećih grabežljivaca na kraju lanca.

 

Prisutnost PCB-a u ljudi određuje se u masnom tkivu, serumu i mlijeku dojilja. Zanimljivo je da se PCB-i akumuliraju ponajviše u majčinom mlijeku, slično kao i pesticid DDT, ali za razliku od pesticida molekule PCB-a prodiru i kroz placentnu barijeru, pa su stoga tim opasnim zagađivalima izložena čak još i nerođena djeca. Prisutnost PCB-a u organizmu može izazvati oštećenja na molekularnoj razini te se opravdano vjeruje da djeluju kancerogeno, mutageno, i teratogeno, dakle kroz sva tri toksična mehanizma.

 

Akutna izloženost ljudi višim koncentracijama PCB-a istražena je nakon velikih trovanja ljudi izazvanih PCB-ima u Japanu 1968. i Tajvanu 1979. Izvor trovanja bilo je jestivo rižino ulje kontaminirano zagađivalima iz grupa PCB-a i PCDF-a, koji su dospjeli u ulje propuštanjem tekućine iz izmjenjivača topline. Opaženo je da trovanje tim spojevima uzrokuje promjene na koži (tzv. klorakne), oštećenja jetre (poremećena aktivnost nekih enzima) i oštećenja živčanog sustava (glavobolja, poremećaji u pamćenju, depresija). Efekti dugotrajne (kronične) izloženosti niskim koncentracijama koje se unose hranom i vodom još su predmet istraživanja i nisu potpuno razjašnjeni.

dr. sc. Z. Fröbe, dipl. ing. kemije