Problem globalny
Trwałe zanieczyszczenia organiczne (POP) to toksyczne substancje chemiczne, które niekorzystnie wpływają na zdrowie ludzi i środowisko na całym świecie. Ponieważ mogą być przenoszone przez wiatr i wodę, większość POP wytwarzanych w jednym kraju może mieć i ma wpływ na ludzi i dziką przyrodę daleko od miejsca, w którym są używane i uwalniane. Utrzymują się one przez długi czas w środowisku i mogą się kumulować i przechodzić z jednego gatunku na drugi w łańcuchu pokarmowym. Aby rozwiązać ten globalny problem, Stany Zjednoczone połączyły siły z 90 innymi krajami i Wspólnotą Europejską, aby podpisać przełomowy traktat Organizacji Narodów Zjednoczonych w Sztokholmie w Szwecji w maju 2001 r. Na mocy traktatu, znanego jako Konwencja Sztokholmska, kraje zgodziły się ograniczyć lub wyeliminować produkcję, stosowanie i/lub uwalnianie 12 kluczowych POP (patrz ramka) i określiły w ramach Konwencji proces przeglądu naukowego, który doprowadził do dodania innych chemikaliów POP o globalnym znaczeniu.
Wiele z POP objętych Konwencją sztokholmską nie jest już produkowanych w tym kraju. Jednak obywatele USA i siedliska mogą być nadal narażone na POP, które przetrwały w środowisku z nieumyślnie wyprodukowanych POP, które są uwalniane w Stanach Zjednoczonych, z POP, które są uwalniane gdzie indziej, a następnie transportowane tutaj (na przykład przez wiatr lub wodę) lub z obu. Chociaż większość rozwiniętych krajów podjęła zdecydowane działania w celu kontrolowania POP, wiele krajów rozwijających się dopiero niedawno zaczęło ograniczać ich produkcję, stosowanie i uwalnianie.
Konwencja sztokholmska dodaje ważny globalny wymiar do naszych krajowych i regionalnych wysiłków na rzecz kontroli POP. Chociaż Stany Zjednoczone nie są jeszcze stroną Konwencji sztokholmskiej, Konwencja odegrała znaczącą rolę w kontroli szkodliwych chemikaliów zarówno na poziomie krajowym, jak i globalnym. Na przykład EPA i stany znacznie zmniejszyły emisję dioksyn i furanów do ziemi, powietrza i wody ze źródeł amerykańskich. Oprócz oceny dioksyn, EPA również pilnie pracuje nad redukcją DDT ze źródeł globalnych. Stany Zjednoczone i Kanada podpisały porozumienie w sprawie wirtualnej eliminacji trwałych substancji toksycznych w Wielkich Jeziorach w celu zmniejszenia emisji substancji toksycznych. Stany Zjednoczone podpisały również protokół regionalny Europejskiej Komisji Gospodarczej Narodów Zjednoczonych w sprawie POP na mocy Konwencji w sprawie transgranicznego zanieczyszczenia powietrza na dalekie odległości, który dotyczy POP i innych chemikaliów Konwencji sztokholmskiej.
Oprócz porozumień związanych z POP, w podpisaniu których Stany Zjednoczone brały udział, Stany Zjednoczone udzieliły również znacznego wsparcia finansowego i technicznego krajom na całym świecie, wspierając redukcję POP. Kilka z tych inicjatyw obejmuje inwentaryzację emisji dioksyn i furanów w Azji i Rosji oraz redukcję źródeł PCB w Rosji.
Czym są POP-y?
Wiele POP było szeroko stosowanych w okresie rozkwitu produkcji przemysłowej po II wojnie światowej, kiedy tysiące syntetycznych chemikaliów wprowadzono do użytku komercyjnego. Wiele z tych chemikaliów okazało się korzystnych w zwalczaniu szkodników i chorób, uprawach rolnych i przemyśle. Jednak te same chemikalia miały nieprzewidziane skutki dla zdrowia ludzi i środowiska.
Wiele osób zna niektóre z najbardziej znanych POP, takie jak PCB, DDT i dioksyny. POP obejmują szereg substancji, w tym:
Celowo produkowane substancje chemiczne obecnie lub kiedyś stosowane w rolnictwie, zwalczaniu chorób, produkcji lub procesach przemysłowych. Przykłady obejmują PCB, które były przydatne w różnych zastosowaniach przemysłowych (np. w transformatorach elektrycznych i dużych kondensatorach, jako płyny hydrauliczne i do wymiany ciepła oraz jako dodatki do farb i środków smarnych) oraz DDT, który jest nadal stosowany do zwalczania komarów przenoszących malarię w niektórych częściach świata.
Substancje chemiczne wytworzone nieumyślnie, takie jak dioksyny, powstają w wyniku niektórych procesów przemysłowych oraz spalania (na przykład spalania odpadów komunalnych i medycznych czy palenia śmieci na podwórkach).
Dylemat DDT
DDT jest prawdopodobnie jednym z najbardziej znanych i kontrowersyjnych pestycydów, jakie kiedykolwiek wyprodukowano. Szacuje się, że od 4 r. wyprodukowano i zastosowano na całym świecie około 1940 miliardów funtów tego niedrogiego i historycznie skutecznego środka chemicznego. W Stanach Zjednoczonych DDT był szeroko stosowany w uprawach rolnych, szczególnie bawełny, od 1945 r. do 1972 r. DDT był również stosowany w celu ochrony żołnierzy przed chorobami przenoszonymi przez owady, takimi jak malaria i tyfus, podczas II wojny światowej i nadal jest cennym narzędziem zdrowia publicznego w częściach strefy tropikalnej. Jednak intensywne stosowanie tego niezwykle trwałego środka chemicznego doprowadziło do powszechnego skażenia środowiska i gromadzenia się DDT u ludzi i dzikich zwierząt – zjawisko to zostało przedstawione opinii publicznej przez Rachel Carson w jej książce z 1962 r. Silent Spring. Bogactwo naukowych danych laboratoryjnych i terenowych potwierdziło obecnie badania z lat 1960., które sugerowały między innymi, że wysoki poziom DDE (metabolitu DDT) u niektórych ptaków drapieżnych powodował tak drastyczne ścieńczenie skorupek ich jaj, że nie mogły one wydać na świat żywego potomstwa.
Jednym z gatunków ptaków szczególnie wrażliwych na DDE był bielik amerykański. Zaniepokojenie społeczeństwa spadkiem populacji orłów i możliwością wystąpienia innych długoterminowych szkodliwych skutków narażenia na DDT zarówno dla ludzi, jak i dzikich zwierząt skłoniło Agencję Ochrony Środowiska (EPA) do anulowania rejestracji DDT w 1972 r. Od tego czasu bielik amerykański doświadczył jednego z najbardziej dramatycznych odrodzeń gatunku w naszej historii.
Podróżni transgraniczni
Global Dust: Ta ilustracja pokazuje obraz satelitarny przejścia chmury pyłu przez Ocean Spokojny do Ameryki Północnej. Ta chmura pyłu została podniesiona przez burzę w Azji w kwietniu 2001 r. Pokazana jest również chmura pyłu z północnej Afryki przemieszczająca się na zachód nad Oceanem Atlantyckim.
Głównym impulsem do Konwencji Sztokholmskiej było odkrycie skażenia POP w stosunkowo dziewiczych regionach Arktyki – tysiące mil od jakiegokolwiek znanego źródła. Większość dowodów na dalekosiężny transport powietrznych substancji gazowych i cząsteczkowych do Stanów Zjednoczonych koncentruje się na pyle lub dymie, ponieważ są widoczne na zdjęciach satelitarnych. Śledzenie ruchu większości POP w środowisku jest złożone, ponieważ związki te mogą występować w różnych fazach (np. jako gaz lub przyłączone do cząstek unoszących się w powietrzu) i mogą być wymieniane między mediami środowiskowymi. Na przykład niektóre POP mogą być przenoszone na wiele mil, gdy odparowują z powierzchni wody lub lądu do powietrza lub gdy adsorbują się do cząstek unoszących się w powietrzu. Następnie mogą powrócić na Ziemię na cząsteczkach lub w śniegu, deszczu lub mgle. POP przemieszczają się również przez oceany, rzeki, jeziora i, w mniejszym stopniu, za pomocą zwierząt-nosicieli, takich jak gatunki migrujące.
Jakie działania krajowe podjęto w celu kontroli zanieczyszczeń organicznych?
Stany Zjednoczone podjęły zdecydowane działania krajowe w celu zmniejszenia emisji POP. Na przykład, żaden z pierwotnych pestycydów POP wymienionych w Konwencji sztokholmskiej nie jest zarejestrowany do sprzedaży i dystrybucji w Stanach Zjednoczonych, a w 1978 r. Kongres zakazał produkcji PCB i poważnie ograniczył stosowanie pozostałych zapasów PCB. Ponadto, od 1987 r. EPA i stany skutecznie ograniczyły emisje środowiskowe dioksyn i furanów do ziemi, powietrza i wody ze źródeł amerykańskich. Te działania regulacyjne, wraz z dobrowolnymi wysiłkami przemysłu amerykańskiego, doprowadziły do ponad 85-procentowego spadku całkowitych emisji dioksyn i furanów po 1987 r. ze znanych źródeł przemysłowych. Aby lepiej zrozumieć ryzyko związane z emisjami dioksyn, EPA przeprowadziła kompleksową ponowną ocenę nauki o dioksynach i będzie oceniać dodatkowe działania, które mogą dodatkowo chronić zdrowie ludzkie i środowisko.
Zatrzymanie stosowania DDT
Na przestrzeni lat Stany Zjednoczone podjęły szereg kroków mających na celu ograniczenie stosowania DDT:
1969: Po zbadaniu trwałości pozostałości DDT w środowisku Departament Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA) anulował rejestrację niektórych zastosowań DDT (na drzewach dających cień, na tytoniu, w domach i w środowiskach wodnych).
1970: USDA anuluje stosowanie DDT w uprawach, roślinach komercyjnych i produktach drzewnych, a także w celach budowlanych.
1972: Na mocy upoważnienia EPA rejestracje pozostałych produktów DDT zostają anulowane.
1989: Pozostałe wyłączone zastosowania (zastosowanie w służbie zdrowia w celu zwalczania chorób przenoszonych przez wektory, zastosowanie w wojsku w celu kwarantanny oraz zastosowanie leków na receptę w celu zwalczania wszawicy) zostają dobrowolnie wstrzymane.
Obecnie: DDT nie podlega rejestracji w USA, co oznacza, że nie można go legalnie sprzedawać ani dystrybuować w tym kraju.
Kontrola dioksyn
EPA prowadzi kontrolę regulacyjną i zarządzanie emisjami dioksyn i furanów do powietrza, wody i gleby. Ustawa o czystym powietrzu wymaga stosowania maksymalnej osiągalnej technologii kontroli niebezpiecznych zanieczyszczeń powietrza, w tym dioksyn i furanów. Główne źródła regulowane na mocy tego uprawnienia obejmują spalanie odpadów komunalnych, medycznych i niebezpiecznych; produkcję masy papierniczej i papieru; oraz niektóre procesy produkcji i rafinacji metali. Emisje dioksyn do wody są zarządzane za pomocą kombinacji narzędzi opartych na ryzyku i technologii ustanowionych na mocy ustawy o czystej wodzie. Oczyszczanie terenów skażonych dioksynami jest ważną częścią programów działań naprawczych Superfund i Resource Conservation and Recovery Act EPA. Dobrowolne działania mające na celu kontrolę dioksyn i furanów obejmują program Persistent, Bioaccumulative, and Toxics Program EPA oraz Dioxin Exposure Initiative, które gromadzą informacje w celu informowania o przyszłych działaniach i dalszego ograniczania ryzyka związanego z narażeniem na dioksyny.
Jak zanieczyszczenia powietrza wpływają na ludzi i dziką przyrodę?
Badania powiązały narażenie na POP ze spadkiem liczebności, chorobami lub nieprawidłowościami u wielu gatunków dzikich zwierząt, w tym niektórych gatunków ryb, ptaków i ssaków. Dzikie zwierzęta mogą również pełnić rolę strażników zdrowia ludzkiego: nieprawidłowości lub spadki wykryte w populacjach dzikich zwierząt mogą być dla ludzi wczesnym sygnałem ostrzegawczym. Na przykład nieprawidłowości behawioralne i wady wrodzone u ryb, ptaków i ssaków w Wielkich Jeziorach i wokół nich skłoniły naukowców do zbadania narażenia na POP w populacjach ludzkich (więcej informacji na temat Wielkich Jezior znajduje się poniżej).
U ludzi szkodliwe skutki zdrowotne dotyczące układu rozrodczego, rozwoju, zachowania, neurologii, układu hormonalnego i immunologii zostały powiązane z POP. Ludzie są narażeni na POP głównie poprzez skażoną żywność. Mniej powszechne drogi narażenia obejmują picie skażonej wody i bezpośredni kontakt z chemikaliami. U ludzi i innych ssaków POP mogą być przenoszone przez łożysko i mleko matki do rozwijającego się potomstwa. Należy jednak zauważyć, że pomimo tej potencjalnej ekspozycji, znane korzyści karmienia piersią znacznie przewyższają podejrzewane ryzyko.
Niektóre populacje są szczególnie narażone na narażenie na POP, w tym osoby, których dieta zawiera duże ilości ryb, skorupiaków lub dzikich produktów spożywczych o wysokiej zawartości tłuszczu i pozyskiwanych lokalnie. Na przykład ludność tubylcza może być szczególnie narażona, ponieważ przestrzega kulturowych i duchowych tradycji związanych z ich dietą. Dla nich wędkarstwo i łowiectwo nie są sportem ani rekreacją, ale częścią tradycyjnego, egzystencjalnego sposobu życia, w którym żadna użyteczna część połowu nie jest marnowana. W odległych rejonach Alaski i gdzie indziej lokalnie pozyskiwana żywność może być jedyną łatwo dostępną opcją odżywiania (więcej informacji na temat Arktyki znajduje się poniżej).
Ponadto wrażliwe populacje, takie jak dzieci, osoby starsze i osoby z osłabionym układem odpornościowym, są zazwyczaj bardziej podatne na wiele rodzajów zanieczyszczeń, w tym POP. Ponieważ POP zostały powiązane z zaburzeniami reprodukcyjnymi, mężczyźni i kobiety w wieku rozrodczym również mogą być narażeni na ryzyko.
POPS i łańcuch pokarmowy
POP przemieszczają się przez łańcuch pokarmowy, gromadząc się w tłuszczu organizmów żywych i stając się bardziej skoncentrowanymi, gdy przemieszczają się z jednego stworzenia na drugie. Proces ten jest znany jako „biomagnifikacja”. Gdy zanieczyszczenia znajdujące się w małych ilościach na dole łańcucha pokarmowego ulegają biomagnifikacji, mogą stanowić poważne zagrożenie dla drapieżników żerujących na szczycie łańcucha pokarmowego. Oznacza to, że nawet niewielkie uwolnienia POP mogą mieć znaczący wpływ.
Biomagnifikacja w działaniu: Badanie przeprowadzone w 1997 r. przez Arctic Monitoring and Assessment Programme zatytułowane Arctic Pollution Issues: A State of the Arctic Environment Report (Problemy z zanieczyszczeniem Arktyki: raport o stanie środowiska Arktyki) wykazało, że u karibu zamieszkujących Terytoria Północno-Zachodnie Kanady poziom PCB był aż 10-krotnie wyższy niż w porostach, którymi się żywiły; poziom PCB u wilków żywiących się karibu był prawie 60-krotnie wyższy niż w porostach.
Rola nauki
Chociaż naukowcy mają jeszcze wiele do nauczenia się o chemikaliach POP, dziesięciolecia badań naukowych znacznie zwiększyły naszą wiedzę na temat wpływu POP na ludzi i dziką przyrodę. Na przykład badania laboratoryjne wykazały, że niskie dawki niektórych POP niekorzystnie wpływają na niektóre układy narządów i aspekty rozwoju. Badania wykazały również, że przewlekła ekspozycja na niskie dawki niektórych POP może prowadzić do deficytów układu rozrodczego i odpornościowego. Ekspozycja na wysokie poziomy niektórych chemikaliów POP – wyższe niż normalnie spotykane u ludzi i dzikich zwierząt – może powodować poważne uszkodzenia lub śmierć. Badania epidemiologiczne narażonych populacji ludzkich i badania dzikiej przyrody mogą dostarczyć więcej informacji na temat wpływu na zdrowie. Jednak ponieważ takie badania są mniej kontrolowane niż badania laboratoryjne, nie można wykluczyć innych stresów jako przyczyny niekorzystnych skutków.
W miarę jak będziemy kontynuować badanie POP, dowiemy się więcej o ryzyku narażenia ogółu społeczeństwa na POP, o tym, jak bardzo niektóre gatunki (w tym ludzie) są narażone, i jaki wpływ POP mają na te gatunki i ich ekosystemy. EPA opracowała raport podsumowujący naukę na temat POP (patrz Zasoby poniżej).
Rezerwuary POP
POP mogą być osadzane w ekosystemach morskich i słodkowodnych poprzez uwalnianie ścieków, depozycję atmosferyczną, spływ i inne środki. Ponieważ POP mają niską rozpuszczalność w wodzie, silnie wiążą się z cząstkami stałymi w osadach wodnych. W rezultacie osady mogą służyć jako zbiorniki lub „pochłaniacze” dla POP. Po odizolowaniu w tych osadach POP mogą zostać wycofane z obiegu na długi okres czasu. Jeśli jednak zostaną zakłócone, mogą zostać ponownie wprowadzone do ekosystemu i łańcucha pokarmowego, potencjalnie stając się źródłem lokalnego, a nawet globalnego skażenia.
SINOYQX cytowany w dokumencie Trwałe zanieczyszczenia organiczne: globalny problem, globalna odpowiedź | US EPA