luonnon Monimuotoisuuden International Journal

termi dioksiinin viittaa ryhmään kemiallisia yhdisteitä jakaa tiettyjä samankaltaisia rakenteita ja biologiset ominaisuudet.1 Dioksiini on yhteinen nimi 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-para-dioksiinia (TCDD), mutta käytetään myös rakenteellisesti ja kemiallisesti liittyvät polykloorattujen dibentso-para-dioksiinien (PCDD), dibentsofuraanien (PCDF: t) ja koplanaaristen polykloorattujen bifenyylien (PCB). PCDD-yhdistimiä on 75, PCDF-yhdisteitä 135 ja PCB-yhdisteitä 209., Seitsemän PCDD ja 10 PCDF kanssa vaihdot klo 2,3,7 ja 8 paikkaa pidetään myrkyllisiä ja 11 PCB on dioksiinin kaltaisten pcb-toksisuus. Dioksiiniyhdisteitä ei synny tarkoituksellisesti, vaan ne muodostuvat epähuomiossa useista ihmisen ja luonnon toiminnoista. Nämä toimet ovat palaminen ja poltto, metsäpalot, klooria valkaisu sellun ja paperin, tietyntyyppisten kemiallinen valmistus ja jalostus ja muut teolliset prosessit.2 dioksiinia on monia muotoja. Myrkyllisimpänä muotona pidetään yhtä muotoa, 2,3,7,8-tetra-klooridibentso-p-dioksiinia (2,3,7,8-TCDD)., Se on myös tutkituin muoto. Toksisuusekvivalentteina (TEQs) käytetään kuvaamaan myrkyllisyys 16 muut muotoja suhteessa 2,3,7,8-TCDD. Hitaasti hajoavat, biokertyvät ja myrkylliset kemikaalit (Pbt-aineet) ovat aineita, jotka voivat rakentaa jopa tasoja, jotka voivat olla haitallisia ihmisten ja ekosysteemien terveydelle. Nämä epäpuhtaudet voivat kulkea pitkiä matkoja ilmakehässä ja siirtyä helposti maasta ilmaan ja veteen. Bioakkumulaatio on kemikaalien kertymistä eliöihin ympäröivästä ympäristöstä imeytymisen, nielemisen ja hengittämisen kautta.,3 dioksiinit liukenevat helpommin tai vetävät enemmän öljyisiä tai rasvaisia yhdisteitä kuin vettä. Tämän vuoksi ne ovat yleisempiä eläimillä, joilla on rasvaa, maaperää ja sedimenttejä kuin ne ovat vedessä. Sama koskee muitakin villieläimiä. Dioksiini raivaa tiensä ravintoketjun huipulle. Dioksiini oli ensisijainen myrkyllisiä komponentti Agent Orange, löytyi Love Canal-Niagara Falls, NY ja oli pohjana evakuoinnin ajoittain Beach, MO ja Seveso, Italia (Taulukko 1).,

Source and origin of dioxins

The majority of toxic dioxin is and has been derived from industrial chlorination processes, incineration of municipal waste and production of certain herbicides., Muiden dioksiinien ja kemikaalien, kuten dioksiinin tavoin toimivien PCB-yhdisteiden, toksisuus mitataan suhteessa TCDD: hen. Dioksiini on muodostettu tahaton sivutuote monia teollisia prosesseja, joissa klooria, kuten jätteen poltto -, kemikaali-ja torjunta-aineiden valmistus sekä massan ja paperin valkaisussa. Dioksiinia muodostuu polttamalla klooripohjaisia kemiallisia yhdisteitä hiilivetyjen kanssa. Dioksiinin pääasiallinen lähde ympäristössä on erityyppiset jätteenpolttolaitokset ja myös takapihojen polttotynnyrit., Dioksiinin saastuminen on myös sidoksissa paperitehtaat, jotka käyttävät klooria valkaisu niiden prosessi ja tuotanto Polyvinyylikloridi (PVC) muovi-ja tuotanto tiettyjen kloorattujen kemikaalien, kuten monet torjunta-aineet. Dioksiinin tärkeimmät lähteet ovat ruokavaliossa. Koska dioksiini on rasvaliukoinen, se bioakkumuloituva, kiipeily ylös ravintoketjussa. Pohjois-Amerikan syöminen tyypillinen Pohjois-Amerikkalainen ruokavalio saavat 93% niiden dioksiinille altistuminen liha-ja maitotuotteita (23% on peräisin maidon ja maitotuotteiden yksin; muiden suurten altistumislähteet ovat naudanliha, kala, sianliha, siipikarja ja munat)., Kaloissa nämä myrkyt biokertyvät ravintoketjuun niin, että kalojen dioksiinipitoisuudet ovat 100 000-kertaiset ympäröivään ympäristöön verrattuna. Dioksiinia vapauttavat paperitehtaat, metallinsulattajat, monet kemiantehtaat, monet torjunta-ainetehtaat ja kaikki polttolaitokset.

Dioksiinien muodostuminen sementtiuunissa

pitkä viipymäaika ja korkea lämpötila uunin sementti verrattuna yhdyskuntajätteen polttolaitosten johtaa hyvin alhainen määrä PCDD/Pcdf., Itse asiassa PCDD / Fs ja muut Vaarallisen jätteen osat voidaan itse asiassa tuhota kunnolla sementtiuuneissa, jos ne lisätään suoraan polttimeen.4 Suurin osa tutkimusta tehnyt dioksiinien muodostumista sementtiuuneissa viittaavat siihen, että nämä yhdisteet ovat pääasiassa muodostettu jäähdytin osia, prosesseja, mukaan lukien esilämmitin alue (punainen väri zone) ja post-esilämmitin alue (sininen väri zone). Monet tutkijat ovat analysoineet vaarallisten jätteiden hävittämistä sementtiuuneissa, mukaan lukien klooratut hiilivedyt, ja löytäneet yli 99,99% hävittämistehokkuuden.,5,6 sementtiuunien korkean lämpötilan vuoksi kaikki orgaaniset aineet tuhoutuvat, joten dioksiinien muodostuminen sementtiuuneissa voi johtua esilämmitysvyöhykkeestä ja esilämmitysvyöhykkeestä. Preheaterin alueella (punainen) lisätään raakajauhoa, kuumennetaan kiertouuneista tulevan kuuman kaasun kanssa ja kalsinointi tapahtuu tällä alueella. Lämpötila tällä alueella vaihtelee noin 250-850°C alempi osa pre lämmitin vyöhyke korkeampi lämpötila ja yläosan alempi lämpötila., Raaka-ateria voi olla monia hiukkasten pinnoille, jotka voivat helpottaa pinnan katalysoi muodostumista PCDD/Pcdf.7 samanaikaisesti esilämmitysvyöhykkeen alaosa voi helpottaa homogeenista kaasufaasin muodostumista ja yläosa voi osallistua dioksiinien heterogeeniseen muodostumiseen. Orgaanisen materiaalin läsnä raaka ateria, katoaa, kun esilämmitin alue ja tulla saatavilla kaasuvirrasta. Yleensä siellä on tarpeeksi klooria läsnä raaka ateria ylläpitää muodostumista reaktioita klooratut orgaaniset yhdisteet (kloorifenolit, klooribentseeni jne.,) tarvitaan PCDD / Fs-muodostelmiin.8 raaka-kaasu (kaasu-uunin), saattaa sisältää hiilen jäämien ja talletettu pinnat seiniin ilman pilaantumista rajoittavien laitteiden (APCD) sinisen värin alueella. Lämpötila ja happipitoisuus voivat myös olla vastuussa dioksiinien muodostumisesta APCD: ssä. APCD, kuten sähkösuodin (ESP) on käytetty sementti poistaa hiukkaspäästöjen savukaasujen. Nämä hiukkaset saattavat adsorboida joitakin dioksiineja pinnoilleen.

nykyaikaisissa esilämmitysuuneissa päästö on alhaisempi APCD: n alhaisemman lämpötilan vuoksi., Raaka-kaasut kiertouuneissa läpi esilämmitin sitten läpi raaka mill kuivausrumpu lämmittää raaka ateria, solmia APCD ja sitten pino kaasua. Tämä toimintatila laskee kuuman kaasun lämpötilaa ja lisää PCDD/Fs: n adsorptiomahdollisuutta APCD: ssä. PCDD/Fs: n alhaisemman lämpötilan ja adsorption vuoksi pinokaasussa Havaittujen dioksiinien alhainen määrä. Toisaalta, jotkut tutkimukset osoittavat, että siellä on enemmän mahdollisuuksia dioksiinien muodostumista vuonna APCD, koska adsorptio hiilen rakenteita ja lämpötilan profiili lähes 250-350°C. 9

Karstensen et al.,,6 tunnistettu seuraavat keskeiset lähteet dioksiinien päästöt sementtiuuneissa:

1. Raaka-ateria, joka sisältää luonnossa esiintyviä PCDD/Fs
2. PCDD/Pcdf muodostettu esilämmitin vyöhyke

• PCDD/Pcdf liittyvät sementtiuunipölyn (CKD), joka on peräisin ESP.

sementtiuunipölyn (CKD), joka sisältää maa-ainekseen dioksiinien talteen ja uudelleen käyttöön osaksi prosessia, jossa raaka-ateria. Karstensen ym.,6 ehdotti, että ESP: n ja preheaterin alueen välillä on alue, jossa PCDD/Fs tuotetaan ja esiintyy sekä kaasumaisessa että adsorboituneessa muodossa., Kun dioksiinit on tuotettu, ne kiertävät kaasumaisen ja hiukkasmaisen adsorboituneen muodon välillä.10 Näin ollen, sementti teollisuus dioksiinien muodostuminen voi johtua jo dioksiinien läsnä raaka ateria ja yhdistelmä homogeeninen ja heterogeeninen mekanismi esilämmitin ja post palamisen vyöhyke muodostumista PCDD/Pcdf ovat merkittäviä.11 Kaksoisolennon profiili tai yhdisteen rakenteessa dioksiinien kussakin kaksoisolennon ryhmä voidaan käyttää tunnistamaan tärkeimmät lähteet ja muodostuminen polkuja, vastuussa dioksiinien muodostuminen yksittäisessä tapauksessa., Kaksoisolennon profiili tarjoaa tietoa suhteelliset osuudet mono-Lokakuu-klooratut yhdisteet ja yksinkertaisesti kuvata yhden numeron, joka osoittaa keskimääräinen aste klooraus. Aste klooraus vaihtelee välillä 1 ja 8, jossa 8 osoittaa PCDD tai PCDF kuin OCDD tai OCDF. Joidenkin tutkimusten mukaan homologue-profiili vaihtelee, jos polttoaineen koostumus ja palamisolosuhteet muuttuvat.,

Dioksiini-ja terveys

mahdollisia terveysriskejä, koska syöpä-edistää, immuunivastetta ja teratogeenisia toimintaa dioksiinien jyrsijöillä on herättänyt huolta niiden läsnäolo ihmisen ravintoketjuun. Rasvaan sitoutumisen luonne dioksiinien tuloksia korkeampia pitoisuuksia rasvaa, eläin-ja kala-tuotteita ja niiden erittymistä kautta maidon eritystä lypsykarja voi aiheuttaa suhteellisen suuria pitoisuuksia dioksiinipitoisuus on korkea-rasvaa maitotuotteet., Pintakontaminaation kasvisruokaa ja maaperän vuoksi laskeuma ilmakehän päästöt voivat myös olla merkittävä suora lähde dioksiinin saanti karjan ja siten epäsuora lähde dioksiinin ihmisille. Lukuisista epidemiologisista tutkimuksista huolimatta dioksiinin ei ole lopullisesti todettu aiheuttavan ongelmia ihmisille. Tietyt hallintakäytännöt, kuten rasvan leikkaaminen lihasta, vähärasvaisten maitotuotteiden kuluttaminen ja pelkkä ruoanvalmistus, voivat vähentää merkittävästi dioksiiniyhdisteille altistumista. EPA: n raportti vahvisti, että dioksiini on ihmisille syöpävaara., Vuonna 1997 International Agency for Research on Cancer (IARC), joka on osa Maailman terveysjärjestön, julkaisivat tutkimuksen dioksiinien ja furaanien ja ilmoitti 14. helmikuuta 1997, että tehokkain dioksiinia, 2,3,7,8-TCDD: n, on nyt pidetään Ryhmän 1 karsinogeeni, mikä tarkoittaa, että se on tunnetuksi ihmiselle syöpää aiheuttavaksi. Lisäksi syöpä, altistuminen dioksiinille voi myös aiheuttaa vakavia lisääntymis-ja kehityshäiriöitä ongelmia tasolle 100 kertaa pienempi kuin ne, jotka liittyvät sen syöpää aiheuttavia vaikutuksia., Dioksiini on tunnettu kyvystään vahingoittaa immuunijärjestelmää ja häiritä hormonaalisia järjestelmiä. Dioksiinien kaltaisten pcb-altistuminen on yhdistetty synnynnäisiä epämuodostumia, kyvyttömyys ylläpitää raskaus, heikentynyt hedelmällisyys, siittiöiden määrä, endometrioosi, diabetes, oppimisvaikeudet, immuunijärjestelmän tukahduttaminen, keuhko-ongelmia, iho-oireet, alentaa testosteroni tasoja ja paljon enemmän.

hyvin suuri osa dioksiinista tulee ihmisen lähteistä., Dioksiinin alkoi kertyvät ympäristöön noin 1900, kun perustaja Dow Chemical (Midland, Michigan) keksi tapa jakaa ruokasuolan osaksi natrium-atomien ja klooria atomien, jolloin suuria määriä vapaata klooria saatavilla ensimmäistä kertaa. Dioksiinin on myrkyllistä ihmisille yllättävän monella tavalla, ja että yleisö ei ole asianmukaisesti suojattu haittavaikutuksia, joita perinteinen turvamarginaali. Klorakne oli ensimmäinen dioksiinialtistukseen liittyvä sairaus, joka kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 1897., Klooriaknen ilmestyi ammatin ongelma 1930-luvulla yksi torjunta työntekijöiden ja työntekijöiden keskuudessa, jotka valmistetaan teollisuuden kemikaaleja nimeltään Pcb-yhdisteet (polyklooratut bifenyylit). Dioksiini todettiin kuitenkin kloraknen aiheuttajaksi vasta noin vuonna 1960. (Dioksiini oli ei-toivottu torjunta-aineiden ja PCB-yhdisteiden saastuttaja.) Klooriaknen tuottaa ihottuma, rakkuloita ja märkärakkuloiksi, kuten erittäin huono asia teini akne; paitsi että haavaumia voi esiintyä koko kehon, ja vakavissa tapauksissa voi kestää useita vuosia.,

miehen elimistö ei pääse eroon dioksiinista muuten kuin antamalla sen hajota kemiallisen puoliintumisaikansa mukaan. Naisten, toisaalta, on kaksi tapaa joilla se voi poistua kehoaan:

1. Se läpäisee istukan osaksi kasvavan lapsen;
2. Se on läsnä rasvaisia äidinmaitoon, joka on myös altistumisreitti, joka annoksina lapsen, jolloin imetys ei-vegaani/kasvissyöjä-äitien varsin vaarallisia (Kuva 1).

Kuva 1 Dioksiinin Uudelleenarviointi EPA.,

TEQ on dioksiinin Myrkyllisten Vastaava, lasketaan katsomalla kaikki myrkyllisiä dioksiineja ja furaaneja ja mittaamalla niitä kannalta kaikkein myrkyllinen muoto dioksiinia, 2,3,7,8-TCDD. Tämä tarkoittaa, että jotkut dioksiinit / furaanit saattavat laskea vain puoliksi TEQ: n, jos se on puoliksi yhtä myrkyllistä kuin 2,3,7,8-TCDD. Tutkijat National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) löysivät alentuneen testosteronin (mieshormoni) veressä dioksiinin alttiina miespuoliset työntekijät. Myös muut sukupuolihormonitasot näillä miehillä vaikuttivat., Elimistön rasitukset, jotka näyttävät aiheuttavan diabeteksen lisääntymistä, vaihtelevat 99: stä 140ng / kg: aan. Siten keskimääräinen Amerikkalainen, joiden kehon taakka 13ng/kg, on tekijä 8 alle alimman tason ajatellut luoda diabeteksen vaaraa. Dioksiini on hämmästyttävän monipuolinen ja voimakas myrkky.

EPA12 luonnehtii 2,3,7,8-TCDD ihmiselle syöpää aiheuttavaksi painon perusteella todisteita eläinten ja ihmisten tutkimukset ja luonnehtii muut dioksiinin kaltaiset yhdisteet eli, muut dioksiinin kaltaiset klooratut dibentso-p-dioksiinit ja klooratut dibentsofuraanit ja dioksiinin kaltaiset polyklooratut bifenyylit ; todennäköisesti ihmisille syöpää aiheuttavat aineet. Yhdysvaltain sosiaali-ja terveysministeriön mukaan on kohtuullista odottaa, että 2,3,7,8-TCDD voi aiheuttaa syöpää.13 Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos määritti, että 2,3,7,8-TCDD on tunnettu ihmisen syöpää aiheuttava aine.,14 Mahdolliset ihmisten terveyteen kohdistuvat vaikutukset, jotka liittyvät hormonaalisia häiriöitä voi sisältää rintasyöpä ja endometrioosi naisilla, kivesten ja eturauhasen syöpiä miehillä, epänormaali seksuaalinen kehitys, miesten vähentynyt hedelmällisyys, muutos aivolisäkkeen ja kilpirauhasen toimintoja, immuunijärjestelmän tukahduttaminen ja hermosolujen vaikutuksia.15 Vaikka synnynnäisiä epämuodostumia on havaittu eläimillä (kehittää eläimet ovat erityisen herkkiä) suurempi kuin tausta-tasoa 2,3,7,8-TCDD, ihmisen synnynnäisiä epämuodostumia johtuvat altistuminen dioksiineille tällä hetkellä ei voida vahvistaa.,13.

Dioksiinien myrkyllisyys arviointi

tutkimuksen suoritti Latchoumycandane & Mathur16 tutkia, onko hoito E-vitamiinin kanssa suojaa rotan kiveksissä alkaen oksidatiivisen stressin aiheuttama 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksiini (TCDD). Urosrotille, joilla oli Wistar-kanta, annettiin TCDD: tä annoksilla 1, 10 ja 100ng painokiloa kohti. päivässä 45 päivän ajan. Muita eläinryhmiä annettiin samanaikaisesti TCDD: n kanssa (1, 10 ja 100ng painokiloa kohti. päivässä) ja E-vitamiinia(20 mg painokiloa kohti wt. päivässä) 45 päivän ajan., Eläimille annetaan TCDD: n ja ne, co-annos TCDD: n ja E-vitamiini eivät osoittaneet merkittäviä muutoksia kehon paino. TCDD: n anto pienensi kivesten, lisäkivesten, rakkularauhasten ja ventraalisen eturauhasen painoa. Päivittäinen siittiöiden tuotanto laski eläimiä antaa TCDD: n ohjaus-arvot 22.19+/-2.67 to 13.10+/-3.16 x 106. Siellä oli merkittävä väheneminen toimintaa superoksididismutaasi, katalaasi, glutathionereductase ja glutationi peroksidaasi kanssa samanaikaisesti kohonneeseen vetyperoksidia ja lipidiperoksidaatiota., Co-administration of TCDD: n ja E-vitamiini ei näytä mitään merkittäviä muutoksia painot kivesten, lisäkivesten, rakkularauhasten ja vatsa eturauhasen. Päivittäinen siittiöiden tuotanto pysyi ennallaan eläimiä samanaikaisesti TCDD: n ja E-vitamiinia toiminnan antioksidantti-entsyymejä ja määriä vetyperoksidia ja rasva-peroxidation, ei muutos eläimiä samanaikaisesti TCDD: n ja E-vitamiinia Nämä tulokset ehdotti, että hallinto TCDD aiheuttaa oksidatiivista stressiä kiveksissä ja E-vitamiini voisi antaa suojaava vaikutus vastaan TCDD: n aiheuttaman oksidatiivisen stressin.,17

myrkyllisyys TCDDis välittyy aktivointi aryyli hiilivety-reseptori (AhR), orpo-reseptorin kuuluvat basic helix-loop-helix-Per-ARNT-Sim-perheen transkriptiotekijät. TCDD: n ja niihin liittyvät kemikaalit sitoutuvat AhR, joilla on korkea affiniteetti, mikä sen translokaatio osaksi ydin ja dimerization kanssa AhR nuclear translocator (ARNT). Tämä heterodimeric kompleksi sitoo dioksiini-vaste-elementtejä vetäjät kohde geenit ja säätelee niiden transkription ilme.,18 Hiiret jossa AhR on geneettisesti poistettu eivät osoita mitään selviä toksisia tyypillisesti jälkeen havaittu TCDD altistus,19-24, jotka osoittavat, että AhR aktivointi on tarpeen välittää TCDD: n toksisuuteen.