Это длительный процесс, прежде чем загрязнитель будет идентифицирован как таковой, а его вредные последствия отмечены всемирным запретом. Это признает Норберт Хиб, химик из лаборатории аналитической химии Empa. Он участвовал в раскрытии точной структуры ГБЦД (гексабромциклододекана).
При ближайшем рассмотрении оказалось, что это целая группа соединений. Вместе с исследователями из ETH Zurich, Eawag и Цюрихского университета прикладных наук (ZHAW) он опубликовал несколько исследований, которые показывают структуру ГБЦД, формы которого, как правило, накапливаются в окружающей среде и считаются стойкими органическими загрязнителями (СОЗ).
С 80-х годов ГБЦД использовался в качестве антипирена в пластмассах, текстильных изделиях, мебели, электронике и изоляционных материалах. Ежегодно во всем мире производится около 20 000 тонн, в основном для панелей из полистирола, используемых для утепления зданий. Каждый кубический метр экструдированного полистирола содержит до одного килограмма ГБЦД; значительные суммы скрываются в домах.
От первоначальных подозрений до всемирного запретаУже давно существует обоснованное подозрение, что ГБЦД — это экологический токсин, который может нанести вред рыбам и млекопитающим. ГБЦД достаточно растворимы в жирах, чтобы накапливаться в пищевой цепи, и они разлагаются в окружающей среде настолько медленно, что могут переноситься на большие расстояния; до сих пор ГБЦД был обнаружен даже в Арктике. Задачей экспертов ООН было оценить, соответствует ли ГБЦД критериям, определенным в Стокгольмской конвенции о СОЗ.
Помимо точных химических структур, необходимо было дать научное объяснение различным вопросам, включая биоразлагаемость (стойкость), биоаккумуляцию, возможность переноса на большие расстояния и любые вредные последствия отдельных стереоизомеров ГБЦД.Сложная стереохимияВо-первых, исследователи из Empa и ETH Zurich обнаружили, что технический ГБЦД на самом деле представляет собой смесь по крайней мере восьми различных стереоизомеров.
Стереоизомеры — это вещества, которые имеют одинаковый химический состав, но различаются пространственным расположением своих атомов. Шесть из восьми стереоизомеров обладают четкими зеркальными отображениями: они хиральны и связаны друг с другом так же, как правая рука с левой. Однако в случае двух других стереоизомеров одна форма и ее зеркальное отображение идентичны. Здесь мы говорим о мезосоединениях: такие молекулы имеют стереоцентры, но тем не менее являются ахиральными.
Хиб и его коллеги рано пришли к выводу, что отдельные стереоизомеры могут отличаться не только своей трехмерной структурой, но также их токсичностью и поведением в окружающей среде. С тех пор это было подтверждено другими исследовательскими группами. Работа Empa над огнестойкими полистиролами также показала, что даже во время обработки материалов ГБЦД может превращаться в неизвестные до сих пор, а также потенциально токсичные производные.Вместе с коллегами из Eawag ученые Empa смогли доказать, что ГБЦД — предположительно в результате атмосферного переноса — попал в рыбу и отложения в швейцарских водах.
Поскольку огнестойкие ткани, ковры, пластмассы и электронные устройства в основном используются внутри помещений, неудивительно, что ГБЦД также появляется в домашней пыли. Мы улавливаем ГБЦД не только в результате контакта с пылью в наших домах, но и в результате употребления жирной пищи животного происхождения. Команда под руководством исследователя Empa Андреаса Гереке показала, что при резке панелей из полистирола с помощью нагретых волокон выделяется ГБЦД, который затем прикрепляется к крошечным пластиковым частицам. Эти частицы также могут вдыхаться и увеличивать воздействие ГБЦД.
Доказательства очевидны: виновен по обвинениюВ конечном итоге результаты были однозначными.
Спустя 30 лет после того, как они были впервые произведены в промышленных масштабах и использовались во всем мире, комитет экспертов Стокгольмской конвенции классифицировал ГБЦД как СОЗ и таким образом заложил основу для глобального запрета. Постановление было официально принято 9 мая 2013 года и вступает в силу после переходного периода продолжительностью примерно один год. «Мы снова должны искать лучшие альтернативы», — говорит Норберт Хиб. «И многие здания, изолированные полистиролом, содержащим ГБЦД, стали наследием, которое, вероятно, будет означать высокие затраты на утилизацию в будущем».