Синтетичните замърсители, просмукващи се в екосистемите, са една забравена извънредна екологична ситуация и ние все още се борим да схванем мащаба на проблема.
Намирате се в 29-и век е и Земята е бунище. Хората са избягали преди векове, след като са я направили необитаема в резултат на своята ненаситна консумация. Остава само детрит: планини от боклук, докъдето стига окото.
Това е фантастика – обстановката във филма на Disney Pixar от 2008 г. “WALL-E”. Но може и да се доближи до реалността, ако не променим сегашния ход на нашите действия.
„Всички знаем какво е предизвикателството, стоящо пред нас“, казва Мери Райън от Imperial College London. „Можем да открием токсични метали по хималайските върхове и пластмасови влакна в най-дълбоките части на океана. Замърсяването на въздуха убива повече хора от настоящата пандемия. Мащабът на това е огромен.”
Когато беше създаден WALL-E, замърсяването и отпадъците бяха близо до центъра на вниманието на дневния ред за околната среда. На срещата на върха за Земята през 2002 г. в Южна Африка световните лидери се съгласиха да сведат до минимум въздействието върху околната среда и здравето от химическото замърсяване, може би най-коварната и проблемна категория. Те поставиха краен срок 2020 г. (предупреждение за спойлер: пропуснахме го).
Напоследък изменението на климата и загубата на биоразнообразие доминираха проблемите на околната среда, но по-рано тази година ООН тихомълком върна замърсяването на първо място. Тя издаде големия доклад “Сключване на мир с природата”, обявявайки го за третата голяма планетарна извънредна ситуация.
„Дали мисля, че това е съизмеримо с риска? Да, мисля“, казва Райън.
„Това го оправдава, че е точно там, на върха“, казва Гай Удуърд, също от Imperial College . Ключовият въпрос обаче е за какви замърсители трябва да се притесняваме най-много. „Много от тях са безобидни. Но някои не са. Някои взаимодействат по опасни начини.
Това е, с което трябва да се борим“, казва Удуърд.
Замърсяването, отпадъчният страничен продукт от нашите икономически дейности, е толкова старо, колкото самата цивилизация. Ледените ядра от Гренландия съдържат следи от олово и мед от топенето на руда в Европа още от бронзовата епоха. Първите синтетични химикали – такива, които не съществуват в природата – са създадени в средата на 19 век. Но както при повечето унищожаващи планетата човешки дейности, скоростта, с която създавахме нови замърсители и изхвърляхме нашите отпадъчни продукти в околната среда, започна да нараства експоненциално след Втората световна война в 70-годишна крива, наречена „Великото ускорение”.
Изпомпване на отровата
Отпадъчни продукти са много и най-разнообразни, но синтетичните химикали и по-специално техните продукти са се внедрили в живота ни, както никога досега. През 1950 г. световното производство на пластмаса, например, е само 1,5 милиона тона, през 2017 г. е 350 милиона тона, а през 2050 г. се предвижда да достигне 2 милиарда тона. Производството на химическата промишленост в развиващите се икономики се е увеличило повече от шест пъти между 2000 и 2010 г., се казва в доклада на ООН. Според Международния съвет на химическите асоциации (ICCA) 95 процента от стоките разчитат на някаква форма на промишлен химичен процес при производството си.
На всеки етап от жизнения си цикъл синтетичните химикали наистина могат да избягат в дивата природа, потенциално отравяйки околната среда, дивата природа и нас.
„Те са навсякъде“, казва Джанюн Уанг от Швейцарския федерален технологичен институт в Цюрих. Най-видимото проявление са пластмасовите отпадъци, но това е върхът на огромен айсберг, уточнява той. „Изпускаме много химикали и действително не ги проверяваме преди това.“
Установяването на токсични ефекти върху което и да е вещество или група вещества често е трудно, но са известни много химикали в широко разпространена употреба, за които се подозира, че са токсични за хората и дивата природа. Те включват вещества като полихлорирани бифенили (PCBs), клас промишлени охлаждащи течности и лубриканти, които могат да бъдат мощни разрушители на ендокринната система при поглъщане, и някои пер- и полифлуороалкилни вещества (PFAS), използвани главно за направата на покрития, отблъскващи петна.
Един особено ярък, добре документиран пример е популация от косатки край западния бряг на Обединеното кралство, която не успява да се размножи в продължение на почти 30 години и изглежда обречена на изчезване. Установено е, че една зряла женска, изхвърлена мъртва на брега на шотландския остров Тири през 2016 г., има неразвита матка и нива на PCB, 100 пъти по-високи от прага на токсичност за морските бозайници. Това са „астрономически нива“, казва Пол Джепсън от Зоологическото дружество на Лондонския институт по зоология.
Не че сме стояли безучастни, докато това се случва. Съгласно условията на Стокхолмската конвенция за устойчивите органични замърсители, която влезе в сила през 2004 г., повечето страни по света са се ангажирали да забранят или строго ограничат употребата на най-токсичните химикали.
Първоначалният списък включваше „мръсна дузина“ от най-лошите нарушители: осем пестицида (включително алдрин, диелдрин, ДДТ и мирекс), два промишлени химикала (PCB и хексахлорбензен) и два класа промишлени странични продукти (диоксини и фурани). Този списък вече се е удвоил и Стокхолмската конвенция се счита за сравнително успешен пример за многостранно споразумение за околната среда, въпреки че процедурите за оценка са критикувани като остарели.
Но химикалите, които ограничава, са само капка в морето. Ние дори не знаем броя на синтетичните химикали, които са на пазара или са били на него, въпреки че този брой е поне десетки хиляди. Химикалите, спряни отдавна, могат да издържат в околната среда с години, което допълнително усложнява нещата.
„Много устойчиви химикали, като PFAS и като пластмасовото замърсяване, ще издържат стотици или хиляди години“, казва Уанг.
Удуърд посочва, че след като химикалите са в околната среда, те могат да реагират с други съединения и да бъдат трансформирани от живи организми, образувайки смеси и разпадащи се продукти, които могат да имат различни ефекти. Вземете под внимание тези фактори и има „порядък на величина“ повече химикали, за които да се притеснявате, казва Леон Барън, също от Imperial College . Ние не знаем нищо за повечето от тях.
Тази липса на знания се съпоставя или дори надминава нашето невежество относно рисковете, които повечето от тези химикали могат да представляват за човешкото здраве и околната среда.
„За някои от по-новите химикали като фармацевтични продукти и пестициди ние знаем много малко сигурни неща за въздействието им върху здравето на хората. Много, много малко“, казва Барън.
В напреднали икономики като Европейския съюз, производителите, които искат да въведат нов химикал, сега трябва да убедят регулаторите, че той не е опасен. Правилата на ЕС, известни като REACH, влязоха в сила през 2007 г. и работят на принципа на предпазливостта – презумпция, че химикалите са виновни, докато не се докаже невинността им. Но правилата не важат за химикали, пуснати преди 2007 г.
В други части на света положението е значително по-леко. За да се влошат нещата, в много случаи производителите пазят информацията поверителна, позовавайки се на права върху интелектуална собственост, или документацията е двусмислена. И накрая вземете предвид и смесите и продуктите от разпадането, казва Удуърд, „за по-голямата част тези химикалите не знаем почти нищо“.
Различни организации по света поддържат свои собствени списъци на най-търсените. Един от най-полезните, казва Барън, идва от Европейската рамкова директива за водите и изброява както добре установени неприятности, така и възникващи опасения. Този списък е полезна насока за изследвания и има някои успешни истории в актива си. Той подчерта опасността от неоникотиноидни пестициди за пчелите и други насекоми и постави въпроса за почти пълна забрана в ЕС, договорена през 2018 г. Но дори и с тези известни познати и известни неизвестни, почти сигурно е, че също така има и неизвестни неизвестни, посочва Уанг.
Настоящата система за оценка на химическата токсичност със сигурност не отговаря на мащаба на задачата. Обикновено приема един химикал и изследва ефектите му върху два или три организма. Няма начин да направим това за всеки един известен синтетичен химикал, да не говорим за разпадащи се продукти и смеси от химикали.
„Слънцето ще умре, преди да стигнем дотам“, казва Удуърд. Друг проблем е, че лабораторните токсикологични тестове не са много информативни за това как химикалът ще се държи в сложна реална среда, добавя той.
Много от химикалите дори не са необходими. Поради конфликти за интелектуална собственост компаниите често изобретяват нови химикали, които да вършат същата работа като вече съществуващи забранени, казва Райън. Други са там за несъществени цели. Пластмасовите опаковки за храна често са боядисани в черно поради естетически причини, но боята прави пластмасата нерециклируема, казва Уанг; продуктите за лична хигиена често съдържат пълнители като микропластмаси, които са евтини, но потенциално вредни. Дори когато открием, че даден химикал е вреден, почистването му често не е опция.
„За съжаление с нашите настоящи технологии това е просто невъзможно“, казва Уанг. „И също така и финансово невъзможно. Дори почистването на PFAS в питейната вода в САЩ е задача за трилиони долари.
Ако всичко това не звучи достатъчно лошо, съществува и страх, че ако продължим да изпомпваме химикали в околната среда без никаква представа какво представляват или какво правят, може да стигнем до точка откъдето повече няма връщане. Идеята за повратни точки на химическо замърсяване съществува от повече от десетилетие под формата на концепция, наречена „планетарни граници“. Формулирани през 2009 г. от Йохан Рокстрьом от Стокхолмския университет в Швеция, те могат да се разглеждат като граници на обитаемостта на Земята, които превишаваме на наша отговорност. Една от границите е химическото замърсяване, което се описва като „приоритет за предпазни действия и за по-нататъшни изследвания“.
Засега дори не е възможно да се определи количествено къде се намира границата.
„Това е лош проблем“, казва Райън. „Химичното замърсяване като цяло е изключително сложна система, за да се опитаме да намерим разумната граница. Предполагам, че бихте могли да получите списък с химикали и това, което мислите, че е тяхната граница, но дори да разберете къде са те, пак е наистина трудно.”
Уанг се съгласява. „Наистина е трудно да се прецени къде са границите и това е трудна задача“, казва той. „Но ако имаме повече информация за това колко химикали са произведени, използвани и какви са те, тогава вече може да има някои методи, които да ни помогнат да разберем.“
Това, от което се нуждаем, казва Грегъри Бонд от екологичните консултанти Manitou View Consulting, е глобален инвентар, който съдържа информация за това как, къде и в какви количества се използват химикали, както и всички известни опасности. Уанг отива по-далеч, като предлага международен орган по модел на Междуправителствената група по изменение на климата (IPCC), който да събира и синтезира всички доказателства за химическото замърсяване и да ги предава на политиците. Биоразнообразието също има такъв орган, Междуправителствената научно-политическа платформа за биоразнообразие и екосистемни услуги. Създаването на такъв и за замърсяването би било в съответствие с неговия статут на трета глобална криза, казва Уанг. Той и други учени изложиха аргумента в скорошно мнение в списание Science; съпътстващата кампания за подкрепа вече събра повече от 1700 подписа от 80 държави.
Тази и други кампании изглежда пробиват. ООН се подготвя за своята двугодишна Асамблея по околната среда през февруари 2022 г., която ще определи дневния ѝ ред за следващите няколко години. На подготвителна среща през февруари 2021 г. лидерите се съгласиха, че приоритетът трябва да бъде преминаването към едновременно справяне с трите планетарни извънредни ситуации.
„Трите кризи са изменението на климата; загубата на природата и биоразнообразието; и отпадъците и замърсяването – токсичната следа на нашето икономическо развитие, която по същество отравя и токсикира планетата“, посочва Ингер Андерсен, изпълнителен директор на Програмата на ООН по околната среда (UNEP). „Освен ако не се справим с тях с истинска искреност и решителност, ни очаква бъдеще, за което ме е страх дори да си помисля.
„Това всъщност са взаимосвързани кризи, които се подсилват взаимно“, казва Ивар Басте, заместник-генерален директор на норвежкото министерство на околната среда и водещ автор на доклада на UNEP за създаване на мир с природата.
Връзките между изменението на климата и загубата на биологично разнообразие са добре установени и е ясно как химическото замърсяване причинява и двете.
„Начините, по които химикалите реагират и се разграждат в околната среда, обикновено са функция на температурата“, казва Райън. „Ако температурните колебания сега са различни поради изменението на климата, тогава тези пътища ще бъдат засегнати.
Планета без замърсяване
Отново обаче, ние просто не знаем достатъчно. „Наистина нищо не се случва по този въпрос, това е масивна черна дупка“, казва Удуърд. „Ние не просто трябва да знаем как действат химикалите в света, ние трябва да знаем как ще действат в един затоплящ се свят.
Непосредствената цел на ООН за химическото замърсяване е значителен напредък към планета без замърсяване до 2030 г. Крайната цел може да звучи невъзможна, но това не попречи на Райън и нейните колеги да създадат проект, наречен Преход към нулево замърсяване. А нулево замърсяване означава абсолютна нула, казва тя. За да стигнем до там, трябва да създадем кръгова химическа икономика, в която всичко, което използваме, е или безвредно, или рециклируемо и управляемо. Тя не си прави илюзии колко време ще отнеме и колко трудно ще бъде това.
„Нуждаем се от радикална промяна в нашите икономически системи, нашите индустриални системи и нашите бизнес модели.“
Според Уанг индустрията ще окаже силна съпротива срещу такова нещо, но Райън не е толкова сигурна. Някои от химическите компании, с които тя работи, всъщност искат по-строги правила, „защото без промяна на политиката те не могат да се развиват“.
Индустрията също е под строг обществен контрол.
„Бих искал да го кажа – но няма как да кажа това със 100% увереност – че предвид случващото се с климатичната криза, те ще се държат по-стриктно в този курс. Има стремеж в индустрията да демонстрира своите екологични качества.
Има много предизвикателства, пред които е изправен светът, включително ситуацията със замърсяването и отпадъците. ICCA се ангажира да развива безопасни, иновативни, ефективни и икономически жизнеспособни химически продукти и технологии, които са от ключово значение за намирането на устойчиви решения.
Технологията предоставя някои нови начини за борба с проблема. Основните аналитични техники се подобряват: Барън казва, че вече може да прокарва смеси от хиляди химикали през специален инструмент и той ще идентифицира всеки един от тях. Компютърното моделиране и системите за машинно обучение с изкуствен интелект, междувременно, позволяват на токсиколозите да извършват триаж и да избират да правят пълни анализи само на химикалите, които са маркирани като потенциално вредни, опростявайки задачата за оценка на риска.
„Започнахме да използваме това, за което вече знаем, за да правим прогнози“, казва Барън. Машинното обучение може също да помогне и в предсказването на това как ще се държат смеси от химикали, след като бъдат пуснати в дивата природа, отбелязва Удуърд. Засега регулаторите не купуват машинно обучение при оценки на риска в реалния свят, но това може да е просто въпрос на време, когато технологията узрее, казва Барън. Дори и без това, по-добрите прогнози за рисковите профили на химикалите, предоставени от алгоритмите за обучение, ще ни позволят да проектираме по-безопасни такива в бъдеще.
За химикалите, които вече са в околната среда, новата технология също така катализира и по-добро третиране на отпадъците. В някои от по-богатите части на света пречистването на отпадъчните води, където завършват много замърсители, е революционизирано чрез технологии за биоремедиация, които могат да пречистят замърсената вода и безопасно да изхвърлят отпадъците.
„Това е невероятен процес, чрез който могат да се третират отпадъчните води сега“, казва Барън. „Това е предимно биологично.“
По-нататък по пътя е концепцията за „основна употреба“ – нещо като посредничество към нулата – където светът някак си се съгласява да стесни портфолиото си от синтетични химикали до тези, без които не можем, и в идеалния случай те да са и най-малко вредните. Трябва да имаме предвид, че не всички химикали са еднакво лоши, казва Удуърд.
„Нуждаем се от много от тях. Повечето от тях изглеждат относително безобидни. Има някои, които очевидно са изключително опасни, много токсични и ние трябва да ги разберем и да идентифицираме тези, които наистина предизвикват безпокойство. Това, което трябва да направим, е да балансираме риска спрямо печалбата.“
Уанг предупреждава, че не можем да отлагаме повече.
„Надявам се, че правителствата по света могат да покажат повече ангажираност, защото това наистина е основна глобална заплаха. Предупредени сме вече.
Източници: Science, New Scientist
Превод: Радослав Тодоров
