Problematiche di sicurezza chimica
10.6092/issn.1973-9494/2693
application/pdf
1973-9494
2693
en
Valery S. Petrosyan
Conservation Science in Cultural Heritage
safety
Chemical safety problems
Text.Serial.Journal
https://conservation-science.unibo.it/
11
Articles
2011-12-31
2012-06-11
2011-12-31
2015-11-02
51-67
CSCH
Valery S. Petrosyan
2011/12/31
10.6092/issn.1973-9494/2693
51
1973-9494
safety
en
67
Chemical safety problems
https://conservation-science.unibo.it/article/download/2693/2092
11
C       HEMICAL SAFETY PROBLEMS



      Valery S. PetrosyanƔ1
      Department of Chemistry, M.V. Lomonosov University, Moscow



      Keywords: global contamination, public health, safety

      1.Introduction

   Chemical safety is a situation in which people and biota do not experience chemical
stresses, i.e. the effects of organic, inorganic and organometallic toxicants are at an
environmentally safe level and allow people to maintain good health and preserve the
biodiversity of ecosystems. The negative toxic (human) and ecotoxic (biota) effects
of many compounds, contaminating air, water, sediments, soil, plants, animals and
humans, have been established unambiguously and have become (at least, in some
developed countries) an important focal point within national strategies for safety.
For example, the Ministry for the Environment in Japan, triggered by environmental
contamination problems, has systematically been carrying out a survey since 1974
to determine the actual state of pollution caused by toxic chemicals, particularly, by
persistent organic pollutants (POPs). Substantial efforts have also been undertaken for
the last thirty years in the European Union and North America (Canada and the USA),
to prevent further contamination of the environment with persistent toxic substances



                                                                                                  CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE
(PTS), including POPs (and more recently with priority toxic organometallic compounds,
mostly organic derivatives of mercury, tin and lead).
   A speciÞc challenge has been proclaimed from the viewpoint of human health.
In particular, in the USA the concept of disease as a manifestation of an imbalance
between the environment and the individual has received serious scientiÞc attention
since 1990, when the US Public Health Services Agency for Toxic Substances and
Disease Registry (ATSDR) commissioned the National Research Council (NRC) of
the National Academy of Sciences to explore this challenge in a way that would be
understandable to scientists, regulators, legislators, and the general public. The special
workshop that was set up has been discussing three major topics and attempting to
answer the following questions: “How do people become exposed?”, “How can we tell
that people have been exposed?”, and “What happens after exposure?”
   International efforts are also being undertaken to stop contamination of the
environment with organic and organometallic compounds, particularly with hydrophobic
and volatile POPs, as well as with other PTS.
   The Stockholm Convention (May 2001) has proclaimed measures which will reduce
and/or eliminate the emissions and discharges of twelve POPs:
     1-8) organochlorine pesticides: aldrin, chlordane, DDT, dieldrin, endrin, heptachlor,
              mirex, toxaphene;


Ɣ
    Corresponding author: petros@org.chem.msu.ru valpetros@mail.ru

                                                                                             51
                                                       9-10) industrial products: polychlorinated biphenyls (PCBs) and hexachlorobenzene
                                                               (HCB);
                                                       11-12) unintentional products: polychlorinated dibenzodioxins (PCDDs) and
                                                               dibenzofurans (PCDFs).
                                                      Another 16 toxic compounds were recommended by the European Working Group
                                                  of the UNEP experts as PTS to be added to the list of 12 Stockholm POPs. The list of
                                                  these compounds was discussed at the Ist UN Conference on POPs (Punta del Este,
                                                  Uruguay, May 2-6, 2005):
                                                       1-5) Pesticides: atrazine, chlorodecone, endosulphane, hexachlorocyclohexanes,
                                                               pentachlorophenol;
                                                       6-14) Industrial products: hexabromobyphenyl, nonyl- and octylphenols,
                                                               organolead and organotin compounds, PBDEs, PFOS, phthalates, short-
                                                               chain chlorinated parafÞns;
                                                       15-16) Unintentional products: methylmercury compounds and polyaromatic
                                                               hydrocarbons (PAHs).
                                                      The following present particular problems with POPs and PTS:
                                                        1) Bioaccumulation in food webs;
                                                        2) Contamination of air in big cities;
                                                        3) Contamination of drinking water;
                                                        4) Negative effects on humans and biota.

                                                     2.Chemical Sputniks of Earth and Global Contamination of Biosphere

                                                     According to the deÞnition, introduced by us in 2005, Chemical Sputniks of Earth are
                                                  the compounds, which enter the atmosphere from various anthropogenic sources and
                                                  perform short and long (including around the world) itineraries before being deposited
                                                  with rain and snow in various regions of our planet.
                                                     Several models have been developed in various countries to analyze the Long
                                                  Range Transfer (LRT) of various chemicals around the world. Some examples of the
                                                  existing global models are given in Table 1.
V. S. Petrosyan - Chemical safety problems




                                                  Table 1. Examples of existing global models

                                                   Model name                Description/Field of ap- Reference
                                                                             plication
                                                   MPI-MCTM                  Multicompartmental che- Max Planck Institute for
                                                                             mistry transport model  Meteorology
                                                   Chem Range                Distribution model for Scheringer
                                                                             the assessment of LRT
                                                                             and persistence of che-
                                                                             micals
                                                   Globo-POP                 M u l t i c o m p a r t m e n t a l Wania and Mackay
                                                                             mass balance model for
                                                                             evaluation of fate in the
                                                                             global environment




                                             52
    All three main types of chemicals: inorganic, organic and organometallic can behave
like Chemical Sputniks. First, let us examine the size of anthropogenic heavy metal
emissions in Europe. These are shown in Table 2.


Table 2. Heavy metal emissions in Europe (t/yr)

 Country              Lead                  Cadmium              Mercury
 France               1190                  14.0                 36.0
 Germany              632                   11.0                 31.0
 Italy                2174                  29.9                 13.2
 Poland               736                   55.4                 29.5
 Russia               2262                  49.0                 9.4
 Spain                944                   14.0                 18.0
 Ukraine              3102                  54.0                 36.0
 United Kingdom       1033                  13.0                 12.4

    These high levels of heavy metal emissions lead to substantial depositions of these heavy
metals and, as a consequence, to high concentrations of lead, cadmium and mercury in the
environment. The analysis of the situation with these three important metals is shown below:
    Lead: the highest concentrations are in the atmosphere of Central and Eastern
Europe (100 ng/m3); maximum levels in depositions can reach 10 ȝg/l.
    Cadmium: the maximum levels of atmospheric pollution are in Poland, Czech Republic and
Slovakia (3 ng/m3); the highest concentrations in depositions are 1.4 ȝg/l.




                                                                                                      CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE
    Mercury: the highest concentrations (660 g/km2/yr) are in the atmosphere and depositions
of eastern Germany, south-western Poland, central Russia and eastern Ukraine.
    It is important to bear in mind, that the emissions of toxicants, produced in any country,
will commonly, Þrst of all, contaminate this country, secondly, its neighbours and, thirdly,
other countries. The example of Germany, illustrating this clearly, is shown in Table 3.


Table 3. Depositions of Heavy Metals, Exported from Germany (%)

 Metals               Pb                    Cd                   Hg
 Countries

 Germany              55                    61                   62
 Poland               8                     13                   9
 Russia               5                     5                    4
 Czech Republic       3                     4                    4
 France               3                     2                    0
 Ukraine              2                     2                    2
 Other countries      24                    13                   19

                                                                                                 53
                                                     The other sadly well-known example is that of the radioactive elements, which
                                                  appeared in the environment (Þrst in the atmosphere and secondly in soils and
                                                  waters) after the explosion at Chernobyl atomic power station in April 1986. During
                                                  the very Þrst days the radionuclides were carried with the wind to Scandinavian
                                                  countries and were deposited there with the rain. Afterwards, when the wind changed
                                                  direction, the radioisotopes were blown towards Western European countries. In only
                                                  two weeks, when the wind started blowing to the east, the radionuclides were carried
                                                  to the eastern parts of Belorussia and the Ukraine, as well as to the European part
                                                  of Russia.
                                                     We have shown (Table 4), that the endemic biota in Lake Baikal is primarily
                                                  contaminated with POPs and PTS, brought to the lake by LRT via the atmosphere –
                                                  polyaromatic hydrocarbons (PAHs) and polychlorinated biphenyls (PCBs), as well as
                                                  water (DDT with metabolites, DDD and DDE).


                                                  Table 4. Content of PTS in the Lake Baikal food web (ng/g)

                                                   PTS                 PAHs                 PCBs                 DDT and its
                                                   Biota                                                         metabolites

                                                   Phytoplankton       5030                 nd                   nd
                                                   Zooplankton         7420                 nd                   nd
                                                   Omul’               86                   38                   nd
                                                   Golomyanka          1018                 1170                 443
                                                   Young nerpas        312                  1710                 2200
                                                   Female nerpas       681                  12810                7760
                                                   Male nerpas         1762                 71074                80740
V. S. Petrosyan - Chemical safety problems




                                                      LRT of PTS can occur through the following modes:
                                                      - As a vapor, sorbed to suspended particles or dissolved in cloud water in the
                                                  atmosphere;
                                                      - Dissolved in water and sorbed to sediment particles in aquatic ecosystems;
                                                      - In tissues of migratory animals;
                                                      - Anthropogenic transport in the form of products and waste.
                                                      It has been proposed (Wania and Mackay), that chemicals after deposition in a
                                                  particular phase without being degraded can be released back into the atmosphere,
                                                  allowing for a short transport, after which it can be trapped again and the procedure
                                                  may continue until the chemical is ultimately degraded (“grasshopper effect”).
                                                      An observation was made on a global scale (Iwata et al.), stating that the
                                                  temperature gradients in space in combination with atmospheric mixing favour gradual
                                                  transfer from warm to cold regions. This can result in higher concentrations of PTS in
                                                  polar and high altitude regions. We have proposed to call this effect “polar distillation”.
                                                  Wania and Mackay use the term “cold condensation”.
                                                      The HCB emissions and depositions in a number of Mediterranean countries (Table
                                                  5) also illustrate very clearly the efÞciency of the Chemical Sputniks concept.


                                             54
Table 5. HCB emissions and depositions in some Mediterranean countries

 Country                        Emissions (kg/year)         Depositions (kg/year)
 Croatia                        80                          10.9
 France                         1290                        113.9
 Greece                         180                         9.6
 Italy                          800                         48.3
 Portugal                       150                         5.4
 Slovenia                       20                          5.7
 Spain                          1170                        52.9

  The PCB depositions are also very intensive in Europe, speciÞcally in the central part of
the continent (20g/km2/yr). This gives the amount 113 t/yr for the 42 countries considered.
Maximal depositions were observed in Paris (28g/km2/yr).
   Very large amounts of benzo[a]pyrene are deposited in the Mediterranean countries. The
particular results, obtained within the model calculations are shown in Table 6.

Table 6. Benzo[a]pyrene depositions in some Mediterranean countries

 Countries-        Depositions from European countries (kg)
 receptors
 France            France 6922         Germany        Spain 325       Other 1191
                                       537
 Italy             Italy 2617          France 306     Austria 153     Other 1122



                                                                                                   CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE
 Spain             Spain 2012          France 384     Portugal 148    Other 147

   As to dioxins, it has recently been shown (Shatalov et al), that the typical levels
of PCDD and PCDF concentrations in the air of the Mediterranean region are of 1 to
10 fg ITE q/m3 over land with the highest levels in Italy (13.7 fg ITE q/m3). As to the
typical levels of PCDD and PCDF concentrations in the aquatic ecosystems, it has
been shown, that they are of 2 to 20 pg ITE q/l in the Mediterranean Sea, with the
highest levels near the coasts of France and Italy.
   Table 7 contents show the data on the depositions of some PTS in European Seas.
These data were obtained by means of model calculations.

Table 7. The depositions of some PTS on European Seas

 PTS               Unit                Mediterrane-   Baltic Sea     North Sea
                                       an Sea
 PCB               kg/yr               1623           715            594
 B[a]P             t/yr                30             7              12
 2,3,4,7,8-PeCDF   g ITEq/yr           492            65             101
 Lindane           t/yr                56             18             26


                                                                                              55
                                                     3. Chemical Boomerangs and Public Health

                                                      According to the deÞnition, proposed by us in 2005, Chemical Boomerangs are
                                                  the compounds, which, are introduced by people into our life after carrying out special
                                                  tasks (for example, to protect plants – pesticides, to exchange heat - PCBs, to retard
                                                  ßame – polybrominated diphenyl ethers, PBDEs). On completion of these tasks, they
                                                  return to people affecting their health negatively.
                                                      Major sources of POPs and PTS to the environment:
                                                               1) Manufacturing (textile, chlorinated chemicals, oil products and catalysts,
                                                               pulp and paper);
                                                               2) Thermal manufacturing (metallurgy, coke, lime, ceramic, glass and
                                                               bricks);
                                                               3) Combustion (coal, oil, wood, wastes, biomass, sludge, plastics);
                                                               4) Product application (pesticides, dies, paints, bleaching agents, PCBs);
                                                               5) Recycling (metals, paper, oil, solvents);
                                                               6) Waste disposal (obsolete pesticides, ash).
                                                      The problem of obsolete pesticides in Central and Eastern Europe (CEEC) and
                                                  Newly Independent States (NIS) is particularly severe, Þrst of all, due to the overall
                                                  quantity of about 150 000 tons: Azerbaijan: 20 000t, Belorussia: 7 000t, Bulgaria: 4
                                                  000t, Estonia: 8 000t, Lithuania: 4 500t, Moldova: 6 500t, Poland: 60 000t, Russia: 20
                                                  000t, Slovenia: 400t, Ukraine: 15 000t.
                                                      The PCB releases to air have been assessed with a total emission over 74 tons,
                                                  while the HCB emissions to air have been estimated to be over 8 200 tons. High values
                                                  of PCB atmospheric deposition have been reported for the Baltic Sea (10-15 ng/m2/
                                                  day). The Mediterranean region has similar values ranging from 1.2 to 5.6 ng/m2/
                                                  day. The most severe contamination of aquatic ecosystems took place in the Balkans
                                                  during the Kosovo war, and there was a real ecological disaster on the Krupa River
                                                  (Slovenia) in 1983, due to incorrect operations with transformers.
                                                      Due to the danger of PCBs (carcinogens, endocrine disruptors, dioxin predecessors),
                                                  utilization of used oils has to be performed on the basis of modern technologies.
                                                  Transformers must be washed and dried, before they can be reused or utilized. Used
V. S. Petrosyan - Chemical safety problems




                                                  oils must be utilized employing environment friendly technologies. The total emissions
                                                  of PCDDs and PCDFs to the atmosphere have been estimated at a level of over 7
                                                  tons with typical concentrations from <1 to 14 800 fg TEQ/m3. The releases to soils
                                                  in different countries are 4-30 times higher. The releases to water have not been
                                                  assessed across the globe.
                                                      Deposition of PAHs is clearly higher than other reported PTS by 1 to 3 orders of
                                                  magnitude with values as high as 5.2 mg/m2/day. The highest values in waters are in
                                                  coastal and estuarine samples (up to 8 500 ng/L). In sediments, values up to 35.2 ȝg/kg
                                                  were found in the southern Baltic Sea. In the eastern Gulf of Finland and in the northern
                                                  Gulf of Bothnia the values are 17.0 ȝg/kg and 20.9 ȝg/kg.
                                                      Organotin compounds, mainly tributyl tins and triphenyl tins, are predominantly
                                                  entering the environment as antifouling paints for various types of ships and
                                                  different underwater structures. They are also used as catalysts in several chemical
                                                  technological processes and as stabilizers for polyurethane foams. (C4H9)3SnX (TBT)
                                                  is lipophilic and tends to accumulate in aquatic organisms. Oysters exposed to very
                                                  low concentrations exhibit bioconcentration factor values from 1000 to 6000. Small
                                                  doses of TBT were shown to perform shell malformations of oysters and imposex in


                                             56
marine snails. Large doses of TBT have been shown to damage the reproductive and
central nervous systems, bone structure, and the liver bile duct of mammals.
    Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) have been in production since the 1960s
and were used principally to ßame retard polyurethane foams in furniture, carpet
underlay and bedding. They have already been found in high concentrations in
marine birds and mammals. Lower (tetra- to hexa) PBDE congeners are likely to be
carcinogens, endocrine disruptors and neurodevelopmental toxicants.
    Short Chain Chlorinated ParafÞns (SCCPs) are used mostly as a ßame retardant in
textile and rubber, paints, and in metal working ßuids. SCCPs bioaccumulate readily in
aquatic species. They have been shown to be toxic for Þsh and other forms of aquatic life
after long-term exposure. The NOEC identiÞed in the EU risk assessment for the most
sensitive aquatic species tested, was 5 g/l.
    Polyßuorinated octane sulphonate (PFOS) has been widely used since 1948 for
the protection of fabrics and papers and in Þre Þghting foams. It is persistent in the
environment and bioconcentrates in Þsh and marine mammals. The half-life in humans
is, on average, 8.67 years. An increase in mortality resulting from bladder cancer and
increased risk of neoplasms of the male reproductive system and of the gastrointestinal
tract has been shown.
     Atmospheric releases of Hg in 1995 (metric tons/year):
      Stationary combustion – 186
      Cement production – 26
      Metal production – 25
      Waste disposal – 12
    The following ecotoxic effects have been shown over large parts of Europe: 1) the
reduction of microbiological activity vital to the terrestrial food chain in soils due to
mercury pollution at the 0.07-0.3 mg/kg level; 2) in birds, adverse effects of mercury
on reproduction can occur at egg concentrations as low as 0.05 to 2.0 mg/kg. Levels




                                                                                                   CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE
of mercury in Arctic ringed seals and beluga whales have increased 2-4 times over the
last 25 years.
    Toxicological effects: methylmercury is the central nervous toxicant, and the kidneys
are the organs most vulnerable to damage from inorganic mercury. SigniÞcant effects
on reproduction are also attributed to mercury, and methylmercury poses a particular
risk to the developing fetus since it readily crosses the placental barrier and can
damage the developing nervous system.
    The maximum allowable level (MAL) of Hg content in Þshery products in Europe –
0.5 mg/kg. For the majority of commercial marine products (anglerÞsh, Atlantic catÞsh,
bass, blue ling, bonito, eel, halibut, little tuna, marlin, pike, plain bonito, Portuguese
dogÞsh, rays, redÞsh, sail Þsh, scabbard Þsh, shark, snake mackerel, sturgeon,
swordÞsh and tuna) the MAL value is higher – 1.0 mg/kg .
    The US EPA’s regulations for methylmercury are very rigid: the number of Þsh meals
is limited to one per two months if the content of methylmercury in Þsh tissue is at a
level of 1.0 mg/kg (wet weight).
    Concluding this brief consideration of the concept of Chemical Boomerangs, it is
important to underline once again the negative effects of POPs and PTS on public
health. The most important diseases, initiated by the above mentioned toxicants are
the following: genotoxicity, estrogenicity, carcinogenicity, immunotoxicity, neurotoxicity,
necrosis, inßammation, enzyme disfunction and substrate pool shift, general cytotoxicity
and hystopathology.


                                                                                              57
                                                      And, Þnally, how to secure chemical safety? The United Nations many years ago
                                                  founded the International Register of Toxic Chemicals. 19.11.2005 the European
                                                  Parliament approved the special program under the title “Registration and Assessment
                                                  of Chemicals”(REACH), within a framework of which 3.2 bln euros will be spent till
                                                  2011 for the registration and assessment of priority chemicals sold on the European
                                                  market. There is an assessment showing that REACH will help to save 30 bln. euros
                                                  within the same period of time due to the improvement of public health in Europe.
                                                     Another important conclusion deals with the ethics in teaching chemistry in the 21st
                                                  century. Distinguished achievements of modern chemistry in the life of people, on the
                                                  one hand, and the “boomerang” toxicological and ecotoxicological effects of many
                                                  chemicals, widely used in our life, on the other hand, undoubtedly show that ethics in
                                                  teaching chemistry surmises an obligatory discussion of problems regarding chemical
                                                  safety together with the consideration of achievements in basic chemistry.


                                                                La salvaguardia in ambienti esterni e interni, a seguito della presenza di
                                                            sostanze chimiche provenienti da attività antropiche e naturali, costituisce una delle
                                                            tematiche tra le più attuali e gravi che coinvolgono i comparti aria, acqua, suolo oltre
                                                            il biota. La nota di Valery S. Petrosyan investe la sfera mondiale, in un confronto
                                                            delle diverse situazioni collegate a emissioni e deposizioni di composti organici,
                                                            inorganici, organometallici, la cui potenziale pericolosità riguarda anche manufatti di
                                                            interesse storico-artistico presenti nei nostri paesi. Si tratta di un quadro completo e
                                                            particolarmente interessante nell’ambito della conoscenza delle situazioni più critiche
                                                            per il biota, per la biosfera ed anche per i beni culturali nei paesi che possono vantare
                                                            una signiÞcativa concentrazione di tali beni.
                                                                                                                               (Il Direttore ScientiÞco)

                                                               Problematiche di sicurezza chimica

                                                               Parole chiave: contaminazione globale, sanità pubblica, sicurezza

                                                                1. Introduzione
                                                                Ci si trova in una situazione di sicurezza chimica quando le persone e il biota
                                                            non provano stress chimico, ad esempio quando gli effetti delle sostanze tossiche
                                                            organiche, inorganiche e organometalliche sono ad un livello di sicurezza ambientale
V. S. Petrosyan - Chemical safety problems




                                                            e permettono alle persone di mantenere una salute buona e di preservare la
                                                            biodiversità degli ecosistemi. Sono stati stabiliti senza ambiguità gli effetti tossici
                                                            negativi sugli umani e quelli ecotossici sul biota di molti composti che contaminano
                                                            l’aria, l’acqua, i sedimenti, il suolo, le piante, gli animali e gli umani, diventando
                                                            (perlomeno in alcuni paesi sviluppati) un punto focale per le strategie nazionali in
                                                            materia di sicurezza. Ad esempio, il Ministro per l’Ambiente in Giappone, mosso dai
                                                            problemi di contaminazione ambientale, a partire dal 1974, ha sistematicamente
                                                            portato avanti una campagna per la determinazione dell’attuale stato di
                                                            inquinamento causato dalle sostanze chimiche tossiche, e in particolar modo, dagli
                                                            inquinanti organici persistenti (POPs). Nell’ultimo trentennio nell’Unione Europea e
                                                            nel Nord America (Canada e USA) sono stati profusi notevoli sforzi per prevenire
                                                            la contaminazione dell’ambiente con sostanze tossiche (PTS), inclusi i POPs (e
                                                            più di recente è stata posta la priorità sui composti tossici organometallici, perlopiù
                                                            organici, derivanti da mercurio, stagno e piombo).
                                                                È stata proclamata una difÞcile sÞda dal punto di vista della salute pubblica umana.
                                                            In particolare, negli USA il concetto di malattia/disturbo come una manifestazione di
                                                            uno squilibrio tra l’ambiente e l’individuo ha ricevuto notevole attenzione scientiÞca dal
                                                            1990, quando l’Agenzia dei Servizi per la Salute Pubblica per le Sostanze Tossiche e il
                                                            Registro delle Malattie degli Stati Uniti (ATSDR) commissionò al Consiglio Nazionale
                                                            della Ricerca (NRC) dell’Accademia Nazionale delle Scienze di esplorare il contesto
                                                            in modo tale che fosse comprensibile per gli scienziati, i regolatori, i legislatori e
                                                            il pubblico generico. Lo speciÞco workshop avviato ha discusso tre temi principali


                                             58
e ha cercato di rispondere alle seguenti domande: “Come divengono le persone
esposte?”, “Come possiamo dare notizia alle persone che sono state esposte?”, e
“Cosa succede dopo l’esposizione?”.
    Gli sforzi internazionali sono stati intrapresi anche per fermare la contaminazione
dell’ambiente da composti organici e organometallici, in particolar modo dagli
idrofobici e volatili POPs, così come dai PTS.
    La Convenzione di Stoccolma (Maggio 2001) ha proclamato delle misure per
ridurre e/o eliminare le emissioni e gli scaricamenti di dodici POPs:
          1-8) pesticidi organoclorurati: aldrin, clordano, DDT, dieldrin, endrin,
eptacloro, mirex, toxafene;
          9-10) prodotti industriali: bifenili policlorurati (PCBs) ed esaclorobenzene
(HCB);
          11-12) prodotti non intenzionali: dibenzodiossine policlorurate (PCDDs) e
dibenzofurani (PCDFs).
          Il Gruppo di Lavoro Europeo di esperti dell’UNEP ha raccomandato di
aggiungere altri 16 composti tossici alla lista dei 12 POPs di Stoccolma. La lista
di questi prodotti è stata discussa alla I Conferenza UN sui POPs (Punta del Este,
Uruguay, Maggio 2-6, 2005):
          1-5) Pesticidi: atrazina, clordecone, endosulfan, esaclorocicloesano,
pentaclorofenolo;
    6-14) Prodotti industriali: esabromobifenolo, enna- e ottilfenoli, composti organici
del piombo e dello stagno, PBDEs, PFOD, ftalati, parafÞne clorurate a catena corta;
          15-16) Prodotti non intenzionali: metilmercurio e idrocarburi policromatici
(PAHs).
    Di seguito si presentano i problemi speciÞci di POPs e PTS:
                               1) Bioaccumulo nelle catene alimentari;
                               2) Contaminazione nell’aria delle grandi città;
                               3) Contaminazione dell’acqua potabile;
                               4) Ripercussioni su umani e biota.


    2. Sputnik terrestri e la Contaminazione Globale della Biosfera
    Secondo la deÞnizione, da noi introdotta nel 2005, gli Sputnik chimici terrestri sono
i composti che entrano nell’atmosfera da diverse sorgenti antropiche e percorrono
itinerari di diversa lunghezza sulla Terra prima di essere depositati nelle varie regioni




                                                                                                 CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE
del nostro pianeta tramite piogge e neve.
    In diversi paesi sono stati sviluppati svariati modelli per analizzare i range di
percorrenza (Long Range Transfer, LRT) dei diversi prodotti chimici. Alcuni esempi
dei modelli di percorrenza globale sono riportati in Tabella 1.


Tabella 1. Esempi dei modelli di percorrenza globale

 Nome del modello           Descrizione/Ambito di     Reference
                            applicazione
 MPI-MCTM                   Modello di trasporto      Max Planck Institute
                            chimico multicomparti-    for Meteorology
                            mentale
 Chem Range                 Modello di distribuzio-   Scheringer
                            ne per la valutazione
                            della LRT e la persi-
                            stenza delle sostanze
                            chimiche
 Globo-POP                  Modello multicompar-      Wania and Mackay
                            timentale di equilibrio
                            di massa per la valu-
                            tazione dell’ambiente
                            globale




                                                                                            59
                                                     Tutte le tre principali tipologie di prodotti chimici, organici, inorganici e
                                                  organometallici, si possono comportare come Sputnik chimici terrestri. In primo luogo
                                                  esaminiamo le emissioni antropiche di metalli pesanti in Europa riportati in Tabella 2.


                                                  Tabella 2. Emissioni di metalli pesanti in Europa (t/yr)

                                                   Nazione                 Piombo           Cadmio              Mercurio
                                                   Francia                 1190             14.0                36.0
                                                   Germania                632              11.0                31.0
                                                   Italia                  2174             29.9                13.2
                                                   Polonia                 736              55.4                29.5
                                                   Russia                  2262             49.0                9.4
                                                   Spagna                  944              14.0                18.0
                                                   Ucraina                 3102             54.0                36.0
                                                   Inghilterra             1033             13.0                12.4

                                                      Queste elevate emissioni di metalli pesanti portano sostanzialmente al deposito di
                                                  tali prodotti e, di conseguenza, ad alte concentrazioni di piombo, cadmio e mercurio
                                                  nell’ambiente. L’analisi del quadro globale secondo la concentrazione di metalli è
                                                  riportata di seguito:
                                                      Piombo: le concentrazioni più elevate si trovano nell’atmosfera dell’Europa
                                                  Centrale e Orientale (100 ng/ m3); i livelli massimi di deposito possono raggiungere
                                                  10 ȝg/l.
                                                      Cadmio: i livelli massimi di inquinamento atmosferico si trovano in Polonia,
                                                  Repubblica Ceca e Slovacchia (3 ng/m3); i livelli massimi di deposito possono
                                                  raggiungere 1.4 ȝg/l.
                                                      Mercurio: le concentrazioni più elevate (660 g/km2/yr) e i depositi maggiori si
                                                  trovano nell’atmosfera della Germania orientale, nel sud-ovest della Polonia, nella
                                                  Russia centrale e nell’Ucraina orientale.
                                                      È importante tenere a mente che le emissioni di materiali tossici prodotte in qualsiasi
                                                  nazione contamineranno in primo luogo il paese stesso, ma successivamente anche
                                                  quelli conÞnanti e, inÞne, gli altri paesi. Il caso della Germania dimostra tutto questo
                                                  in modo molto chiaro, come riportato in tabella 3.
V. S. Petrosyan - Chemical safety problems




                                                  Tabella 3. Depositi di metalli pesanti prodotti in Germany (%)

                                                                 Metalli          Pb               Cd                   Hg
                                                   Nazione
                                                   Germania                       55                61                  62
                                                   Polonia                          8               13                   9
                                                   Russia                           5               5                    4

                                                   Repubblica                       3               4                    4
                                                   Ceca

                                                   Francia                          3               2                    0
                                                   Ucraina                          2               2                    2
                                                   Altre nazioni                  24                13                  19




                                             60
   Un altro triste e conosciuto esempio è quello relativo agli elementi radioattivi
entrati in atmosfera (prima in atmosfera e successivamente nel suolo e nelle
acque) dopo l’esplosione della centrale atomica di Chernobyl nell’aprile 1986.
Durante i primissimi giorni i radionuclidi furono trasportati dal vento fino ai
territori scandinavi e vi si depositarono con le piogge. In seguito, quando il vento
cambiò direzione, i radioisotopi furono sospinti nei paesi dell’Europa occidentale.
Quando il vento cominciò a soffiare da est, in sole due settimane, i radionuclidi
furono trasportati nei territori orientali della Bielorussia e dell’Ucraina così come
nella Russia europea.
   Si mostra (Tabella 4) come il biota endemico del lago Baikal sia principalmente
contaminato da POP e PTS, trasportati Þno al lago dagli LRT attraverso l’atmosfera
– idrocarburi poliaromatici (PAH) e bifenoli policlorurati (PCB), così come le acque
(DDT con metabolici, DDD e DDE).


Tabella 4. Contenuto di PTS nella catena alimentare del lago Baikal (ng/g)

             PTS PAHs                   PCBs               DDT e metaboliti
 Biota
 Fitoplancton       5030                nd                 nd
 Zooplancton        7420                nd                 nd
 Omul’              86                  38                 nd
 Golomyanka         1018                1170               443
 Giovani nerpas     312                 1710               2200
 Nerpas (femmine)   681                 12810              7760
 Nerpas (maschi)    1762                71074              80740



    L’LRT dei PTS si può presentare nei seguenti modi:




                                                                                              CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE
    -    Come vapore, assorbito da particelle sospese o disciolte nell’acqua
meteorica e nell’atmosfera;
    -    Disciolto nell’acqua e assorbito dalle particelle di sedimento presenti negli
ecosistemi acquatici;
    -    Nei tessuti degli animali migratori;
    -    Trasportato da agenti di origine antropica, sotto forma di prodotti e riÞuti.
    È stato suggerito (Wania e Mackay) che i prodotti chimici, dopo il deposito in
una fase speciÞca e non degradati, possano essere rilasciati nell’atmosfera
permettendone un trasporto breve dopo il quale possano essere intrappolati
nuovamente in modo che la procedura possa continuare Þno a che la sostanza non
sia Þnalmente degradata (“effetto cavalletta”). (?)
    Un’osservazione su scala globale (Iwata et al.) afferma che il gradiente di
temperatura dell’ambiente, in combinazione con una situazione atmosferica
favorevole, si sposti gradualmente dalle regioni calde a quelle fredde. Questo
potrebbe spiegare le sempre maggiori concentrazioni di PTS nelle zone polari e nelle
regioni ad elevata altitudine. Si propone di chiamare questo fenomeno “distillazione
polare”. Wania e Mackay usano il termine “condensazione fredda”.
    Le emissioni HCB e i depositi in numerosi paesi mediterranei (tabella 5) mostrano
molto chiaramente l’efÞcienza del concetto degli Sputnik chimici terrestri.




                                                                                         61
                                                  Table 5. Emissioni HCB e depositi in alcuni paesi mediterranei

                                                   Nazione                     Emissioni (kg/year)         Depositi (kg/year)
                                                   Croazia                     80                          10.9
                                                   Francia                     1290                        113.9
                                                   Grecia                      180                         9.6
                                                   Italia                      800                         48.3
                                                   Portogallo                  150                         5.4
                                                   Slovenia                    20                          5.7
                                                   Spagna                      1170                        52.9

                                                      II depositi di PCB sono molto intensi in Europa, in modo particolare nella parte
                                                  centrale del continente (20g/km2/yr) che porta all’ammontare di 113 t/yr nei 42 paesi
                                                  considerati. I depositi massimi sono stati osservati a Parigi (28g/km2/yr).
                                                      Nei paesi mediterranei sono depositate grandi quantità di benzo[a]pirene. I
                                                  risultati ottenuti con un preciso modello di calcolo sono riportati in Tabella 6.


                                                  Table 6. Depositi di Benzo[a]pirene in alcuni paesi mediterranei

                                                   Paesi           Depositi nei paesi mediterranei (kg)
                                                   recettori
                                                   Francia         Francia            Germania       Spagna 325      Altri 1191
                                                                   6922               537
                                                   Italia          Italia 2617        Francia 306    Austria 153     Altri 1122
                                                   Spagna          Spagna             Fracia 384     Portogallo      Altri 147
                                                                   2012                              148



                                                      Per quanto riguarda le diossine, è stato recentemente dimostrato (Shatalov
                                                  et al) che i livelli tipici di concentrazione di PCDD e PCDF nell’aria della regione
V. S. Petrosyan - Chemical safety problems




                                                  mediterranea vanno da 1 a 10 fg ITE q/m3 sulla terra, con i livelli maggiori in Italia.
                                                  Per quanto riguarda i livelli tipici di concentrazione di PCDD e PCDF negli ecosistemi
                                                  acquatici, è stato dimostrato che nel Mar Mediterraneo vanno da 2 a 20 pg ITE q/l,
                                                  con i livelli più elevati in prossimità delle coste di Francia e Italia.
                                                      Il contenuto della Tabella 7 mostra i dati dei depositi di alcuni PTS nei mari europei
                                                  ottenuti attraverso speciÞci modelli di calcolo.


                                                  Tabella 7. I depositi di alcuni PTS nel Mar Mediterraneo

                                                   PTS             Unità               Mar            Mar Baltico     Mare del
                                                                                       Mediterra-                     Nord
                                                                                       neo
                                                   PCB             kg/yr               1623           715             594
                                                   B[a]P           t/yr                30             7               12
                                                   2,3,4,7,8-      g ITEq/yr           492            65              101
                                                   PeCDF
                                                   Lindano         t/yr                56             18              26




                                             62
     3. I Boomerang chimici e la salute pubblica
     Secondo la deÞnizione da noi proposta nel 2005, i Boomerang chimici sono quei
composti introdotti dalle persone nella propria vita per lo svolgimento di compiti
speciÞci (per esempio, proteggere le piante – pesticidi, scambi termici – PCB,
ritardare le Þamme - etere di difenile polibromurato, PBDE). Nel raggiungimento dei
loro obiettivi, questi prodotti inßuenzano negativamente la salute delle persone.
     Le principali sorgenti di POP e PTS sono:
         1) Produzione (tessile, prodotti chimici clorurati, prodotti petroliferi e
catalizzatori, cellulosa e carta);
         2) Lavorazioni termiche (metallurgia, coke, calce, ceramica, vetro e mattoni);
         3) Combustione (carbone, petrolio, legno, riÞuti, biomassa, fanghi, materie
plastiche);
         4) Applicazione del prodotto (pesticidi, coloranti, vernici, sbiancanti PCB);
         5) Riciclaggio (metalli, carta, olio, solventi);
         6) Smaltimento dei riÞuti (pesticidi obsoleti, frassino).
     Il tema dei pesticidi obsoleti in Europa centrale e orientale (CEEC), e nei Nuovi
Stati Indipendenti (NIS), è particolarmente difÞcile, soprattutto per le loro quantità
totali di circa 150.000 tonnellate: Azerbaijan: 20.000t, Bielorussia: 7.000t, Bulgaria:
4.000t, Estonia: 8.000t, Lituania: 4.500t, Moldova: 6.500t, Polonia: 60.000t, Russia:
20.000t, Slovenia: 400t, Ucraina: 15.000t.
     I PCB rilasciati nell’aria sono stati valutati in una quantità di emissione totale che
supera le 74 tonnellate, mentre le emissioni di HCB in atmosfera sono state stimate
superiori alle 8.200 tonnellate. Sono stati riportati gli elevati valori di depositi atmosferici
di PCB nel Mar Baltico (10-15 ng/m2/day). La regione mediterranea ha valori simili che
si aggirano tra i 1.2 e i 5.6 ng/m2/day. La contaminazione più grave degli ecosistemi
acquatici avvenne nei Balcani durante la guerra del Kosovo e ci fu un disastro ecologico
reale sul Þume Krupa (Slovenia) nel 1983 dovuto ad erronee operazioni svolte con i
trasformatori.
     A causa della pericolosità dei PCB (cancerogeni, distruttori endocrini,
predecessori di diossine) l’utilizzo di oli usati deve essere effettuata sulla base di
tecnologie moderne rispettose dell’ambiente. I trasformatori devono essere lavati
e asciugati prima del loro riutilizzo. Le emissioni totali in atmosfera di PCDD e
PCDF sono state stimate superiori alle 7 tonnellate, con una concentrazione tipica
compresa tra valori <1 Þno a 14.800 fg TEQ/m3. Il rilascio nei suoli di altri paesi è
dalle 4 alle 30 volte superiore. La situazione dell’acqua non è stata valutata in tutto




                                                                                                        CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE
il globo.
     I depositi di PAH sono chiaramente superiori rispetto a quelli riportati del PTS
in una scala di magnitudo da 1 a 3 con valori elevati quali 5.2 mg/m2/day. I valori
più elevati nelle acque si trovano lungo le coste e nei campioni prelevati negli
estuari (superiori a 8 500 ng/L). Nel mar Baltico meridionale sono stati rilevati
nei sedimenti valori superiori a 35.2 ȝg/kg. Nella parte orientale del Golfo della
Finlandia e nella parte settentrionale del Golfo di Bothnia i valori si aggirano tra i
17.0 ȝg/kg e 20.9 ȝg/kg.
     I composti organici a base di stagno, soprattutto barattoli e lattine, tributil e
trifenile, vengono introdotti nell’ambiente principalmente come vernici antivegetative
per varie tipologie di nave e diverse strutture sottomarine. Sono anche usati come
catalizzatori in diversi processi chimici e tecnologici, e come stabilizzatori per le
schiume poliuretaniche. Il lioÞlo (C4H9)3SnX (TBT) tende ad accumularsi negli
organismi acquatici. Le ostriche esposte a concentrazioni molto basse mostrano
fattori di bioconcentrazione compresi tra 1000 e 6000. É stato dimostrato che
piccole concentrazioni di TBT causano malformazioni nelle conchiglie delle ostriche
e imposex nelle lumache marine. È stato inoltre dimostrato che grandi dosi di TBT
possono danneggiare il sistema nervoso centrale e quello riproduttivo, la struttura
ossea, e il dotto biliare del fegato dei mammiferi.
     L’etere di difenile polibromurato (PBDE) è prodotto dagli anni ’60 e veniva usato
principalmente per schiume poliuretaniche ritardante di Þamma nei mobili, moquette
e biancheria da letto. È stato rilevato in alte concentrazioni nei volatili marini e nei
mammiferi. I congeneri più bassi (dai tetra- agli esa-) del PBDE potrebbero essere
cancerogeni, perturbatori endocrini e tossici per lo sviluppo neurologico.
     Le parafÞne clorurate a catena corta (SCCP) sono usate perlopiù come ritardanti
di Þamma nei tessuti, gomme, vernici, e nei ßuidi la lavorazione dei metalli. Gli
SCCP si accumulano nelle specie acquatiche. È stato dimostrato che per lunghi
tempi di esposizione sono tossici per i pesci e le altre forme di vita acquatica. Il

                                                                                                   63
                                                            NOEC identiÞcato dall’Unione Europea per la valutazione del rischio per le specie
                                                            acquatiche più delicate è di 5 g/l.
                                                                L’ottano sulfonato polißuorinato (PFOS) è stato largamente usato a partire dal 1948
                                                            per la protezione di tessuti, carte e schiume antincendio. È persistente nell’ambiente
                                                            e concentrato nei pesci e nei mammiferi marini. Il tempo di dimezzamento negli
                                                            uomini è in media 8.67anni. É stato provato un incremento della mortalità legato
                                                            al cancro alla vescica, il rischio crescente di neoplasie per il sistema riproduttivo
                                                            maschile e il tratto gastrointestinale.
                                                                Il rilascio in atmosfera di Hg nel 1995 (tonnellate/anno) è legato a:
                                                                Combustione stazionaria – 186
                                                                Produzione di cemento – 26
                                                                Produzione di metalli – 25
                                                                Smaltimento dei riÞuti – 12
                                                                In Europa sono state mostrate le seguenti conseguenze ecotossiche: 1) la
                                                            riduzione dell’attività vitale microbiologica nelle catene alimentari terrestri del suolo
                                                            dovute all’inquinamento da mercurio a livelli 0.07-0.3 mg/kg; 2) nei volatili gli effetti
                                                            negativi del mercurio sulla riproduzione possono veriÞcarsi a basse concentrazioni
                                                            comprese tra i 0.05 e i 2.0 mg/kg. I livelli di mercurio nelle foche artiche e nelle balene
                                                            beluga sono aumentati di 2-4 volte negli ultimi 25 anni.
                                                                Conseguenze tossicologiche: il metilmercurio è tossico per il sistema nervoso
                                                            centrale, mentre i reni sono gli organi più vulnerabili al mercurio inorganico. Sono
                                                            attribuiti al mercurio anche effetti signiÞcativi sulla riproduzione, e il metilmercurio
                                                            implica particolari rischi per lo sviluppo del feto poiché è in grado di superare la
                                                            barriera della placenta e danneggiare il sistema nervoso in via di sviluppo.
                                                                Il livello massimo permesso (MAL) di Hg nei prodotti ittici in Europa è di 0.5 mg/kg.
                                                            Per la maggioranza dei prodotti marini commercializzati (rane pescatrici, pescegatti
                                                            atlantici, orate, pesci azzurri, boniti, anguille, ippoglossi, piccoli tonni, marlin, lucci,
                                                            boniti comuni, pescecani portoghesi, razze, scorfani, pesci vela, pesci sciabola,
                                                            squali, sgombri, storioni, pescespada e tonno) il valore di MAL supera 1.0 mg/kg .
                                                                I regolamenti EPA americani per il metilmercurio sono molto rigidi: il numero di
                                                            pasti a base di pesce è limitato ad uno ogni due mesi se il contenuto di metilmercurio
                                                            nei tessuti ittici è a livello 1.0 mg/kg (peso fresco).
                                                                In conclusione, queste brevi considerazioni sul concetto di Boomerang Chimici,
                                                            sono importanti per sottolineare ancora una volta gli effetti negativi di POP e PTS
                                                            in relazione alla salute pubblica. Le malattie più importanti legate alla presenza
                                                            delle sostanze tossiche menzionate nell’articolo sono: genotossicità, estrogenicità,
                                                            cancerogenicità, immunotossicità, neurotossicità, necrosi, inÞammazioni, disfunzioni
                                                            enzimatiche, citotossicità generale e istopatologie.
                                                                InÞne, come mantenersi in condizioni di sicurezza chimica? Le Nazioni Unite
                                                            molti anni fa fondarono il Registro Internazionale dei Prodotti Chimici Tossici. Il 19
V. S. Petrosyan - Chemical safety problems




                                                            Novembre 2005 il Parlamento Europeo ha approvato il programma speciale chiamato
                                                            “Registrazione e Valutazione dei Prodotti Chimici” (REACH), stanziando una spesa
                                                            di 3.2 milioni di euro Þno al 2011 per la registrazione e la valutazione delle priorità dei
                                                            prodotti chimici venduti sul mercato europeo.
                                                                Vi è una valutazione che mostra che REACH aiuterà a salvare 30 milioni di euro
                                                            nello stesso periodo di tempo dedicato al miglioramento della salute pubblica in
                                                            Europa.
                                                                Un’altra importante conclusione è legata all’etica dell’insegnamento della chimica
                                                            nel XXI secolo. I notevoli miglioramenti della chimica moderna nella vita delle
                                                            persone da una parte, e il “boomerang” degli effetti tossicologici ed ecotossicologici
                                                            di molti prodotti chimici largamente usati nella nostra vita dall’altra, indubbiamente
                                                            dimostrano che un’etica di insegnamento della chimica porta ad una discussione
                                                            obbligatoria relativa ai problemi legati alla sicurezza chimica, senza trascurare i
                                                            risultati della chimica di base.



                                                     Summary
                                                     A situation of chemical safety is reached when the effects of organic, inorganic
                                                  and organometallic toxic substances enable people to maintain good health and to
                                                  preserve the biodiversity of ecosystems. After establishing that many compounds


                                             64
which contaminate the environment produce adverse toxic effects on humans and
ecotoxic effects on the biota, numerous efforts have been undertaken both nationally
and internationally to reduce and/or eliminate emissions and the discharge of toxic
substances (PTS), including POPs. Terrestrial chemical sputniks are compounds
that enter the atmosphere through various anthropic sources and travel varying
distances on the Earth before being deposited in the different regions of our planet
via rain and snow. The emission of toxic materials produced in any one nation will
Þrstly contaminate the country itself, then spread to neighbouring countries and will
Þnally affect countries further aÞeld. Observation on a global scale has shown that the
temperature gradient of the environment, combined with a favourable atmospheric
situation, gradually moves from hot to cold regions leading to “polar distillation”, in
other words a continuously increasing concentration of compounds in polar areas
and high altitude regions. Chemical Boomerangs are those compounds introduced by
people into their lives to carry out speciÞc tasks ( for example, pesticides, paints, coal,
solvents, petroleum).


    Riassunto
    Si raggiunge una situazione di sicurezza chimica quando gli effetti delle sostanze
tossiche organiche, inorganiche e organometalliche permettono alle persone di
mantenere una salute buona e di preservare la biodiversità degli ecosistemi.Stabiliti
gli effetti tossici negativi sugli umani e quelli ecotossici sul biota, di molti composti che
contaminano l’ambiente, numerosi sforzi sono stati intrapresi sia in campo nazionale
che internazionale per ridurre e/o eliminare le emissioni e lo scarico di sostanze
tossiche (PTS), inclusi i POPs. Gli Sputnik chimici terrestri sono i composti che
entrano nell’atmosfera da diverse sorgenti antropiche e percorrono itinerari di diversa
lunghezza sulla Terra prima di essere depositati nelle varie regioni del nostro pianeta




                                                                                                     CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE
tramite piogge e neve. Le emissioni di materiali tossici prodotte in qualsiasi nazione
contamineranno in primo luogo il paese stesso, ma successivamente anche quelli
conÞnanti e, inÞne, gli altri paesi. Un’osservazione su scala globale ha evidenziato
che il gradiente di temperatura dell’ambiente, in combinazione con una situazione
atmosferica favorevole, si sposta gradualmente dalle regioni calde a quelle fredde
determinando la “distillazione polare” cioè la concentrazione sempre maggiore di
composti nelle zone polari e nelle regioni con elevate altitudini. I Boomerang chimici
sono quei composti introdotti dalle persone nella propria vita per lo svolgimento di
compiti speciÞci (per esempio:pesticidi, vernici, carbone, solventi, petrolio).


   Résumé
   On atteint une situation de sécurité chimique quand les effets des substances
toxiques organiques, inorganiques et organométalliques permettent aux personnes
de maintenir une bonne santé et de préserver la biodiversité des écosystèmes. Après
avoir établi les effets toxiques négatifs sur les humains et ceux éco-toxiques sur le
biote, de nombreux composés qui contaminent l’environnement, de nombreux efforts
ont été entrepris tant au niveau national qu’international pour réduire et/ou éliminer
les émissions et le dépôt de substances toxiques (PTS), y compris les POPs. Les
Spoutniks chimiques terrestres sont les composés qui entrent dans l’atmosphère par
diverses sources anthropiques et parcourent des itinéraires de diverse longueur sur


                                                                                                65
                                                  la Terre avant d’être déposés dans les différentes régions de notre planète à travers
                                                  les pluies et la neige. Les émissions de matériaux toxiques produites en n’importe
                                                  quelle nation contamineront d’abord le pays lui-même mais successivement aussi les
                                                  pays frontaliers et à la Þn tous les autres. Une observation sur échelle globale a mis
                                                  en évidence que le gradient de température de l’environnement, en combinaison avec
                                                  une situation atmosphérique favorable, se déplace graduellement des régions chaudes
                                                  aux régions froides déterminant la « distillation polaire » c’est-à-dire la concentration
                                                  de plus en plus grande de composés dans les régions polaires et dans les régions à
                                                  altitudes élevées. Les Boomerangs chimiques sont ces composés introduits par les
                                                  personnes dans leur propre vie pour le développement de tâches spéciÞques (par
                                                  exemple: pesticides, peintures, carbone, solvants, pétrole).


                                                     Zusammenfassung
                                                     Eine Situation der chemischen Sicherheit ist erreicht, wenn die Auswirkungen
                                                  organischer, anorganischer oder metallorganischer toxischer Substanzen so sind, dass
                                                  die Gesundheit der Menschen und die Biodiversität der Ökosysteme nicht gefährdet
                                                  werden. Nachdem die negativen toxischen Auswirkungen vieler umweltbelastender
                                                  Verbindungen auf die Menschen und die der umweltgiftigen auf die Biota festgestellt
                                                  wurden, gab es auf nationaler und internationaler Ebene zahlreiche Bemühungen, die
                                                  Emissionen und die Ausleitung toxischer Substanzen (PTS), einschließlich der POPs,
                                                  zu reduzieren oder zu unterbinden. Die terrestrischen chemischen Sputniks sind
                                                  Verbindungen, die aus unterschiedlichen anthropischen Quellen in die Atmosphäre
                                                  gelangen und unterschiedlich lange Strecken auf der Erde zurücklegen, bevor sie in
                                                  verschiedenen Gegenden unseres Planeten durch Regen oder Schnee abgelagert
                                                  werden. Die Emissionen toxischer Materialien, die in einem Land erzeugt werden,
                                                  kontaminieren in erster Linie dieses Land selbst, aber anschließend auch die
                                                  Nachbarstaaten und dann weiter entfernte Länder. Eine Beobachtung im globalen
                                                  Maßstab hat ergeben, dass sich der Temperaturgradient im Zusammenwirken mit
                                                  einer günstigen atmosphärischen Situation allmählich von den warmen in die kalten
                                                  Zonen verschiebt und die „polare Destillation“ bewirkt, das heißt die immer höhere
V. S. Petrosyan - Chemical safety problems




                                                  Konzentration an Verbindungen in den Polargebieten und in den höher gelegenen
                                                  Zonen. Chemische Bumerangs sind Verbindungen, die vom Menschen zur Erledigung
                                                  bestimmter Aufgaben in sein Alltagsleben eingeführt werden (zum Beispiel: Pestizide,
                                                  Lacke, Kohle, Lösungsmittel, Erdöl).


                                                     Resumen
                                                     Se alcanza una situación de seguridad química cuando los efectos de las sustancias
                                                  tóxicas orgánicas, inorgánicas y organometálicas permiten mantener la buena salud de
                                                  las personas y preservar la biodiversidad de los ecosistemas. La identiÞcación de los
                                                  efectos tóxicos y ecotóxicos, negativos en los humanos y en la biota respectivamente,
                                                  de muchos compuestos que contaminan el medio ambiente, ha llevado a emprender
                                                  numerosos esfuerzos tanto en campo nacional como internacional para reducir o
                                                  eliminar las emisiones y las descargas de sustancias tóxicas (PTS), incluidos los POPs.
                                                  Los Sputnik químicos terrestres son los compuestos de diversas fuentes antrópicas
                                                  que entran en la atmósfera y recorren itinerarios más o menos largos en la Tierra
                                                  antes de depositarse en las distintas regiones de nuestro planeta mediante la lluvia y


                                             66
la nieve. Las emisiones de materiales tóxicos producidas en una nación contaminarán
en primer lugar ese mismo país, pero seguidamente pasarán a los países limítrofes
y, por último, a los demás países. Una observación a escala global ha mostrado que
el gradiente de temperatura ambiente, combinado con una situación atmosférica
favorable, se desplaza gradualmente de las regiones cálidas a las frías, determinando
así la „destilación polar“, es decir una concentración cada vez mayor de compuestos
en las zonas polares y en las regiones de mayor altitud. Los bumerang químicos
son los compuestos introducidos por las personas en su vida para realizar funciones
especíÞcas (por ejemplo: pesticidas, pinturas, carbón, disolventes, petróleo).


   Ɋɟɡɸɦɟ
   Ⱦɨɫɬɢɝɚɟɬɫɹ ɫɢɬɭɚɰɢɹ ɯɢɦɢɱɟɫɤɨɣ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɢ, ɤɨɝɞɚ ɷɮɮɟɤɬɵ ɬɨɤɫɢɱɧɵɯ
ɨɪɝɚɧɢɱɟɫɤɢɯ, ɧɟɨɪɝɚɧɢɱɟɫɤɢɯ ɢ ɨɪɝɚɧɨɦɟɬɚɥɥɢɱɟɫɤɢɯ ɜɟɳɟɫɬɜ ɩɨɡɜɨɥɹɸɬ ɥɸɞɹɦ
ɨɫɬɚɜɚɬɶɫɹ ɡɞɨɪɨɜɵɦɢ ɢ ɫɨɯɪɚɧɹɬɶ ɛɢɨɥɨɝɢɱɟɫɤɨɟ ɪɚɡɧɨɨɛɪɚɡɢɟ ɷɤɨɫɢɫɬɟɦ.
ɉɨɫɥɟ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɧɟɝɚɬɢɜɧɵɯ ɬɨɤɫɢɱɧɵɯ ɷɮɮɟɤɬɨɜ ɦɧɨɝɢɯ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɣ ɧɚ
ɥɸɞɟɣ ɢ ɷɤɨɬɨɤɫɢɱɧɵɯ ɧɚ ɛɢɨɬɨɜ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɡɚɝɪɹɡɧɹɸɬ ɨɤɪɭɠɚɸɳɭɸ ɫɪɟɞɭ, ɛɵɥɨ
ɩɪɢɥɨɠɟɧɨ ɦɧɨɝɨ ɭɫɢɥɢɣ, ɤɚɤ ɧɚ ɧɚɰɢɨɧɚɥɶɧɨɦ, ɬɚɤ ɢ ɧɚ ɦɟɠɞɭɧɚɪɨɞɧɨɦ ɭɪɨɜɧɟ
ɱɬɨɛɵ ɭɦɟɧɶɲɢɬɶ ɢɥɢ ɭɫɬɪɚɧɢɬɶ ɜɵɛɪɨɫɵ ɬɨɤɫɢɱɧɵɯ ɜɟɳɟɫɬɜ PTS (ɨɛɳɚɹ
ɜɡɜɟɲɟɧɧɚɹ ɩɵɥɶ), ɜɤɥɸɱɚɹ POPs (ɫɬɨɣɤɢɟ ɨɪɝɚɧɢɱɟɫɤɢɟ ɡɚɝɪɹɡɧɢɬɟɥɢ).
ɏɢɦɢɱɟɫɤɢɟ ɡɟɦɧɵɟ ɫɩɭɬɧɢɤɢ – ɷɬɨ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɩɨɩɚɞɚɸɬ ɜ ɚɬɦɨɫɮɟɪɭ
ɢɡ ɢɫɬɨɱɧɢɤɨɜ ɱɟɥɨɜɟɱɟɫɤɨɣ ɞɟɹɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɢ ɩɪɨɯɨɞɹɬ ɩɭɬɢ ɪɚɡɧɨɣ ɩɪɨɬɹɠɟɧɧɨɫɬɢ
ɩɨ Ɂɟɦɥɟ ɞɨ ɬɨɝɨ, ɤɚɤ ɜɵɩɚɫɬɶ ɜ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɪɟɝɢɨɧɚɯ ɧɚɲɟɣ ɩɥɚɧɟɬɵ ɫ ɞɨɠɞɟɦ ɢɥɢ
ɫɧɟɝɨɦ. ȼɵɛɪɨɫɵ ɬɨɤɫɢɱɧɵɯ ɜɟɳɟɫɬɜ, ɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɧɵɯ ɜ ɥɸɛɨɣ ɫɬɪɚɧɟ, ɩɨɪɚɡɹɬ
ɜ ɩɟɪɜɭɸ ɨɱɟɪɟɞɶ ɷɬɭ ɫɬɪɚɧɭ, ɧɨ ɩɨɡɠɟ, ɩɪɢɥɟɝɚɸɳɢɟ ɫɬɪɚɧɵ ɢ, ɧɚɤɨɧɟɰ, ɢ
ɛɨɥɟɟ ɭɞɚɥɟɧɧɵɟ ɫɬɪɚɧɵ. ɇɚɛɥɸɞɟɧɢɟ ɡɚ ɨɛɳɟɣ ɲɤɚɥɨɣ ɩɨɤɚɡɚɥɨ, ɱɬɨ ɝɪɚɞɢɟɧɬ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɨɤɪɭɠɚɸɳɟɣ ɫɪɟɞɵ ɜ ɫɨɱɟɬɚɧɢɢ ɫ ɛɥɚɝɨɩɪɢɹɬɧɨɣ ɚɬɦɨɫɮɟɪɧɨɣ




                                                                                             CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE
ɫɢɬɭɚɰɢɟɣ ɫɦɟɳɚɟɬɫɹ ɩɨɫɬɟɩɟɧɧɨ ɢɡ ɬɟɩɥɵɯ ɪɟɝɢɨɧɨɜ ɜ ɯɨɥɨɞɧɵɟ, ɨɛɭɫɥɨɜɥɢɜɚɹ
«ɩɨɥɹɪɧɭɸ ɞɢɫɬɢɥɥɹɰɢɸ», ɬ.ɟ. ɜɫɟ ɛɨɥɶɲɭɸ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɸ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɣ ɜ
ɩɨɥɹɪɧɵɯ ɨɛɥɚɫɬɹɯ ɢ ɪɟɝɢɨɧɚɯ, ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɧɵɯ ɜɵɫɨɤɨ ɧɚɞ ɭɪɨɜɧɟɦ ɦɨɪɹ.
ɏɢɦɢɱɟɫɤɢɟ ɛɭɦɟɪɚɧɝɢ – ɷɬɨ ɜɟɳɟɫɬɜɚ, ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɦɵɟ ɥɸɞɶɦɢ ɜ ɢɯ ɠɢɡɧɢ ɞɥɹ
ɫɩɟɰɢɮɢɱɟɫɤɢɯ ɰɟɥɟɣ (ɧɚɩɪɢɦɟɪ ɩɟɫɬɢɰɢɞɵ, ɥɚɤɢ, ɭɝɨɥɶ, ɪɚɫɬɜɨɪɢɬɟɥɢ, ɧɟɮɬɶ).




                                                                                        67
