Où sont produites les dioxines?

2004/10/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena
• Birziklatzea
• Energia

Quelque chose de confus. C'est apparemment la seule substance, comme l'ammoniac ou l'acide sulfurique, mais la dioxine n'est pas le nom d'une seule molécule. Quand on parle de dioxines, on parle d'une famille de substances.

En outre, dans cette famille il y a deux groupes : les dibenzo-p-dioxines polychlorées et les dibenzofuranas polychlorées. Ainsi, parfois, au lieu de ne citer que les dioxines, on parle de dioxines et furanes. Et à travers ces noms, ils représentent une famille très vaste. Au total, 210 molécules sont incluses dans ce groupe de dioxines, avec des effets sanitaires très différents. Certains ne causent pas de mal, d'autres sont des produits très dangereux et inquiets, surtout parce que les très petites doses sont suffisantes pour causer des dommages.

Ces molécules ne se dissolvent pas dans l'eau, donc dans les tissus vivants s'accumulent dans les graisses, à savoir, il faut environ sept ans pour éliminer la moitié de la quantité de dioxine corporelle. Les dioxines s'accumulent également dans le sol, les plantes, etc. Cependant, la seule source de dioxines ne sont pas les incinérateurs, ce qui doit être pris en compte dans la question.

Bien que nombreuses, les dioxines sont très difficiles à détecter dans l'atmosphère. D'une part, les concentrations sont très faibles et nécessitent nécessairement des méthodes de précision que les chimistes doivent effectuer dans des chambres propres pour éviter la contamination des échantillons par d'autres molécules.

La chromatographie de capture d'électrons a généralement été utilisée, mais c'est une technique assez complexe, de sorte que de nombreux chimistes détectent actuellement des dioxines par spectroscopie de masse de grande précision. En outre, il s'agit de composés hautement toxiques, de sorte que les modèles utilisés dans les analyses sont également toxiques. Par conséquent, en plus d'une analyse difficile, il faut beaucoup de mesures de sécurité.

Où vous voulez

L'homme n'utilise pas les dioxines pour rien, c'est-à-dire ne sont pas des molécules synthétisées intentionnellement, mais des produits latéraux de différents processus. Ils sont générés dans n'importe quelle combustion de matière organique, en quantités très petites mais qui se forment. En définitive, ce sont des molécules organiques contenant des atomes de chlore, ce qui signifie que les molécules basées sur des atomes de carbone se forment à condition que les atomes de chlore soient brûlés ensemble.

C'est ce qui se passe, entre autres, dans la nature. Quand une forêt est brûlée, beaucoup de matière organique est consommée et les atomes de chlore sont toujours impliqués. Il en va de même pour les éruptions volcaniques, qui détectent toujours des dioxines dans l'atmosphère dans les analyses post-éruption. Il ne fait aucun doute que ce sont des molécules qui génèrent la nature, donc dans les rapports relatifs aux dioxines sont toujours mentionnés ces deux sources. Cependant, les quantités générées par la nature ne sont pas les mêmes que celles produites par l'homme.

Il existe de nombreuses sources de dioxines par action humaine. C'est l'une des principales sources industrielles, émises par l'industrie du ciment, du papier, du métal, des polymères et celles qui utilisent le bois et le charbon comme combustible. Il émet également des incinérations de déchets et, en dehors de l'industrie, soulignent les moteurs diesel et les feux domestiques

Mais, en plus de tout cela, il faut tenir compte d'autres combustion, comme le tabac lui-même. La quantité de dioxine qui génère la combustion d'une cigarette n'est pas élevée, même si elle entre directement dans la voie aérienne d'une personne. Du point de vue de la santé, il est beaucoup plus dangereux que celui qui génère la cheminée d'une industrie, puisque la concentration de dioxines que le fumeur introduit à côté de la respiration est très élevée, bien supérieure à la concentration atmosphérique.

Analyse de l'analyse

De nombreuses sources, avec le risque conséquent de dioxines. Cependant, quelle est la source de dioxines dans l'atmosphère ? Si les polluants sont dangereux et ont une telle incidence sur la santé, quelles sont les sources qui nous préoccupent le plus ?

Pour cela, ils ont fait de nombreuses études. Aux États-Unis, par exemple, ils ont investi beaucoup d'argent dans la seconde moitié des années 80 pour répondre à cette question. De nombreuses analyses ont été réalisées par l'EPA (Environmental Protection Agency), les sources ont été identifiées et la principale source de dioxines a été l'incinération des déchets. En outre, avec toute autre source, il y avait une grande différence, l'incinération étant responsable de 71% des dioxines nocives.

Cette recherche a été menée depuis longtemps, et pendant ce temps, les incinérateurs ont été grandement améliorés. En conséquence, la proportion de dioxines générées par l'incinération a considérablement diminué. Toutefois, les rapports publiés par l'EPA indiquent que l'incinération reste la principale source de dioxines dangereuses.

Questions de température

Du point de vue chimique, il existe une gamme de températures pour la formation de dioxines. Normalement, la plupart des dioxines se produisent lorsque le processus de combustion est produite à 700 C. Cependant, dans la plupart des cas, le milieu chimique est constitué de métaux qui agissent comme catalyseurs.

Tous les métaux ne catalysent pas la réaction, par exemple, ils ont montré que l'aluminium ne facilite pas la réaction. Malheureusement, les métaux qui catalysent bien la réaction sont habituels dans les ordures: quand il y a du fer et surtout du cuivre, les dioxines se forment à des températures beaucoup plus basses. Avec le cuivre 400 C ils sont suffisants pour produire des dioxines.

Par conséquent, les câbles électriques contiennent les matières premières appropriées pour la production de dioxines: d'une part, l'isolant est un polymère contenant du chlore, le PVC, et d'autre part, le câble lui-même est un fil de cuivre. Cela signifie que le risque de dioxines se trouve dans une très large plage de températures.

Ainsi, on dépasse au moins 850 C et dans certains cas 1.100 C. Les dioxines sont éliminées à ces températures, mais le problème ne s'arrête pas, les gaz qui sont obtenus doivent être refroidis et les dioxines reformées au refroidissement.

Autres facteurs

Lors de la combustion de la matière organique, il est très difficile de bien contrôler la température de la combustion et les produits qui en résultent. La technologie la plus avancée ne peut pas empêcher la génération de composés toxiques, il est donc nécessaire d'ajouter d'autres ressources pour le traitement. En outre, la température n'est pas le seul facteur à contrôler.

L'EPA a fait de grands efforts pour réduire les émissions de dioxines des incinérateurs. En fait, les experts de l'organisation proposaient de contrôler trois facteurs de combustion: la température, le temps de combustion et les tourbillons qui sont générés dans le processus.

Cela signifie qu'avec la modification de ces trois facteurs, de nombreuses expériences ont été faites et les conditions qui fournissent la meilleure proportion de dioxines toxiques et non toxiques ont été identifiées. Selon les rapports publiés par l'EPA, le déversement de dioxines n'a pas été achevé, encore moins, mais les résultats ont été satisfaisants.

Le problème ne sera jamais complètement résolu. Mais l'objectif est qu'au moins la quantité de substances dangereuses soit acceptable. Et non seulement cela, il est indispensable de bien connaître les dommages que ces substances peuvent causer à la santé.

17 sur 210 molécules toxiques

Dans le groupe des dioxines il y a beaucoup de substances, certaines toxiques et d'autres pas.

En réalité, ce sont deux familles moléculaires, les dibenzo-p-dioxines polychlorées et les dibenzophuranes polychlorées (dioxines et furanes). Ils sont souvent exprimés par abréviations PCDD et PCDF.

En bref, la différence entre ces deux familles est seulement un atome d'oxygène, mais la fluctuation d'un même atome provoque de nombreux changements dans les structures et les caractéristiques des molécules.

Ce ne sont donc pas deux molécules, mais deux familles. Selon les hydrogènes et le chlore de chaque molécule, il existe de nombreuses combinaisons possibles dans les groupes des dioxines 75 et 135 et furanes respectivement.

Les structures de base de ces familles sont:

Où X est écrit, il peut y avoir un atome d'hydrogène ou de chlore.

Au total, 210 molécules, dont seulement 17 sont toxiques. Par exemple, lors de la combustion d'une côtelette, de nombreuses dioxines sont produites, mais il est très difficile que l'une de ces dix-sept se produise en quantité suffisante pour être dangereuse.

Les produits chimiques indiquent par nombres où se trouve l'atome de chlore dans chaque molécule. Par exemple, le plus connu et toxique des 210 est le 2,3,7,8-PCDD:

Il a quatre atomes de chlore dans les positions 2, 3, 7 et 8. Selon les études, il est impératif que les atomes de chlore soient dans ces positions pour être toxiques. Tous les toxiques contiennent au moins quatre atomes de chlore dans ces positions.

Mesure de toxicité

La méthode TEQ ( Toxic Equivalent Quantity ) est généralement utilisée pour exprimer la toxicité des dioxines. L'idée est simple, au lieu d'informer la masse de dioxines, le résultat indique la toxicité associée à cette masse.

Toutes les dioxines ne sont pas toxiques et toutes les toxines n'ont pas le même effet. Après de nombreuses études, les scientifiques ont attribué à ces dix-sept facteurs de toxicité zéro en un seul. Le facteur le plus toxique est 1 et le moins toxique est 0.

Par conséquent, la méthode TEQ indique le nombre de dioxines présentes, mais la quantité de chaque molécule corrigée par le facteur correspondant. Ainsi, dix molécules avec un facteur 0,1 et une seule avec facteur 1 auront la même toxicité.

Non seulement dioxines

Les écologistes mènent des campagnes contre des processus et des installations émettant des dioxines et des furanes. Cependant, ces molécules ne sont pas les seuls produits qui se produisent dans la combustion, ni les seuls qui peuvent avoir la toxicité. La combustion de matière organique génère et détruit des milliers de composés.

En brûlant les déchets, de nombreux autres composés sont également générés. D'une part, des gaz (acide chlorhydrique, fluorhydrique bromhydrique, anhydride sulfureux et oxydes d'azote) sont générés, dont beaucoup produisent de l'acidité en rejoignant l'eau.

D'autre part, des composés organiques aromatiques simples, polycycliques et organochlorés. Beaucoup d'entre elles sont moins toxiques que les dioxines, mais elles sont produites à des concentrations plus élevées qu'elles.

Chlore et anneaux aromatiques Les écologistes se renseigneront sur les principaux produits polluants et parleront des organochlorés. Non seulement d'entre eux, mais ils occupent une place importante dans la liste. Parmi eux figureront PCB, dioxines et furanes. Ils contiennent tous des atomes de chlore attachés à des anneaux aromatiques. Et cela génère toxicité. Il existe d'autres substances toxiques avec des anneaux aromatiques, mais moins toxiques que les organochlorés. En fait, la "contribution" des atomes de chlore rend difficile la dégradation de la molécule en attirant les électrons de l'anneau aromatique. De plus, dans la plupart des cas, le corps élimine les substances dans l'eau (sueur, urine, etc.). ), mais les PCB, dioxines et furanes ne se dissolvent pas dans l'eau, ce qui signifie qu'ils s'accumulent dans l'organisme.