Почему синтетические химикаты кажутся более токсичными, чем натуральные

Почему синтетические химикаты кажутся более токсичными, чем натуральные
Почему синтетические химикаты кажутся более токсичными, чем натуральные

Некоторые пестициды примерно так же токсичны, как поваренная соль.

Image
Image

Многие считают, что химические вещества, особенно искусственные, очень опасны.

В конце концов, более 80 000 химикатов были синтезированы для коммерческого использования в Соединенных Штатах, и многие из них были выпущены в окружающую среду без надлежащих испытаний на безопасность. Стоит ли бояться синтетических химикатов, которые пронизывают наш мир?

Хотя невозможно сравнить токсичность всех природных и синтетических химических веществ, стоит отметить, что все пять самых токсичных химических веществ на Земле встречаются в природе. Когда дело доходит до пестицидов, некоторые из новых искусственных версий удивительно безопасны для человека; а в больших дозах эти пестициды так же токсичны, как поваренная соль и аспирин. У крыс, постоянно подвергающихся воздействию низких доз этих пестицидов (то есть доз, обнаруженных в окружающей среде), не развивается рак или проблемы с ростом и размножением. Есть много природных пестицидов, которые производятся растениями, некоторые из которых также канцерогенны, и хотя это не делает синтетические пестициды безопасными, это напоминает нам, что простые противопоставления между «безопасным и естественным» и «смертоносным и синтетическим» бесполезны. способы анализа риска.

Я изучаю токсикологию: я изучаю воздействие веществ на живые организмы. Все вещества (природные и искусственные) вредны, если воздействие достаточно велико. Даже слишком большое количество воды, выпитое за очень короткое время, может разбавить соли в крови и вызвать отек клеток мозга. Несколько марафонцев потеряли сознание и умерли из-за употребления чрезмерного количества воды без соли.

Токсикологи считают, что почти каждое вещество безопасно в определенных количествах. Возьмем, к примеру, ботулин, самое ядовитое вещество на Земле. Всего 50 граммов токсина, равномерно распределенного по всему миру, убьют всех. Но в очень малых количествах он безопасно используется в косметических целях в составе ботокса. Отсюда поговорка «доза делает яд».

Помимо понимания того, какие дозы делают вещество «безопасным» или «небезопасным», токсикологи также любят выяснять, как вещество вызывает вредное воздействие. Как именно курение вызывает рак легких? Как только мы найдем механизм, с помощью которого химические вещества в дыме вызывают рак (а мы это сделали), мы сможем быть более уверены в роли курения в развитии рака легких. Простое доказательство того, что у курильщиков более высокий уровень заболеваемости раком, не является доказательством, поскольку легко найти два фактора, закономерности которых коррелируют друг с другом. Посмотрите на график ниже: он показывает, что более высокий уровень разводов в штате Мэн соответствует более высокому потреблению маргарина на душу населения:

Image
Image

Courtesy Tyler Vigen/Spurious Correlations

Хотя мы и не думаем, что этот график что-то доказывает, мы менее склонны подвергать сомнению корреляции, которые могут показаться более правдоподобными. Например, на приведенном ниже графике показано, что более высокий уровень воздействия ртути в результате вакцинации соответствует более высокому уровню заболеваемости аутизмом:

Image
Image

Courtesy Дэвид Гейер и Марк Гейер, 2004 г.

Причинно-следственная связь может быть установлена двумя способами: путем демонстрации того, как химическое вещество может вызывать определенный эффект, или путем выполнения ряда условий, называемых критериями Хилла. Критерии Хилла требуют, чтобы мы последовательно находили корреляцию между химическим веществом и эффектом в разных популяциях, чтобы эффект проявлялся только после химического воздействия, и, если проводятся лабораторные исследования, мы должны получать аналогичные корреляции между химическим веществом и эффектом.

Можно утверждать, что, хотя в настоящее время нет убедительных доказательств того, что некоторые химические вещества вызывают проблемы со здоровьем, лучше перестраховаться, чем потом сожалеть, и поэтому ограничить использование химических веществ до того, как возникнут проблемы со здоровьем. Тем не менее, хотя эта идея заманчива, она игнорирует основную истину: риск существует почти во всем. Прогулки на улице (нас могут ограбить), путешествия в машинах и самолетах (мы можем разбиться), прием пищи (мы можем принимать растительные эстрогены или органический пестицид сульфат меди) или питье воды (некоторые части США и Бангладеш имеют высокие уровни природного фторид и мышьяк соответственно). Поэтому нам необходимо понять вероятность: достаточно ли велико химическое воздействие для высокой вероятности неблагоприятных последствий? Нам также необходимо знать о рисках использования альтернативных химикатов или их отсутствия вообще.

Исследования показали, что люди сильно различаются по ранжированию рисков. Ниже приведен снимок того, как широкая публика и эксперты оценивали риск в 1979 году (где 1 - самый рискованный, а 30 - наименее рискованный).

Image
Image

Предоставлено Федеральным агентством по чрезвычайным ситуациям, 2007 г. Адаптировано из Slovic et al, 1979 г.

Похоже, что неспециалисты оценивают риски, которые привлекают больше внимания средств массовой информации или имеют более яркие образы, выше, чем более обычные риски. Сегодня общественность воспринимает более высокий риск для здоровья от генетически модифицированных культур, чем это делают эксперты.

Поэтому, хотя стремиться к минимально возможному риску полезно, важно также учитывать любые преимущества, а не запрещать что-либо только из-за риска, который они представляют. Следующие примеры поясняют это рассуждение:

  • Ветряные турбины убивают птиц и летучих мышей, плотины убивают рыбу, а при производстве солнечных батарей рабочие подвергаются воздействию опасных химических веществ. Но как эти риски соотносятся с рисками глобального потепления и респираторных заболеваний из-за продолжающегося использования ископаемого топлива? Перевешивают ли преимущества замены ископаемых видов топлива риски развития альтернативных источников энергии?
  • Противозачаточные таблетки очень эффективны для предотвращения нежелательной беременности и, таким образом, уменьшают нашу нагрузку на ресурсы планеты. Но их использование приводит к повышению уровня гормонов в ручьях и реках, феминизации самцов рыб и сокращению их популяций.
  • Инсектицид ДДТ (теперь запрещенный в большинстве стран мира) привел к исчезновению нескольких популяций птиц. Однако до его запрета, когда не существовало более безопасных альтернатив, он спас миллионы человеческих жизней, предотвратив такие болезни, как малярия и тиф.

Регуляторы частично решают, допускать ли определенное химическое вещество на рынок, подсчитывая его затраты и выгоды. Это может показаться грубым. Например, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) оценивает человеческую жизнь почти в 10 миллионов долларов. Таким образом, если вероятность того, что пестицид вызовет нейродегенеративное расстройство у людей, применяющих его, составляет один к 100 000, и 1 миллион сельскохозяйственных рабочих может подвергнуться его воздействию, то выгода от незарегистрированного пестицида составит 100 миллионов долларов (поскольку 10 люди будут защищены этим решением). Если затраты на снижение воздействия пестицидов на рабочих не превысят 100 миллионов долларов, маловероятно, что они будут зарегистрированы.

Агентство по охране окружающей среды занимается анализом безопасности химических пестицидов в течение многих лет, и недавно оно начало анализировать безопасность других химических веществ, которые оно регулирует. Тем не менее, есть несколько неопределенностей, когда дело доходит до понимания токсичности и рисков любого химического вещества. Регуляторы пытаются справиться с этим, используя запасы прочности. Это означает, что если x доза химического вещества считается безопасной для крыс, то безопасными для человека считаются только дозы, которые по крайней мере в 100 или 1000 раз ниже. Однако это не гарантирует, что мы подвергаемся воздействию только безопасных уровней химических веществ, а токсикологи не всегда ищут эффекты, такие как нарушение гормональных функций, которые проявляются только при низких дозах. Кроме того, опасения по поводу длительного воздействия смеси химических веществ обоснованы, поскольку это редко проверяется в лаборатории. (Одно датское исследование показало, что риск для среднего взрослого человека, связанный с употреблением различных пестицидов в пищу, аналогичен риску, связанному с употреблением одного бокала вина каждые три месяца. Однако это далеко не исчерпывающий анализ.)

В конечном счете, хотя риск и неопределенность существуют со всех сторон, люди, кажется, не склонны только к определенным видам риска. И хотя мы, несомненно, должны работать над снижением вредного воздействия химических веществ и поиском более безопасных альтернатив, мы также должны понимать, что наша чрезмерная боязнь химических веществ, особенно синтетических, часто может быть необоснованной.

Поправка: в этой статье изначально утверждалось, что токсины, вырабатываемые растениями, вызывают рак с той же скоростью, что и синтетические химикаты. Это утверждение не было подтверждено текущими исследованиями и было исправлено.