מזהם אורגני עמיד

מזהם אורגני עמיד (באנגלית: Persistent Organic Pollutant – POP ) הוא תרכובת אורגנית העמידה בפני פירוק באמצעות תהליכים כימיים, ביולוגיים ופוטוליטיים (בהשפעת אור). תרכובות כאלה רעילות ומשפיעות לרעה על בריאות האדם, על בעלי חיים אחרים ועל הסביבה ברחבי העולם. מזהמים אורגניים עמידים הם חומרים בעלי פוטנציאל לשינוע למרחקים ארוכים, הצטברות ביולוגית והגברות רמות הרעילות במעלה מארגז המזון. מכיוון שהן ניתנות להעברה באמצעות רוח ומים, רוב מזהמים אלה הנוצרים במדינה אחת יכולים – ולעיתים קרובות גם עושים זאת – להשפיע על בני אדם ובעלי חיים הרחק מהמקום שבו נעשה בהם שימוש או שבו שוחררו. חלקם יכול להשפיע על הבריאות גם בכמויות זעירות.

אמנת סטוקהולם למניעת מזהמים אורגניים עמידים היא הסכם בינלאומי שהתקבלה על ידי תוכנית הסביבה של האו"ם (UNEP) ב-22 במאי 2001, במטרה להגן על בריאות האדם והסביבה מפני חומרים רעילים ועמידים אלו. לפי האמנה, מזהמים אורגניים עמידים הם חומרים בעלי פוטנציאל לשינוע למרחקים ארוכים, הצטברות ביולוגית והתגברות ברמות הרעילות לאורך שרשרת המזון. מדינות החתומות על האמנה מחויבות לזהות, לחקור ולהעריך כימיקלים חדשים וישנים כדי לקבוע האם הם נחשבים כ-POPs. בוועידה הראשונה ב-2001 גובשה רשימה ראשונית של 12 חומרים ("התריסר המלוכלכים") שנאסרו או הוגבלו עקב הסכנות הבריאותיות והסביבתיות שהם מהווים. נכון לשנת 2024, 185 מדינות והאיחוד האירופי אשררו את האמנה, בעוד שארצות הברית אמנם חתמה עליה אך טרם אשררה אותה. בכך, רוב מדינות העולם מחויבות כיום למאבק גלובלי כנגד חומרים אלו.

רוב מזהמי ה-POPs הם קוטלי חרקים או קוטלי מזיקים, וחלקם משמשים גם כממסים, תרופות וכימיקלים תעשייתיים. אף על פי שכמה מהם נוצרים בטבע (למשל, כתוצאה מהתפרצויות געשיות), מרביתם הם מעשה ידי אדם. "תריסר המלוכלכים" – רשימת ה-POPs שהוגדרה באמנת סטוקהולם – כוללים את: אלדרין, כלורדן, דילדרין, אנדרין, הפטכלור, HCB, מירקס, טוקספן, PCB, DDT, דיוקסינים ודי-בנזופורנים פוליכלוריים . עם זאת, מאז נוספו לרשימה מזהמים חדשים רבים, כמו למשל PFAS.

מזהמים אורגניים עמידים עלולים לגרום לשלל מחלות ובעיות. אפילו חשיפה לרמה נמוכה של מזהמים אורגניים מסוימים עלולה להוביל למחלות סרטן, לפגיעה במערכת העצבים, פגיעה במערכת החיסונית, עלייה ברמת הכולסטרול, להפרעות בפריון, להפרעות התפתחות בעוברים וילדים ועוד.. בדומה למתכות כבדות, מזהמים אורגניים עמידים עוברים בין מאגרים שונים - מזיהום אוויר לזיהום מים או לזיהום קרקע או זיהום במזון. הם גם עוברים הצטברות ביולוגית והגברה ביולוגית ולכן בעלי חיים שנחשפו לזיהום יכולים לזקק אותו במעלה מארג המזון כך שבכל שלב רמות הריכוז של המזהם עולות.

החשיפה למזהמים אורגניים עמידים יכולה להיות דרך אפיקים שונים - חשיפה מקצועית, מאכל מזון מהחי, דרך מים שזוהמו, אריזות מזון, ועוד. למרות קיום האמנה, בגלל עמידות המזהמים חלקם מצויים עדיין בסביבה הטבעית ובגוף האדם וממשיכים להשפיע על הבריאות והסביבה גם כיום. חלק מהמזהמים האורגניים העמידים כמו PFAS, נמצאו בדם של 99-100% מהאוכלוסייה האנושית וכן בחיות בר, כולל דובי קוטב, דולפינים וכלבי ים.[1]

תכונות

מזהמי POPs הם לרוב תרכובות אורגניות הלוגנטיות (ראו רשימות בהמשך), ובשל כך הם בעלי מסיסות גבוהה בשומן. מסיבה זו, הם נוטים להצטבר ברקמות שומן של יצורים חיים. תרכובות הלוגנטיות הן גם יציבות מאוד, בשל אי-הריאקטיביות של קשרי פחמן-כלור (C-Cl) לפירוק במים או באור. לרוב, ככל שתרכובת אורגנית מכילה יותר הלוגנים, כך היא יציבה ושומנית יותר – ולכן תרכובות אורגניות פוליהלוגנטיות הן בעלות פוטנציאל סיכון גבוה במיוחד. הן משפיעות לרעה על הסביבה בשני מנגנונים עיקריים: הובלה למרחקים ארוכים – מאפשרת להן לנוע הרחק ממקור הפליטה. הצטברות ביולוגית – מרוכזת את הכימיקלים הללו לרמות מסוכנות בגוף האורגניזמים.

תרכובות POPs נכללות גם בקטגוריות של PBTs (מתקיימות לאורך זמן, מצטברות בגוף ורעילות) או TOMPs (מזהמים אורגניים רעילים מיקרוסקופיים).

הובלה למרחקים ארוכים

מזהמי POPs יכולים לעבור למצב גזי בתנאים סביבתיים מסוימים ולהתנדף מאדמה, מצמחים וממקורות מים אל האטמוספירה. הם עמידים לפירוק באוויר, ולכן מסוגלים לעבור מרחקים ארוכים לפני שהם שוקעים מחדש. כתוצאה מכך, מזהמי POPs מצטברים גם באזורים מרוחקים שבהם מעולם לא נעשה בהם שימוש – כמו אנטארקטיקה וחוג הקוטב הצפוני.

באטמוספירה הם יכולים להופיע כאדים או להיות קשורים לחלקיקים מוצקים (אירוסולים). גורם חשוב בקביעת טווח ההובלה הוא שיעור החומר שנספג באירוסולים. כאשר הם נספגים כך, הם מוגנים מפוטואוקסידציה – כלומר, מפירוק ישיר באור וגם מתגובה עם רדיקלים OH או אוזון.

ל-POPs יש מסיסות נמוכה במים אך הם נספגים בקלות בחלקיקים מוצקים, ומסיסים בנוזלים אורגניים כמו שמנים, שומנים ודלקים. בשל יציבותם וקצב הפירוק האיטי שלהם, הם כמעט ואינם מתכלים בסביבה. תכונה זו מאפשרת להם לזהם אזורים נרחבים – אפילו כאלה שבהם לא נעשה בהם שימוש – ולהישאר בהם במשך שנים רבות לאחר שהוחלו הגבלות על השימוש בהם.

הצטברות ביולוגית

הצטברות ביולוגית של POPs נובעת בעיקר ממסיסותם הגבוהה בשומן ויכולתם להצטבר ברקמות שומן של אורגניזמים, כולל בני אדם, לאורך זמן רב. חומרים כימיים עמידים נוטים להתרכז ברמות גבוהות יותר ולהתפנות מהגוף באיטיות רבה יותר.

מאפיין נוסף של POPs הוא הצטברות תזונתית – ככל שהם עולים בשרשרת המזון, ריכוזם הולך וגדל, מכיוון שהם מצטברים ומעובדים ברקמות מסוימות של יצורים חיים. למערכת העיכול של בעלי חיים יש יכולת טבעית לרכז כימיקלים שנבלעים, וכאשר מדובר בתרכובות הידרופוביות שקשה לפרק, ההצטברות היא רבה במיוחד.

לכן, POPs לא רק שורדים בסביבה – הם גם חודרים לגופם של בעלי חיים ומצטברים בהם, מה שמגביר את ריכוזם ואת רעילותם בסביבה. עלייה בריכוז לאורך שרשרת המזון מכונה הגברה ביולוגית (biomagnification) – יצורים שנמצאים גבוה בשרשרת המזון סובלים מרמות POPs גבוהות יותר. הצטברות ביולוגית והובלה למרחקים ארוכים הן הסיבות לכך ש-POPs נמצאים גם ביצורים כמו לווייתנים, באזורים מבודדים כמו אנטארקטיקה.

תרכובות

תריסר המלוכלכים

במאי 1995, מועצת המנהלים של תוכנית הסביבה של האו"ם (UNEP) חקרה את סוגיית המזהמים האורגניים העמידים. בתחילה, הכירה האמנה רק ב-12 חומרים כימיים כ-POPs, בשל השפעתם המזיקה על בריאות האדם והסביבה. על חומרים אלו הוטל איסור עולמי, והמדינות החברות באמנה התחייבו לנקוט צעדים לצמצום או ביטול פליטת מזהמים אלו לסביבה.

התריסר המלוכלכים כוללים את החומרים:

• אלדרין (Aldrin): קוטל חרקים שנעשה בו שימוש באדמות חקלאיות כדי להשמיד טרמיטים, חגבים, זחלי תירס מערביים ועוד. אלדרין קטלני גם לציפורים, לדגים ולבני אדם. בני אדם נחשפים אליו בעיקר דרך מוצרי חלב ובשר בעלי חיים.
• כלורדן (Chlordane): קוטל חרקים ששימש נגד טרמיטים ובחקלאות. ידוע כקטלני לציפורים רבות כמו ברווזים, שלווים ושרימפס. החומר שורד באדמה במשך שנה לפחות, משפיע על מערכת החיסון של בני אדם ונחשב כחשוד כמסרטן. החשיפה האנושית נובעת בעיקר מזיהום אוויר.
• דילדרין (Dieldrin): קוטל חרקים ששימש נגד טרמיטים, מזיקים בתעשיית הטקסטיל, חרקים מעבירי מחלות וחרקים בקרקע. אלדרין מתחמצן בקלות והופך לדילדרין. זמן מחצית חיים שלו באדמה כ-5 שנים. רעיל מאוד לדגים ולדו-חיים (במיוחד לצפרדעים, שעלולות לפתח עיוותים בעמוד השדרה). נקשר למחלות כמו פרקינסון, סרטן שד, והפרעות במערכת החיסונית וההורמונלית. בני אדם נחשפים אליו דרך המזון.
• אנדרין (Endrin): קוטל חרקים שמרוסס על גידולים חקלאיים וגם נגד מכרסמים. בעלי חיים מסוגלים לפרק את החומר, ולכן הוא אינו מצטבר בשומנים, אך באדמה הוא שורד עד 12 שנים. רעיל מאוד לבני אדם ובעלי חיים מימיים. חשיפה אנושית בעיקר דרך המזון.
• הפטכלור (Heptachlor): קוטל חרקים ששימש להשמדת טרמיטים, מזיקי כותנה, חגבים ויתושים מעבירי מלריה. אפילו במינונים נמוכים, נקשר לירידה באוכלוסיית ציפורים כמו אווזי קנדה ונצים. במעבדה, גרם לשינויים התנהגותיים ולירידה בפריון במינונים נמוכים, ונחשב לחשוד כמסרטן. חשיפה אנושית – בעיקר מהמזון.
• הקסכלורובנזן (Hexachlorobenzene – HCB): שימש בין השנים 1945–1959 לטיפול בזרעים כנגד פטריות. צריכה של זרעים שטופלו בחומר זה נקשרה לפגיעות בעור, כאבים, תשישות והפרעה מטבולית (porphyria turcica) שעלולה להיות קטלנית. אמהות יכולות להעביר את החומר לעוברים ולתינוקות דרך השליה והחלב, והדבר נקשר לתמותת תינוקות. חשיפה אנושית – בעיקר דרך המזון.
• מירקס (Mirex): שימש נגד נמלים וטרמיטים, וגם כחומר מעכב בעירה בפלסטיק, גומי ומכשירים חשמליים. אחד הקוטלי חרקים היציבים ביותר – חיי חצי עד 10 שנים. רעיל לדגים, סרטנים וצמחים מסוימים, ונחשב כחשוד כמסרטן. חשיפה אנושית – דרך בשר, דגים וציד.
• טוקספין (Toxaphene): קוטל חרקים ששימש בגידולי כותנה, דגנים, פירות וירקות, וגם נגד טפילים בבקר. שימש רבות בארצות הברית ושרידיו נשארים שנים באדמה (עד 12 שנה). רעיל מאוד לדגים – גורם לירידה בפריון ולמוות. חשיפה אנושית – בעיקר דרך מזון. רעילות מיידית לאדם נמוכה, אך החומר נחשב לחשוד כמסרטן.
• פוליכלורוביפנילים (PCBs): שימשו בנוזלי קירור, שנאים, קבלים, צבעים, ניירות כימיים ופלסטיקים. שורדים שנים רבות – זמן מחצית חיים מוערכים ב-10 שנים. רעילים לדגים, גורמים לכישלון בהתרבות. חשיפה אנושית – דרך המזון, עלולה לגרום לבעיות פריון, דיכוי המערכת החיסונית, שינויים בצבע העור, נפיחות עפעפיים, בחילות ועייפות. ההשפעות עלולות לעבור לדור הבא – נגרמות פגיעות התפתחותיות בילדים.
• DDT (דיכלורודיפנילטריכלורואתאן): קוטל חרקים מהידועים בעולם. שימש רבות במהלך מלחמת העולם השנייה להגנה ממלריה וטיפוס, ובהמשך בחקלאות. ב-1962, הביולוגית רייצ'ל קרסון פרסמה את הספר "אביב דומם" שתיאר את נזקי ה-DDT. DDT נשאר באדמה 10–15 שנים, נמצא בשאריות ברחבי העולם, כולל הקוטב. גורם לנזק לפריון בציפורים (הפחתת עובי קליפת הביצה). חשיפה אנושית עיקרית – דרך מזון. השפעות מיידיות – מועטות; אך לאורך זמן עלול לגרום לסרטן, סוכרת, בעיות פוריות ומחלות עצבים.
• דיוקסינים (Dioxins): תוצרי לוואי בלתי מכוונים של תהליכים בטמפרטורה גבוהה (כמו שריפת פסולת או ייצור חומרי הדברה). מקורות פליטה כוללים פסולת רפואית, עירונית, פסולת מסוכנת, פליטות רכבים, שריפת עץ, פחם וכבול. גורמים לפגיעות במערכת החיסון, הפרעות אנזימטיות, פצעים עוריים (chloracne) ונחשבים לחשודים כמסרטן. במחקרים נצפו מומים מולדים, הפלות והשפעות קטלניות. המקור העיקרי לחשיפה – מזון מהחי. דיוקסינים היו חלק מ"אייג'נט אורנג'" שבו השתמש הצבא האמריקאי במלחמת וייטנאם וגרם לפגיעות קשות ורב-דוריות.
• פורנים (Polychlorinated dibenzofurans): תוצרי לוואי של תהליכים דומים לדיוקסינים – שריפת פסולת, ייצור חומרי הדברה ו-PCBs. פורנים דומים לדיוקסינים גם במבנה וגם ברעילות, שורדים בסביבה ונחשבים לחשודים כמסרטנים. חשיפה אנושית – בעיקר דרך מוצרי מזון מהחי.

מזהמים אורגניים עמידים שנוספו לאמנת שטוקהולם

מאז 2001, רשימת המזהמים האורגניים העמידים (POPs) באמנת שטוקהולם הורחבה לכלול גם פחמימנים ארומטיים רב-טבעתיים (PAHs), מעכבי בעירה מבוססי ברום, וחומרים נוספים. להלן רשימת התוספות שנעשו לרשימה המקורית של 2001:

• אלפא-HCH ובטא-HCH: קוטלי חרקים ותוצרי לוואי בתהליך ייצור הלינדן. מתמידים מאוד במים, במיוחד באזורים קרים. מקושרים למחלת פרקינסון ואלצהיימר (דרוש מקור).
• כלורדקון (Chlordecone): חומר הדברה חקלאי, דומה ל-DDT ו-Mirex. רעיל מאוד ליצורים ימיים, ונחשב חשוד כמסרטן בבני אדם. נאסר לשימוש במדינות רבות.
• דקברומודיפניל אתר (DecaBDE): מעכב בעירה הנמצא בטקסטיל, פולימרים, דבקים וציפויים. מצטבר בגוף וקשור לפגיעה במערכת ההורמונלית, הרבייה והעצבים.
• דקלורן פלוס (Dechlorane Plus): מעכב בעירה הדומה מבנית ל-Mirex. נוסף לאמנה ב-2023. המחקר על השפעותיו הבריאותיות עדיין נמשך.
• דיקופול (Dicofol): חומר הדברה הדומה ל-DDT. רעיל מאוד לדגים, עופות ואצות. חשיפה ממושכת בבני אדם גורמת לגירוי עור.
• הקסברומודיפניל (Hexabromodiphenyl): מעכב בעירה וחשוד כמסרטן. חומר משבש פעילות הורמונלית (כמו hexaBDE, heptaBDE ו-octaBDE).
• הקסברומוציקלודודקאן (HBCD): משמש בעיקר בקצף ובדים. רעיל מאוד ליצורים ימיים, מראה השפעות נוירו-הורמונליות והתפתחותיות במחקרי חיות.
• HexaBDE ו-HeptaBDE: מרכיבים עיקריים ב-OctaBDE – מעכב בעירה. OctaBDE כמעט ואינו מתפרק בטבע ומתדרדר לתרכובות רעילות נוספות.
• הקסכלורובוטאדיאן (HCBD): תוצר לוואי של ייצור תרכובות כלור אחרות. חשוד כמסרטן ופוגע בכליות.
• לינדן (Lindane, γ-HCH): קוטל חרקים רחב טווח. עובר ביואגירה מהירה, רעיל למערכת החיסונית והעצבים, מסרטן, וקשור לנזק בכבד, כליות, ורבייה. ייצורו מלווה ביצירת α-HCH ו-β-HCH.
• מתוקסיכלור (Methoxychlor): חומר הדברה הדומה ל-DDT. משבש הורמונים, מתמיד בטבע, ונוטה להצטבר בגוף.
• פנטכלורובנזן (PeCB): חומר הדברה ותוצר לוואי. שימש גם במוצרים כמו PCB, כחומר צבע, פונגיציד ומעכב בעירה. רעיל מאוד ליצורים ימיים, רעילות בינונית לאדם.
• חומצה פרפלואורואוקטנסולפונית (PFOS): וחומרים דומים – עמידים במיוחד ומצטברים בגוף ובסביבה.
• אנדוסולפנים (Endosulfans): קוטלי חרקים המשמשים בגידולים כמו כותנה, קפה ואורז. נאסרו לשימוש עולמי ב-2011. רעילים מאוד לאדם ולסביבה, מקושרים לפגמים מולדים, פיגור ולמוות. פועלים כאנטי-אנדרוגן (שיבוש הורמונלי).
• TetraBDE ו-PentaBDE: חומרים תעשייתיים מרכזיים ב-PentaBDE. התגלו בגוף האדם בכל רחבי העולם.

קישורים חיצוניים

• שירי בס ספקטור, מיקרו-מזהמים אורגניים במי השפכים: היבטים סביבתיים ובריאותיים, מרכז המחקר והמידע של הכנסת, 5 בינואר 2011
• שפכי תעשייה - מזהמים אורגניים, המשרד להגנת הסביבה