Мировой рынок пластификаторов претерпел значительные изменения из-за нормативных запретов и растущей обеспокоенности по поводу вредного воздействия ряда фталатсодержащих пластификаторов. Согласно прогнозам, рынок вырастет с 17 миллиардов долларов в 2022 году до 22,5 миллиардов долларов к 2027 году, и альтернативные пластификаторы приобрели популярность в качестве заменителей традиционных фталатов. Однако, несмотря на растущее использование этих альтернатив, существует ограниченное количество данных об их токсичности, воздействии на окружающую среду и долгосрочных последствиях для здоровья. В данной статье будет рассмотрен текущий уровень знаний о новых пластификаторах, с акцентом на их потенциальные риски, пути воздействия, экологические последствия и необходимость более всесторонних научных исследований. Кроме того, будет подчеркнута важность избегания нежелательных замен и обеспечения разработки более безопасных химических веществ.
Широкое использование фталатов в различных отраслях промышленности, таких как производство пластмасс, покрытий и медицинских изделий, вызвало обеспокоенность из-за их потенциального эндокринно-разрушающего действия и неблагоприятного воздействия на окружающую среду. В ответ на это регулирующие органы в ряде регионов, включая Европейский союз и Соединенные Штаты, ввели ограничения на использование некоторых фталатов, особенно тех, которые классифицируются как эндокринные разрушители (ЭР). Это привело к разработке и выходу на рынок альтернативных пластификаторов, призванных обеспечить аналогичные функциональные свойства без связанных с ними рисков для здоровья.
Среди альтернативных пластификаторов, используемых в настоящее время, наиболее известны ацетилтрибутилцитрат (ATBC), диизононилциклогексан-1,2-дикарбоксилат (DINCH), трис-2-этилгексилфосфат (TEHP), бис-2-этилгексилтерефталат (DEHT) и трис-2-этилгексилтримеллитат (TOTM). Эти химические вещества разработаны в соответствии с нормативными стандартами и обладают улучшенными экологическими характеристиками и безопасностью. Однако появляются данные, свидетельствующие о том, что многие из этих пластификаторов могут быть не такими безвредными, как считалось ранее, что вызывает опасения по поводу их потенциальной токсичности и стойкости в окружающей среде.
Хотя альтернативные пластификаторы позиционируются как более безопасные варианты, недавние исследования выявили их потенциально токсическое воздействие. Например, было обнаружено, что такие соединения, как ATBC, DINCH, TEHP и TPHP, обладают эндокринно-разрушающими свойствами, аналогичными свойствам фталатов. Эндокринные разрушители нарушают гормональные сигнальные пути, что приводит к нарушениям развития, репродуктивной функции и неврологическим расстройствам как у людей, так и у диких животных. Эндокринно-разрушающий потенциал этих соединений подчеркивает необходимость более осторожного подхода к их использованию.
Кроме того, пластификаторы, такие как бис-2-этилгексил адипат (DEHA), диизобутил адипат (DIBA), бис-2-этилгексил себакат (DOS) и фосфатные эфиры, продемонстрировали токсичность для водных организмов. Стойкость этих химических веществ в окружающей среде, а также их способность к биоаккумуляции в водных экосистемах, вызывают опасения по поводу их долгосрочного экологического воздействия. Биоаккумуляция — это процесс накопления химических веществ в тканях организмов с течением времени, приводящий к повышению их концентрации по мере продвижения вверх по пищевой цепи. Например, было показано, что фосфатные эфиры подвергаются как биоаккумуляции, так и биомагнификации в водной среде, однако данные по другим новым пластификаторам остаются скудными.
Одна из наиболее острых проблем при переходе к альтернативным пластификаторам — это риск «нежелательной замены». Этот термин относится к замене опасного химического вещества на заменитель, который, хотя изначально и воспринимается как более безопасный, в конечном итоге представляет аналогичные или даже большие риски. В случае с новыми пластификаторами отсутствие исчерпывающих данных о токсичности и воздействии на окружающую среду повышает вероятность того, что эти заменители могут не обеспечить тех преимуществ в плане безопасности, на которые они были рассчитаны.
Например, некоторые пластификаторы, такие как полученные из растительных масел или адипатов, были предложены в качестве экологически чистых альтернатив с более низким профилем токсичности. Однако исследования показали, что значения log Kow (коэффициент распределения октанол-вода) для этих соединений аналогичны значениям фталатов. Log Kow — важный показатель потенциала биоаккумуляции химического вещества. Многие альтернативные пластификаторы, значения которых варьируются от 4,3 до 14,8, демонстрируют биоаккумулятивные свойства, сопоставимые со свойствами традиционных фталатов (log Kow от 7,5 до 10,4), что вызывает опасения по поводу их долгосрочного воздействия на окружающую среду и потенциального воздействия на человека.
Несмотря на первоначальный оптимизм в отношении этих новых пластификаторов, их потенциальная способность нарушать экосистемы и накапливаться в живых организмах требует более строгих испытаний. Необходима всесторонняя оценка этих соединений, чтобы предотвратить непредвиденные последствия и обеспечить разработку действительно более безопасных альтернатив.
Воздействие новых пластификаторов на окружающую среду вызывает все большую обеспокоенность, особенно в связи с их все более широким использованием в потребительских товарах. Многие из этих соединений, как было установлено, сохраняются в окружающей среде, демонстрируя лишь ограниченную деградацию с течением времени. В частности, было показано, что фосфатные эфиры накапливаются в водных организмах, потенциально вызывая токсическое воздействие на всю пищевую цепь. Хотя фосфатные эфиры были предметом некоторых исследований по биоаккумуляции, в литературе по-прежнему существует значительный пробел в отношении потенциала биоаккумуляции других альтернативных пластификаторов, таких как адипаты, себакаты и терефталаты.
Полевые исследования показали, что фосфатные эфиры могут подвергаться как биоаккумуляции, так и биомагнификации — процессам, которые могут привести к повышению концентрации токсичных соединений в организмах хищников высшего порядка. Однако для многих других альтернативных пластификаторов отсутствуют данные полевых исследований, позволяющие оценить их стойкость в окружающей среде и долгосрочное экологическое воздействие. Учитывая широкое использование этих химических веществ, крайне важно провести дополнительные исследования для понимания их поведения в окружающей среде и потенциальных рисков для дикой природы и экосистем.
Воздействие пластификаторов на человека происходит различными путями, включая проглатывание, вдыхание и кожное всасывание. Пластификаторы повсеместно используются в потребительских товарах, таких как пищевая упаковка, игрушки и медицинские изделия, что затрудняет предотвращение их воздействия на человека. Хотя существует значительное количество данных о путях воздействия и влиянии фталатов на здоровье, аналогичная информация о новых пластификаторах остается ограниченной. Недостаток данных затрудняет оценку потенциальных рисков для здоровья, связанных с альтернативными пластификаторами, и подчеркивает необходимость дальнейших исследований.
Одним из важнейших аспектов понимания рисков для здоровья, связанных с пластификаторами, является их метаболизм в организме человека. Метаболические исследования позволяют понять, как химические вещества перерабатываются и выводятся из организма, а также оценить их потенциальный вред. Однако в отношении новых пластификаторов наблюдается существенный недостаток метаболических данных. Этот пробел в знаниях препятствует оценке безопасности этих соединений и требует более всесторонних исследований их биотрансформации и токсикокинетики.
Хотя некоторые альтернативные пластификаторы, такие как эпоксидированное соевое масло (ESBO), моногидрогенизированный ацетат касторового масла (COMGHA) и триацетат глицерина (GTA), считаются более безопасными или менее токсичными, общая ситуация с альтернативными пластификаторами остается неопределенной. Существует острая необходимость в том, чтобы регулирующие органы предприняли упреждающие шаги для обеспечения безопасности этих химических веществ до их широкого распространения. Своевременные регулирующие меры, основанные на строгих научных данных, могут помочь предотвратить широкомасштабное загрязнение и риски для здоровья, связанные с потенциально опасными заменителями.
Более того, разработка более безопасных пластификаторов требует научно обоснованного протокола, позволяющего избежать вредных замен. Этот протокол должен включать всесторонние токсикологические исследования, оценку воздействия на окружающую среду и долгосрочные исследования биоаккумуляции и воздействия на человека. Следуя такому протоколу, производители и регулирующие органы могут гарантировать, что альтернативные пластификаторы не представляют тех же рисков, что и их предшественники.
Переход от фталатсодержащих пластификаторов к новым альтернативам обусловлен регуляторным давлением и опасениями по поводу здоровья человека и окружающей среды. Однако ограниченность данных о токсичности, воздействии и влиянии этих новых соединений на окружающую среду вызывает серьезные опасения по поводу их безопасности. Многие новые пластификаторы обладают потенциальными эндокринно-разрушающими свойствами и демонстрируют тенденцию к биоаккумуляции, аналогичную фталатам, что указывает на то, что они могут быть неподходящей заменой. Кроме того, отсутствие всесторонних исследований их метаболизма и долгосрочных последствий подчеркивает острую необходимость в дополнительных исследованиях.
Поскольку рынок пластификаторов продолжает расти, крайне важно уделять приоритетное внимание разработке более безопасных альтернатив, которые не представляют тех же рисков для здоровья и окружающей среды, что и традиционные пластификаторы. Благодаря расширению исследований, усилению регулирующего надзора и соблюдению научно обоснованного протокола замены, риски неудачной замены могут быть сведены к минимуму, обеспечивая более безопасное будущее как для здоровья человека, так и для окружающей среды.
