Dlaczego syntetyczne chemikalia wydają się bardziej toksyczne niż naturalne?

Wiele osób uważa, że ​​chemikalia, szczególnie te wytworzone przez człowieka, są bardzo niebezpieczne. W końcu w Stanach Zjednoczonych zsyntetyzowano ponad 80,000 XNUMX chemikaliów do użytku komercyjnego, a wiele z nich zostało uwolnionych do środowiska bez odpowiednich testów bezpieczeństwa. Czy powinniśmy się bać syntetycznych chemikaliów, które przenikają nasz świat?

Chociaż nie jest możliwe porównanie toksyczności wszystkich naturalnych i syntetycznych chemikaliów, warto zauważyć, że pięć najbardziej toksycznych chemikaliów na Ziemi występuje naturalnie. Jeśli chodzi o pestycydy, niektóre nowsze wersje stworzone przez człowieka są wyjątkowo bezpieczne dla ludzi; a w wysokich dawkach te pestycydy są tak toksyczny as sól kuchenna i aspiryna. Szczury stale narażone na niskie dawki tych pestycydów (tj. dawki występujące w środowisku) nie rozwijają raka ani problemów ze wzrostem i rozmnażaniem. Istnieje wiele naturalnych pestycydów wytwarzanych przez rośliny, z których niektóre są również rakotwórcze, i chociaż nie sprawia to, że syntetyczne pestycydy są bezpieczne, przypomina nam, że proste przeciwstawienia między „bezpiecznym i naturalnym” a „śmiertelnym i syntetycznym” nie są pomocne. sposoby analizy ryzyka.

Studiuję toksykologię: przyglądam się wpływowi substancji na organizmy żywe. Wszystkie substancje (naturalne i sztuczne) są szkodliwe, jeśli ekspozycja jest wystarczająco wysoka. Nawet zbyt duża ilość wody zużyta w bardzo krótkim czasie może rozcieńczyć sole we krwi i spowodować pęcznienie komórek mózgowych. Wielu maratończyków upadło i zmarło z powodu spożywania nadmiernych ilości wody bez soli.

Toksykolodzy uważają, że prawie każda substancja w pewnych ilościach jest bezpieczna. Weźmy za przykład botulinę, najbardziej trującą substancję na Ziemi. Tylko 50 gramów toksyny rozprowadzonej równomiernie na całym świecie zabiłoby wszystkich. Ale w bardzo niewielkich ilościach jest bezpiecznie stosowany do celów kosmetycznych w Botoxie. Stąd powiedzenie „dawka czyni truciznę”.

AOprócz zrozumienia, jakie dawki sprawiają, że substancja jest „bezpieczna” lub „niebezpieczna”, toksykolodzy uwielbiają również odkrywać, w jaki sposób substancja powoduje szkodliwe skutki. Jak dokładnie palenie powoduje raka płuc? Gdy znajdziemy mechanizm, przez który substancje chemiczne zawarte w dymie powodują raka (i mamy), możemy być bardziej pewni roli palenia w raku płuc.


wewnętrzna grafika subskrypcji


Samo wykazanie, że palacze mają wyższy wskaźnik zachorowań na raka, nie jest dowodem, ponieważ łatwo jest znaleźć dwa czynniki, których wzorce są ze sobą skorelowane. Spójrz na poniższy wykres: pokazuje on, że wyższe wskaźniki rozwodów w Maine odpowiadają wyższemu spożyciu margaryny na mieszkańca:

Dzięki uprzejmości Tylera Vigena / Nieprawdziwe korelacje

Chociaż nie sądzimy, że ten wykres cokolwiek dowodzi, rzadziej kwestionujemy korelacje, które mogą wydawać się bardziej prawdopodobne. Na przykład poniższy wykres pokazuje, że wyższa ekspozycja na rtęć poprzez szczepienia odpowiada wyższym wskaźnikom autyzmu:


Dzięki uprzejmości Davida Geiera i Marka Geiera, 2004

Związek przyczynowy można ustalić na dwa sposoby: pokazując, w jaki sposób substancja chemiczna może wywołać określony efekt lub spełniając zestaw warunków zwanych kryteriami Hilla. Kryteria Hill's wymagają, abyśmy konsekwentnie znajdowali korelację między substancją chemiczną a efektem w różnych populacjach, aby efekt pojawiał się dopiero po ekspozycji na chemikalia, a jeśli przeprowadzane są badania laboratoryjne, powinniśmy uzyskać podobne korelacje między substancją chemiczną a efektem.

Można się z tym spierać, chociaż nie ma jednoznacznych dowodów obecnie aby pokazać, że niektóre chemikalia powodują problemy zdrowotne, lepiej być bezpiecznym niż żałować i ograniczyć stosowanie chemikaliów, zanim pojawią się problemy zdrowotne. Jednak chociaż ta idea jest kusząca, ignoruje podstawową prawdę: ryzyko istnieje prawie we wszystkim. Chodzenie na zewnątrz (możemy zostać napadnięci), podróżowanie samochodami i samolotami (możemy się rozbić), jedzenie żywności (moglibyśmy spożywać estrogeny roślinne lub organiczny pestycyd siarczan miedzi) lub wodę pitną (część USA i Bangladesz mają wysoki poziom występujący fluorek i arsen, odpowiednio). Dlatego musimy zrozumieć prawdopodobieństwo: czy narażenie na chemikalia jest wystarczająco wysokie, aby uzyskać wysokie prawdopodobieństwo wystąpienia niekorzystnych skutków? Musimy również znać ryzyko związane z użyciem alternatywnej substancji chemicznej – lub jej braku.

Badania wykazały, że ludzie różnią się znacznie pod względem ryzyka w rankingu. Poniżej znajduje się obraz tego, jak opinia publiczna i eksperci oceniali ryzyko w 1979 r. (gdzie 1 oznacza najbardziej ryzykowne, a 30 najmniej ryzykowne).


Dzięki uprzejmości Federalnej Agencji Zarządzania Kryzysowego, 2007. Na podstawie Slovic et al, 1979

Wydaje się, że świeccy oceniają zagrożenia, które cieszą się większą uwagą mediów lub mają bardziej żywe obrazy, wyżej niż te bardziej powszechne. Obecnie społeczeństwo dostrzega wyższe ryzyko zdrowotne związane z uprawami modyfikowanymi genetycznie niż eksperci zrobić.

So chociaż dobrze jest dążyć do jak najmniejszego ryzyka, ważne jest, aby wziąć pod uwagę wszelkie korzyści, a nie zabraniać rzeczy tylko ze względu na ryzyko, jakie stwarzają. Poniższe przykłady wyjaśniają to rozumowanie:

* Turbiny wiatrowe zabijają ptaki i nietoperze, tamy zabijają ryby, a produkcja ogniw słonecznych naraża pracowników na działanie niebezpiecznych chemikaliów. Ale jak to ryzyko ma się do ryzyka globalnego ocieplenia i chorób układu oddechowego spowodowanych ciągłym stosowaniem paliw kopalnych? Czy korzyści z zastąpienia paliw kopalnych przewyższają ryzyko rozwoju alternatywnych źródeł energii?

* Pigułki antykoncepcyjne są bardzo skuteczne w zapobieganiu niechcianym ciążom, a tym samym zmniejszają obciążenie zasobów planety. Jednak ich stosowanie prowadzi do podwyższenia poziomu hormonów w strumieniach i rzekach, feminizacji samców i zmniejszenia populacji ryb.

* Środek owadobójczy DDT (obecnie zakazany w większości krajów na całym świecie) spowodował upadek kilku populacji ptaków. Jednak przed wprowadzeniem zakazu, gdy nie istniały bezpieczniejsze alternatywy, uratował miliony ludzkich istnień, zapobiegając chorobom takim jak malaria i tyfus.

Organy regulacyjne częściowo decydują, czy dopuścić określoną substancję chemiczną na rynek, porównując jej koszty i korzyści. To może wydawać się prymitywne. Na przykład amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) wycenia ludzkie życie na prawie 10 milionów dolarów. Tak więc, jeśli pestycyd ma szansę na 100,000 1 wywołania choroby neurodegeneracyjnej u ludzi, którzy go stosują, a milion pracowników rolnych może być na niego narażony, wtedy korzyść z nie rejestracja pestycydu to 100 milionów dolarów (ponieważ 10 osób będzie chronionych tą decyzją). O ile koszt zmniejszenia narażenia pracowników na pestycydy nie przekroczy 100 milionów dolarów, jest mało prawdopodobne, aby został zarejestrowany.

EPA została analizowanie bezpieczeństwo pestycydów chemicznych od wielu lat, a ostatnio się zaczęło analizowanie bezpieczeństwo innych chemikaliów to reguluje. Niemniej jednak istnieje kilka niepewności, jeśli chodzi o zrozumienie toksyczności i zagrożeń związanych z jakąkolwiek substancją chemiczną. Regulatorzy starają się sobie z tym poradzić, wykorzystując marginesy bezpieczeństwa. To znaczy że jeśli x dawka substancji chemicznej jest bezpieczna dla szczurów, to tylko dawki, które są co najmniej 100- lub 1,000-krotnie niższe, są uważane za bezpieczne dla ludzi. Nie gwarantuje to jednak, że jesteśmy narażeni tylko na bezpieczne poziomy chemikaliów, a toksykolodzy nie zawsze szukają efektów – takich jak zakłócenie funkcji hormonalnych – które objawiają się tylko w małych dawkach.

Również obawy dotyczące długotrwałego narażenia na mieszankę chemikaliów są uzasadnione, ponieważ rzadko jest to testowane w laboratorium. (Jedno z duńskich badań wykazało, że ryzyko przeciętnego dorosłego człowieka związane ze spożywaniem różnych pestycydów w żywności jest podobne do ryzyka picia jeden kieliszek wina co każde trzy miesiące. Nie jest to jednak wyczerpująca analiza.)

Ostatecznie, chociaż ryzyko i niepewność istnieją ze wszystkich stron, ludzie wydają się być niechętni tylko pewnym rodzajom ryzyka. I chociaż niewątpliwie powinniśmy pracować nad zmniejszeniem narażenia na szkodliwe chemikalia i wymyślić bezpieczniejsze alternatywy, musimy również zdać sobie sprawę, że nasza nadmierna fobia przed chemikaliami, zwłaszcza syntetycznymi, często może być nieuzasadniona.

O autorze

Niranjana Krishnan jest doktorantką z toksykologii na Uniwersytecie Stanowym Iowa.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany pod adresem Eon i został ponownie opublikowany na licencji Creative Commons.

Książki o środowisku z listy bestsellerów Amazon

"Cicha wiosna"

autorstwa Rachel Carson

Ta klasyczna książka jest kamieniem milowym w historii ekologii, zwracającym uwagę na szkodliwe działanie pestycydów i ich wpływ na świat przyrody. Praca Carsona pomogła zainspirować nowoczesny ruch ekologiczny i pozostaje aktualna dzisiaj, gdy nadal zmagamy się z wyzwaniami zdrowia środowiskowego.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Ziemia niezdatna do zamieszkania: życie po ociepleniu”

David Wallace-Wells

W tej książce David Wallace-Wells ostrzega przed niszczycielskimi skutkami zmian klimatu i pilną potrzebą rozwiązania tego globalnego kryzysu. Książka opiera się na badaniach naukowych i rzeczywistych przykładach, aby zapewnić otrzeźwiające spojrzenie na przyszłość, przed którą staniemy, jeśli nie podejmiemy działań.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Sekretne życie drzew: co czują, jak się komunikują? Odkrycia z sekretnego świata”

przez Petera Wohllebena

W tej książce Peter Wohlleben bada fascynujący świat drzew i ich rolę w ekosystemie. Książka opiera się na badaniach naukowych i własnych doświadczeniach Wohllebena jako leśnika, aby zaoferować wgląd w złożone sposoby, w jakie drzewa wchodzą w interakcje ze sobą i ze światem przyrody.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Nasz dom się pali: sceny z rodziny i planety w kryzysie”

autorstwa Grety Thunberg, Svante Thunberg i Maleny Ernman

W tej książce aktywistka klimatyczna Greta Thunberg i jej rodzina przedstawiają osobistą relację ze swojej podróży mającej na celu podniesienie świadomości na temat pilnej potrzeby zajęcia się zmianami klimatycznymi. Książka stanowi mocny i poruszający opis wyzwań, przed którymi stoimy, oraz potrzeby działania.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Szóste wymieranie: nienaturalna historia”

Elżbieta Kolbert

W tej książce Elizabeth Kolbert bada trwające masowe wymieranie gatunków spowodowane działalnością człowieka, opierając się na badaniach naukowych i przykładach z rzeczywistego świata, aby zapewnić trzeźwe spojrzenie na wpływ działalności człowieka na świat przyrody. Książka zawiera przekonujące wezwanie do działania na rzecz ochrony różnorodności życia na Ziemi.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

al