Невидимая угроза химического загрязнения часто кажется чем-то далёким и абстрактным, особенно когда речь идет о микроскопических количествах веществ. Однако некоторые соединения обладают коварным свойством не растворяться в окружающей среде бесследно. Напротив, они незаметно путешествуют по экосистемам, накапливаясь в живых организмах. Новое масштабное исследование демонстрирует, что именно так ведут себя пер- и полифторалкильные вещества, печально известные как PFAS или "вечные химикаты". Об этом сообщает Sciencepost со ссылкой на Nature Communications.
Механизм накопления в природе
PFAS, содержащиеся в огромном спектре продукции от антипригарной посуды до упаковки, уже распространены по всему миру. Главная опасность этих соединений заключается не только в их исключительной стойкости, но и в поразительной способности концентрироваться в живых тканях. Свежие научные данные подтверждают, что уровень PFAS последовательно увеличивается по мере продвижения вверх по пищевой цепи. Слабые следы загрязнения в воде или почве превращаются в серьёзную химическую нагрузку для организмов, находящихся на её вершине. Эта модель проливает свет на причины высокого содержания "вечных химикатов" в организмах диких животных и людей, даже когда прямое загрязнение среды кажется минимальным.
Пути миграции PFAS в природу включают промышленные сбросы, сточные воды и продукты, которые медленно разлагаются. После попадания в окружающую среду эти вещества легко растворяются в воде и переносятся через реки, почву и океаны. Первоначально их поглощают микроскопические организмы, водоросли и растения, создавая стартовую точку для заражения. Мелкие животные, питаясь ими, аккумулируют химикаты в своих телах. В свою очередь, более крупные хищники поедают множество таких мелких животных, суммируя полученные дозы. Поскольку PFAS почти не разрушаются и крайне медленно выводятся, их концентрация не стабилизируется, а неуклонно растёт.
"Концентрация PFAS в среднем удваивается с каждым шагом вверх по пищевой цепи", — отметил ведущий автор исследования Лоренцо Риколи из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее.
Это постоянное умножение превращает естественные пищевые связи в эффективные каналы для распространения химического загрязнения, затрагивая виды, очень далёкие от исходного источника выбросов.
Глобальные масштабы явления
Чтобы оценить универсальность этого процесса, международная группа учёных проанализировала данные 64 научных работ, охвативших 119 пищевых цепей в водных и наземных экосистемах. В анализ вошли сведения о 72 различных соединениях PFAS и более чем 1000 измерений так называемого трофического увеличения концентраций. Результаты выявили чёткую и повсеместную тенденцию. На всех континентах и в любых типах экосистем уровни PFAS росли вместе с трофическим уровнем организма. Хищники на вершине пищевых цепей демонстрировали значительно более высокое загрязнение, чем виды у их основания, даже при низких фоновых концентрациях в среде.
Это открытие имеет ключевое значение для оценки рисков. Ориентироваться исключительно на замеры загрязнённости воды или почвы — значит сильно недооценивать реальную угрозу. Динамика пищевых сетей трансформирует даже незначительные фоновые количества в существенную биологическую нагрузку для высших звеньев экосистемы.
Группа наибольшего риска
Вершинные хищники, такие как крупные рыбы, морские птицы и млекопитающие, питаются разнообразной добычей на протяжении долгой жизни. Такой рацион позволяет PFAS накапливаться в их организмах постепенно, но постоянно, достигая максимальных значений. Люди, занимая аналогичную позицию в пищевых цепях (например, через потребление морепродуктов), также попадают в группу повышенного риска, что напрямую связывает экологическую проблему с вопросами общественного здоровья.
"Учитывая известные данные о токсичности PFAS, такие экстремальные уровни накопления у высших хищников указывают на серьёзные риски для их здоровья. Это создаёт каскадный экологический риск, когда хищники сталкиваются с непропорционально высоким воздействием даже в относительно чистых средах", — заявил Лоренцо Риколи.
Различия между химикатами и пробелы в регулировании
Важно понимать, что не все соединения группы PFAS ведут себя одинаково. Общая тенденция к накоплению устойчива, но степень усиления для разных веществ может кардинально отличаться. Некоторые увеличивают концентрацию умеренно, а другие — в разы. Яркий пример — соединение F-53B, разработанное в Китае как замена для одного из регулируемых PFAS. Оно показало ещё более выраженное усиление в пищевых цепях, чем вещество, которое должно было заменить, ставя под сомнение безопасность многих современных аналогов.
"Наши результаты показывают, что некоторые новые PFAS, позиционируемые как более безопасные альтернативы, могут воспроизвести или даже превзойти эффект биоусиления, характерный для их предшественников", — пояснил Риколи.
Это подчёркивает опасность оценки химических заменителей без учёта их поведения в сложных экосистемах. Современное регулирование часто фокусируется на прямой токсичности в лабораторных условиях, уделяя мало внимания долгосрочному накоплению в пищевых сетях. Такой подход может пропускать вещества, опасные именно из-за эффекта биоусиления, а не моментального отравляющего воздействия.
Таким образом, проблема загрязнения PFAS не является равномерно распределённой. Она концентрируется на каждом этапе пищевой цепи, ложась наибольшим бременем на высших хищников, в число которых входит и человек. Демонстрация того, что уровни "вечных химикатов" способны удваиваться на каждом трофическом уровне, объясняет повсеместность воздействия при скромном фоновом загрязнении.
Игнорирование этого механизма ведёт к систематической недооценке угрозы. Учёт процессов биоаккумуляции абсолютно необходим для формирования адекватной политики, разработки по-настоящему безопасных материалов и защиты как экологического баланса, так и здоровья людей в долгосрочной перспективе.
