Sukladno zakonom propisanoj obvezi monitoringa površinskih voda koje provodi Institut za vode Josip Juraj Strossmayer, na popisu prioritetnih i drugih onečišćujućih tvari za površinske vode nalaze se dioksini, furani i dioksinima slični spojevi poput polikloriranih bifenila (PCB). Navedeni spojevi zajedno ulaze u kategoriju postojanih organskih zagađivača („persistent organic pollutants“, tj. POP) o kojima je donesena zasebna međunarodna konvencija (Stockholmska konvencija) kako bi se upozorilo na njihovu veliku štetnost po ljudsko zdravlje i okoliš. Riječ je o spojevima koji ostaju netaknuti u okolišu dulje vremensko razdoblje, široko su geografski rasprostranjeni, a akumuliraju se u masnom tkivu ljudi i životinja.

Dioksini i furani su nenamjerni nusproizvodi industrijskih sustava za izgaranje i industrijskih procesa, od proizvodnje cementa, farmaceutskih procesa, štavljenja do metalurških aktivnosti. Nastaju kao reakcijski nusprodukti prilikom industrijske proizvodnje fungicida i herbicida. Kao izvori dioksina koji nisu uvjetovani ljudskom aktivnošću izdvajaju se vulkanske erupcije i šumski požari. Zbog svojih fizikalno-kemijskih svojstava poput nezapaljivosti, kemijske inertnosti i svojstava izolatora PCB-jevi su nekada bili sastavni dio proizvoda poput: transformatora i kondenzatora, električne opreme, ulja korištenih u motorima i hidrauličkim sustavima, izolacije kabela, materijala za toplinsku izolaciju, uključujući staklenu vunu, filc, pjenu i pluto, ljepila i traka, boja na bazi ulja, brtvila, plastike, premaza za podove, i drugih.

Tijekom 1980-ih i ranih 1990-ih, sakupljani su znanstveni dokazi o opasnostima od postojanih organskih zagađivača, a kao jedan od najvećih problema izdvajeni su konzumacija hrane kontaminirane POP-ovima, s obzirom da se navedeni zagađivači akumuliraju u masnom tkivu ljudi i životinja. Zagađenje POP-ovima može uzrokovati pojavu karcinoma i tumora, neuroloških poremećaja, poremećaje imunološkog sustava, reproduktivne poremećaje i druge bolesti, uključujući povećanu učestalost dijabetesa tipa 2, endometrioze, hepatitisa i ciroze.

Svijest o velikoj štetnosti postojanih organskih zagađivača pojavila se ponajviše nakon značajnih ekoloških incidenata poput industrijskog incidenta u tvornici kemikalija u talijanskom gradu Sevesu 1976. godine gdje je kao posljedica eksplozije, u zrak oslobođena velika količina dioksina (TCDD). Incident je rezultirao kontaminacijom okoliša i prisilnom evakuacijom tisuća ljudi. Zabilježen je značajan porast slučajeva kloroakni, a dugoročne posljedice uključivale su povećan rizik od različitih zdravstvenih problema kod lokalnog stanovništva. U incidentima Yusho (Japan) i Yu-Cheng (Tajvan), tisuće ljudi su se razboljele nakon konzumacije rižinog ulja kontaminiranog dioksinima i polikloriranim bifenilima (PCB). Zdravstveni učinci uključivali su kožne lezije, oštećenja jetre, neurološke poremećaje, a u nekim slučajevima i dugoročne genetske posljedice. Tijekom Vijetnamskog rata, američka vojska koristila je herbicid poznat kao Agent Orange, koji je bio kontaminiran dioksinom (TCDD), kako bi uništila šume i usjeve. Milijuni hektara zemlje su kontaminirani, a stanovništvo Vijetnama, kao i veterani izloženi ovim kemikalijama, pretrpjeli su ozbiljne zdravstvene probleme, uključujući rak, urođene mane i druge kronične bolesti.

U posljednjih trideset godina dogodila su se dva ozbiljna incidenta na krškom području Slovenije i Hrvatske, koja su rezultirala značajnim unosom PCB-ova u ekološki ciklus krškog okoliša. Prvi se dogodio u Sloveniji, u malom mjestu Semič u Beloj Krajini zbog čega su zabilježene vrlo visoke razine PCB-jeva u obližnjim uzorcima zraka, vode, sedimenta i ribe. Čak i oko 200 km nizvodno, na rijeci Kupi u Hrvatskoj (u koju su se ulijevale zagađene rijeke iz Slovenije), razine PCB-ova bile su više u usporedbi s drugim rijekama u Hrvatskoj. Drugi incident dogodio se tijekom oslobađanja PCB-jeva za vrijeme rata u Hrvatskoj kao posljedica uništenja dijela prirodnih resursa, infrastrukture, postrojenja i kuća na krškom području Hrvatske.

Analize dioksina i dioksinima strukturno srodnih spojeva danas se provodi kemijskim ili biokemijskim odnosno bioanalitičkim tehnikama. Kemijska instrumentalna analiza iako skupa i dugotrajna i dalje je najefikasnija tehnika za određivanje polihalogeniranih aromatskih ugljikovodika.

Instrumentalno određivanje dioksina i furana u sklopu redovnog monitoringa stanja površinskih voda u Glavnom laboratoriju za vode provodi se spektrometrijom masa u sprezi sa plinskim kromatografijom.

Slika 1a. i 1b. Priprema uzoraka za instrumentalnu analizu: Ekstrakcija na krutoj fazi „SPE“ i „Clean up“ postojanih zagađivala.

Slika 1a.

Slika 1b.

Slika 2. Instrumentalna analiza dioksina i furana metodom masene spektrometrije s plinskom kromatografijom

Slika 3. Predsjednik Ukrajne Viktor Andrijovič Juščenko prije i nakon trovanja dioksinima (FOTO: researchgate.net)