Polyklooratut bifenyylit

Polyklooratut bifenyylit eli PCB-yhdisteet ovat orgaanisia yhdisteitä, bifenyylin klooraustuotteita, joiden kemiallinen kaava on yleisesti (C₁₂H₁₀₋ₓClₓ), missä x on klooriatomien lukumäärä yhdestä kymmeneen. Eri PCB-yhdisteitä eli niin sanottuja kongeneereja on olemassa 209, joista hieman yli sata on ollut yleisesti käytössä.

Ominaisuudet

PCB-valmisteet ovat eri kongeneerien sekoituksia, ja niiden ominaisuudet vaihtelevat klooriatomien määrän mukaan. PCB:t ovat kirkkaita tai kellertäviä, öljymäisiä, hajuttomia ja mauttomia nesteitä; sitä tummempia, sakeampia ja heikommin veteen liukenevia mitä enemmän klooria ne sisältävät. PCB:t ovat kemiallisesti hyvin vakaita ja palamattomia, ne liukenevat hyvin niukasti veteen eivätkä haihdu helposti. Sen sijaan ne liukenevat hyvin orgaanisiin liuottimiin ja rasvoihin. PCB-yhdisteiden tiheys vaihtelee välillä 1,182–1,566 kg/l.
PCB-yhdisteillä on hyvin suuri suhteellinen permittiivisyys ja lämmönjohtokyky.
PCB:t tunkeutuvat helposti ihon, PVC:n ja lateksin lävitse. PCB:tä läpäisemättömiä aineita ovat muiden muassa polyeteeni, polyvinyyliasetaatti, PTFE, butyylikumi, nitriilikumi ja neopreeni.
Raskaat PCB:t ovat hyvin stabiileja ympäristössä, ja niiden hävittäminen on vaikeaa, joskin mahdollista, esimerkiksi polttamalla erittäin korkeassa lämpötilassa, kemiallisesti tai säteilyttämällä.

Historia ja käyttö

PCB-yhdisteitä alettiin valmistaa teollisesti suuressa mitassa 1920-luvulla. Niitä käytettiin teknisten ominaisuuksiensa vuoksi muun muassa eristeaineina muuntajissa ja kondensaattoreissa, jäähdytysnesteinä, hydrauliikkaöljyinä ja voiteluaineina. Jossain määrin PCB-yhdisteitä käytettiin myös muun muassa liimoissa, maaleissa ja itsekopioivassa paperissa. Kokonaistuotanto noin 50 vuoden aikana ylitti miljoona tonnia.
PCB-yhdisteiden akuutti myrkyllisyys havaittiin jo 1930-luvulla lukuisien työtapaturmien yhteydessä, mutta niiden valmistus ja käyttö jatkuivat ja saavuttivat huippunsa 1960-luvulla. Kun todisteet osoittivat niiden kasautuvan ympäristössä ja niiden epäiltiin aiheuttavan muun muassa syöpää, niiden käyttöä alettiin länsimaissa rajoittaa 1970-luvulla. PCB-yhdisteiden valmistus on kielletty POP-yhdisteinä kansainvälisellä Tukholman sopimuksella vuonna 2001. PCB:t kuuluvat sopimuksessa nimettyihin 12 erityisen haitalliseen ympäristömyrkkyyn, niin sanottuun ympäristömyrkkyjen likaiseen tusinaan.

Myrkyllisyys

Tekniset PCB-yhdisteet ovat seoksia, joissa on myös dioksiininkaltaisia PCB-yhdisteitä ja polykloorattuja dibentsofuraaneja. Tämä on aiheuttanut runsaasti sekaannusta niiden myrkyllisyyden arvioinnissa. Nykyään katsotaan, että ylivoimaisesti suurin osa PCB-yhdisteiden myrkkyvaikutuksista johtuu dioksiininkaltaisista aineista.

Onnettomuudet

Dramaattisimmat PCB-yhdisteiden onnettomuudet ovat sattuneet Kaukoidässä, Japanin Fukuokassa ns. Yusho-tauti vuonna 1968 ja Taiwanilla ns. Yucheng-tauti vuonna 1979. Molemmissa oli syynä PCB-öljyn valuminen rikkoutuneesta lämmönvaihtimesta riisiöljyyn. Yhteensä näissä kahdessa onnettomuudessa yli 3 000 henkilöä sai myrkytysoireita.
Merkittävimmät myrkkyvaikutukset kohdistuivat syntymättömiin lapsiin, tuli keskenmenoja, lasten pienentynyttä syntymäpainoa, erilaisia ihomuutoksia, hampaiden kehittymistä jo ennen syntymää jne. Näyttää siltä, että syynä olivat lähinnä epäpuhtautena esiintyvät dibentsofuraanit, joiden TEQ-arvo oli kaikkein suurin.
Taloudelliselta merkitykseltään jättiläismäinen oli Belgian dioksiiniskandaali vuonna 1999. Siellä ravintoloiden friteeraukseen käyttämien paistoöljyjen keräysastiaan oli tyhjennetty noin 50 kg PCB-öljyä. Ravintoloiden käytettyjä öljyjä käytettiin rehurasvan valmistukseen, ja PCB-öljyn jouduttua näin rehutehtaisiin lähes koko Belgian rehu saastui PCB-yhdisteillä sekä niiden epäpuhtauksilla, dioksiineilla. Tapaus tuli ilmi kanojen sairastuttua, mutta sen ei ole varmuudella todettu aiheuttaneen ihmisille terveysvaikutuksia, koska altistus jäi suhteellisen lyhyeksi. Lyhyt altistus ei näillä hyvin pitkävaikutteisilla aineilla ehdi nostaa elimistössä jo olevaa PCB-kuormaa kovin paljoa.

Pitkäaikaismyrkyllisyys

Pitkäaikaismyrkyllisyys perustuu dioksiininkaltaisiin vaikutuksiin, ja ratkaisevaa on kaikkien dioksiininkaltaisten aineiden kokonaispitoisuus pitkällä aikavälillä. Herkin dioksiininkaltaisten aineiden vaikutus kohdistuu kehittyvään elimistöön. Eläinkokeissa on todettu eri elinten kehityshäiriöitä melko pienten annosten jälkeen. Siksi PCB- ja dioksiinipitoisuuksia seurataan Euroopassa äidinmaidosta, joka antaa hyvän kuvan sekä syntymättömien lasten että rintaruokittujen lasten altistuksista. PCB-yhdisteiden pitoisuudet suomalaisissa ovat vähentyneet 1970-luvulta alkaen noin 10 prosenttiin.
Polykloorattujen bifenyylien epäillään aiheuttavan hormonitoiminnan muutoksia sekä miehillä että naisilla sekä näihin liittyviä syöpiä, muun muassa kivessyöpää, eturauhassyöpää ja rintasyöpää.