Zdravotní následky havárie továrny na výrobu pesticidů v indickém Bhópálu (3.12.1984)

Sevin aktivní složka 1-naftyl-N-methylkarbamát (karbaryl) nespecifický insekticid – inhibitor acetylcholinesterázy akutní toxicita (střední až nízká) neurotoxický, pulmotoxický, v lidském organismu rychle odbouráván LD50 (orálně, potkan) = 250 – 850 mg/kg LC50 (inhalačně, potkan) = 200 mg/L chronická toxicita (nízká) - metabolizuje se na N-nitrosokarbaryl (mutagen) výroba - reakce methyl isokyanátu (MIC) s alfa-naftolem CO + Cl2  COCl2 (Fosgen) COCl2 + CH3NH2  CH3NHCOCl + HCl CH3NHCOCl  HCl + CH3NCO (MIC)

Methyl isokyanát (MIC) bezbarvá těkavá kapalina se štiplavým zápachem, bod varu 39°C vysoká hořlavost se vzduchem tvoří výbušnou směs (meze výbušnosti 5,3 – 26 %) páry těžší než vzduch rozpouští plasty, gumu a nátěry čichový práh 2,1 ppm (konverzní faktor – 1 ppm = 2,34 mg/m3) silně exotermní reakce s vodou, při kontaktu s kyselinami se bouřlivě rozkládá na toxické plyny (HCN, CO a NOx)

IDLH – immediately dangerous for life or health ERPG 1 – při expozici přesahující 1h – mírné, přechodné potíže ERPG 2 – při expozici přesahující 1h – nedojde k nevratnému poškození zdraví, nesníží se schopnost sebezáchrany PEL – permissible exposure limit – při 8h pracovní směně, 40 h pracovní týden NIOSH – National Institute of Occupational Safety and Health OSHA – Occupational Safety and Health Administration EPA – Environmental Pollution Agency AIHA – American Industrial Hygiene Association

Union Carbide India Ltd. Union Carbide India Limited (UCIL) založena v roce 1934 V roce 1970 (počátek stavby chemičky v Bhópálu) - 50,9 % podíl United Carbide Corporation (UCC), 22 % indická vláda a zbytek indické banky a soukromí investoři zpočátku v Bhópálu plánován pouze finální krok výroby – továrna postavena v zóně určené pro lehký průmysl – meziprodukty dováženy z USA počátek 80 let – transformace na kompletní syntézu (nutno zajistit skladovací prostory na desetidenní zásobu MIC) v roce 1984 – produkce na ¼ kapacity, útlum výroby, příprava prodeje závodu bezpečnostní standardy redukovány na minimum mezi lety 1981 – 1984 hlášeno 6 lehčích havárií s únikem MIC v roce 1994 veškerý podíl UCC v UCIL prodán indické firmě MacLeod Russell (Indie) od roku 1998 vlastní továrnu a pozemky v Bhópálu vláda indické provincie Madhya Pradesh

UCIL – Bhópál – nevhodná lokalita 1 km – hlavní vlakové nádraží 3 km – dvě velké nemocnice doporučená vzdálenost pro chemičku v roce 1975 – 25 km

UCIL – Bhópál – bezpečnostní ne-standardy Institute West Virginia, USA Bhopal, MP, India MIC Neskladuje se Skladuje se 10 denní zásoba Pračky plynu Funkční Odstavené Monitoring Počítače – automatizovaný systém Manuální systém Chladící kapalina Chloroform – nereaguje s MIC Solanka – prudce reaguje s MIC Chladící zařízení Nefunkční – bez freonů Bezpečnostní plán Propracovaný plán počítající s možností úniku toxických látek, zahrnuje systém výstrahy obyvatelstva a informování zodpovědných autorit Sirény Školení bezpečnosti Zaměstnanci proškoleni Bez proškolení

Únik MIC – popis zařízení Pračka plynu unikající plyn zachytáván v proudu kapaliny, odstaven 3 týdny před havárií Spalovací věž zařízení pro spalování unikajícího plynu – přívodní trubky odmontovány 3 měsíce před havárií Vodní clona málo vydatná, aby zachytila unikající MIC Chladící systém Chladivo (freon) vypuštěno a odvezeno do jiného závodu 6 měsíců před havárií Tanky pro skladování MIC E610- 40 tun, E611-15 tun, E619 – prázdný průsak vody do E610 způsobil exotermní reakci, nárůst tlaku a masivní únik

Průsak vody do systému Příčina 2 - sabotáž Příčina 1 - nehoda voda napuštěna do systému záměrně, výběr místa a vyřazení tlakových čidel vyžaduje detailní znalost zařízení Příčina 1 - nehoda průsak vody ze systému pro vodní čištění potrubí – nehoda na příslušném ventilu při skladování MIC se do tanků přidává fosgen jako inhibitor polymerace (silně exotermní proces) polymerace probíhá při 25°C 200-krát rychleji než při 0°C – nutnost chlazení voda reaguje s fosgenem za vzniku HCl – katalyzátor polymerace vymytí fosgenu + vznik HCl + nefunkční chlazení = průšvih

Bhópál 2 - 3.12. 1984 - havárie 2.12.1984 ve 23:00 zaznamenala obsluha slabý únik plynného MIC a nárůst tlaku uvnitř skladovacích tanků 3.12.1984 v 1 h ráno – výbuch prorazil bezpečnostní ventil na tanku a plynný MIC začal unikat do okolí továrny během dvou hodin uniklo do ovzduší přibližně 27 tun MIC teplotní inverze a nízká rychlost větru zabránily rozptýlení plynu oblak plynu pokryl zasaženou oblast a pohyboval se velmi pomalu kromě MIC mohly být v oblaku přítomny rozpadové produkty (HCN, NOx a CO) a kontaminanty (COCl2 a CH3NH2) akutní podráždění dýchacích cest způsobené MIC vyvolalo paniku – lidé opouštějí domovy a vybíhají do zamořené oblasti

* hustota suchého vzduchu 1,2 kg/m3 Expozice MIC – Bhópál Expozice Rozsah/intenzita Únik MIC 27 t Zasažená oblast 40 km2 Odhad průměru koncentrace MIC 27 ppm Odhad mediánu koncentrace MIC 1,8 ppm Odhad rozsahu koncentrací MIC 0,12 – 85,6 ppm OSHA standard 0,02 ppm Akutní toxicita MIC Aplikace Dávka Model LD50/LC50 Orálně 10% roztok, jednorázově Potkan – samec 71 mg/kg Inhalačně Páry (4h) Potkan 1,25 mg/m3 (*) Transdermálně neředěný Králík 0,22 mL/kg * hustota suchého vzduchu 1,2 kg/m3 Zdroj: Dara V.R., Dara R., Archives of Environmental Health 57 (5), 391-404, (2002)

Expozice MIC - úmrtnost Bhópál v roce 1984 – 900 000 obyvatel zasažená oblast – více něž 200 000 obyvatel v prvním týdnu po havárii více než 2 500 obětí 1989 – oficiální odhad (vláda Madhya Pradesh) – 3 598 obětí 1994 – oficiální odhad (vláda Madhya Pradesh) – více než 6 000 obětí odhady komplikovány v důsledku hromadného exodu obyvatelstva základní příčina úmrtí – edém plic lékaři předpovídali v době incidentu možná pozdní úmrtí na plicní onemocnění odhady Greenpeace – 15 až 20 000 obětí mezi květnem 1989 - březnem 1990 zvýšená mortalita v zasažené populaci (8,75/1000 zasažená populace vs. 7,5/1000 srovnávací populace)

Expozice MIC - morbidita mezi květnem 1988 a březnem 1990 – morbidita v zasažené populaci 26 %, ve srovnávací populaci 18 % (údaj ICMR) nejčastěji onemocnění plic, očí a trávícího traktu studie IMBC z roku 1994 vážné zdravotní komplikace 2-krát častější v zasažené, než ve srovnávací populaci horečka - zasažená populace 7,5/rok , nezasažená 2,5/rok zvýšené procento respiračních, neurologických, psychiatrických a očních onemocnění v zasažené populaci Prevalence – celkový počet případů určitého onemocnění ve zvolené populaci Incidence – počet nových případů určitého onemocnění ve zvolené populaci

Expozice MIC – onemocnění očí studie prováděné 8 – 60 dní po havárii silné akutní podráždění očí způsobené interakcí MIC s rohovkou slzení, pálení, zarudnutí, otok víček, povrchové zhnisání rohovky a fotofobie studie prováděné 9 měsíců až 2 roky po havárii symptomy chronického podráždění – slzení, pálení, svědění a zarudnutí ani jeden případ oslepnutí nemůže být připsán následkům expozice hlavní onemocnění - zánět spojivek, nedostatečná sekrece slz, zákal rohovky nedostatečné informace o přirozeném pozadí výskytu daných onemocnění vliv životních podmínek ve slumech – prach, kouř, špatné větrání, infekce ???

Expozice MIC – dýchací cesty Akutní účinky MIC je částečně rozpustný ve vodě – akutní podráždění horních i dolních dýchacích cest kašel s pěnou u úst, dušnost, bolest na hrudi edém plic, léze na dýchacích cestách, krvácení do plic

Expozice MIC – dýchací cesty Akutní i chronické účinky velmi hrubé odhady koncentrací MIC – např. podle počtu uhynulých zvířat, senzorické hodnocení obětí některé symptomy vykazovaly pozitivní korelaci s úmrtností – silný kašel, průjem, poškození rohovky nelineární závislost dávka-účinek – různé patologické efekty se objevují při různých dávkách (socioekonomický status obětí) fibróza jako následek akutního poškození plic vzdálenost od závodu měla vliv na projev většiny plicních symptomů (postupně klesající dávka) silnější symptomy u kuřáků ve všech socioekonomických úrovních otázka vlivu dalších plynných chemikálií (HCN, NOx, CO) na celkovou úmrtnost

Expozice MIC – reprodukční toxicita studie z roku 1985 poukazují na porušení menstruačního cyklu, leukorrheu, dysmenorrheu u zasažených žen plod v ohrožení v důsledku expozice MIC, stresu, anoxie, užívaných léků (antibiotika, analgetika, bronchodilatanty) 43 % z 865 těhotných žen žijících do 1 km od závodu potratilo, ze 486 narozených dětí 14 % zemřelo během 1- 30 dní, během druhého roku života byl počet úmrtí okolo 3% i další studie s větším počtem respondentů (8 165 a 18 978) prokazují až čtyřnásobně zvýšené riziko potratů a závažné změny menstruačního cyklu mezi zasaženou populací pokusy na zvířatech i následné závěry epidemiologických studií ukazují, že MIC je vysoce fetotoxická látka – potraty nejsou v relaci s mírou poškození plic, vlivem MIC dochází hormonálním změnám

Expozice MIC – genotoxicita, karcinogenita studie prováděná 2,5 měsíců po havárii prokázala zvýšený výskyt chromozomových aberací u 31 dospělých (srovnání se stejně velkou skupinou z nezasažené oblasti) podobné výsledky u pozdější (po 3 letech) studie zahrnující 40 exponovaných mužů a 43 žen – ženy citlivější než muži in-vivo a in-vitro studie MIC – nejasný výsledek vliv na zvýšený výskyt rakoviny plic neprokázán

Expozice MIC – imunotoxicita úroveň T-lymfocytů u zasažené populace byla o polovinu nižší než indický průměr pokusy na zvířatech ukazují že MIC má negativní vliv na buňkami zprostředkovanou imunitu Expozice MIC – psychotoxicita posttraumatický šok – vztek, neklid, poruchy spánku, celková slabost patologický žal – deprese, sebevražedné sklony, pocit viny emocionální reakce na fyzické problémy vyhrocení dříve existujících psychiatrických obtíží po 1 roce – přetrvávající poruchy učení, motorické obtíže apod.

Události zvyšující dopad havárie únik plynu okolo 24:00 (2.12.1984) , sirény spuštěny v 1:00 (3.12. 1984) – po čase vypnuty a znovu zapnuty ve 2:00 snaha lidí kontaktovat management UCI marná, první lidé umírají, UCI odmítá potvrdit policii podezření na únik chemikálie management podniku informuje magistrát o úniku v 1:45 únik zastaven ve 3:00 krizový štáb představitelů města a provincie zasedá až odpoledne 4.12.1984, konstatuje nedostatek lůžek a doktorů v nemocnicích, potíže s uhynulým dobytkem (790 buvolů, 270 krav, 483 koz, 90 psů a 23 koní uhynulo do 24h po incidentu) doktoři nebyli informováni o příčině havárie a správné první pomoci, léčili pouze symptomaticky – informace o toxicitě MIC a první pomoci byly doručeny lékařům 2 měsíce po incidentu jako vysoce utajovaná skutečnost, o události se zdravotníci dozvěděli s příjezdem prvních pacientů do nemocnic....

Události zvyšující dopad havárie akutní otravy probíhaly ještě ze 3. na 4. 12. večer – pokles teploty a následná inverse vedly k opakovanému zvýšení koncentrace MIC v přízemních vrstvách atmosféry – lidé ani dva dny po havárii neměli informace o preventivních opatřeních (izolace oken, dýchání přes mokrý ručník apod.) Právní problém UCC činí za tragedii zodpovědným UCIL, teorie o sabotáži UCC neposkytne informace o toxické látce a první pomoci 7.12.1984 – první žaloba o mnohamilionové odškodné u amerického soudu 25.3.1985 – ustaven Bhopal Gas Leak Disaster Act – vládní organizace zastupující oběti havárie při soudních sporech v Indii a USA květen 1986 – soudní spory přesunuty z USA do Indie (ke škodě obětí)

Právní problém 1989 - UCC akceptuje výši vyrovnání zprostředkovaného Indickým nejvyšším soudem ve výši 470 mil dolarů – distributorem indická vláda předpoklad – 3 000 obětí a 102 000 lidí s trvalými následky po oznámení dohody stouply akcie UCC o 7% (2 dolary na akcii) do října 2003 – vyplaceno 554 895 obětí s trvalými následky a 15 310 rodin pozůstalých po obětech (průměr 2 200 dolarů za jedno úmrtí) 1991 – Indický nejvyšší soud zamítá jakékoli další nároky na odškodné nad rámec dohody z roku 1989, obnoveno trestní stíhání oficiálních představitelů UCC (Warren Anderson – 2004 neúspěšná žádost o jeho vydání do Indie) 1998 – vláda provincie Madhya Pradesh přejímá odpovědnost za remediaci zasaženého prostoru

Současný stav UCC má 1/6 hodnoty ve srovnání s rokem 1984 továrnu v Bhópálu nevlastní od roku 1994 dnes součást Dow Chemicals představitelé UCC stále razí teorii sabotáže prostor továrny nebyl dosud remediován z prostoru továrny stále unikají toxické chemikálie

Literatura Dinham B., Sarangi S., Environment and Urbanization 14(1), 89-99, (2002) Broughton E., Environmental Health: A Global Access Science Source 4, 6-12, (2005) Dhara V.R., Dhara R., Archives of Environmental Health 57(5), 391-406, (2002) Dhara V.R., Gassert T.H., International Journal of Occupational Environmental Health 8, 380-386 (2002)