Истощение озонового слоя атмосферы – глобальная угроза жизни на планете

   Оказавшись  в воде, неорганическая ртуть может  раствориться в ней, осесть в донных отложениях или трансформироваться посредством бактерий в метилртуть. Бактерии добавляют к атому ртути  всего лишь один атом углерода с тремя атомами водорода (-CH3), но это так изменяет ее свойства, что она из просто опасной становится дьявольски опасной. Эффективность метилирования зависит от концентрации ионов хлора и сульфата, органического углерода, количества растворенного в воде кислорода. Где содержание кислорода ограничено, например, на большой глубине или под толстым слоем ила, метилртути образуется гораздо больше. Понижение рН воды также влияет на этот процесс. Если кислотность воды в водоеме понижена в результате прохождения кислотных дождей, то скорость образования метилртути возрастает. Ртуть оседает на частицах глины или почвы и становиться, таким образом, более доступной для метилирования.

   Почему  микроорганизмы метилируют ртуть, не совсем понятно. Вероятно, неорганическая ртуть более ядовита для них, чем метилртуть (ведь у бактерий нет ни почек, ни печени, ни нервной системы) и метилирование — один из способов ее обезвредить. Как бы там ни было — это выгодно бактериям, но становится неприятным для нас. Метилртуть покидает микроорганизмы и начинает свой марш по пищевой цепи, который получил название “биоаккумуляция”.

   Биоаккумуляция  — это процесс, когда токсическое  вещество накапливается в организме (включая человека) быстрее, чем выводится  из него. Если ртуть в течение  какого-либо периода не поступает в организм, ее концентрация постепенно снижается, если же поступление постоянно, то ее концентрация может достигнуть опасного уровня. Скорость увеличения или снижения содержания токсического вещества специфична для каждого организма. Из тела человека ртутные соединения выводятся очень медленно. Когда люди едят зараженную рыбу, метилртуть задерживается “погостить” в их организме на довольно продолжительное время. Если они едят рыбу достаточно часто, метилртуть поступает в организм быстрее, чем успевает выходить из него. В результате она накапливается в их телах и при достижении определенного уровня начинает проявлять токсичные эффекты.

   Растворившись в воде, метилртуть может быть в  такой низкой концентрации, что ее трудно определить самыми современными аналитическими методами, однако концентрация ртути на каждом уровне пищевой цепи возрастает. Одним из первых принимает на себя атаку метилртути фитопланктон, фильтруя ее из воды. Фитопланктон служит кормом для зоопланктона, который уже поглощает ртуть в изначально большей концентрации. В свою очередь, зоопланктон и фитопланктон поедаются такой рыбой, как сорога, хариус, омуль, лещ, поэтому у них концентрация метилртути возрастает еще больше. Этими рыбами питаются хищные рыбы — окунь, щука — которые находятся выше по пищевой цепи и, соответственно, накапливают в своем организме еще больше метилртути. Рыбы и сами по себе поглощают метилртуть из воды, когда та проходит через их жабры. Чем дольше живет рыба, тем больше ртути она накапливает. В результате по сравнению с содержанием метилртути в воде, в рыбе ее концентрация увеличивается в 1000–10000 раз, в зависимости от вида рыбы. Замыкает же пищевую цепочку человек, питаясь рыбой, которая и становится главным источником его отравления метилртутью. Метилртуть накапливается в мышцах рыбы, поэтому в отличие от некоторых других токсичных веществ, которые накапливаются в жировой ткани, ее содержание практически нельзя снизить в результате кулинарной обработки.

   В почве соединения ртути могут  подвергаться тем же самым химическим и биологическим трансформациям, что и в воде. Элементарная ртуть образует различные соединения с ионами хлорида и гидроксида в почве. Так же, как и в воде, в почве химический состав и жизнедеятельность живых организмов влияет на образование и трансформацию органических соединений ртути. В почве тоже может образовываться и метилртуть, которая затем вместе с дождевыми или подземными водами опять оказывается в озерах, реках и морях.

   Как мы уже видели выше, метилртуть очень  легко проникает в организм человека через желудочно-кишечный тракт при потреблении рыбы, содержащей метилртуть. Оттуда она поступает в кровь, вместе с которой начинает путешествие по всему организму. Предполагают, что в организме метилртуть связывается с одной из аминокислот, цистеином, в результате образуется соединение, очень похожее на другую аминокислоту — метионин, которое с помощью специальных белков, переносящих аминокислоты, легко пересекает клеточные мембраны и быстро распространяется по всем органам и тканям.

   Одним из убежищ метилртути в организме  являются волосы, где ее концентрация может быть в 250 раз больше, чем  в других тканях. Около 10 % поступившей  в организм метилртути концентрируется  в центральной нервной системе, где она остается в своей первоначальной органической форме, но в других тканях — в почках и печени — она превращается в соединения неорганической ртути.

   Выделение метилртути из организма происходит с фекалиями, с мочой, слюной и  другими секретами желез пищеварительного тракта, но только после того, как она превратилась в неорганическую ртуть. В день из организма может выделиться менее 1 % содержащейся в нем метилртути, поэтому половина этой гадости может быть выведена из организма за 76 дней, если, конечно, за это время не было новых поступлений.

   В Минамате родились 23 ребенка с сильной  задержкой в умственном и психическом  развитии, потому что их матери ели  отравленную метилртутью рыбу. В  то же время у самих матерей  наблюдались только слабые проявления отравления или их не было вообще. Ребенок может родиться внешне совершенно здоровым, но патологические нарушения могут проявиться позже как задержка развития, нарушение речи и координации движений.

   Основным  источником поступления метилртути в организм человека является потребление  зараженной ртутью рыбы. При обычной диете человек без ущерба для своего здоровья может есть рыбу, у которой максимальный уровень метилртути не превышает 1 мкг/кг. Однако здесь следует принимать во внимание, как часто человек ест рыбу и какой вид рыбы предпочитает. Люди, которые регулярно и часто потребляют большие количества рыбы, особенно хищных видов, больше накапливающих в себе метилртути, подвергаются более сильной опасности. Особую осторожность должны соблюдать женщины детородного возраста. По оценкам ЕРА, от 1 до 3 % женщин в возрасте от 15 до 44 лет едят достаточное количество рыбы, чтобы иметь риск родить ребенка, который уже в утробе матери испытал на себе отрицательное действие метилртути. Поэтому беременным женщинам рекомендуется избегать есть рыбу, концентрация ртути в которой превышает 0,5 мкг/кг. Если уровень ртути в рыбе колеблется от 0,5 до 1 мкг/кг, то людям следует ограничить ее потребление и совсем не есть рыбу, если ртути в ней больше, чем 1 мкг/кг. В России — ПДК ртути в рыбе 0,3 мг/кг для планктоноядных и 0,6 мг/кг для хищных видов (окунь, щука).

   Иногда  источником отравления ртутью становится зерно, обработанное ртутьорганическими препаратами, например, гранозаном. Этилмеркурхлорид, являющийся действующим веществом  гранозана, обладает большой стойкостью, вследствие чего ошибочное использование протравленного им зерна или продуктов из него для пищевых или кормовых целей может привести к тяжелым отравлениям даже спустя много времени после его переработки. Токсичность зерна в этом случае сохраняется и после многократного промывания его в воде.

   Заключение

   Сейчас  ядовитость ртути общеизвестна. Из всех ее соединений особенно опасны легкорастворимые соли, например, хлорид HgCl2 (сулема –  раньше ее широко использовали как  антисептик); смертельная доза сулемы при попадании в желудок составляет от 0,2 до 0,5 г. Опасна и металлическая ртуть, особенно при регулярном ее поступлении в организм. Но это – малоактивный металл, с желудочным соком не реагирует и выводится из желудка и кишечника почти полностью.

   Существует несколько способов попадания ртути в организм.

   1. Ртуть легко испаряется, а ее  пары, попадая в легкие, полностью  задерживаются там и вызывают  впоследствии отравление организма,  хотя и не такое быстрое,  как соли ртути.

   2. Другой возможный источник отравления – органические производные ртути. Эти чрезвычайно ядовитые производные образуются в результате так называемого биологического метилирования. Оно происходит под действием микроорганизмов, например, плесени и характерно не только для ртути, но и для мышьяка, селена, теллура

   3. Отходы предприятий, внесенных  в список объектов первоочередного  внимания, почти в половине случаев  содержат ртуть, а также дымы  мусоросжигателей на заводах,  где используется этот металл.

   Для ртутного отравления характерны головная боль, покраснение и набухание десен, появление на них характерной темной каймы сульфида ртути, набухание лимфатических и слюнных желез, расстройства пищеварения. При легком отравлении через 2–3 недели нарушенные функции восстанавливаются по мере выведения ртути из организма (эту работу выполняют в основном почки, железы толстых кишок и слюнные железы). 

   Список  литературы

   1. И. К. Ларин, Доктор физико-математических наук

   (Институт  энергетических проблем химической  физики РАН)

   Опубликовано  в журнале "Наука и жизнь", N 1, 2001 г. Статья «Химия и алхимия озонового слоя»

   2. www.baikalwave.eu.org – электронный экологический журнал "Волна" № 22 (1) 2000. Статья «Серебро живое и мертвое - ртуть, здоровье и окружающая среда».

   3. Популярная библиотека химических элементов. Книга 2-я. М., Наука, 1983

   4.Трахтенберг Т.М., Коршун М.Н. Ртуть и ее соединения в окружающейсреде. Киев, 1990

   5.Леенсон И.А. Занимательная химия. В 2 частях. М., Дрофа, 1996