Ртуть опасна для жизни

Введение

В результате воздействия  загрязненной окружающей среды, а также  при нарушении технологической  обработки или условий хранения в пищевых продуктах могут  появиться токсичные вещества. Их называют загрязнителями. К их числу  относятся и токсичные элементы. Они обозначены в международных  требованиях, предъявляемых к пищевым  продуктам объединенной комиссией  ФАО (Продовольственная организация  ООН) и ВОЗ (Всемирная организация  здравоохранения), в документе под  названием "Кодекс алиментариус". В соответствии с этим документом наиболее важными в гигиеническом контроле пищевых продуктов являются восемь элементов - ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, медь, цинк, олово и железо. В нашей стране в этот перечень включают также никель, хром, селен, алюминий, фтор и йод. Наибольшую опасность среди всех перечисленных элементов представляют ртуть, свинец и кадмий. 

Накопление химических элементов во внутренних органах  человека приводит к развитию различных  заболеваний. Из элементов больше всего в организме человека накапливаются кадмий, хром - в почках, медь - в желудочно-кишечном тракте, ртуть - в центральной нервной системе, цинк - в желудке, двигательном аппарате, мышьяк - в почках, печени, легких, сердечно-сосудистой системе, селен - в кишечнике, печени, почках, бериллий - в органах кроветворения, нервной системе.  

Ртуть Hg (Hydrargyrum - жидкое серебро) по своим свойствам резко отличается от других металлов: в нормальных условиях ртуть находится в жидком состоянии, обладает очень слабым сродством к кислороду, не образует гидроксидов. Это высокотоксичный, кумулятивный (т. е. способный накапливаться в организме) яд. Поражает кроветворную, ферментативную, нервную системы и почки. Наиболее токсичны некоторые органические соединения, особенно метилртуть. Ртуть относится к числу элементов, постоянно присутствующих в окружающей среде и живых организмах, содержание ее в организме человека составляет 13 мг 
 

ТОКСИЧНОСТЬ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОРГАНИЗМЕ  ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ 

Токсичность –  это мера несовместимости вредного вещества с жизнью. Степень токсического эффекта зависит от биологических  особенностей пола, возраста и индивидуальной чувствительности организма; строения и физико-химических свойств яда; количества попавшего в организм вещества; факторов внешней среды (температура, атмосферное давление). 

Понятие об экологической патологии.

Возросшая нагрузка на организм, обусловленная широким  производством вредных для человека химических продуктов, попадающих в  окружающую среду, изменила иммунобиологическую  реактивность жителей городов, включая  детское население. Это приводит к расстройствам основных регуляторных систем организма, способствуя массовому  росту заболеваемости, генетическим нарушениям и другим изменениям, объединенных понятием - экологическая патология.

В условиях экологического неблагополучия раньше других систем реагируют иммунная, эндокринная  и центральная нервная системы, вызывая широкий спектр функциональных расстройств. Затем появляются нарушения  обмена веществ и запускаются  механизмы формирования экозависимого патологического процесса.

Среди ксенобиотиков важное место занимают тяжелые металлы и их соли, которые в больших количествах выбрасываются в окружающую среду. К ним относятся известные токсичные микроэлементы (свинец, кадмий, хром, ртуть, алюминий и др.) и эссенциальные микроэлементы (железо, цинк, медь, марганец и др.), также имеющие свой токсический диапазон.

Основным путем  поступления тяжелых металлов в  организм является желудочно-кишечный тракт, который наиболее уязвим к  действию техногенных экотоксикантов.

Спектр экологических  воздействий на молекулярном, тканевом, клеточном и системном уровнях во многом зависит от концентрации и длительности экспозиции токсического вещества, комбинации его с другими факторами, предшествующего состояния здоровья человека и его иммунологической реактивности. Большое значение имеет генетически обусловленная чувствительность к влиянию тех или иных ксенобиотиков. Несмотря на разнообразие вредных веществ, существуют единые механизмы их воздействия на организм, как у взрослого человека, так и у ребенка.

Отравления соединениями тяжелых металлов известны с древних  времен. Упоминание об отравлениях  «живым серебром» (сулема) встречается  в IV веке. В середине века сулема и мышьяк были наиболее распространенными неорганическими ядами, которые использовались с криминальной целью в политической борьбе и в быту. Отравления соединениями тяжелых металлов часто встречались в нашей стране: в 1924-1925 гг. Было зарегистрировано 963 смертельных исхода от отравлений сулемой. Отравления соединениями меди преобладают в районах садоводства и виноделия, где для борьбы с вредителями используется медный купорос. В последние годы наиболее распространены отравления ртутью. Нередки случаи массовых отравлений, например, гранозаном после употребления семян подсолнечника, обработанного этим средством. 
 

Всасывание, транспорт и распределение металлов.

Для токсического действия необходим контакт яда  с биологическим субстратом –  объектом этого действия. Контакт  может осуществляться при циркуляции яда во всех жидких средах организма (крови, ликворе, межтканевой жидкости и т.п.), а также при непосредственном соприкосновении с оболочками клеток, цитоплазмой и её составными элементами.

В силу этого  в токсическом действии металлов, как и других ядов, большое значение имеют их транспорт, распределение, концентрация в месте действия, метаболизм, скорость и пути выделения. Вопросы  метаболизма ядов, имеющие большое  значение для понимания действия органических веществ, мало изучены  в отношении металлов. Однако некоторые  данные о превращении металлов в  живом организме все же имеются. Известны происходящие в организме  восстановительные процессы, при  которых металлы и неметаллы  из состояния высшей валентности  переходят в состояние низшей валентности. Это установлено для  железа, марганца, молибдена, ванадия, хрома, мышьяка.

Концентрация  металлов в месте действия, как  и вообще любых ядов или фармакологических  средств, является результатом динамических процессов всасывания из места поступления, проникания в жидкие среды, транспорта, распределения в органах и  тканях, химических превращений в  последних и процессов выведения  из организма.

Резорбция и  распределение, а также выделение  металлов, как и вообще экзогенных ядов, в конечном итоге схематически представляют как ряд процессов  распределения между внешней  средой и биосредами. В свою очередь в биосредах - организмах - происходит перераспределение между фазами: кровью и тканевыми и межклеточными жидкостями, между последними и клетками, между внутриклеточными структурами.

Для осуществления  непосредственного контакта любого яда с тканями, клетками, рецепторами  и т.д. ему приходится проникать  через множество пограничных  поверхностей – биологических мембран. Роль последних играет кожа, слизистая  желудочно-кишечного тракта, эндотелии  сосудов, альвеолярный эпителий, вообще гистогематические барьеры, оболочка клеток, внутриклеточных структур и  т.д. По современным представлениям биологические мембраны имеют белково-липидную структуру. Клеточные мембраны представляют самостоятельный структурный элемент, активно участвующий в процессах  обмена веществ. Мембраны рассматриваются  как биологические, динамические структуры, содержащие ряд важных энзимных систем. Повреждения, вызываемые ядами, нарушающими функции энзимов, приводят к изменению проницаемости транспорта через эти оболочки.

Поверхность клеточных  оболочек несет отрицательный заряд, что показано на примере эритроцитов, сперматозоидов, многих бактерий; но в  тоже время на отдельных участках заряд может меняться. Ионы, достигнув  поверхности клетки, либо фиксируются  на ней, либо отталкиваются в силу одноименности заряда. Например, полагают, что анионы проходят эритроциты через  положительно заряженные поры; положительно заряженные ионы не могут проникнуть через них, с чем связана плохая проницаемость эритроцитов (и других клеток) для катионов. Одни анионы (хлор, бром) проникают в эритроциты почти  мгновенно, но ряд других более сложных (например, JO3, селеновая кислота) накапливаются в эритроцитах очень медленно.

Схематически  транспорт веществ через пограничные  поверхности можно разделить  на:

а) поступление  веществ в клетки путем диффузии через водные и липидные барьеры;

б) вода и растворенные в ней вещества как бы фильтруются  в клетки (вступают в силу гидродинамические  и осмотические законы);

в) перенос липоидонерастворимых веществ объясняется образованием их соединений с компонентами мембраны. Например, полагают, что двухвалентные металлы проникают через пограничные мембраны в виде фосфатных комплексов.

Клеточные оболочки могут играть и защитную роль в  отношении вредного действия ядов, в частности металлов. Последние  в первую очередь фиксируются  на поверхности и лишь медленно проникают  вглубь клетки. Это продемонстрировали Passow и сотр. (1961), а также Rothstein и Clarkson (1959) на примере солей ртути и меди. При действии последних первоначально нарушается сорбция глюкозы у мышей, позже – дыхание.

Соли металлов как хорошо растворимые и диссоциирующие соединения, попадая в организм, распадаются на ионы. Скорость и полнота резорбции зависят от соотношения между ионизированной и неионизированной частью молекулы.

Металлы высшей валентности и так называемые тяжелые металлы, склонные к образованию  очень трудно растворимых гидроокислов, фосфатов, альбуминатов или весьма стойких комплексов, плохо всасываются из желудочно-кишечного тракта или при любых других путях введения.

Таким образом, упомянутые свойства металлов и их соединений, способность к диссоциации, образование свободных ионов, гидроокисей, образование прочных альбуминатов, гидратов, фосфатов определяют количество и состояние металла в организме, в первую очередь в крови. Свободные ионы металлов быстро удаляются из крови; по данным Д.И.Семенова и И.П.Трегубенко (1958), - в течение 5 минут. Они также быстро выделяются из организма или накапливаются в скелете. Последнее, так же как и быстрое выделение с мочой, обычно указывает на то, что металл в организме циркулирует в ионизированном или молекулярно-дисперсном состоянии.

Благодаря способности  к комплексообразованию металлы в тканях откладываются в виде комплексных соединений с белками, аминокислотами. Однако распределение их по большей части неравномерно, а в ряде случаев избирательно. Например, высокое содержание в почках ртути, таллия, урана, кадмия или бария; рубидия, лития в мышцах; преимущественное накопление в эритроцитах калия, рубидия, свинца, шестивалентного хрома, мышьяка, селена и некоторых других.

Прочность связей, степень сродства катионов металлов к функциональным химическим группировкам в организме, также может определять не только общую токсичность, но избирательность  или специфичность действия. Это  можно проследить на примере такой  распространенной во всех тканях и  вместе с тем такой биологически важной функциональной группе – сульфгидрильной. Так, специфическое повреждение  почек такими металлами как, как  ртуть или кадмий, объясняют высоким  сродством их к SH-группам ткани почек.

Метилированная форма ртути из-за большей растворимости в жирах быстрее проходит через биологические мембраны по сравнению с неорганической ртутью. Например, метилированная ртуть легче проникает через плаценту, в результате чего воздействует на развивающиеся эмбрион и плод. Выявлены случаи высокой концентрации метилртути в крови новорожденных, в то время как содержание ртути в материнской крови соответствовало норме.  

При поступлении  в организм из окружающей среды ртуть  распределяется по органам и субклеточным структурам. В организме ртутные  соединения проникают в различные  органы и ткани, но больше всего их обнаруживают в крови, печени, почках и головном мозгу. В клетках наблюдается  неравномерное распределение ртути: 54% накапливается в растворимой  фракции, 30% - в ядерной, 11% - в митохондриальной, 6% - в микросомальной . 

В крови снижается  количество эритроцитов, в печени и  почках развиваются дегенеративные изменения. В желудочно-кишечном тракте возникают сильные воспалительные процессы 

Ртуть как биоцид.

 Опасные соединения  ртути обнаруживаются во всех  трех средах обитания живых  организмов. Сами живые организмы  способствуют эффективному транспорту этого ядовитого элемента из одной среды в другую. На примере транспорта ртути можно проиллюстрировать процесс накопления ядов в пищевых цепях Установлено, что кофермент метилкобаланин (CoC63H91N12O14P) в живых организмах метилирует ртуть, давая (СН3)Hg+: (СН3)[Co]+ + Hg2+® (CH3)Hg+ + [Co]2+.

В процессы миграции метилртути вмешивается и производственная деятельность человека. 

Каким бы путем  ртуть ни попала в воду, микроорганизмы метилируют ее и при этом всегда образуется метилртуть CH3Hg⁺ или (CH3)2Hg - диметилртуть. Выяснилось, что ее опасность чудовищна! (CH3)2Hg - жирорастворимое вещество, способное попадать в организм человека не только через пищевой тракт, но и через дыхательные пути и просто через кожу, проникая через стенки клеток. Время жизни этого соединения в живой клетке составляет около 70 дней в связи с чем происходит длительное токсическое воздействие. 

Таблица 5.1 

Примеры соединений ртути

Соединение 

Использование 

CH3HgX, EtHgX* 

Фунгициды 

RHgX (X=Ac, Py+) 

Катализаторы  в производстве полиуретана, поливинилацетата 

PhHgX 

Фунгициды, бактерициды 

CH3OCH2CH2HgX 

Фунгициды 

Тиомерцал (производное EtHg+) 

Антисептик 

Мерцалил (метоксиалкильное производное ртути) 

Диуретик 
 

* Органический  или неорганический анион. 

Еще одним источником органических производных ртути  являются производства других металлоорганических  соединений, из которых в результате реакций переалкилирования получается метилртуть: 

(CH3)4Sn + Hg2+® CH3Hg+  (CH3)3Sn+ ; 

(CH3)4Si + Hg2+® CH3Hg+  (CH3)3Si+ . 
 
 

Как же попадает к нам ртуть?

 Самыми разными  путями. К примеру, при производстве  хлора электролитическим методом  возможно образование сточных  вод, загрязненных хлором, ртутью и ее солями. Присутствие в таких водах ртути даже в ничтожно малых концентрациях (менее 0,001%) способствует подавлению и полному прекращению в них всех биологических процессов. Это делает невозможной очистку воды на полях орошения, на сооружениях искусственной биологической очистки и в естественных водоемах. Ртутные соединения, сбрасываемые в водоемы, имеют свойство накапливаться в рыбе, обычно пропорционально ее возрасту и размеру. Особенно велико содержание ртути в хищных рыбах. При этом метилртуть в рыбах составляет от 50 до 90% общей ртути, а кулинарная тепловая обработка снижает содержание ртути в рыбе лишь на 20%. Как говорится, информация к размышлению для любого и каждого.  

Иногда источником повышенного содержания ртути в  продуктах становится зерно, обработанное ртутьорганическими препаратами, в  том числе уже упоминавшимся  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.  

Из растительных продуктов ртути более всего  содержится в какао-бобах, а следовательно, и в шоколаде (до 0,1 мг/кг), изготовленном на их основе. 

Отравление  ртутью

Ртуть относится  к ядовитым веществам первого  класса опасности. Особенно вредны ее пары. По санитарно-гигиеническим нормам предельно безопасное содержание ртути  в воздухе составляет 0,017 мг в  одном куб. м воздуха, а только в одном медицинском термометре находится около 3 гр. ртути. 

К отравлению может  привести даже кратковременный контакт с ртутью. При отравлениях большими дозами появляются: металлический привкус во рту, тошнота, рвота. Опасность ртути заключается в том, что она со временем не выводится из организма, а накапливается, т.е. происходит хроническое отравление. Его признаками являются усталость, отсутствие аппетита, бессонница, насморк, диарея, слезотечение, раздражения кожи, в ряде случаев возникают провалы памяти и мускульный тремор. В более тяжелых случаях наблюдается резкая потеря веса, нарушение деятельности головного мозга, почек, легких, иммунной системы. В дальнейшем вследствие поражения почек наступает полное прекращение мочеотделения, в организме накапливаются вредные вещества, усугубляющие тяжелое состояние, что приводит к смертельному исходу через 5-6 дней, а иногда и ранее У детей - отсталость в умственном развитии.

Выделение ртути из организма осуществляется различными путями, но очень медленно: через желудочно-кишечный тракт (18-20%), почками (40%), слюнными железами (20-25%) и  т.д. 
 

О неблагополучии в России в отношении ртути  говорит тот факт, что только в  октябре с.г. ИА REGNUM сообщило о десятке происшествий с большим ее количеством (килограммы и даже десятки килограммов). Ртуть находили бесхозной, в том числе разлитой на земле, были попытки продажи с последующим арестом, дети играли с найденной ртутью, добывали ее из ртутьсодержащих приборов.

Последствия воздействия метилртути.

 Птенцы гусей,  отравленных метилртутью, рождались слепыми, некоторые участки кожи были не покрыты оперением. У рыб, отравленных метилртутью, нарушается координация движения, они отстают от косяка и становятся добычей птиц. Среди диких животных наибольшее содержание ртути отмечено в печени кабанов и зайцев. В печени тюленей Северного моря обнаружено содержание ртути намного больше ПДК. 

В Швеции в 50-х  годах проводилась массовая обработка  зерна метилртутьдицианамидом. Результат - гибель зерноядных птиц (голуби, фазаны, куры, куропатки, овсянки). Вторая цепь - гибель хищных птиц: совы, пустельги, ястреба, сокола-сапсана, филина. Это экологическая катастрофа! В США в связи с этим охотники больше не употребляют добытую ими пернатую дичь. 

Всемирная организация  здравоохранения считает, что ПДК  для ртути в рыбе может составлять 1 мг/кг. Несмотря на это, в Финляндии  рекомендуется есть рыбу только 1 – 2 раза в неделю. 

В Бразилии многочисленны  отравления ртутью, так как население  очень любит употреблять в  пищу рыбу пиранью. 

У человека ртуть  накапливается в волосах. Это  индикатор! Если содержание ртути в  окуне 0,8 мг/кг массы, то у щуки уже 1,6 мг/кг. После употребления такой  щуки в пищу человеком, в волосах  содержание ртути может составлять 50 мг/кг. Если же содержание ртути в  волосах до 300 мг/кг массы, это является смертельно опасным. Воздействие ртути  на организм человека вызывает поражение  головного мозга, ограничение поля зрения вплоть до полной слепоты. Установлено  также влияние на наследственность: метилртуть вызывает аномальные митозы (К-митозы), поломки хромосом в 1000 раз сильнее, чем при действии такого яда, как колхицин. Последствием ртутных отравлений в Швеции и Японии стали врожденные уродства у детей.

Кодексным комитетом объединенной комиссии ФАО и ВОЗ установлена недельная безопасная доза присутствия общей ртути - 5 мкг, т. е. пять миллионных долей грамма (!) на каждый килограмм массы человеческого тела. Допустимая концентрация металлической ртути в воздухе - 0,0001 мг на один литр. Что же касается метилртути, то ее доля еще меньше - всего 3,3 мкг/кг массы тела.

Меры  защиты в следствии утечки ртути дома. 

Если вы разбили  градусник, помните главное –  убирать ртуть надо тщательно. И  быстро.  

Что нужно делать  

1. Перед сбором  ртути наденьте резиновые перчатки: вещество не должно соприкасаться  с обнаженными участками кожи.  

2. Ограничьте  место аварии. Ртуть прилипает  к поверхностям и может быть  легко разнесена на подошвах  по другим участкам помещения.  

3. Максимально  тщательно соберите ртуть и  все разбившиеся части градусника  в стеклянную банку с холодной  водой, плотно закройте закручивающейся  крышкой. Вода нужна для того, чтобы ртуть не испарялась. Банку  держите вдали от нагревательных  приборов.  

4. Мелкие капельки  можно собрать с помощью шприца, резиновой груши, двух листов  бумаги, лейкопластыря, скотча, мокрой  газеты.  

5. Банку необходимо  передать специалистам службы  «01».  

6. Откройте окна  и проветрите помещение. Если  и остались какие-либо испарения,  пусть выветриваются в окно.  

7. Место разлива  ртути обработайте концентрированным  раствором марганцовки или хлорной  извести. Это окислит ртуть,  чем приведет ее в нелетучее  состояние. Если ни того, ни  другого в доме не нашлось,  можно приготовить горячий мыльно-содовый раствор: 30 граммов соды, 40 граммов тертого мыла на один литр воды.  

Что желательно сделать  

1. Обратиться  за помощью или консультацией  к дежурному МЧС (по известному  с детства телефону 01).  

2. Чтобы не  пропустить ни одного шарика  ртути, можно воспользоваться  фонариком или лампой.  

3. До того, как  наступит возможность отдать  банку представителю спецструктуры, можно выставить ее на балкон. При условии, конечно, что за окном прохладнее, чем в помещении. При низких температурах выделение ядовитых паров уменьшается.  

4. Пейте больше  мочегонной жидкости (чай, кофе, соки), так как ртутные образования  выводятся из организма через  почки.  

Чего делать нельзя  

1. Нельзя выбрасывать  разбившийся термометр в мусоропровод. Испарившиеся там два грамма  ртути способны загрязнить шесть  тысяч кубометров воздуха.  

2. Нельзя подметать  ртуть веником: жесткие прутья  только размельчат ядовитые шарики  в мелкую ртутную пыль.  

3. Нельзя собирать  ртуть при помощи пылесоса: продуваемый  пылесосом воздух облегчает испарение  жидкого металла. К тому же, пылесос после этого придется  сразу же выбросить.  

4. Но ни в  коем случае нельзя создавать  сквозняк до того, как вы собрали  ртуть, иначе блестящие шарики  разлетятся по всей комнате.  

5. Нельзя стирать  одежду и обувь, контактировавшие с ртутью, в стиральной машине. По возможности – эту одежду лучше выбросить.  

6. Нельзя спускать  ртуть в канализацию. Она имеет  свойство оседать в канализационных  трубах. Кстати, извлечь ртуть из  канализации – невероятно сложно.  

P.S. Соединения  ртути встречаются в различных  технических устройствах. Например, в лампах дневного света, батарейках, некоторых красках. Будьте осторожны!

Долгом всех взрослых является понимание самими той опасности, которую представляет ртуть, и главное довести до детей  суть опасности и последовательность действий при обнаружении блестящих  шариков, соблазняющих поиграть с ними. А последовательность действий проста: никакого контакта с ртутью самому и уберечь от контакта других детей, сообщить о найденной ртути взрослым. Они вызовут специальные службы - телефон един для всех чрезвычайных происшествий - 01. 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

Неконтролируемое  загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами (ТМ) угрожает здоровью людей. Прием токсических веществ  приводит к необратимым изменениям внутренних органов. В результате развиваются неизлечимые болезни: нарушения желудочно-кишечного тракта, печени, почечные и печеночные колики, параличи. Нередки смертельные случаи.

В связи с  этим необходимо максимально снизить  уровень поступления тяжелых  металлов в организм человека. В  частности, путем получения продукции  растениеводства (пищи для человека и сельскохозяйственных животных, которые  в свою очередь также являются источником продуктов питания для  человека) свободной от загрязнения  ТМ. Следовательно, необходимо проводить  химический анализ почв на содержание каждого из наиболее опасных металлов.

Кроме того, снизить  воздействие тяжелых металлов на здоровье населения можно путем  решения следующих задач:

1. организация  точного и оперативного контроля  выбросов ТМ в атмосферу и  воду;