Введение.
Ртуть благодаря своим удивительным свойствам, занимает особое место среди других металлов и широко используется в науке и технике. Ртуть остаётся в жидком состоянии в интервале температур от 357,25 до -38.87 и легко испаряется при комнатной температуре.В атмосферу Земли непрерывно поступают пары ртути из литосферы и частично из гидросферы. Источниками поступления паров ртути в атмосферу являются многие производства, перерабатывающие ртутное сырьё, а также изготовляющие ртутные приборы и препараты. Небольшие количества ртути, содержащиеся в каменном угле, нефти и газе, попадают в атмосферу при сгорании этих продуктов. Однако в результате испарения ртути в течение миллиардов лет, атмосфера Земли должна была бы содержать такие количества ртути, которые сделали бы невозможным существование жизни на Земле в ее современных формах. Это не происходит потому, что наряду с испарением ртути в атмосферу она постоянно удаляется из нее. Действительно, растворяясь в дождевой воде и адсорбируясь снегом, ртуть вместе с атмосферными осадками возвращается на Землю. Как показывают наблюдения, в течение года на Землю выпадает в среднем около 500000 км3 атмосферных осадков, вместе с которыми переносится на сушу и в гидросферу около 100000 т ртути, что примерно в 20 раз превышает мировую добычу ртути в течение года.Удаление ртути из атмосферы происходит также в результате абсорбции ее водами гидросферы, а также в результате образования в атмосфере хлоридов и сульфидов ртути, адсорбции паров ртути почвами, гидратами окислов железа, марганца, алюминия и пр. Таким образом, происходит круговорот ртути в природе.Ртуть из почвы попадает в растения (деревья, траву), овощи и фрукты, поэтому в небольших количествах она содержится в продуктах питания растительного и животного происхождения.Таким образом, в организме любого человека, который даже никогда не работал со ртутью и не находился в местах ее значительного скопления, всегда имеется некоторое количество ртути. Недостаток ртути в организме, равно как и ее избыток, приводит к функциональным расстройствам.
Источник поступления ртути в среду.
Глобальный круговорот ртути включает в себя 2 основных компонента: природная составляющая и антропогенная эмиссия. К природным составляющим относят: дегазацию земной коры, вулканические и геотермические выбросы, рудные месторождения. Антропогенная эмиссия происходит при сжигании природного топлива, использовании в промышленности и сельском хозяйстве ртутьсодержащих приборов и химических соединений и при выбросе промышленных и бытовых отходов. В результате усилившихся техногенных выбросов в атмосферу и гидросферу ртуть из естественного компонента природной среды, участвующего во всех круговоротах, превратилась в весьма опасный компонент для здоровья человека и живого вещества. Ртуть применяют в металлургической, химической, электротехнической, электронной, целлюлозно-бумажной и фармацевтической промышленности, используют для производства взрывчатых веществ, люминесцентных ламп, лаков и красок. Промышленные стоки и атмосферные выбросы, горно-обогатительные фабрики при ртутных рудниках, теплоэнергетические установки, использующие минеральное топливо, являются главными источниками загрязнения биосферы этим токсичным компонентом. Известно, что каждый 2й кг добытой ртути не доходит до потребителя, а улетучивается в атмосферу или теряется. На предприятиях, использующих ртуть в технологических целях (например, амальгамирование при добыче золота), ее потери достигают 100%. Кроме того, ртуть входит в состав некоторых пестицидов, которые используются в сельском хозяйстве для протравливания семян и защиты их от вредителей. Однако в настоящее время все актуальнее становится проблема ртутного загрязнения в непроизводственной сфере, когда в результате аварий или бесконтрольного использования ртутьсодержащих приборов значительное количество токсического металла оказывается в школах, детских садах, жилых зданиях, просто на городских территориях.
Воздействие ртути на растения, животных, человека.
Растения.
Минимальное количество ртути накапливается в растениях, произрастающих на почвах с низкими ее концентрациями, но по мере повышения концентрации в почве содержание ртути в надземных и корневых органах растений увеличивается. Повышение уровня содержания гуминовых кислот в почве снижает количество ртути, усваиваемой растениями, за счет образования ртутьорганических комплексов. Под воздействием микроорганизмов такие комплексы могут разрушаться с образованием металлической ртути, которая, испаряясь, вновь поступает в атмосферу. Водоросли могут поглощать ртуть из загрязненного донного грунта и служат ее источником для многих организмов. У высших растений корни играют роль барьера, накапливая ее. Ртуть, поступающая из атмосферы в виде паров, сорбируется и прочно удерживается высшими споровыми и хвойными растениями. Она вызывает ингибирование клеточного дыхания, понижение ферментативной активности и др.
Животные.
Соли двухвалентной ртути, особенно органические, легко поглощаются водными организмами: водные беспозвоночные накапливают ее в высоких концентрациях, рыбы также поглощают этот металл и удерживают его в тканях главным образом в виде метилртути. Поступление ртути в организм рыбы сильно зависит от рН воды: в кислой среде этот процесс протекает более интенсивно.
Доказано, что поступающая в водную экосистему ртуть аккумулируется и трансформируется в каждом последующем звене водной пищевой цепи, достигая максимального содержания на ее вершине: простейшие и бактерии, фито- и зоопланктон, бентосные организмы, рыбы, рыбоядные птицы и звери. В большей степени токсическому воздействию ртути подвержены самцы. Стимуляция отдельных биологических процессов, характерная для начальных этапов накопления ртути водными животными, постепенно переходит в фазу угнетения важных для жизни и воспроизводства функций, а главное, резко снижает жизнеспособность потомства. Данный процесс является общебиологическим, т.е. имеет принципиальное значение для всех видов животных.
Человек.
Основным источником поступления ртути и ее соединений в организм человека является рыба. Так, исследования показали, что у тех, кто не ест рыбы, уровень ртути в крови составляет примерно 2 мкг/л, а у тех, кто ест рыбу три раза в неделю, этот уровень достигает 10 мкг/л. При поступлении ртути в организм человека в повышенных концентрациях она способна накапливаться во внутренних органах: почках, печени, головном мозге; в крови, грудном молоке, моче и волосах. Относительное содержание ртути в эритроцитах одного и того же человека может меняться более чем в 5 раз. Интоксикация происходит в основном через дыхательные пути, что обусловлено высокой летучестью ртути. Вдыхаемые элементарная ртуть, и ее неорганические соединения всасываются на 80–85%. В желудочно-кишечном тракте человека элементарная ртуть практически не всасывается, а неорганические соли всасываются на 8–15%, метилртуть – практически полностью. Соли и кислород воздуха, содержащиеся в крови, способствуют поглощению ртути, ее окислению и образованию ртутных солей. Многие формы ртути способны проникать в организм человека через кожу. Ртуть принадлежит к числу тиоловых ядов, нарушающих белковый обмен и ферментативную деятельность организма. Она токсична для человека практически в любом своем состоянии и отличается широким спектром и разнообразием проявлений вредного действия. Наряду с отравлениями ртуть и ее соединения влияют на половые железы, воздействуют на зародыши, вызывают пороки развития и уродства, приводят к генетическим изменениям. Особенно сильно ртуть поражает нервную и выделительную системы. Воздействие ртутьорганических соединений приводит к тяжелым поражениям центральной нервной системы, мышечным расстройствам, нарушению зрения и слуха, расстройству речи, боли в конечностях. Эти явления практически необратимы и требуют длительного лечения, хотя бы для их снижения. К тому же, они проявляются спустя месяцы, и даже годы после воздействия метилртути на человека, высокая токсичность, малых доз которой обусловлена ее способностью проходить через биологические мембраны, проникать в головной и спинной мозг, в периферические нервы, преодолевать плацентарный барьер и накапливаться в плоде. У матерей, перенесших легкое отравление ртутью, рождались дети с церебральным параличом, поскольку внутриутробный период представляет стадию жизненного цикла, чувствительную к воздействию этого металла. У кормящих матерей метилртуть попадает в грудное молоко и затем в кровь младенцев. При воздействии паров ртути возможны острые (проявляются быстро, обычно при относительно больших дозах) и хронические (влияние малых доз ртути в течение достаточно длительного периода) отравления. Для непроизводственных условий наиболее типичны именно хронические отравления людей. В данном случае, как правило, источники ртутного загрязнения, существующие в помещениях, носят скрытый характер, влияют на людей постоянно или в течение очень длительного времени и всегда требуют специальных усилий для своего выявления и последующей ликвидации.
Заключение.
Среди вредных химических веществ, загрязняющих окружающую среду, особое место принадлежит ртути. Во всех странах мира она включена в списки загрязняющих веществ 1-го класса опасности. В непроизводственных условиях основные пути воздействия ртути на человека связаны с воздухом, пищевыми продуктами, питьевой водой. Возможны и другие, нередкие в обыденной жизни пути влияния, - через кожу, при купании в загрязненной воде, при контакте с загрязненными поверхностями и т. д.
Список литературы
1. Черников В. А., Чекерес А. И. Агроэкология. М.: КолосС, 2000 г.
2. Мельников Н. Н., Волков А. И., Короткова О.А. Пестициды и окружающая среда. М.: Химия, 1977 г.