Биологическая роль ртути кратко

Обновлено: 05.07.2024

Ртуть в организме человека: роль, источники, нехватка и избыток

Ртуть (Hg) - химический элемент, занимающий в Периодической системе Д.И. Менделеева 80-е место. При нормальных условиях представляет собой жидкий серебристо-белый металл очень высокой плотности (13,5 г/см 3 ).

С ртутью люди познакомились очень давно. Наши предки находили ее в самородном виде в форме жидких капель на горных породах, а также получали из киновари путем обжига этого минерала. Уже тогда люди знали о ее ядовитости, хотя и не имели представления о механизме токсического действия на организм.

То, что ртуть является самостоятельным химическим элементом, установили М.В. Ломоносов и Браун в 1759 году, которым удалось заморозить ртуть, охладив то температуры ниже -39 о С.. В твердом состоянии она оказалась обычным ковким металлом, хорошо проводящим электричество.

Этот химический элемент довольно редок, его средняя концентрация в земной коре составляет 83 мг/т, а в морской воде около 0,1 мкг/л. В некоторых горных породах может содержаться до 2,5% ртути, а в минерале киноварь (сульфид ртути) - основном источнике промышленного получения металлической ртути, - 86,2%, благодаря чему она довольно легко добывается из него. Тем не менее, 99,98% ртути на нашей планете находится в рассеянном виде.

Ртуть весьма устойчива к окислению и воздействию кислот. Она растворяется только в царской водке и в азотной кислоте, в серной кислоте растворяется только при нагревании.

Самое крупное месторождение ртути открыто вблизи Альмадена (Испания). Залежи минералов ртути также обнаружены в России, Армении, Словении, Таджикистане, Киргизии и в Украине. Всего в России открыто 23 месторождения ртути, самые крупные из которых находятся на Чукотке.

Ртуть широко применяется в различных сферах народного хозяйства.

Парами ртути заполняют люминесцентные ламы, ртуть является рабочим телом термометров, в том числе медицинских, ее используют в технике (например, для производства датчиков положения), химической промышленности (как катализатор и для выделения некоторых металлов), в сельском хозяйстве ее соединения находят применение в качестве пестицидов и т.д.

Вплоть 1970-х годов соединения ртути широко использовались в медицине. Хлорид ртути (I) использовался в качестве слабительного, меркузал и промеран - в качестве мочегонного, ряд соединений применялся как антисептики. А в древние времена при завороте кишок больному давали выпить целый стакан ртути, так как древние врачеватели были убеждены, что благодаря высокой плотности и подвижности ртуть пройдет по всему кишечнику и расправит его. Что интересно, некоторым больным это помогало.

Вплоть до конца ХХ века амальгаму серебра (сплав ртути и серебра) использовали в стоматологии как материал для зубных пломб. Кстати, именно по этой причине самый высокий процент мужского бесплодия в те времена был среди стоматологов.

Из-за высокой токсичности ртуть и ее соединения в медицине уже почти не применяются, пожалуй, только за исключением мертиолята, используемого как консервант для вакцин. Медицинским термометрам все чаще предпочитают более безопасные и быстрее снимающие показания электронные термометры. В одном ртутном градуснике содержится около 2 г ртути.

Роль ртути в организме человека

Ртуть - микроэлемент, необходимый нашему организму. Суточная потребность организма в нем мизерна - 1-5 мкг. При поступлении менее 0,5 мкг ртути в сутки может развиться ее дефицит.

Биохимическая роль ртути сводится к тому, что она способна реагировать по обратимому типу с некоторыми функционально активными группами белков и пептидов. В организме взрослого человека содержится 13 мг ртути, которая равномерно распределена по тканям и органам, но наибольшая концентрация (2,7 мг/кг веса) обнаружена в почках (в других тканях концентрация колеблется в пределах 0,05-0,30 мг/кг).

Ртуть обладает максимальным сродством с тиоловыми и сульфгидрильными группами (-SH), из-за чего легче чем другие металлы с ними связывается. Тиоловые группы - это важнейшие функциональные группы белков и пептидов, которые формируют их пространственную структуру и наиболее активные центры. Когда эти группы взаимодействуют со ртутью и ее соединениями в биохимически полезных концентрациях, это активизирует соответствующие функциональные группы белков. Таким образом ртуть регулирует некоторые важнейшие для организма биохимические реакции.

Дихлорид ртути (сулема) в микродозах активирует ряд ферментов, регулирующих процессы биологического окисления, тем самым повышая обеспеченность организма энергией и кислородом. Это повышает уровень обмена веществ, сопротивляемость организма к действию патогенетических факторов. Не случайно с древних времен до нас дошли упоминания о том, что сулема использовалась лекарями в лечении наружных опухолей.

Последние исследования влияния дихлорида ртути на организм человека показывают, что это соединение при попадании в организм человека в микродозах стимулирует выработку иммуноглобулинов, усиливает взаимодействие некоторых групп лимфоцитов, активирует синтез интерлейкина-2 и интерферона, поддерживает на необходимом уровне содержание цитотоксических Т-лимфоцитов, которые способны убивать раковые клетки. Поэтому ведутся работы над тем, чтобы из дихлорида ртути создать высокоэффективные иммуномодуляторы и противораковые средства.

Антагонистами ртути являются цинк, сера, пепсин, аминокислоты, аскорбиновая кислота.

Источники ртути в организме человека

Повышенное содержание ртути в физиологически безопасных концентрациях обнаружено в морской рыбе и морепродуктах, рисе, моркови и салате-латуке.

Дефицит ртути в организме человека

Нехватка ртути в организме человека изучена недостаточно. Вполне вероятно что в таком случае активизируются воспалительные процессы, снижается устойчивость к простудным заболеваниям.

Избыток ртути в организме человека

Металлическая ртуть при попадании в ЖКТ наименее токсична. Гораздо более токсичны некоторые растворимые соединения ртути, в том числе органические. Токсической дозой считаются 50 мкг мг ртути при ежедневном поступлении. Разовая токсическая доза составляет 0,4 мг, летальная - 150-300 мг (при такой дозе вероятность смертельного исхода составляет 50-60%).

Гораздо опаснее металлическая ртуть при вдыхании ее паров. В такой форме она усваивается на 85-90%. Смертельной дозой при вдыхании являются 2,5 г ртути. Неорганические соединения двухвалентной ртути всасываются в ЖКТ в пределах 10%, а органические усваиваются почти полностью (90%).

Более половины поступившей в организм неорганической ртути выводится с мочой, оставшаяся часть с калом. Что касается органических соединений ртути, то они через кишечник выводятся на 80%, а оставшаяся часть - почками.

Период полувыведения металлической ртути составляет 70 суток, в составе органических соединений - 40 суток, паров металлической ртути - 50 суток.

При отравлении ртутью повышенная концентрация может отмечаться в волосах, коже и ногтях.

Хроническое отравление ртутью приводит к развитию синдрома меркуриализма, при котором происходит нарушение деятельности нервной системы и ЖКТ, возникают дерматозы (меркурализм кожи).


Ртуть-уникальный химический элемент, единственный жидкий металл на планете Земля. Благодаря ему стали возможны многие физические открытия, были изобретены измерительные приборы.

Однако кроме положительного вклада в развитие науки, ртуть способна привносить в нашу жизнь и много отрицательного. Например, при вдыхании воздуха, содержащего пары ртути, последняя полностью задерживается в легких, что может привести к острым и хроническим отравлениям, микромеркуриализму.

Ртуть. Химический элемент.

Ртуть (Hg, от лат. Hydrargyrum) — элемент шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 80, относящийся к подгруппе цинка. Простое вещество ртуть — переходный металл, при комнатной температуре- тяжёлая серебристо-белая жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты. Ртуть — металл необычный, потому что ртуть — единственный металл, находящийся в жидком состоянии в условиях, которые мы называем нормальными. Именно это свойство, вернее сочетание свойств металла и жидкости (самой тяжелой), определило особое положение элемента № 80 в нашей жизни.

Применение ртути.

Ртуть-металл, помогающий развитию науки. Как знать, насколько задержался бы прогресс техники и естественных наук без измерительных приборов — термометров, манометров, барометров и других, действие которых основано на особенных свойствах ртути. Каких же? Во-первых, ртуть — жидкость. Во-вторых, тяжелая жидкость — в 13,6 раза тяжелее воды. В-третьих, у ртути довольно большой коэффициент температурного расширения — всего в полтора раза меньше, чем у воды, и на порядок, а то и два больше, чем у обычных металлов.

Современная боевая техника тоже использует замечательные свойства жидкого металла.

К примеру, одна из главных деталей взрывателя для зенитного снаряда — это пористое кольцо из железа или никеля. Поры заполнены ртутью. Выстрел — снаряд двинулся, он приобретает все большую скорость, все быстрее вращается вокруг своей оси, и тяжелая ртуть выступает из пор. Она замыкает электрическую цепь — взрыв.

Нередко с ртутью можно встретиться и там, где меньше всего ожидаешь. Ртутью иногда легируют другие металлы. Небольшие добавки элемента № 80 увеличивают твердость сплава свинца со щелочноземельными металлами. Даже при паянии бывает подчас нужна ртуть: припой из 93 % свинца, 3 % олова и 4 % ртути — лучший материал для пайки оцинкованных труб.

Поступление ртути ворганизм человека.

Ртуть — один из наиболее токсичных металлов, широко распространен в окружающей среде, обладает способностью к биоаккумуляции и движению по трофическим цепям. Очень опасны органические соединения ртути, образующиеся в водных системах и результате процессов биохимического метилирования. В окружающую среду ртуть поступает при добыче и выплавке ртутьсодержащей руды, выплавке цветных металлов из сульфидных руд, извлечении золота из руд, отбеливании целлюлозы, при производстве хлора, каустика, винилхлорида, электрического оборудования, приборов измерения и контроля (термометров, манометров), ртутьсодержащих медицинских препаратов, цемента, при применении ртуть содержащих пестицидов, сжигании угля и мазута. Существенное количество ртути поступает в окружающую среду при сжигании отходов.

Ртуть в атмосферном воздухе присутствует преимущественно в газообразной форме. В воздухе промышленных районов концентрация ртути значительно выше. Дальность распространения ее в атмосферном воздухе от источников загрязнения определяют по содержанию ртути в осадках. Механизм вымывания ее дождем из атмосферы связан с растворением соединений ртути и с вымыванием ее взвешенных частиц. В результате выпадения ртути на поверхность земли формируются антропогенные аномалии в почве и снежном покрове.

В почве накопление ртути определяется уровнем содержания органического углерода и серы. Естественное содержание ртути в почве, унаследованное от материнской породы, колеблется в пределах от 0,02 до 0,3 мг/кг, составляя в среднем 0,06 мкг/кг, и зависит от типа почв. В городах концентрация ртути в почве несколько выше, что связано с наличием большого количества различных выбросов.

В воде ртуть может находиться в органическом и неорганическом состоянии. Основной источник ртути в питьевой воде — водоисточники, загрязненные сточными водами, например, от хлорщелочного производства, далее атмосфера и, наконец, реагенты, используемые при водоподготовке. Не исключено также прямое загрязнение колодцев из колодезных насосов. Неорганическая ртуть в окружающей среде может превращаться в металлоорганические соединения, в том числе в высокотоксичную метилированную ртуть. Она образуется в результате биологических процессов в водной среде и по трофической цепи поступает и накапливается в организмах хищных рыб (акул, тунцов, щук и др.) и морских млекопитающих (тюленей, китов). Потребление этих продуктов является основным источником попадания метилртути в организм человека.

Основные пути воздействия ртути на человека связаны с воздухом (дыхание), с пищевыми продуктами, питьевой водой. Возможны и другие, случайные, но нередкие в обыденной жизни пути воздействия: через кожу, при купании в загрязненном водоеме, при поедании детьми загрязненной почвы, штукатурки и т. п. Особое значение имеет профессиональное воздействие, которое значимо в тех отраслях промышленности, где ртуть используется в технологических процессах. Выведение с мочой и калом — два основных пути выделения ртути из организма. Меньшее значение имеют испарения из легких, пот, слюноотделение.

Влияние ртути на организм человека.

С точки зрения патологии человека, ртуть отличается чрезвычайно широким спектром и большим разнообразием проявлений токсического действия в зависимости от свойств веществ, в виде которых она поступает в организм (пары металлической ртути, неорганические или органические соединения), путей поступления и дозы. Она оказывает негативное влияние на взрослых и на детей, на мужчин и на женщин.

Ртуть принадлежит к числу тиоловых ядов, блокирующих сульфгидрильные группы белковых соединений и этим нарушающих белковый обмен и ферментативную деятельность организма. Особенно сильно она поражает нервную и выделительную системы. При воздействии ртути возможны острые (проявляются быстро и резко, обычно при больших дозах) и хронические (влияние малых доз ртути в течение относительно длительного времени) отравления. Пары и неорганические соединения ртути вызывают контактный дерматит. При вдыхании ртутные пары поглощаются и накапливаются в мозге и почках. В организме человека задерживаются примерно 80 % вдыхаемых паров ртути. В желудочно-кишечном тракте происходит практически полное всасывание метилртути. Есть сведения, что многие формы ртути способны проникать в организм человека через кожу. У беременных женщин ртуть преодолевает плацентарный барьер, поражая плод. Метилртуть попадает и в грудное молоко, накапливаясь до опасных уровней в крови детей.

В настоящее время выявляют три вида отравления ртути:

Острые отравления парами ртути.

В практике химических лабораторий такие отравления встречаются редко — при поступлении значительного количества ртутных паров в организм в течение непродолжительного времени вследствие аварий или грубого нарушения правил техники безопасности. Острые отравления возможны при нагревании неизолированной ртути вне вытяжного шкафа, например при пользовании банями с жидкими теплоносителями (маслом, глицерином; сплавом Вуда), в которые попала ртуть из разбитого термометра. Опасные концентрации ртутных паров создаются при разрушении стеклянных аппаратов, содержащих нагретую до высокой температуры ртуть. Одна из опаснейших и в то же время довольно часто встречающихся ситуаций — разрушение ртутного термометра в сушильном шкафу. Ртуть при этом испаряется особенно быстро, а сушильные шкафы нередко размещают вне вытяжного шкафа.

Обычно симптомы острого отравления парами ртути проявляются уже через несколько часов после начала отравления — общая слабость, отсутствие аппетита, головная боль, боли при глотании, металлический вкус во рту, слюнотечение, набухание и кровоточивость десен, тошнота и рвота; как правило, появляются боли в животе, слизистый понос (иногда с кровью). Нередко наблюдается воспаление легких, катар верхних дыхательных путей, боли в груди, кашель, одышка, иногда озноб. Температура тела иногда повышается до 38–40 °С. В моче пострадавшего находят значительные количества ртути. В особо тяжелых случаях через несколько дней возможна смерть.

Хронические отравления парами ртути.

Отравления возникают при сравнительно продолжительной работе — в течение нескольких месяцев, а иногда нескольких лет в помещениях, воздух которых содержит лары ртути в количествах, незначительно превышающих санитарную норму.

Последствия хронического отравления могут проявляться спустя несколько лет после прекращения контакта со ртутью.

Микромеркуриализм.

Это хроническое отравление возникает при воздействии на человека в течение 5— 10 лет ничтожных концентраций паров ртути. Задолго до появления первых клинических признаков микромеркуриализма происходят резкие сдвиги пороговой чувствительности к запаху различных веществ, что можно выявить с помощью специальных тестов. Основаниями для проверки служат быстрая утомляемость, снижение работоспособности, повышенная возбудимость, раздражительность, головные боли, ослабление памяти. Отсутствие контакта со ртутью не может явиться доводом против подозрений на ртутное отравление, поскольку микромеркуриализм возникает иногда при самых неожиданных обстоятельствах — может сыграть роль диффузия паров ртути из соседних помещений, разбитый даже очень давно ртутный термометр, если ртуть не была тщательно убрана, и т. п.

Более характерными признаками, проявляющимися однако не сразу, являются мелкий и частый тремор пальцев вытянутых рук, кровоточивость десен, катаральные явления верхних дыхательных путей, позывы к частому мочеиспусканию, у женщин, кроме того, — нарушение менструального цикла.

Заключение.

Завершая работу, хочется обратиться к строчкам Р.Киплинга:

Я худшую смерть

на ртутных рудниках,

где крошатся зубы во рту.

Они еще раз убеждают нас во вредности самого уникального металла в мире.

  1. Венецкий С. И. Серебряная вода // Рассказы о металлах. — Москва,1979
  2. Мельников С. М. Ртуть. Краткая химическая энциклопедия. Москва,1969
  3. Некрасов Б. В. Основы общей химии. Москва, 1980
  4. Реми Г. Курс неорганической химии. Мoсква, 1966
  5. Трахтенберг Т. М. Ртуть и ее соединения в окружающей среде. Киев,1990
  6. Леенсон И. А. Занимательная химия. Москва,2005

Основные термины (генерируются автоматически): ртуть, организм человека, окружающая среда, отравление, атмосферный воздух, вытяжной шкаф, желудочно-кишечный тракт, металлическая ртуть, общая слабость, питьевая вода.

Похожие статьи

Последствия загрязнения почвы тяжелыми металлами

Негативные последствия загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами представляют реальную

Отравление мышьяком может вызвать развитие диабета, болезни костного мозга и крови

Ртуть приводит к повреждению центральной нервной и желудочной систем, влияет.

Проблемы утилизации опасных бытовых отходов г. Надым и пути.

Острые отравления ртутью бывают крайне редко, для этого надо за очень короткое время получить ее большую дозу.

Неорганические соли ртути оказывают коррозийное воздействие на кожу, глаза и желудочно-кишечный тракт и могут приводить к интоксикации почек при.

Проблема загрязнения водной среды и пути ее решения

Тяжелые металлы - свинец, кадмий и ртуть - относятся к

Основные термины (генерируются автоматически): окружающая среда, вод, сельское хозяйство, вещество, зараженная вода, здоровье человека, загрязнение вод, основной источник загрязнения, питьевая вода.

Исследование пищевых продуктов и продовольственного сырья на.

Защитным эффектом при воздействии ртути на организм человека обладает цинк и особенно селен.

Метод основан на окислении ртути, содержащейся в образце, в двухвалентный ион в кислой среде, восстановлении ее в металлическую форму и замере на.

Моделирование калибровочных функций для технологий.

Негативное влияние ртути на организм человека заключается в повреждении любой ткани, с которой она контактирует, но самый

Вода питьевая.

Атмосферный перенос ртути из региона Желтого моря в район залива Петра Великого (Японское море) в октябре 2010 г.

Диагностика заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Диагностика заболеваний желудочно-кишечного тракта человека по выдыхаемому воздуху с помощью массива полупроводниковых газовых сенсоров.

С пищей в организм человека поступают все необходимые для его жизнедеятельности вещества, а именно, белки, жиры.

Экология и здоровье человека | Статья в журнале.

Однако здесь произошло превращение ртути в метиловую ртуть, сильнейший яд, губительно

Одни способны жить вне организма человека всего несколько часов; находясь в воздухе, в

Основные термины (генерируются автоматически): окружающая среда, организм человека.

Поэтому польза воды для организма человека и для всего нашего мира огромна [1].

Питьевая вода необходима для полноценной деятельности нашей пищеварительной системы.

ртуть

Ртуть (Hg, от лат. Hydrargyrum ) — элемент шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 80, относящийся к подгруппе цинка (побочной подгруппе II группы). Простое вещество ртуть — переходный металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты, контаминант. Ртуть — один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии (второй такой элемент — бром). Название на английском - Mercury.

ртуть


Тяжёлый жидкий металл серебристо-белого цвета

Содержание

  • 1 История
    • 1.1 Происхождение названия
    • 2.1 Месторождения
    • 7.1 Характерные степени окисления
    • 7.2 Свойства металлической ртути
    • 8.1 Медицина
    • 8.2 Техника
    • 8.3 Металлургия
    • 8.4 Химическая промышленность
    • 8.5 Сельское хозяйство
    • 9.1 Гигиеническое нормирование концентраций ртути
    • 9.2 Демеркуризация
    • 9.3 Запрет использования содержащей ртуть продукции

    История

    символ ртути

    Ртуть известна с древних времён. Нередко её находили в самородном виде (жидкие капли на горных породах), но чаще получали обжигом природной киновари. Древние греки и римляне использовали ртуть для очистки золота (амальгамирование), знали о токсичности самой ртути и её соединений, в частности сулемы. Много веков алхимики считали ртуть главной составной частью всех металлов и полагали, что если жидкой ртути возвратить твёрдость при помощи серы или мышьяка, то получится золото. Выделение ртути в чистом виде было описано шведским химиком Георгом Брандтом в 1735 году. Для представления элемента как у алхимиков, так и в настоящее время используется символ планеты Меркурий. Но принадлежность ртути к металлам была доказана только трудами Ломоносова и Брауна, которые в декабре 1759 года смогли заморозить ртуть и установить её металлические свойства в твёрдом состоянии: ковкость, электропроводность и др.

    Происхождение названия

    Нахождение в природе

    Ртуть — относительно редкий элемент в земной коре со средней концентрацией 83 мг/т. Однако ввиду того, что ртуть слабо связывается химически с наиболее распространёнными в земной коре элементами, ртутные руды могут быть очень концентрированными по сравнению с обычными породами. Наиболее богатые ртутью руды содержат до 2,5 % ртути. Основная форма нахождения ртути в природе — рассеянная, и только 0,02 % её заключено в месторождениях. Содержание ртути в различных типах изверженных пород близки между собой (около 100 мг/т). Из осадочных пород максимальные концентрации ртути установлены в глинистых сланцах (до 200 мг/т). В водах Мирового океана содержание ртути — 0,1 мкг/л. Важнейшей геохимической особенностью ртути является то, что среди других халькофильных элементов она обладает самым высоким потенциалом ионизации. Это определяет такие свойства ртути, как способность восстанавливаться до атомарной формы (самородной ртути), значительную химическую стойкость к кислороду и кислотам.

    Ртуть присутствует в большинстве сульфидных минералов. Особенно высокие её содержания (до тысячных и сотых долей процента) устанавливаются в блёклых рудах, антимонитах, сфалеритах и реальгарах. Близость ионных радиусов двухвалентной ртути и кальция, одновалентной ртути и бария определяет их изоморфизм во флюоритах и баритах. В киновари и метациннабарите сера иногда замещается селеном или теллуром; содержание селена часто составляет сотые и десятые доли процента. Известны крайне редкие селениды ртути — тиманит (HgSe) и онофрит (смесь тиманита и сфалерита).

    Ртуть является одним из наиболее чувствительных индикаторов скрытого оруденения не только ртутных, но и различных сульфидных месторождений, поэтому ореолы ртути обычно выявляются над всеми скрытыми сульфидными залежами и вдоль дорудных разрывных нарушений. Эта особенность, а также незначительное содержание ртути в породах, объясняются высокой упругостью паров ртути, возрастающей с увеличением температуры и определяющей высокую миграцию этого элемента в газовой фазе.

    В обычных условиях киноварь и металлическая ртуть не растворимы в воде, но в присутствии некоторых веществ (Fe2(SO4)3, озон, пероксид водорода) растворимость в воде этих минералов достигает десятков мг/л. Особенно хорошо растворяется ртуть в сульфидах щелочных металлов с образованием, например, комплекса HgS•nNa2S. Ртуть легко сорбируется глинами, гидроксидами железа и марганца, глинистыми сланцами и углями.

    В природе известно около 20 минералов ртути, но главное промышленное значение имеет киноварь HgS (86,2 % Hg). В редких случаях предметом добычи является самородная ртуть, метациннабарит HgS и блёклая руда — шватцит (до 17 % Hg). На единственном месторождении Гуитцуко (Мексика) главным рудным минералом является ливингстонит HgSb4S7. В зоне окисления ртутных месторождений образуются вторичные минералы ртути. К ним относятся, прежде всего, самородная ртуть, реже метациннабарит, отличающиеся от таких же первичных минералов большей чистотой состава. Относительно распространена каломель Hg2Cl2. На месторождении Терлингуа (Техас) распространены и другие гипергенные галоидные соединения — терлингуаит Hg2ClO, эглестонит Hg4Cl.

    Месторождения

    Ртуть считается редким металлом.

    Одно из крупнейших в мире ртутных месторождений находится в Испании (Альмаден). Известны месторождения ртути на Кавказе (Дагестан, Армения), в Таджикистане, Словении, Киргизии (Хайдаркан — Айдаркен), Донбассе (Горловка, Никитовский ртутный комбинат).

    В России находятся 23 месторождения ртути, промышленные запасы составляют 15,6 тыс. тонн (на 2002 год), из них крупнейшие разведаны на Чукотке — Западно-Палянское и Тамватнейское.

    В окружающей среде

    ртуть

    До индустриальной революции осаждение ртути из атмосферы составляло около 4 нанограммов на 1 кубический дециметр льда. Природные источники, такие, как вулканы, составляют примерно половину всех выбросов атмосферной ртути. Причиной появления остальной половины является деятельность человека. В ней основную долю составляют выбросы в результате сгорания угля (главным образом в тепловых электростанциях) — 65 %, добыча золота — 11 %, выплавка цветных металлов — 6,8 %, производство цемента — 6,4 %, утилизация мусора — 3 %, производство соды — 3 %, чугуна и стали — 1,4 %, ртути (в основном для батареек) — 1,1 %, остальное — 2 %.

    Одно из тяжелейших загрязнений ртутью в истории случилось в японском городе Минамата в 1956 году, что привело к более чем трём тысячам жертв, которые либо умерли, либо сильно пострадали от болезни Минамата.

    Изотопы

    Природная ртуть состоит из смеси 7 стабильных изотопов: 196 Hg (распространённость 0,155 %), 198 Hg (10,04 %), 199 Hg (16,94 %), 200 Hg (23,14 %), 201 Hg (13,17 %), 202 Hg (29,74 %), 204 Hg (6,82 %). Искусственным путём получены радиоактивные изотопы ртути с массовыми числами 171—210.

    Получение

    Ртуть получают обжигом киновари (сульфида ртути II) или металлотермическим методом:

    HgS + O2 ⟶ Hg + SO2↑ HgS + Fe ⟶ FeS↓ + Hg

    Пары ртути конденсируют и собирают. Этот способ применяли ещё алхимики древности.

    На протяжении многих столетий в Европе основным и единственным месторождением ртути был Альмаден в Испании. В Новое время с ним стала конкурировать Идрия во владениях Габсбургов (современная Словения). Там же появилась первая лечебница для поражённых отравлением парами ртути рудокопов. В 2012 г. ЮНЕСКО объявило промышленную инфраструктуру Альмадена и Идрии памятником Всемирного наследия человечества.

    В надписях во дворце древнеперсидских царей Ахеменидов (VI—IV века до н. э.) в Сузах упоминается, что ртутную киноварь доставляли сюда с Зеравшанских гор и использовали в качестве краски.

    Ртуть: распространение, опасность и меры предосторожности

    Ртуть относится к ультрамикроэлементам и постоянно присутствует в организме, поступая с пищей и водой. Ртуть не выполняет никакой физиологической функции в организме человека. Она высокотоксична и кумулятивна. Ртуть широко распространена во всех элементах окружающей среды в силу высокой летучести паров металла, но гигиеническое значение имеют локальные очаги антропогенного загрязнения, к сожалению, встречающиеся часто как на городских территориях, так и в сельской местности.

    Источники антропогенного загрязнения окружающей среды ртутью — ТЭЦ, заводы цветных металлов, целлюлозобумажные, цементные. Имеет значение поступление ртути, связанное с применением ртутьсодержащих сельскохозяйственных фунгицидов. Из атмосферного воздуха пары и аэрозоли соединений ртути попадают в водные объекты в результате седиментации и с осадками.

    Воздействие ртути на организм

    Ртуть в виде неорганических соединений

    Ртуть в виде органических соединений

    Наибольшее значение играет метилртуть, которая хорошо растворима в липидных тканях и быстро проникает в жизненно важные органы, и в том числе в мозг. В результате возникают изменения в вегетативной нервной системе, периферических нервных образованиях, в сердце, сосудах, кроветворных органах, печени и др., нарушения в иммунобиологическом состоянии организма. Соединения ртути обладают также эмбриотоксическим действием (приводят к поражению плода у беременных).

    Неорганическая ртуть в природных водах способна к метилированию. Необходимо отметить, что патогенез и клинические проявления интоксикации органическими соединениями ртути принципиально отличаются от интоксикации неорганической ртутью. В силу этого гигиенические нормативы для неорганической ртути и ее алкилпроизводных различны, что необходимо учитывать при организации лабораторного контроля качества воды. Считается, что в источнике водоснабжения, загрязненном неорганическими соединениями ртути, метилированная в результате естественных процессов (более токсичная) ртуть составляет 0,1 % общего загрязнения. Из этого следует, что вода, содержащая неорганическую ртуть на уровне гигиенического норматива, будет безопасна и в отношении алкилртути.

    Короткий видеоролик ниже наглядно демонстрирует негативное воздействие ртути на клетки мозга и описывает механизм этого воздействия:

    Ртуть в гидросфере

    Считается, что в Мировом океане к концу второго тысячелетия накопилось около 50 миллионов тон соединений ртути, а естественный вынос ртути в океан в результате эрозии составляет примерно 5 тыс. т в год. Интенсивное связывание ртути с твердыми взвешенными частицами приводит к тому, что фактор концентрирования составляет величину порядка 1,3–1,8?105, то есть доля ртути, связанной со взвешенными частицами (размером менее 0,45 мкм), в 10 тысяч раз больше, чем растворенная доля.

    Из имеющихся в литературе немногочисленных данных по загрязнению водных экосистем соединениями ртути бесспорный интерес представляют результаты изучения влияния сточных вод Северобайкальского отделения Байкало-Амурской магистрали на загрязнение озера Байкал. В этом исследовании показано, что в водах Северного Байкала и рек Тыи и Кичеры ртутьсодержащие соединения находятся в концентрации 0,1–0,2 мкг/л. Существенный вклад в загрязнение Байкала ртутью с начала производства на Байкальском целлюлозно-бумажном комбинате (БЦБК) дают сточные воды этого комбината.

    В России самое сильное загрязнение наблюдается вблизи металлургических комбинатов на Кольском полуострове и в Норильске, где соответствующие концентрации превышают фоновые уровни в десятки, а кое-где и в сотни раз. Вследствие того, что озерные седименты являются превосходными накопителями тяжелых металлов, возможно, что эти уровни загрязнения останутся высокими в течение многих десятилетий.

    Ртуть в атмосфере

    По оценке специалистов, в атмосферу из различных антропогенных источников (производство цемента, стали, чугуна, цветных металлов; добыча золота; захоронение отходов; работа стационарных печей) ежегодно поступает всего до 2200 т ртути. Ее среднее содержание в атмосфере колеблется от 0,5 до 2,0 нг/м3 (ПДК= 0,0003 мг/м3). Соотношение вкладов природных и антропогенных источников в суммарное загрязнение атмосферного воздуха зависит от конкретного региона. Так, лидером по общемировым выбросам ртути является Азия, на ее долю приходится 57% поступающей в атмосферу ртути, за ней следует Европа (13%), Африка и Северная Америка (по 11%), Австралия и Южная Америка (5% и 3% соответственно). В атмосфере ртуть содержится примерно в равных количествах в виде паров и в сорбированном аэрозолями состоянии.

    В России выброс ртути в атмосферный воздух от промышленных предприятий составляет примерно 10 тон в год. В принципе – это уровень большинства индустриально развитых стран. В последние годы во всем мире, в том числе и в Российской Федерации, идет активная работа по закрытию наиболее вредных хлорщелочных производств. Однако проблема остаточного, зашкаливающе-высокого уровня загрязнения окружающей среды, остается нерешенной

    Ртуть в литосфере

    Среднее содержание неорганических производных ртути в земной коре составляет около 50 мкг/кг. в почвах природное содержание ртути обычно принимается в среднем равным 10 нг/кг, однако в загрязненных районах значения концентраций ртути могут быть на два-три порядка выше. Различные соединения ртути в почвенной среде находятся в состоянии динамического равновесия, в котором значительную роль играют обусловленные присутствием микроорганизмов процессы метилирования неорганических производных ртути и деметилирования метилртутных соединений. Образование метильных производных ртути приводит к существенному возрастанию летучести.

    Ртуть в живых организмах

    Ртуть попадает в растения в основном через атмосферу. Ртуть, поступающая из атмосферы в виде паров, сорбируется хвойными растениями и прочно удерживается в хвое. Миграции в другие органы растения при этом не происходит. Согласно действующим в РФ санитарным нормам ПДК соединений ртути в сельскохозяйственных растениях (картофель, овощи, зерновые) утвержден на уровне 0,02–0,03 мг/кг. В то же время Российские исследования показали, что органические и неорганические производные ртути при таких концентрациях вызывают у растений различные негативные экотоксические эффекты – ингибирование клеточного дыхания, понижение ферментной активности и др.

    Одним из наиболее ярких примеров воздействия ртути на живые организмы и человека является печально известный случай массового отравления ртутью в Японском городе Минамата. В специальном исследовании было установлено, что болезнь Минамата обусловлена экотоксикологическими эффектами метилртутных соединений, образующихся в водных экосистемах при биологическом и химическом метилировании неорганических производных ртути. При этом бионакопление соединений ртути в морской биоте достигает значительных уровней. В заливе Минамата концентрации ртути составляли: в крабах – 35,7 мг/кг, в рыбе – 20,0 мг/кг, в креветках – 5,6 мг/кг при японском нормативе 0,4 мг/кг.

    Рыбы Братского водохранилища (плотва, карась, лещ и окунь) также содержат значительные количества ртути – от 2 до 6 мг/кг, что, по мнению сибирских специалистов, обусловлено значительным загрязнением ртутью и ее соединениями донных отложений этой водной экосистемы. По мнению комитета по охране окружающей среды Иркутской области, ответственными за это загрязнение являются промышленные предприятия Иркутска, Ангарска, Усолья-Сибирского и Зимы, некоторые из которых за последние 20–30 лет сбросили со сточными водами по 1,5–2,0 тысяч тон ртути.

    Пресноводные рыбы (голец, налим и сиг) в арктических водах России содержат ртуть на уровне 0,01 мкг/г сырой массы (отметим для сравнения, что соответствующие значения для вод Норвегии, Финляндии, Гренландии и Канады составляют 0,25, 0,32, 0,99 и 2,49 мкг/г).

    В хищных птицах России уровень содержания ртути выше, чем в птицах, питающихся только растительным кормом. Концентрации ртути у тюленей и китов нередко превышают 0,5 мкг/г мышечной ткани (особенно у старых особей). Из самых высоких (до сих пор полученных) значений следует отметить концентрации ртути в печени кольчатых нерп из западных районов канадской Арктики (205 мкг/г) и печени китов у Фарерских островов (280 мкг/г). Что же касается белых медведей, то в их мехе содержание ртути колеблется от 1,6–1,7 мкг/г (в устье лены и на острове Врангеля) до 18,5 мкг/г в заливе Амундсена (опять же у северного побережья Канады, вероятно, как следствие существования в этом регионе естественных геологических источников). Следует отметить, что биоаккумуляция ртути обычно увеличивается с ростом температуры в пределах нормальных физиологических процессов, как это показано, например, для моллюсков.

    Читайте также: