Hg свойства
Элемент второй группы периодической системы.
Атомный номер 80,атомная масса 200,59.
Блестящий серебристо-белый металл, единственный жидкий металл при комнатной температуре (температура плавления минус 38,9 0С,температура кипения - 357,3 0С). Плотность ртути - 14,2 г/см3.
Hg применение
Ртуть используется человечеством уже более 4000 лет. Так,в древних Индии и Китае (за 2000 лет до н.э.) были известны ее лечебные свойства, а также способность ртути растворять золото и серебро.
В средние века в лабораториях алхимиков ртуть являлась одним из важнейших реактивов (считалась составной частью всех металлов). В это время она использовалась в медицине, при производстве зеркал, а также для извлечения золота и серебра при амальгамации руд.
Hg применение
В настоящее время ртуть широко применяется при изготовлении контрольно-измерительной аппаратуры (термометры, барометры, манометры, полярографы и др.), вакуумных насосов, ртутных ламп, переключателей, выпрямителей и взрывателей. Используется она также в качестве жидкого катода, в производстве едких щелочей и хлора электролизом, служит катализатором при синтезе уксусной кислоты, по прежнему применяется при амальгамации золота и серебра.
Различные соединения ртути используются в качестве компонента красок для судов (в целях борьбы с обрастанием молюсками ), а также в сельском хозяйстве (протравители семян и гербициды в некоторых развивающихся странах). Используют ее сейчас в нефтеперерабатывающей промышленности в целях регулирования температуры технологических процессов. Ртуть находит применение при производстве взрывчатых веществ.
Несмотря на токсичность ртути и ее соединений, что служит сдерживающим фактором ее производства, объем мировой добычи в последнее время превысил 10000 т в год
Hg распространение
Постоянное присутствие ртути в сульфидных образованиях в повышенных количествах создает дополнительные экологические проблемы при металлургической переработке руд цветных и редких металлов. Ртуть необходимо извлекать попутно с цветными и редкими металлами, даже если это и невыгодно экономически, чтобы не допустить выброса ртути в атмосферу.
Обычный обогатительный комбинат, перерабатывая в сутки сотни тонн сульфидных руд, приводит попутно к возгонке сотни грамм ртути
Hg распространение
В настоящее время большое количество ртути, попадающее в атмосферу, имеет техногенное происхождение (за счет металлургической переработки руд, коксохимического производства, нефтехимической переработки, а также за счет сжигания угля и других видов топлива). При сжигании каменного угля в атмосферу поступает в год сотни тонн ртути, что превышает все ее естественные выбросы.
Hg распространение
Различное количество ртути накапливается в зависимости от места выращивания животных. Так, в промышленном регионе Липецкой области в 3 раза больше ртути, чем в сельскохозяйственных зонах Семипалатинской, Ленинградской, Нижегородской и Московской областей.
В почве на расстоянии 3 км от предприятия по получению и переработке металлической ртути ее содержится более 2 мг/кг, что больше в 20 раз в сравнении с содержанием его в почве на расстоянии 15 и 40 км от рудника. Примерно такая же закономерность в содержании ртути в растениях, выращенных на разном расстоянии от предприятия по переработке ртути.
Hg источники поступления в окружающую среду
получение ртути и ртутьсодержащих веществ;
сжигание органического топлива;
цветная металлургия;
коксование угля;
производство хлора и соды;
сжигание мусора.
В сельском хозяйстве ртутьорганические фунгициды использовались более полувека. В бывшем СССР ртутьорганические фунгициды применяли для предпосевного протравливания семян с 1930 г. до 1996 г.
В настоящее время ртутные фунгициды запрещены для использования в сельском хозяйстве Российской Федерации, но еще возможно поступление партий импортного зерна, обработанного ртутьорганическими соединениями
ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ В ОРГАНИЗМ
В организм животных и человека ртуть и ее соединения могут поступать через :
желудочно-кишечный тракт
дыхательные пути
кожу.
ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ В ОРГАНИЗМ
Основным путем поступления ртутьсодержащих соединений в организм животных и человека является алиментарный путь, когда ртуть поступает в организм постоянно в небольших количествах. Источником ртути являются пищевые продукты, и в первую очередь - рыба и мясопродукты. Различные органические соединения ртути, находясь в незначительных количествах в мясе и мясопродуктах, при их постоянном употреблении в пищу постепенно накапливаются в организме человека до токсического уровня.
Источником отравления человека и животных может стать протравленное ртутьорганическими соединениями зерно, в этом случае интоксикация человека ртутью идет по следующей пищевой цепочке: протравленное зерно - мясо животных – человек или протравленное зерно (мука) - человек.
Примеры отравлений
В 1971 году в Ираке было зарегистрировано отравление 6350 человек (из них 459 умерло), в результате поедания хлеба, выпеченного из протравленных ртутными фунгицидами пшеницы и ячменя.
Массовое отравление свиней произошло в совхозе «Искра» Волгоградской области в 1972 году. Отравление около 4 тыс. животных наступило после кормления зерном, которое хранилось на том же складе, где и протравленная гранозаном пшеница, предназначенная для посева. Первые признаки проявились у свиней спустя 35 дней после включения в рацион такого зерна. При исследовании мускулатуры, печени и почек от вынужденно убитых и павших животных во всех пробах было установлено содержание ртути от 22 до 48 мг/кг (при естественном уровне содержания 0,03 мг/кг).
Примеры отравлений
Ртутная интоксикация обычно описывается по болезни Минамато (город на острове Кюсю, где химкомбинат сбрасывал в море воды, содержащие ртуть). В результате биопревращений её планктоном образовывалась метилртуть, накопившаяся затем в большом количестве в тканях промысловых рыб и молюсках. Употребление в пищу морепродуктов, выловленных вблизи химкомбината, привело к гибели 50 человек, а сотни - получили тяжелые психо-паралитические заболевания.
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
Соединения ртути, как и другие металлосодержащие вещества, попадая в организм животных и человека, оказывают как местное, так и общее действие.
Местное действие заключается во взаимодействии ртути с белками с образованием альбуминатов. В зависимости от концентрации поступившего ртутьсодержащего вещества, могут образовываться:
растворимые альбуминаты (вяжущее действие),
труднорастворимые альбуминаты (раздражающее действие)
нерастворимые альбуминаты (прижигающее, некротическое действие).
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
Ртуть, и особенно, ее органические соединений, являются тиоловыми ядами, и в механизме их токсического действия основную роль играет способность вступать во взаимосвязь со свободными сульфгидрильными группами. Ртутные соединения, взаимодействуя с SH-группами клеточных белков, изменяют активность ферментных систем, уменьшая количество свободных SH-групп, т.е. блокируют активные радикалы аминокислот, тем самым, нарушая структуру и функцию протеинов.
В основе патогенеза ртутных интоксикаций лежит нарушение белкового синтеза на разных его стадиях, вплоть до генетических нарушений. Этим объясняется появление характерных изменений в центральной нервной системе, периферических нервных образованиях, сердце, сосудах, органах кроветворения, периферической крови, печени, почках, иммунобиологическом состоянии организма.
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
В ходе биохимических исследований удалось установить, что метилртуть - рибосомальный яд. Под влиянием токсиканта нарушается включение аминокислот в структуру синтезируемых нервными клетками белков. Ртуть характеризуется высоким сродством к SH-группам. Из 120 рибосомальных сульфгидрильных групп примерно половина имеет функциональное значение для реализации процесса белкового синтеза. Находясь в активном состоянии, эти группы наиболее активно вступают во взаимодействие с токсикантом
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
Установлена определенная зависимость между структурой различных ртутьорганических производных и степенью их токсичности для теплокровных животных. Особенно токсичны метил- и этилртутные соединения по сравнению с фенилртутными, так как они дольше задерживаются в организме, легче проходят через плацентарный и гематоэнцефалический барьер.
Элементарная ртуть, попав в желудок, взаимодействует с натрием хлоридом, в результате чего образуются хлоральбуминаты, которые относительно быстро всасываются и проникают в кровь, где атомы ртути адсорбируются белковыми молекулами, в том числе и на поверхности эритроцитов, с которыми разносится по всему организму. Постепенно эта связь разрушается, и атомы ртути проникают в различные клетки, где и проявляется их токсическое действие.
Ртутьорганические пестициды оказывают не только непосредственное токсическое действие, но и обладают отдаленным последействием, вызывая эмбриотоксическое, гонадотоксическое, мутагенное, тератогенное и канцерогенное действие.
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
Острая интоксикация неорганическими и органическими соединениями ртути сопровождается развитием некроза эпителия проксимального отдела почечных канальцев и почечной недостаточности, развитием острого или хронического гломерулонефрита.
Ртуть связывается с ферментами клеточных мембран, содержащими сульфгидрильные группы в молекуле и участвующими в реабсорбции натрия, угнетая их активность.
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
При длительном поступлении в организм небольших количеств ртутьсодержащих веществ они вызывают уменьшение количества эритроцитов и гемоглобина, лейкоцитоз, распад лимфоидных клеток в селезенке и лимфатических узлах, что снижает общую резистентность организма.
Наличие у некоторых органических соединений ртути этилового радикала обусловливает поступление ртути в липидосодержащие ткани, в частности в разные отделы головного мозга, сравнительно быстро нарушая функции ЦНС и вегетативной иннервации.
Ртуть в таких случаях депонируется неодинаково в разных отделах головного и спинного мозга. Больше всего ее было выявлено в коре головного мозга (около 0,5 мг/кг), примерно в 4 раза меньше - в продолговатом мозге, в остальных отделах мозга - от 0,25 до 0,35 мг/кг, в спинном мозге - 0,1 мг/кг.
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
Ртуть вызывает очаговую дегенерацию нейронов гранулярного слоя мозжечка и коры головного мозга, особенно зрительных областей.
Введение ртути крысам в дозе 7,5 мг/ кг в течение 8 дней приводит к поражению нейронов. Появляются признаки дегенерации нейронов, фрагментоза нервных волокон на всём их протяжении.
Поражаются волокна, формирующие как нервные стволы, так и проводящие пути спинного мозга. Причем деструктивные процессы захватывают как задние, так и передние отделы головного мозга.
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
Ртуть является выраженным тератогеном для экспериментальных животных.
Хлорид ртути вызывает аборты.
Ртуть обладает способностью проникать через плацентарный барьер. Повышенное содержание ртути в плаценте и тканях плода обнаружено при обследовании женщин стоматологов, имевших контакт с ртутными амальгамами.
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
Метилртуть вызывает серьёзное поражение мозга плода, особенно в области коры мозжечка и конечного мозга.
Глубина нарушений зависит от сроков беременности. Особенно опасно воздействие ртути во втором и третьем триместре беременности.
Некоторые проявления патологических изменений выявляются сразу после рождения, другие, спустя несколько месяцев. Основные симптомы поражения: гипотония, микроцефалия, нарушение движения глазных яблок (нистагм, стробизм), плохое развитие, нарушение роста зубов.
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
Чувствительность разных видов животных к ртутьорганическим соединениям неодинакова: ЛД50 этилмеркурхлорида составляет:
для белых мышей - 26-36,3 мг/кг;
для крыс - 36,4 - 54,5 мг/кг;
для крупного рогатого скота - 18,0 - 24,0 мг/кг;
для кур - 50 мг/кг.
ТОКСИКОКИНЕТИКА И ТОКСИКОДИНАМИКА
При исследовании свыше 15 тыс. проб органов и тканей животных разных видов (крупный и мелкий рогатый скот, свиньи, северные олени, лошади), а также у морских животных и пушных зверей установлена прямая зависимость между накоплением обшей ртути и возрастом животных. Так, у крупного рогатого скота в возрасте 2-3 лет содержание ртути примерно в 2-3 раза меньше, чем у животных старше 8-10 лет.
В случае длительного поступления в организм овец с кормом незначительных количеств ртутьсодержащих веществ они накапливаются в шерстном покрове в гораздо больших количествах, чем в почках (в 1,3-2,8 раза).
Ртутьсодержащие вещества, в случае отравления, у лактируюших животных выделяются с молоком.
КЛИНИЧЕСКАЯ КАРТИНА ОТРАВЛЕНИЙ
При острой интоксикации различают 3 стадии:
1 - кратковременное возбуждение, повышение двигательной активности;
2 - состояние угнетения, адинамии;
3 - появление судорог, парезов, которые переходят в параличи, заканчивающиеся смертью.