Цивилизация
Насколько и чем опасна ртуть? С одной стороны, справочники подсказывают нам, что по степени опасности ртуть относится к первому классу (чрезвычайно опасное химическое вещество). Ртуть и ее соединения поражают нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, при вдыхании — дыхательные пути (а проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании паров, не имеющих запаха). Более того, органические соединения ртути (например, метилртуть) намного более токсичны, чем неорганические, прежде всего из-за их липофильности (высокой степени сродства к органическим веществам) и способности более эффективно взаимодействовать с элементами ферментативных систем организма. С другой стороны, кто из нас не разбивал бытовой ртутный термометр? Вроде бы ничего страшного в том, чтобы собрать шарики ртути с пола, нет. Действительно, все дело в длительности воздействия и концентрации вещества. Кроме того, «видимая» ртуть в градуснике – не главный источник опасности для человеческого организма, чаще он получает опасный металл незаметно – с пищей.
Для окружающей среды ртуть действительно очень опасна, прежде всего потому, что здесь речь идет именно о постоянном воздействии. Сильнее всего страдают от загрязнений водоемы, поскольку в результате деятельности населяющих дно микроорганизмов происходит образование в воде и токсичной метилртути, того самого ртутьорганического соединения, представляющего самую серьезную угрозу живым организмам. А водных обитателей «поедают» люди, продолжая цепочку загрязнения ртутью.
Однако экологические системы водоемов (в первую очередь соленые и пресноводные) сильно отличаются друг от друга. Традиционно считается, что больше всего от выбросов ртути страдают реки и озера, так как концентрация ядовитых отходов в них гораздо выше.
Новое исследование, опубликованное в Nature Geoscience, показало, что
моря и океаны гораздо больше страдают от заражения ртутью, чем пресноводные водоемы: этому способствует соленая вода.
Ртуть накапливается в организмах тунца, скумбрии и других хищных рыб, занимающих высшую ступень в пищевых цепях океана. Человек, употребляющий в пищу такую рыбу, подвергает свое здоровье очень серьезному риску.
Виной всему та же метилртуть. Цепь ее химических превращений в пресной и соленой воде различна. В пресной воде катион [CH3Hg]+ соединяется с органическими соединениями и сохраняет липофильность – по сути, это синоним гидрофобности (низкого сродства к воде). Таким образом, производные метилртути в пресной воде малорастворимы, им сложнее «проникнуть» в организм живых существ.
Соленая вода богата собственно хлоридом натрия NaCl, в воде диссоциирующем на ионы натрия и хлора.
Метилртуть легко соединяется с хлорид-ионами, полученная соль гидрофильна и легче растворяется в воде, откуда ее потребляют морские обитатели.
«Самый простой путь, предусмотренный природой для детоксикации метилртути, — это облучение солнечным светом. Когда катион соединен в пресной воде с органическими анионами – останками разлагающихся растений и животных, – солнечный свет легче разрушает метилртуть. А в морской воде органический катион и неорганический хлорид-анион образуют очень стабильную соль, которая не разлагается на солнце. Морские животные потребляют ртуть именно в форме этой соли», — объяснила первый автор исследования профессор Хайлин Су-Ким из частного исследовательского Университета Дьюка (Дарем, Северная Каролина, США).
Метилртуть – сильный нейротоксин, накапливающийся в организме и ведущий к дисфункции почек, неврологическим расстройствам и даже смерти. Эмбрионы, подвергшиеся действию метилртути, впоследствии страдают неврологическими заболеваниями и сниженной способностью к обучению.
Рыбы и моллюски по своей природе склонны накапливать метилртуть в своих внутренних органах и являются главным источником ртутного заражения людей.
«Недавнее эпидемиологическое исследование показало, что ситуация с отравлением ртутью очень серьезная. В США до 8% женщин страдают повышенным уровнем ртути в организме. В принципе, это естественно – человек находится на вершине пищевых цепей, поэтому вся ртуть, поглощаемая живыми организмами, оказывается в нас», — отметила Су-Ким.
Результаты исследования показывают, что ученые и правительства разных стран должны в большей степени концентрировать свои усилия на борьбе с ртутным загрязнением океанов, а не рек и озер – оно несет большую угрозу здоровью людей, считают авторы работы.
Причина этого именно в большем «сродстве» ртути в морях к живым организмам и, как следствие, более сильном ее накоплении в тканях морских рыб, несмотря на заметно меньшие концентрации по сравнению с пресной водой.
Ртуть поступает в окружающую среду по нескольким каналам: это промышленные процессы сжигания угля и очищения золота и других цветных металлов, а также извержения вулканов. Вся ртуть атмосферы оседает на поверхность Земли, а значит, в большей степени в океан. Поэтому он особенно сильно нуждается в мерах по предотвращению загрязнения.