Как известно, при комнатной температуре ртуть является жидкостью. В результате происходит постоянное и непрерывное испарение атомов с ее поверхности. Ртуть в газообразном состоянии может месяцами задерживаться в атмосфере, со временем, постепенно,  она совершает круговорот и возвращается в почву, выпадая вместе с дождевой водой. Даже находясь в твердом агрегатном состоянии или в сплавах с другими металлами атомы ртути постоянно улетучиваются в атмосферу. О том, какое влияние ртуть оказывает на организм человека, мы поговорим в этой статье.

Ртуть — переходный металл, в природе образует целый ряд минералов, и в то же время находится в природе в самородном виде. Это редкоземельный элемент, его средняя концентрация 0,08 частей на миллион. Во сравнению с обычными породами, ртутные руды во многих случаях более концентрированны, это объясняется тем, что ртуть плохо вступает в химические соединения с элементами, которые имеют наибольшее распространение в земной коре. В наиболее богатых ртутью рудах содержится до 2,5 % ртути. По известным 23-м месторождения ртути в России, промышленные запасы ртути составляют 15,6 тысяч тонн. Ртуть практически не растворяется в воде. Однако пары ее проходят сквозь слой воды. Ртуть взаимодействует со многими металлами, образуя амальгамы. Обычно хранение и транспортировку ртути производят в стальных баллонах или толстостенных стеклянных емкостях.

Рис. 1 Шарики ртути на доске

Вплоть до XX века выбросы ртути в атмосферу и обеспечивали и её осаждение выпадение из атмосферы в виде осадков, составляло около 4 нг на литр воды при температуре ноль градусов. Примерно половина всех выбросов ртути в атмосферу обеспечивается природными источниками: вулканами и пожарами. Остальные 50 % — последствия техногенной деятельности человека: выбросы ТЭЦ в результате работы  на различных углях составляет 65 % от всего объёма выбросов, выплавка благородных и цветных металлов - 17,8 %, производство строительных материалов в частности цемента - 6,4 %, используемые методы утилизации, в том числе и сжигание мусора - 3 %, при производстве соды - 3%, производство металлов (стали и чугуна) - 1,4 %. Ртуть получают сжиганием сульфида ртути (киновари).

РТУТЬСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Ртуть и ее соединения применяются во многих отраслях народного хозяйства: технике, химической и фармацевтической промышленности, в медицинской практике. Известное соединение каломель, буквально переводится с греческого как красивый (καλός) и чёрный (μέλας) Hg2Cl2 — редкий минерал, относится к классу галогенидов, является хлоридом ртути (I), применяется в пиротехнике. 

Очень токсичным является хлорид ртути (II), называемый сулемой, ранее применялась и использовалась в медицине  как дезинфицирующее и противомикробное средство: наружно в виде мазевых форм при заболеваниях роговицы глаза, бленнорее, а также применялось местно  для профилактики и лечения венерических заболеваний. В  некоторых случаях использовалось для применения внутрь как желчегонное средство. В силу токсичности настоящее время в медицинской практике вытеснен более современными препаратами.

Необходимо сказать, что ртутная мазь или ртутные мази является собирательным названием ряда лекарственных препаратов, которые содержат, в том или ином проценте, ртуть или соединения ртути с другими металлами. Именно из - за очень высокой биологической активности ртути и её соединений - способности  инактивировать сульфгидрильные группы ферментов, её и использовали в качестве лекарственного средства уже с древнейших времён. Термин антисептическое действие был введён 265 лет назад английским врачом Дж. Принглом, который описал его у хинина. Этот термин подразумевает ряд последовательных мероприятий, которые направлены на уничтожение микробной флоры в ранах, в очагах воспалений, а та же в организме в целом при помощи различных методов и способов: механические и физические, а так же применение различных биологических факторов и химических веществ. Естественно, что древние врачи не осознавали действие ртути и её соединений именно в таком плане, как комплекс мероприятий, но знания, накопленные империческим путём, показывали эффективность применения мазей содержащих ртуть и её соединений. К сожалению отдалённые последствия токсического действия ртути на организм врачи того времени не могли оценить ввиду отсутствия способов и методов такой диагностики.

В древнюю Русь, применение соединений ртути при лечении эпидемических заболеваний пришло из Индии - "ртутные мазуни" использовали при лечении кожных заболеваний, а так же как одно из эффективных средств избавления от кожных паразитов, метод дошедший до наши дней - Unguentum Hydrargyri cinereum  (мазь ртутная серая). Препарат применяющийся наружно, обладающий антисептическим и противовоспалительным действием. Показания к применению: паразитарные заболевания (фтириаз - педикулёз вызываемый лобковой вошью). Мазь состоит (расчёт на 100 г ): очищенного животного жира — 60,0 г, концентрированной ртутной мази — 35,7 г, ланолина безводного — 4,3 г. Можно сравнить рецепт - пропись из древних индийских ведийских текстов - мазь готовили методом перетирания серы, металлической ртути и животного жира.

Амидохлорид ртути является действующим компонентом некоторых косметических средств применяемых постепенного шелушения. При таком методе применяются мази или косметические средства содержащие бодягу и амидохлорную ртуть.

В ветеринарии мази содержащие ртуть применяются как наружные средства при паразитарных заболеваний кожи.

Применяется в технологиях чернения и травления стали, для производства каломельных электродов, применяется как катализатор органических реакций, для производства некоторых видов чернил, а так же для обработки деревянных стройматериалов. Сулема, как и многие другие органические соединения ртути, применяется в сельском хозяйстве, с её помощью производят протравливание семян (посевного материала) при хранении и широко используются в качестве пестицидов.

Нитрат ртути используется в кожевенной промышленности, при производстве фетровых шляп и для отделки меховых изделий, в химической промышленности для серебрения зеркал и получения других соединений ртути. По токсичности нитрат ртути сопоставим с токсичностью сулемы.

На производствах где в технологическом цикле применяются ртуть и её соединения у рабочих, занятых в цикле производства, часто наблюдались психические нарушения.

На сегодняшний день в повседневной жизни мы сталкиваемся с ртутью обычно в таких случаях:

• вставляя зубные пломбы, содержащие амальгаму (Рис 2),

• используя вакцины, в составе которых содержится мертиолят,

• при употреблении в пищу морепродуктов,

• при использование приборов содержащих ртуть (ртутьсодержащие лампы, градусники, батарейки и т. п.)

В стоматологи применение амальгам в наше время обусловлено тем, что до настоящего времени это соединение является одним из наиболее прочным и устойчивым пломбировочным материалом и применяется в врачами - стоматологами уже более века. За столь длительный период составы амальгам претерпели многие и существенные изменения. В современной стоматологии применяется медная и серебряная амальгама с целью воспрепятствовать бактериальному загрязнению. Элементарная ртуть, постепенно освобождаясь из амальгамы зубных пломб, вдыхается и  поглощается легкими, как правило в 80 % случаев и аккумулируется в организме.

Амальгамы — это сплавы ртути (жидкие или твердые) с другими металлами. Такие сплавы применяют в технологии золочения металлических изделий, в производстве зеркал, для извлечения некоторых металлов из руд, при холодной сварке в микроэлектронике.

При производстве вакцин, на одном из технологических этапов, добавляется тимеросал, который в своём составе содержит 50% метил ртути. Метилртуть — белое порошкообразное вещество, имеет характерный запах серы, является органическим соединением ртути ароматического ряда. В производстве фармацевтических препаратов мертиолят получил широкое распространение в силу ярко выраженных антисептических, бактерицидных, фунгицидных свойств. Используется как консервант в вакцинах, препаратах иммуноглобулинов (антител), антидотов (противоядиях), кожных пробах на аллергию, в некоторых препаратах для глаз и слизистой носа, а также в красках для татуировки.

Имеет высокую токсичность, проявляет себя как канцероген, мутаген, тератоген. Мертиолят крайне опасен при попадании в организм. Пути проникновения в организм: ингаляционно, через кожные покровы или с пищей. Для мышей при подкожном введении средняя летальная доза (LD50) составляет 66 мг/кг и всего лишь меньше на 21 мг/кг  при внутривенном введении - 45 мг/кг.

В большинстве вакцин используемых в Российской Федерации мертиолят содержится в незначительной концентрации 1:10000. Соответственно, в прививочной дозе, которая составляет 0,5 мл вакцины, содержится незначительный объём мертиолята — 0,05 мг

Рыба, как и многие морепродукты содержат другую, но не менее опасную, органическую форму ртути, которая явилась причиной массовых отравлений — метилртуть. Промысловая рыба и моллюски получают эту форму из планктона, который включён в их пищевую цепочку. Планктон, в свою очередь, это соединение синтезирует из извлеченной из моря неорганической ртути. Такова этиология возникновения отравлений морепродуктами.

ПОВРЕЖДЕНИЯ МОЗГА ПРИ ОТРАВЛЕНИИ РТУТЬЮ

Согласно исследованиям, степень и тяжесть повреждений мозга и сердца определенной дозой ртути зависят от многих факторов: возраста, пола и генетически обусловленной способности человека выводить ртуть и её соединений из организма. Более восприимчивы к определенной дозе ртути маленькие дети, поскольку их мозг в стадии развития, а также мужчины по причине того, что мужской гормон тестостерон значительно усиливает ее нейротоксичность. Однако, наиболее выраженным фактором оказывается то, что человек обладает генетически запрограммированной способностью выведения ртути из организма. Установлено, что мозг человека содержит определённые ферменты, которые помогают удалению опасных веществ. Такие ферменты, помогающие удалять атомы ртути из мозга, установлены трёх видов: АРО-Е2 (удаляет два атома ртути) АРО-ЕЗ (удаляет один атом), АРО-Е4 (не удаляет атомы ртути).

Американские исследователи помещали пломбы из амальгамы, содержащих радиочип, в зубы овец и с помощью сканнера удалось определять концентрацию ртути, которая улетучивалась. Выяснилось, что основная масса атомов ртути, испаряется через нос. При испарении они проходили путь вдоль обонятельного нерва к непосредственно в область гиппокампуса, органа, контролирующего память, а также  проникали в другие важные области мозга.

В других исследованиях крысы получали ртуть в таких концентрациях, которые были аналогичны вдыхаемой концентрации людьми из пломб имеющих в составе амальгаму. Через некоторое время у таких крыс были определены патологические маркеры болезни Альцгеймера.

По наблюдениям ученых-генетиков, гены, полученные от родителей, определяют два фермента, продуцируемые организмом. Люди, получившие по наследству два фермента АР0-Е4 (и, следовательно, не имеющие ни АРО-Е2, ни АРО-ЕЗ генов), имеют 80-и процентную вероятность заболеть болезнью Альцгеймера. Первые симптомы болезни: люди испытывают затруднения при необходимости концентрации внимания, а так же происходит потеря памяти различной степени, что в дальнейшем приводит к разрушению психики. Согласно проведённым исследованиям, у страдающих аутизмом детей в мозге наблюдается доминирование именно ферментов АР0-Е4.

 Рис. 2 Одни из самых популярных пломб в свое время -амальгама. Пломба амальгама включает в свой состав смесь твердых металлов и ртуть. Ртуть использовалась из-за свойства растворять металлы. Таким образом пломба заполняла кариозную полость и затвердевала в ней.

У людей страдающих болезнью Альцгеймера  наблюдается уменьшение мозга и его структур на 25 %. При обследовании обнаружены патологические признаки, которые исключительно характерны для этой болезни  (амилоидные бляшки, нейрофибриллярные узелки и фосфорилированные тау-белки). В одном из проведённых экспериментов, клетки мозга, выращенные в лабораторных условиях, подвергались воздействию наномолярными дозами ртути (3,6 х 10-10 моль), при дальнейшем исследовании были обнаружены такие же три, вышеуказанные патологические признаки, характерные для болезни Альцгеймера. В независимом, другом исследовании в мозге людей имевших много пломб, в состав которых входила амальгама (Рис. 2), было обнаружено такое же количество ртути. Установлено, что основным источником ртути в мозге взрослых людей, является амальгама из зубных пломб. В зубной пломбе среднего размера из амальгамы содержится 750 000 мкг ртути, при этом каждый день высвобождается приблизительно 10 мкг. Это ничтожно малые количества, но как было уже сказано, ртуть и её соединения могут накапливаться в организме человека.

ОСОБЕННОСТИ ОСТРЫХ И ХРОНИЧЕСКИХ ОТРАВЛЕНИЙ РТУТЬЮ

Острое отравление ртутью возникает при массированном попадании ртути или её соединений в организм человека через верхние дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, а так же проникновение через кожные покровы. Морфологически интоксикация проявляется в виде множественных, массивных некрозов в желудке, толстом кишечнике и острого тубулярного некроза почек - нарушение функции почек с резким снижением процессов реабсорбции и фильтрации, которые приводят к расстройству водного, электролитного,  азотистого и других видов обмена. Появляется резко выраженная отёчность. До настоящего времени не отмечалось и не выявлено никаких характерных повреждений головного мозга от воздействия соединений ртути.

Рис. 3 Металлическая ртуть находится в медицинских термометрах, содержание до 2 гр

Хроническая интоксикация ртутью, в отличии от острой, клинически имеет более характерные изменения. Возникает гиперсалевация - обильное слюновыделение, меняется цвет десён, т. к. ртуть, скопившаяся у краёв десен, вызывает гингивит с дальнейшим развитием пародонтита, проявляется как кровоточивость, расшатыванием и выпадением зубов. Часто развивается хронический гастрит, сопровождающийся изъязвлениями слизистой, нарушается работа почек.

Металлическая ртуть (Hg) находится в медицинских термометрах - 2 гр (Рис.  в каждом, в некоторых других медицинских приборах - аппарат Рива-Роччи, где индикатором артериального давления служил ртутный манометр,  ртутьсодержащих электрических элементах, зубных пломбах. Одновалентная (Hg+) и двухвалентная (Hg2+) ртуть входит в состав очень многих органических и неорганических соединений, которые представляют собой соли и окиси. Все эти три формы, металлическая, одно-, и двухвалентная ртуть ядовиты, но в различной степени.

В природе расппад органических соединений ртути до неорганических происходит медленно. Неорганические соединения ртути могут постепенно превращаться водными и почвенными микроорганизмами в органическое соединение - метилртуть. Иногда такие соединения ртути могут накапливаться в опасных для здоровья концентрациях в рыбе, особенно в таких видах как меч-рыба и тунец

Именно употребление море продуктов, зараженных ртутью, попавшей в прибрежные воды из промышленных отходов предприятий, привело в 1955 году к массовому ртутному отравлению в небольшом японском прибрежном городе Минамата.

Рис. 4 Аппарат Рива – Роччи (ртутный сфигмоманометр) для определения артериального кровяного давления.

По официальным данным японского Национального института по изучению болезней, причиной массовых отравлений было употребление большого количества рыбы и моллюсков, зараженных метилртутью, которая сбрасывалась в залив Минамата. Болезнь эта не является инфекционной или генетической. Морские организмы, которым ядовитые соединения не наносили вреда, являлись аккумуляторами смертельных доз соединений ртути и их передатчиками. Официально болезнь Миномата была установлена в 1956 году и только спустя 12 лет, в 1968-м году национальное правительство решилось объявить, что ответственной за эти массовые отравления является фирма «Чиссо Ко., Ltd». При массированном попадании в организм метилртуть главным образом и в первую очередь воздействует на центральную нервную систему. Симптомами являются онемение верхних и нижних конечностей и их слабость, дрожание рук, ног и даже всего тела - ртутный тремор, быстрая и хроническая усталость, головные боли, повышенная возбудимость, звон в ушах, нарушение периферического (бокового) поля зрения, т. е. его сужение до небольшого островка в центральной области, ощущение видения окружающего мира, через трубку малого диаметра, потеря слуха, неуклюжие движения - нарушение координации, дизартрия - нечленораздельная речь, пульс неустойчивый, тахикардия. В тяжёлых случаях отравления, некоторые из жертв болезни Минамата, охватившей город, сходили с ума и умирали в течение месяца. При хроническом течении заболевания симптомы этой болезни - частая и практически постоянная усталость, снижение работоспособности, головные боли,  потеря и отсутствие вкуса и обоняния, ухудшение памяти и забывчивость, не смертельны, однако чрезвычайно осложняют и  затрудняют  повседневную жизнь.

Неорганические соединения ртути.

Такие соединения достаточно легко всасываются через кожу и в желудочно-кишечный тракт. При попадании в значительных дозах повреждают стенки кишечника, что приводит к еще большей интенсификации процесса проникновение. После всасывания происходит распад с образованием металлической и двухвалентной ртути. Благодаря строению и химическим особенностям неорганических соединений, лишь незначительное количество ртути проходит через гематоэнцефалический барьер. В основном же она выводится из организма или накапливается в почках.

Органические соединения ртути.

Эти производные ртути очень токсичны, особенно метилртуть, являются летучими и легко проникают через легкие. При вдыхании паров ртути наблюдаются симптомы острого бронхита и пневмонии. При попадании в желудок (например, с зараженными морепродуктами) они легко всасываются. Органические соединения являются жирорастворимыми. Именно липидорастворимость метилртути обуславливает её высокую токсичность, даже при попадании в организм человека в малых дозах. Это свойство обеспечивает достаточно легкое проникновение через биологические мембраны, попадать в головной и спинной мозг, а так же в периферические нервы. Такие соединения, у беременных женщин,  пересекают плацентарный барьер и накапливаться в плоде. Метилртуть может попадать и в грудное молоко кормящих матерей и накапливаться до опасного уровня в крови у детей. Метилртуть, попадая в нервные клетки ЦНС производит их полную деструкцию и этот процесс практически необратим. Требуется чрезвычайно длительное лечение с целью хотя бы уменьшения или снижения последствий.

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ НОРМЫ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТИ

Предельно допустимые концентрации или уровень загрязненности металлической ртутью и ее парами:

- населенные пункты (среднесуточная) — не выше 0,0003 мг/м3;

- жилые помещение (среднесуточная) — не выше 0,0003 мг/м3;

- воздух в рабочей зоне (максимальная разовая) — не выше 0,01 мг/м3;

- воздуха в рабочей зоне (среднесменная) — не выше 0,005 мг/м3;

- сточные воды (промышленные, для неорганических соединений) — 0,005 мг/мл;

- водные объекты культурного и хозяйственно-питьевого водопользования — не выше 0,0005 мг/л;

- рыбохозяйственные водоемы — не выше 0,00001 мг/л;

- морские водоемы — не выше 0,0001 мг/л;

- в слоях почвы —  не выше 2,1 мг/кг.

ЛЕЧЕБНЫЕ МЕРОПРИЯ ПРИ ОТРАВЛЕНИЯХ РТУТЬЮ

При интоксикации ртутью или ртуть содержащими соединениями терапия должна быть комплексной и дифференцированной и учитывать выраженности и особенности патологического процесса. При острой интоксикации проводится экстренная госпитализация, при хронических интоксикациях стационарное лечение обеспечивается в начальных стадиях в дальнейшем проводится амбулаторное или санаторное лечение. В случае выявления профессионального отравления работника необходимо перевести на другие виды работу.

В терапии при отравлении ртутью применяются симптоматическое лечение основные лекарственные препараты: унитиол, таурин, метионин, димеркаптопропансульфонат натрия, димеркаптосукциновая кислота, аллитиамин.

В случае появления признаков отравления ртутью в быту или на предприятии, для оказания квалифицированной помощи, необходимо вызвать медицинских работников. До прибытия врачебной бригады пострадавшему необходимо несколько раз провести промывание желудка водой,  предварительно добавив активированного угля -  20-30 г. Далее дают выпить литр молока, после этого рекомендуется взбить яичный белок с водой, несколько яиц на 0,5 литра и дать слабительное. После проведения мероприятий первой помощи, в ожидании медицинской помощи, пострадавшего необходим разместить в проветриваемом помещении с принудительной вентиляцией и обеспечить полный покой.

 Рис. 5 Проведение мероприятий демеркуризации

При лечении ртутных интоксикаций (кроме специальных медицинских мероприятий и лекарственных препаратов), а также для профилактики рекомендуется диета с  употреблением продуктов с большим содержанием пектинов и альгинатов - веществ растительного происхождения, которые способствуют выведению из организма солей тяжелых металлов и ртути в том числе.

Демеркуризация Очистка помещений и предметов от загрязнений металлической ртутью и источников ртутных паров называется демеркуризацией (Рис.5) В быту широко применяется демеркуризация с помощью серы и хлорного железа FeCl3.

Запрет использования ртутьсодержащей продукции

С 2020 года международная конвенция, названная в честь массового отравления ртутью и подписанная многими странами, запрещает производство, экспорт и импорт нескольких различных видов ртутьсодержащих продукции применяемой в быту, в том числе электрических батарей, электрических выключателей и реле, некоторых видов компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), люминесцентных ламп с холодным катодом или с внешним электродом, ртутных термометров и приборов измерения давления. Конвенция вводит регулирование использования ртути и ограничивает ряд промышленных процессов и отраслей, в том числе горнодобывающую (особенно непромышленную добычу золота), производство цемента.

По материалам печати журнала «СанЭпидем контроль»