«Вода жизни», жизнь сокращающая

«Проблема ртути находится на стадии ее осознания

на глобальном уровне».

(Из материалов международного семинара «Global Mercury Assessment», Киев, 2004)

Кто из нас в детстве не читал известную сказку английского писателя Л. Кэрролла «Алиса в Стране чудес»! Помните шляпных дел мастера Болванщика – о нем еще говорили, что малый не в своем уме, оболванился? Литературный персонаж стал примером того, как губительно для человека воздействие ртути – металла, называемого и «жидким серебром», и «водой жизни». Бытовала даже поговорка «безумен как шляпник». Санитарный врач В.Левицкий (1867—1936) подробно описал тяжелые заболевания рабочих, занимавшихся изготовлением фетра, и членов их семей — в кустарном шляпном производстве при выделке заячьих шкурок широко использовалось неорганическое соединение нитрат ртути. О подобных нарушениях здоровья у соприкасавшихся со ртутью, а также о мерах защиты от токсичного металла еще писали в XV веке Г. Агрикола и Г. Фаллопий, в XVII — основоположник учения о профессиональных заболеваниях Б. Рамаццини. В образном названии «болезнь сумасшедшего шляпника» отражена суть тяжелых нервно-психических расстройств, свойственных людям, длительное время работающим с ртутью, и их «профессиональная» избирательность.

В последующем применение нитрата ртути при выделке фетра прекратили. Однако масштабы использования ртути в различных областях физики, химии, электротехники с каждым годом растут. Ее влияние все больше исследуют специалисты профилактической и клинической медицины, биологии, физиологии, генетики, общей и медицинской экологии. Ведь сфера использования ртути и ее неорганических и органических соединений растет, а это стимулирует рост добычи ртутной руды и получения из нее металла. Так, если общее количество ртути, произведенное в XIX веке, составило 126,5 тыс. т, то в ХХ веке такое количество ртути было добыто уже в течение двух послевоенных десятилетий. В последующем к интенсификации производства ртути присоединились промышленный синтез и применение наиболее токсичных и опасных для человека органических производных ртути.

Глобальный загрязнитель внешней среды

Ртуть и ее соединения обладают относительно высокой летучестью, устойчивостью во внешней среде, растворимостью в атмосферных осадках, способностью к сорбции почвой и зелеными насаждениями, что способствует ее постепенному накоплению и концентрации в окружающей среде. Ежегодно в Мировой океан поступает около 5000 т ртути, такое же количество выбрасывается в атмосферу.

Население большинства развитых и развивающихся стран в той или иной степени попадает в «сферу влияния» ртути. Только в последние годы ее как одно из основных профессиональных загрязняющих веществ обнаружили в коксохимическом производстве, производствах серной кислоты, использующих ртутные катализаторы на начальных стадиях производства вискозы и др. Показательны случаи ртутного отравления из «неожиданного источника», какими оказались, например, старые авиационные батареи, в состав которых входила цинкортутная амальгама, содержащая всего до 0,8% ртути. С использованием ртути работают двигатели спутников связи, что предопределяет возможность загрязнения верхних слоев атмосферы. Используется она также как легирующая добавка к магнию для придания ему необходимых технологических свойств.

Источником загрязнения в этих производствах служит не столько ртуть или ее соединения, сколько небольшие количества их примесей к сырью или продуктам производства. Так, в коксохимических производствах это примеси к углям, а в производстве серной кислоты — примеси ртути к руде, содержащей серный колчедан. Было выявлено, что перманганат калия, содержащий в среднем 0,3 мг/кг ртути и используемый в водоподготовке как окислитель для удаления запаха и привкуса, загрязняет питьевую воду. Описаны случаи попадания металла в канализационные сети в результате использования ртутных расходомеров Вентури.

В разное время в Канаде, Иране, Швеции и некоторых других странах зафиксированы случаи отравлений ртутью вследствие применения ртутьорганических соединений, а также массовые интоксикации метилртутью в Японии, в результате которых большое количество людей, в том числе и детей, были поражены ранее неизвестным тяжелым заболеванием, получившим впоследствии название болезнь Минаматы. Беспокойство специалистов вызвали многочисленные публикации о загрязнении ртутью озер и рек различных регионов мира, в частности Америки и Скандинавии, данные о резком повышении содержания ртути в Средиземноморском регионе и ряде других морей. Ртуть попадала в пресные озера и Балтийское море главным образом со сточными водами, сбрасываемыми предприятиями, которые производят хлор путем электролиза раствора хлорида натрия на ртутном катоде, а также целлюлозно-бумажными предприятиями, использующими фенилртуть в качестве антисептика. Показательно, что в 1966 году правительство Швеции запретило применение ртутных соединений, а затем утвердило «черный список» озер и прибрежных вод, опасных по ртути, который постоянно пересматривается. Шведские ученые учли опыт своих японских коллег, ранее установивших, что ряд современных производств, например хлорвинила, загрязняют ртутью окружающую среду. Однако акция была предпринята только после того, как австрийские исследователи обнаружили большое содержание ртути в куриных яйцах, импортируемых из Швеции, — курам давали корм, выращенный из семян, протравленных метилртутью. В связи с загрязнением ртутью окружающей среды в начале 70-х годов администрации тридцати трех североамериканских штатов и восьми провинций Канады также ввели ряд ограничений. В Вашингтоне было изъято из продажи 25 тыс. упаковок лекарственных средств, изготовленных из пораженной ртутью печени тихоокеанских тюленей. Управление по вопросам качества продовольствия и медикаментов рекомендовало беременным женщинам питаться рыбой, выловленной только из водоемов, где не были обнаружены ртутные загрязнения. В современном городе множество лабораторий НИИ, кабинетов лечебно-профилактических и учебно-воспитательных учреждений, которые оснащены контрольно-измерительными приборами (КИП), бюро поверки этих приборов в совокупности загрязняют атмосферу ртутью в количествах, близких к предельно допустимым (0,0003 мг/м3). Особо подчеркнем: потенциальная угроза отнюдь не ограничивается специфическими ртутными производствами. Широкий размах лабораторных и экспериментальных работ в исследовательских институтах и вузах, наличие разветвленной сети городского электротранспорта с выпрямительными подстанциями, многочисленных предприятий с цехами или отделениями КИП, служб наладки приборов и установок с ртутным заполнением, бюро поверки контрольно-измерительной аппаратуры, мастерских по ремонту ртутных приборов, палат мер и весов, стеклодувных мастерских, строительство новых и эксплуатация старых действующих городских электростанций с функционирующими при них «ртутными комнатами», расширение сети вычислительных центров, увеличение и расширение оснащения «ртутными» приборами учреждений медико-биологического и лечебного профиля — все это приводит к тому, что сегодня в условиях современного города ртуть становится не «локально», а универсально вредным токсичным веществом.

Наши ученые бьют тревогу давно

В минувшем году под эгидой международной организации «ЮНЕП-Кемикалз» в Киеве был проведен семинар, посвященный опросам глобальной опасности воздействия ртути на человека и среду его обитания. Один из программных докладов — «Ртутная опасность как проблема XXI века: современные исследования и перспективы» представили украинские ученые. В нем нашли отражение результаты наших гигиенических, экспериментально-токсикологических и клинических исследований влияния ртути на организм человека и животного. Пары ртути, поступая в воздух даже в небольших концентрациях (на уровне сотых и тысячных долей миллиграмма в метре кубическом), не вызывая внешних специфических проявлений интоксикации, обусловливают развитие в организме скрытых нарушений. Последние проявляются в изменении динамики ресинтеза тканевых белков, снижении активности функциональных (реактивных) групп клеточных протеинов, нарушениями условно-рефлекторной деятельности, а также гематологическими, эндокринными, иммунологическими и другими сдвигами, которые выявляются тонкими чувствительными методами и тестами. Возникающему при микромеркуриализме комплексу симптомов сопутствует развитие сердечно-сосудистых расстройств. Полученные данные свидетельствуют о необходимости эффективного предотвращения воздействия ртути и ее соединений даже в весьма малых количествах — т.е. необходимо обеспечение содержания их в воздухе рабочей зоны и других объектах внешней среды на допустимых уровнях, значения которых более низкие, чем принятые в международной практике. Мы давно пришли к выводу, что среди токсичных тяжелых металлов с плотностью более 5 г/см3 (а таких в Периодической таблице Менделеева 43 из 84 металлов, т.е. почти половина) ртуть как загрязнитель внешней среды должна быть выделена особо. И если для многих зарубежных коллег и международных экологических организаций это стало очевидным в последние годы, то отечественные исследователи в области токсикологии тяжелых металлов уже давно определили ртуть как один из наиболее опасных токсикантов. Еще в конце 40-х годов, напомнил академик Юрий Кундиев, именно в Украине были обобщены материалы по токсикологии ртутьорганических соединений. Достаточно сослаться на монографию «Органические соединения ртути» Льва Медведя, труды коллектива Института медицины труда «Хроническое воздействие ртути на организм», «Ртуть в окружающей среде», «Ртуть и ее неорганические и органические соединения», «Тяжелые металлы (современные гигиенические и токсикологические аспекты)». Сегодня изучение ртути и ее соединений как глобальных загрязнителей воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, негативно влияющих на человека и среду его обитания, по всеобщему признанию экологов и медиков стало приоритетным.

Профилактика

В первую очередь необходимо усовершенствовать технологические процессы переработки сырья, синтез новых веществ и последующее применение продуктов химического производства, чтобы исключить поступление токсичных веществ в окружающую среду. Ведь 80—90% всей используемой в национальной экономике ртути участвует в необратимых процессах, при которых она в той или иной форме поступает во внешнюю среду. Практические же возможности, которыми в настоящее время располагает техника, не могут пока обеспечить связывание и нейтрализацию ртути в воде, воздухе и почве. Наиболее рациональный путь, предотвращающий загрязнение ртутью и ее соединениями биосферы, — максимальное ограничение использования ее в национальной экономике. Например, вместо содержащих ртуть соединений в красках для защиты судов от обрастания целесообразно применять олово- и свинецорганические соединения, которые отличаются способностью к детоксикации в водной среде под влиянием кислорода, углекислоты, ультрафиолетовых лучей. Недопустимо использование новых ртутьсодержащих соединений в промышленных материалах. Так, высокая токсичность группы производных бис-(тринитрометил)-ртути не позволила использовать их в качестве лекарственных антисептиков. Снижение содержания ртути в электролитической щелочи положительно сказалось на условиях труда рабочих при производстве вискозы. Проводятся исследования по снижению содержания ртути в серной кислоте, что существенно оздоровит условия труда и не нанесет вред природе при последующем применении кислоты. Положительный гигиенический эффект может оказать использование вместо ртути равноценных в технологическом отношении, но менее летучих и растворимых в воде ее соединений или сплавов, например амальгамы в производстве люминесцентных ламп. Эффективным мог бы быть синтез и последующее использование ртутьорганических соединений, чувствительных к окислению и воздействию солнечных лучей, которые после употребления распадались бы в окружающей среде на безвредные метаболиты. Применение фенилртутных производных менее опасно из экологических соображений, потому что в окружающей среде редко встречается прямое превращение их в метилпроизводные ртути. Высок гигиенический эффект такого, в частности, мероприятия, как использование в сельском хозяйстве значительно менее стабильных и менее токсичных соединений (по примеру Швеции).

Предотвращение ртутной опасности — проблема глобальная, и реализация намеченной программы ведется сегодня в значительных масштабах. Зарубежные коллеги и специалисты в области экологии, гигиены и профилактической токсикологии стран СНГ, которые будут участвовать в дальнейших исследованиях и разработке эффективных мер по предотвращению ртутной опасности, несомненно, используют накопленный нами опыт. Мы же в свою очередь возьмем на вооружение рекомендации международных организаций. Чтобы добиться эффективного внедрения намеченных мероприятий в повседневную практику химической безопасности, необходима всемерная поддержка их на национальном уровне. И здесь слово за государственными структурами — законодательными и исполнительными. Тем более что Украина поставила свою подпись под Роттердамской конвенцией, вступившей в силу 24 февраля 2004 года.

Кстати:

Ртуть, названная древними меркурием, или жидким серебром, известна человеку с давних времен и широко использовалась в лечебной практике — притом раньше, чем свинец, медь, железо и другие металлы. Однако наряду со многими достоинствами, обусловившими ее широкое распространение, ртуть обладает одним существенным недостатком — токсическим действием на организм. Это свойство ртути также было известно давно. Арабские алхимики и врачи знали, например, о том, что змеи, скорпионы и другие пресмыкающиеся покидают жилища, в которых разлита ртуть. Врачи начали обращать внимание на токсическое действие, с которым столкнулись работающие при добыче ртути из киновари, при так называемом золочении на огне, обработке фетра, многочисленных лабораторных работ. Известно, что и Л. Паскаль, и М. Фарадей, применявшие ртуть в лабораторных исследованиях, подвергались тяжелой интоксикации. У М. Фарадея обнаружили расстройство психики, резкую астению, потерю памяти.

С отравлением ртутью некоторые биографы также связывали тяжелые недуги и даже смерть ряда государственных деятелей и известных представителей науки и искусства. Среди них можно назвать Исаака Ньютона, Карла ІІ Стюарта, Наполеона Бонапарта, Вольфганга Амадея Моцарта, Людвига ван Бетховена. Насколько подобные утверждения обоснованны, судить сложно, поэтому отношение к ним отнюдь не однозначное. Но основания все же имеются. Действительно, английский король Карл ІІ, занимаясь алхимией, — в его дворце была даже хорошо оборудованная по тем временам химическая лаборатория, — в опытах использовал ртуть. А великий физик, астроном и математик Ньютон после своего 50-летия, как известно, тяжело заболел, симптомами болезни были ослабление памяти, расстройство сна, потеря аппетита, заметное изменение поведения, депрессия. Причины нарушений здоровья известного монарха и знаменитого ученого долгие десятилетия оставались загадкой. И только в ХХ веке в Шотландии на кафедре судебной медицины в Глазго методом нейтронно-активационного анализа в их волосах была обнаружена ртуть. Не так давно в американском журнале Perspectives in Biology and Medicine доктор Норберт Хиршхорн сообщил, что шестнадцатый президент США еще в молодые годы подвергся ртутной экспансии. Американский исследователь полагает, что признаки отравления ртутью у Авраама Линкольна появились после приема таблеток от «ипохондрии», причиной которой стало несостоявшееся обручение будущего президента с его первой избранницей Мэри Тодд. Как считает Хиршхорн, именно «голубые таблетки», содержавшие в своем составе ртуть, стали причиной симптомов так называемого ртутного эретизма — внезапно наступающей резкой смены настроения, повышенной утомляемости, снижения работоспособности, раздражительности, бессонницы, тремора пальцев рук.