«Вода життя», котра віку вкорочує

Проблема ртуті перебуває в стадії її усвідомлення на глобальному рівні.

З матеріалів міжнародного семінару
Global Mercury Assessment, Київ, 2004

Хто з нас у дитинстві не читав відому казку англійського письменника Л.Керролла «Аліса в Країні чудес»! Пам’ятаєте капелюшних справ майстра Болванщика — про нього ще казали, що дядько не при своєму розумі, зболванився? Літературний персонаж став прикладом того, яким згубним для людини є вплив ртуті — металу, названого і «рідким сріблом», і «водою життя». Існувала навіть приказка «божевільний, як капелюшник». Санітарний лікар В.Левицький (1867—1936) докладно описав важкі захворювання робітників, які займалися виготовленням фетру, і членів їхніх сімей — у кустарному капелюшному виробництві при вичинці заячих шкурок широко використовували неорганічну сполуку нітрат ртуті. Про подібні порушення здоров’я у тих, хто стикався з ртуттю, а також про заходи захисту від токсичного металу писали ще в XV столітті Г.Агрікола і Г.Фаллопій, у XVII — основоположник учення про професійні захворювання Б.Рамацціні. В образній назві «хвороба божевільного капелюшника» відбито суть тяжких нервово-психічних розладів, властивих людям, які тривалий час працюють із ртуттю, і їхня «професійна» вибірковість. Назва ця ввійшла й у повсякденну, і в художню літературу.

Згодом застосування нітрату ртуті при виробництві фетру припинили. Однак масштаби використання ртуті в різних галузях фізики, хімії, електротехніки рік у рік зростають. Її вплив дедалі більше досліджують фахівці профілактичної та клінічної медицини, біології, фізіології, генетики, загальної і медичної екології. Адже сфера використання ртуті та її неорганічних і органічних сполук розширюється, а це стимулює зростання видобутку ртутної руди й отримання з неї металу. Так, якщо загальна кількість ртуті, виробленої в XIX столітті, становила 126,5 тис. т, то в ХХ столітті таку кількість ртуті вироблено вже протягом двох повоєнних десятиріч. Надалі до інтенсифікації виробництва ртуті приєдналися промисловий синтез і застосування найтоксичніших і небезпечних для людини органічних похідних ртуті.

Глобальний забруднювач зовнішнього середовища

Ртуть і її сполуки мають відносно високу леткість, стійкість у зовнішньому середовищі, розчинність в атмосферних опадах, здатність до сорбції грунтом і зеленими насадженнями, що сприяє її поступовому накопиченню та концентрації в довкіллі. Щороку у Світовий океан потрапляє близько 5 тис. т ртуті, така ж кількість викидається в атмосферу.

Населення більшості розвинених країн і країн, що розвиваються, тією чи іншою мірою потрапляє до «сфери впливу» ртуті. Лише в останні роки її як одну із основних професійних забруднювальних речовин виявили в коксохімічному виробництві, виробництвах сірчаної кислоти, котрі використовували ртутні каталізатори на початкових стадіях виготовлення віскози й ін. Показовими є випадки ртутного отруєння з «несподіваного джерела», якими виявилися, наприклад, старі авіаційні батареї, до складу яких входила цинкортутна амальгама, що містить усього до 0,8% ртуті. З використанням ртуті працюють двигуни супутників зв’язку, що визначає можливість забруднення верхніх шарів атмосфери. Використовують її також як легуючу добавку до магнію для надання йому необхідних технологічних властивостей.

Джерелом забруднення в цих виробництвах є не стільки ртуть чи її сполуки, скільки невеликі кількості їхніх домішок до сировини чи продуктів виробництва. Так, у коксохімічних виробництвах це домішки до вугілля, а у виробництві сірчаної кислоти — домішки ртуті до руди, що містить сірчаний колчедан. Було виявлено: перманганат калію, котрий містить у середньому 0,3 мг/кг ртуті і використовуваний у водопідготовці як окислювач для видалення запаху та присмаку, забруднює питну воду. Описано випадки потрапляння металу в каналізаційні мережі в результаті використання ртутних витратомірів Вентурі.

У різний час у Канаді, Ірані, Швеції та деяких інших країнах зафіксовано випадки отруєнь ртуттю внаслідок застосування ртутьорганічних сполук, а також масові інтоксикації метилртуттю в Японії, у результаті яких багато людей, у тому числі й дітей, були уражені раніше невідомим тяжким захворюванням, що дістало згодом назву хвороба Мінамати. Занепокоєння фахівців викликали численні публікації про забруднення ртуттю озер і рік різних регіонів світу, зокрема Америки та Скандинавії, дані про різке підвищення вмісту ртуті в Середземноморському регіоні та ряді інших морів. Ртуть потрапляла в прісні озера та Балтійське море головним чином із стічними водами, котрі скидали підприємства, що виробляють хлор шляхом електролізу розчину хлориду натрію на ртутному катоді, а також целюлозно-паперовими підприємствами, що використовують фенілртуть як антисептик. У 1966 році уряд Швеції заборонив застосування ртутних сполук, а потім затвердив «чорний список» озер і прибережних вод, небезпечних щодо ртуті, котрий постійно переглядають. Шведські учені врахували досвід своїх японських колег, які раніше встановили: ряд сучасних виробництв, наприклад хлорвінілу, забруднюють ртуттю довкілля. Однак акцію було проведено лише після виявлення австрійськими дослідниками великого вмісту ртуті в курячих яйцях, імпортованих із Швеції, — курям давали корм, вирощений із насіння, протравленого метилртуттю. У зв’язку із забрудненням ртуттю довкілля на початку 70-х років адміністрації тридцяти трьох північноамериканських штатів і восьми провінцій Канади також запровадили низку обмежень. У Вашингтоні було вилучено з продажу 25 тис. упаковок лікарських засобів, виготовлених із ураженої ртуттю печінки тихоокеанських тюленів. Управління з питань якості продовольства й медикаментів рекомендувало вагітним жінкам харчуватися рибою, виловленою лише з водойм, де не було виявлено ртутне забруднення. У сучасному місті сила-силенна лабораторій НДІ, лікувально-профілактичних кабінетів і навчально-виховних закладів, оснащених контрольно-вимірювальними приладами, бюро перевірки цих приладів (КВП) у сукупності забруднюють атмосферу ртуттю в кількостях, близьких до гранично припустимого (0,0003 мг/м3). Окремо підкреслимо: потенційна загроза аж ніяк не обмежується специфічними ртутними виробництвами. Широкий розмах лабораторних і експериментальних робіт у дослідних інститутах і вузах, наявність розгалуженої мережі міського електротранспорту з випрямними підстанціями, численні підприємства з цехами або відділеннями КВП, служби наладки приладів і установок із ртутним заповненням, бюро перевірки контрольно-вимірювальної апаратури, майстерні з ремонту ртутних приладів, палати мір і ваг, склодувні майстерні, будівництво нових і експлуатація старих діючих міських електростанцій із функціонуючими при них «ртутними кімнатами», розширення мережі обчислювальних центрів, збільшення та розширення оснащення «ртутними» приладами закладів медико-біологічного і лікувального профілю — все це веде до того, що сьогодні в умовах сучасного міста ртуть стає не «локально», а універсально шкідливою токсичною речовиною.

Наші вчені б’ють на сполох давно

Торік під егідою міжнародної організації «ЮНЕП-Кемікалз» у Києві було проведено семінар, присвячений опитуванням глобальної небезпеки впливу ртуті на людину і середовище її проживання. Одна з програмних доповідей — «Ртутна небезпека як проблема XXI століття: сучасні дослідження та перспективи» представили українські вчені. В ній викладено результати наших гігієнічних, експериментально-токсикологічних і клінічних досліджень впливу ртуті на організм людини й тварини. Випари ртуті, потрапляючи в повітря навіть у невеличких концентраціях (на рівні сотих і тисячних часток міліграма в метрі кубічному), не викликаючи зовнішніх специфічних проявів інтоксикації, зумовлюють розвиток в організмі прихованих порушень. Вони виявляються в зміні динаміки ресинтезу тканинних білків, зниженні активності функціональних (реактивних) груп клітинних протеїнів, порушеннях умовно-рефлекторної діяльності, а також гематологічних, ендокринних, імунологічних й інших змінах, котрі виявляються тонкими чутливими методами й тестами. Комплекс симптомів, що виникає при мікромеркуріалізмі, супроводжує розвиток серцево-судинних розладів. Отримані дані свідчать про необхідність ефективного запобігання впливу ртуті та її сполук навіть у дуже малих кількостях — тобто необхідним є забезпечення вмісту їх у повітрі робочої зони й інших об’єктів зовнішнього середовища на припустимих рівнях, значення котрих нижчі, аніж прийняті в міжнародній практиці. Ми давно дійшли висновку, що серед токсичних важких металів із щільністю більш як 5 г/см3 (а таких у Періодичній таблиці Менделєєва 43 із 84 металів, тобто понад половину) ртуть як забруднювач довкілля має бути виділена окремо. І якщо для багатьох закордонних колег і міжнародних екологічних організацій це стало очевидним в останні роки, то вітчизняні дослідники в галузі токсикології важких металів уже давно визначили ртуть як один із найнебезпечніших токсикантів. Ще наприкінці 40-х років, нагадав академік Юрій Кундієв, саме в Україні було узагальнено матеріали з токсикології ртутьорганічних сполук. Достатньо послатися на монографію «Органічні сполуки ртуті» Льва Медведя, праці колективу Інституту медицини праці «Хронічний вплив ртуті на організм», «Ртуть у навколишньому середовищі», «Ртуть і її неорганічні й органічні сполуки», «Важкі метали (сучасні гігієнічні та токсикологічні аспекти)». Сьогодні вивчення ртуті та її сполук як глобальних забруднювачів повітря, води, грунту, харчових продуктів, що негативно впливають на людину та середовище її проживання, за загальним визнанням екологів і медиків стало пріоритетним.

Профілактика

Передусім необхідно вдосконалити технологічні процеси переробки сировини, синтез нових речовин і наступне застосування продуктів хімічного виробництва, щоб виключити потрапляння токсичних речовин у довкілля. Адже 80—90% усієї використовуваної в національній економіці ртуті бере участь у необоротних процесах, при яких вона в тій чи іншій формі надходить у зовнішнє середовище. Практичні ж можливості, якими сьогодні володіє техніка, не можуть поки забезпечити зв’язування та нейтралізацію ртуті у воді, повітрі та грунті. Найраціональніший шлях, який запобігає забрудненню ртуттю та сполуками біосфери, — максимальне обмеження використання її в національній економіці. Наприклад, замість сполук, що містять ртуть, у фарбах для захисту суден від обростання доцільно застосовувати олово- та свинецьорганічні сполуки, що вирізняються здатністю до детоксикації у водному середовищі під впливом кисню, вуглекислоти, ультрафіолетових променів. Неприпустимим є використання нових ртутьвмісних сполук у промислових матеріалах. Так, висока токсичність групи похідних біс-(тринітрометил)-ртуті не дозволила використовувати їх як лікарські антисептики. Зниження вмісту ртуті в електролітичному лузі позитивно позначилося на умовах праці робітників при виготовленні віскози. Проводять дослідження щодо зниження вмісту ртуті в сірчаній кислоті, що істотно оздоровить умови праці й не завдасть шкоди природі при подальшому застосуванні кислоти. Позитивний гігієнічний ефект може справити використання замість ртуті рівноцінних у технологічному відношенні, але менш летких і розчинних у воді її сполук або сплавів, наприклад амальгами у виробництві люмінесцентних ламп. Ефективним міг би бути синтез і подальше використання ртутьорганічних сполук, чутливих до окислювання і впливу сонячних променів, які після використання розпадалися б у довкіллі на нешкідливі метаболіти. Застосування фенілртутних похідних менш небезпечне з екологічних міркувань, оскільки в довкіллі рідко зустрічається пряме перетворення їх на метилпохідні ртуті. Високий гігієнічний ефект такого, зокрема, заходу, як використання в сільському господарстві значно менш стабільних і менш токсичних сполук (за прикладом Швеції).

Запобігання ртутній небезпеці — проблема глобальна, і реалізується намічена програма сьогодні в значних масштабах. Закордонні колеги та спеціалісти в галузі екології, гігієни та профілактичної токсикології країн СНД, які братимуть участь у подальших дослідженнях і розробці ефективних заходів із запобігання ртутній небезпеці, безсумнівно, використовують накопичений нами досвід. Ми ж, у свою чергу, візьмемо на озброєння рекомендації міжнародних організацій. Для ефективного впровадження намічених заходів у повсякденну практику хімічної безпеки необхідна всемірна підтримка їх на національному рівні. І тут слово за державними структурами — законодавчими і виконавчими. Тим більше що Україна поставила свій підпис під Роттердамською конвенцією, яка набрала чинності 24 лютого 2004 року.

До речі:

Ртуть, названа древніми меркурієм, або рідким сріблом, відома людині віддавна і широко використовувалася в лікувальній практиці — до того ж раніше, аніж свинець, мідь, залізо й інші метали. Однак поряд із багатьма перевагами, котрі зумовили її повсюдне використання, ртуть має один суттєвий недолік — токсичну дію на організм. Ця властивість ртуті також була відома давно. Арабські алхіміки та лікарі знали, наприклад, про те, що змії, скорпіони й інші плазуни залишають житла, біля яких розлито ртуть. Лікарі почали звертати увагу на токсичний вплив на тих, хто працював при видобутку ртуті з кіноварі, при так званому золоченні на вогні, обробці фетру, численних лабораторних роботах. Відомо, що й Л.Паскаль, і М.Фарадей, котрі застосовували ртуть у лабораторних дослідженнях, піддавалися тяжкій інтоксикації. У М.Фарадея були розлади психіки, різка астенія, втрата пам’яті.

Із отруєнням ртуттю деякі біографи також пов’язували важкі недуги і навіть смерть низки державних діячів і відомих представників науки й мистецтва. Зокрема Ісаака Ньютона, Карла ІІ Стюарта, Наполеона Бонапарта, Вольфганга Амадея Моцарта, Людвіга ван Бетховена. Наскільки такі твердження обгрунтовані, судити складно, тому ставлення до них аж ніяк не однозначне. Але підстави все ж є. Справді, англійський король Карл ІІ, займаючись алхімією — у його палаці була навіть добре обладнана на той час хімічна лабораторія, — в дослідах використовував ртуть. А великий фізик, астроном і математик Ньютон після свого 50-річчя, як відомо, тяжко занедужав, симптомами хвороби були ослаблення пам’яті, розлад сну, втрата апетиту, помітна зміна поведінки, депресія. Причини порушень здоров’я відомого монарха та знаменитого вченого довгі десятиліття залишалися загадкою. І тільки в ХХ столітті у Шотландії на кафедрі судової медицини в Глазго з допомогою методу нейтронно-активаційного аналізу в їхньому волоссі було виявлено ртуть. Недавно в американському журналі Perspectives in Biology and Medicine доктор Норберт Хіршхорн повідомив, що шістнадцятий президент США ще в молоді роки піддався ртутній експансії. Американський дослідник гадає, що ознаки отруєння ртуттю у Авраама Лінкольна з’явилися після прийому таблеток від «іпохондрії», причиною якої стали невдалі заручини майбутнього президента з його першою обраницею Мері Тодд. Як вважає Хіршхорн, саме «блакитні таблетки», котрі містили ртуть, стали причиною симптомів так званого ртутного еретизму — раптової й різкої зміни настрою, підвищеної стомлюваності, зниження працездатності, дратівливості, безсоння, тремору пальців рук.