Экотоксикология

Ртутьорганические пестициды (РОП) относятся к сильнодействующим ядовитым веществам или высокотоксичным препаратам для теплокровных животных и человека. Их применяют ограниченно — только для обработки семян в борьбе с бактериальными и грибными заболеваниями. В России, Германии и Японии применение РОП запрещено. Ртутьорганические соединения растворимы в жирах, хорошо всасываются и длительное время не выводятся из организма. Содержание ртутных соединений в хищных рыбах в 100—1000 раз выше, чем в воде, а в рыбоядных птицах в 100 раз выше, чем в хищных рыбах. В Европе в течение 100 лет содержание ртути в перьях куропатки, дневных хищников и других птиц возросло в 10—20 раз.
Опасность этих препаратов для людей связана не только с их высокой токсичностью, но и с летучестью, вследствие которой пары ртути образуются при комнатной и более низкой температуре, что может привести к тяжелым отравлениям. В окружающей среде РОП трансформируются: одним из конечных продуктов этих превращений является метил ртуть. При хроническом отравлении ею наблюдаются потеря массы тела, слабость, утомляемость, психические расстройства, зрительные и слуховые галлюцинации, стоматит.

Ртуть аккумулируют планктонные организмы (например, водоросли), которыми питаются ракообразные. Последних поедают рыбы, а рыб — птицы. Концевыми звеньями пищевых цепей нередко бывают чайки и орланы. Человек может включаться в пищевые цепи на любом этапе и, в свою очередь, тоже становиться концевым звеном; большей частью это происходит в результате потребления рыбы. В водной пищевой цепи концентрация метил-ртути от звена к звену увеличивается, так как метилртуть растворима в жирах, она легко переходит из воды в живые организмы. Если в основных пищевых продуктах содержание ртути менее 60 мкг на 1 кг продукта, то в пресноводной рыбе из незагрязненных рек и водохранилищ оно составляет от 100 до 200 мкг/кг массы тела, а из загрязненных — 500—700 мкг/кг.
Содержание ртути в рыбах, обитающих в природных водоемах, считают равным 0,1 —0,2 мг/кг. ВОЗ предложила считать предельно допустимой концентрацией 0,5 мг/кг; эта величина, вероятно, завышена.
Метилртуть выводится из организма частично через почки, а в основном через печень и желчь, а далее с фекалиями. Продолжительность выведения соединений ртути из организма — полупериод биологического их распада, по-видимому, составляет около 70 дней, однако при массовых отравлениях он может увеличиваться до 190 дней и более.
Отказ от питания рыбой тоже не служит надежной защитой от поступления в организм ртути, поскольку рыбную муку используют в качестве корма для сельскохозяйственных животных и птицы. Даже растительные продукты могут быть источником ртути, поскольку средства для улучшения структуры почвы, добавляемые в компост, могут содержать ртуть.
Допустимое недельное поступление ртути не должно превышать 0,3мг на человека, в том числе метилртути не более 0,2 мг, что эквивалентно 0,005 мг/кг и 0,0033 мг/кг массы тела за неделю. В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078—01 ПДК ртути в рыбе и рыбопродуктах составляет 0,2—0,5 мг/кг, поваренной соли и шоколаде—0,1, прочих продуктах —0,01—0,05 мг/кг (приложение 1). ПДК ртути в воздухе — 10~5 мг/м3, воде — 5 • 10~5 мг/л.

Ежегодно в мире получают более 10 тыс. ф ртути (Hg). Из них примерно 25 % используют для производства электродов, необходимых при получении хлора и щелочей, 20 — электрического оборудования, 15 — красок, 10 — ртутных приборов, таких, как термометры, 5 — зеркал и 3 % — в качестве ртутной амальгамы при лечении зубов. Еще около 25 % производимой ртути используют в других отраслях промышленности: при получении детонаторов, катализаторов (например, для производства ацетальдегида и поливинилхлорида), в производстве бумажной пульпы, фармацевтических и косметических средств, в агрохимии, а также в военных целях. Промышленное значение имеют высокотоксичные неорганические соединения ртути, в частности сулема, из которой получают другие ртутные соединения и которая применяется при травлении стали. Сулема вызывает смертельные отравления при приеме внутрь в количестве 0,2—0,3 г. Органические соединения ртути применяли в качестве фунгицидов при обработке зерна. Однако с тех пор как стало известно об опасности подобных соединений, во многих странах их использование было запрещено.
Подсчитано, что кроме 10 тыс. ф ртути, добываемых в мире при горнорудных разработках, еще 10 тыс. ф металла выделяется в окружающую среду при сгорании угля, нефти и газа, добыче пустой породы. Естественным образом ежегодно от 30 до 150 тыс. ф ртути выделяется при дегазации земной коры и океанов.
Высокой токсичностью обладают пары ртути и ее соединения, которые поступают в организм через дыхательные пути, слизистые оболочки, неповрежденную кожу. Сама жидкая ртуть не обладает выраженными токсическими свойствами. Пары ртути поражают нервную систему, наблюдаются быстрая утомляемость, повышенная возбудимость, ухудшение памяти, головные боли, дрожание конечностей. Избыток ртути в среде вызывает у людей болезнь Миномата (Ковда, 1985). Токсическая опасность ртути обусловлена ее взаимодействием с S З-группами белков. Блокируя их, ртуть изменяет биологические свойства тканевых белков и инактивирует ряд гидролитических и окислительных ферментов.
С токсикологической точки зрения ртуть наиболее опасна, когда она присоединена к углеродному атому метиловой, этиловой или пропиловой группы — это алкильные соединения с короткой цепью. Металлическая ртуть может метилироваться в две стадии: Hg -> CH3Hg+ -> (CH3)2Hg. Процесс метилирования ртути является ключевым звеном в ее биокумуляции по пищевым цепям водных экосистем: как ионы метилртути, так и диметилртуть сорбируются организмом.