Rtęć w środowisku

Szukając w internecie informacji o różnicy między metylortęcią  a dimetylortęcią, natrafiłam na obszerną publikację w postaci pracy doktorskiej pt. Badania nad metodą oznaczania rtęci w wybranych elementach środowiska z 2006 r. Autorem pracy jest Adam Prokopowicz. Praca została wykonana w Zakładzie Szkodliwości Chemicznych Instytutu Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego w Sosnowcu i przedstawiona Radzie Instytutu Chemii Uniwersytetu Śląskiego jako rozprawa doktorska.

O ile nie interesują mnie metody oznaczania rtęci, o tyle uwagę moją przyciągnęły dwa podrozdziały tej pracy: Rtęć w środowisku przyrodniczym oraz Aspekty toksykologiczne narażenia na rtęć. Jako osoba zajmująca się edukacją dietetyczną żywo interesuję się skażeniem środowiska, w tym – pożywienia, pierwiastkami toksycznymi i wpływem tego skażenia na zdrowie ludzkie, w związku z czym nie poprzestałam jedynie na odszukaniu pierwotnie interesującej mnie informacji i zagłębiłam się w lekturę. I włos zjeżył mi się na głowie.

Okazuje się, że rtęć uwalniająca się do środowiska wskutek działalności człowieka opanowała wszystkie elementy jego otoczenia: wodę, ziemię i… powietrze. A oto kilka cytatów (po nieznacznej korekcie redakcyjnej z mojej strony):

EMISJA RTĘCI WSKUTEK DZIAŁALNOŚCI CZŁOWIEKA

Głównymi źródłami emisji rtęci w Europie są:

• elektrownie i ogrzewanie indywidualne (spalanie węgla);
• przemysł hutniczy;
• produkcja chloru i alkaliów;
• produkcja cementu;
• spalanie odpadów.

ŚRODOWISKO

• Odparowywanie rozpuszczonej gazowej rtęci z oceanów i lądów jest kluczowe dla krążenia i losów rtęci na powierzchni Ziemi. Istnieje dodatni bilans w transporcie rtęci ze środowisk lądowych do oceanów. Stężenie rtęci w głębi oceanów wzrasta o kilka procent rocznie. Z tej przyczyny bioakumulacja rtęci w rybach i ssakach morskich jest obecnie szeroko rozpowszechnionym problemem zdrowotnym, z powodu wpływu rtęci, a w szczególności metylotęci, na zdrowie organizmów znajdujących się na najwyższych poziomach troficznych, zarówno człowieka jak i zwierząt.
• Rtęć oraz jej związki włączone są obecnie na listę najbardziej niebezpiecznych substancji dla organizmów żywych.
• W stanie ciekłym rtęć paruje, a jej pary są bezbarwne i bezwonne. Rtęć ze względu na specyficzne właściwości występuje w powietrzu przede wszystkim w postaci gazowej.
• Do najważniejszych form rtęci w środowisku należy zaliczyć rtęć elementarną, nieorganiczną rtęć dwuwartościową, metylortęć i dimetylortęć. Między tymi formami następują przemiany w ramach jednego cyklu, w którym przemieszczają się one między atmosferą, geosferą i hydrosferą.
• Elementarna rtęć może być transportowana wraz z masami powietrza na bardzo dalekie odległości, zanim przekształci się w inne formy i nim zostanie zdeponowana na drodze mokrej i suchej depozycji do środowisk lądowych i wodnych. W niektórych zbiornikach wodnych rtęć z atmosfery jest głównym, a czasem jedynym źródłem tego metalu.
• Lotne formy rtęci: rtęć elementarna i dimetylortęć odparowują do atmosfery, podczas gdy pozostałe formy rtęci przylegają do cząstek stałych i są transportowane w wodach do osadów dennych. Stosunkowo mała ilość dimetylortęci może dyfundować do powietrza z wód, gdzie powstaje ona pod wpływem procesów biologicznych z rtęci nieorganicznej. Dimetylortęć posiada jednak bardzo krótki okres trwania w atmosferze z powodu szybkich reakcji z wszechobecnymi utleniaczami znajdującymi się w powietrzu. Może to być źródłem wysoce toksycznej metylortęci, która jest także wykrywana w niskich stężeniach w powietrzu i opadach.
• Metylortęć i inne frakcje rtęci są silnie związane z materią organiczną. Obserwuje się wyraźnie większą średnią zawartość rtęci w glebach bogatych w materię organiczną w porównaniu do gleb mineralnych.
• Metylortęć jest najbardziej mobilną formą rtęci w środowisku wodnym i szybko przenika do łańcucha pokarmowego, gdzie jest akumulowana w tkankach biologicznych w znacznie większym stopniu niż rtęć nieorganiczna.
• W odpowiednich warunkach każda forma rtęci wprowadzona do wód może być przekształcona przez mikroorganizmy do jonu metylortęciowego. Za proces metylacji rtęci odpowiadają głównie bakterie redukujące siarczany, których aktywność wzrasta w warunkach beztlenowych.
• Stężenie rtęci w mięsożernych rybach na szczycie łańcucha troficznego wód słodkowodnych i słonowodnych, jak szczupak czy rekin, są 10 – 100 tys. razy wyższe od stężeń rtęci w otaczającej jej wodzie. Prawie 100% bioakumulowanej rtęci w tkankach ryb jest zmetylowane, a jej biologiczny okres półtrwania wynosi około 2 lat.
• Źródłem metylortęci w rybach jest zarówno woda jak i pokarm, chociaż zasadniczo jest nim pokarm.
• Spożywanie ryb to główne źródło środowiskowego narażenia człowieka na rtęć.
• Jako że rtęć silnie jest związana w glebie z materią organiczną (retencja – ponad 80%), stanowi ona duży rezerwuar tego pierwiastka w środowisku lądowym, który utrzymuje się przez długi okres nawet pomimo zaprzestania emisji.

ORGANIZM LUDZKI

• Głównym mechanizmem biologicznej aktywności rtęci jest powinowactwo dwudodatnich jonów rtęci do białkowych grup siarkowodorowych.
• Organiczne związki rtęci są o wiele bardziej toksyczne niż nieorganiczne sole rtęci. Różnice te są spowodowane zdolnością przenikania bariery krew-mózg i bariery łożyskowej, która to zdolność jest największa w przypadku lipofilnych organicznych związków rtęci o krótkich łańcuchach: metylortęci i etylortęci [chcę tu nadmienić, że etylortęć była i wciąż jest, choć w mniejszym stopniu, stosowana w postaci tiomersalu do produkcji niektórych szczepionek podawanych malutkim dzieciom!]. Stąd związki te charakteryzują się silnym działaniem neurotoksycznym i teratogennym, podczas gdy związki rtęci nieorganicznej mogą być głównie przyczyną niewydolności nerek.
• Mało prawdopodobne jest zatrucie takimi związkami organicznymi jak tiomersal, ponieważ źle wchłaniają się z przewodu pokarmowego [moje pytanie: a co z tiomersalem wstrzykiwanym domięśniowo, a więc z pominięciem bariery jelita-krew, niemowlętom i małym dzieciom w postaci szczepionek?].
• Człowiek może być narażony na rtęć wszystkimi trzema drogami narażenia: oddechową, pokarmową i skórną. Najczęściej jednak narażenie jest spowodowane wdychaniem par rtęci metalicznej [mój komentarz: źródłem par rtęci mogą być stłuczone świetlówki i tzw. żarówki energooszczędne – świetlówki kompaktowe] oraz spożywaniem zanieczyszczonych rtęcią ryb.
• Ze względu na możliwość nagromadzenia się metylortęci w mięśniach ryb oraz jej prawie całkowite wchłanianie się z przewodu pokarmowego, może dojść do poważnego zatrucia po spożyciu ryb skażonych metylowymi związkami rtęci (znane są takie przypadki).
• Pary rtęci prawie całkowicie wchłaniane są w drogach oddechowych i ze względu na dobrą rozpuszczalność w lipidach rtęć elementarna również łatwo przenika barierę krew-mózg, gromadząc się w korze mózgowej i móżdżku.
• Postać ostra zatrucia rtęcią: występuje niezwykle rzadko i objawia się ciężką encefalopatią, obrzękiem mózgu, krwotocznym zapaleniem jelit i ostrą niewydolnością nerek.
• Zatrucie przewlekłe: objawy występują po kilku lub kilkunastu latach od rozpoczęcia narażenia. Najczęściej zmiany pojawiają się w układzie nerwowym. Proces chorobowy rozwija się powoli i charakteryzuje się bólami zawrotami głowy, zaburzeniami snu, wzmożoną nadpobudliwością, drżeniem powiek, języka i rąk.

To tyle z najważniejszych interesujących mnie aspektów. Mam nadzieję, że nie zepsułam Państwu humoru.

Oryginalny tekst wspomnianej pracy doktorskiej

Źródło ilustracji: A. Dukata/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN