CC BY
2УДК 504.6
Мунгалова В.Р.
студент
Камчатский государственный технический университет (г. Петропавловск-Камчатский, Россия)
ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ — РТУТЬ (НС)
Аннотация: загрязнение морских экосистем тяжелыми металлами, обусловленное антропогенной деятельностью, является актуальной проблемой, которая рассматривается в данной работе. Формы существования тяжелых металлов (мышьяк, ртуть, кадмий, свинец) в морской воде разнообразны, колеблясь от свободных ионов до комплексных соединений, что влияет на его биодоступность и токсичность. Экологические последствия загрязнения включают токсическое воздействие на гидробионтов и человека, представляя значительную угрозу для здоровья и благополучия морских экосистем.
Ключевые слова: морские экосистемы, тяжелые металлы, загрязнение, ртуть.
Тяжелые металлы, проникая в морскую среду, оказывают серьезную опасность для гидробионтов, так как постепенно аккумулируются в их тканях и провоцируют множество неблагоприятных эффектов. Токсическое воздействие этих металлов заключается в сбоях дыхательных функций, подавлении ферментативных реакций, дистрофических трансформациях жабр, печени, почек и других органов, а также в гибели клеток. Биоаккумуляция тяжелых металлов ведет к их повышенному содержанию у организмов верхних трофических уровней, что создает дополнительный риск для здоровья человека при употреблении морепродуктов.
Соединения ртути (И^). Среди токсических металлов ртуть является одним из наиболее опасных загрязнителей и поэтому представляет собой
большой интерес для экотоксикологии. Накопление монометилртути в морской среде — важная проблема, касающаяся здоровья человека, так как воздействие метилртути на организм человека происходит главным образом через употребление в пищу морских продуктов. Ртуть существует в морской среде в виде множества физических и химических форм с огромным разнообразием свойств, которые определяют сложный механизм ее распространения, накопление в живых организмах и отравляющий эффект. Наиболее важные химические формы ртути — это элементарная ртуть (Н^), неорганическая ртуть (^2+), монометилртуть (СН3^+), диметилртуть (СНЗ^СНЗ). Эти формы в биогеохимическом цикле ртути могут перемещаться в атмосферу, в водную среду, а также в континентальные экосистемы [1].
В морских водах ртуть образует соединения с хлором (Н^ОЗ - и ^С14 2-) в большей степени, чем оксиды, как и в пресной воде. Было доказано, что в солёной воде ^2+ образует комплексы с галогенами, например, с хлором, и эти комплексы не подвергаются процессам восстановления и метилирования так же быстро, как другие соединения ^2+. Растворимая газообразная ртуть образуется в результате преобразований как ^0, так и Ме2^, при этом в верхнем слое океана преобладает форма ^0 [2].
В распределении различных форм ртути в океанской экосистеме имеются некоторые закономерности. Например, концентрации растворенной ртути в прибрежных зонах океана значительно выше, чем в открытых частях. Также высоки они и в глубоководных зонах с недостатком кислорода, где процессы аккумуляции ртути идут более интенсивно за счет растворения частиц взвеси. Метилированные формы ртути были обнаружены в глубинных слоях открытых частей океана, в продуктивных зонах — там наблюдались самые высокие концентрации монометилртути и диметилртути. В общем, метилированные формы ртути составляют 10% от общего объема ртути в природной среде. Элементарная ртуть обнаружена в активном слое и в более глубоких слоях океана.
Влияние на гидробионтов Даже при низких концентрациях ртути в морской среде она всё равно может приводить к генетическим, биохимическим, физиологическим, морфологическим и поведенческим изменениям у рыб. Токсичность ртути зависит от множества факторов, включая её форму, биодоступность, поглощение и преобразование ртути. Известно, что эти факторы различаются у разных видов, и воздействие токсичности ртути на разных особей, виды и стадии жизни может сильно различаться.
Если рассматривать весь жизненный цикл, эмбриональная и личиночная стадии являются наиболее чувствительными периодами для воздействия ртути на рыб. Частое воздействие ртути может повлиять на развитие нескольких органов (например, привести к аномальному развитию глаз и порокам сердца) и метаболические процессы. Токсичность ртути влияет на весь процесс эмбрионального развития, которое сказывается на росте особей. Токсичность ртути также может вызывать замедление развития, морфологические аномалии, дисфункцию и даже смерть [3].
Пороки развития, вызванные воздействием ртути, оказывают разрушительное воздействие на рыб, поскольку они не только влияют на способ выживания, скорость роста и внешнюю морфологию рыб, но и изменяют важнейшие поведенческие характеристики рыб, такие как охота, избегание хищников и миграция на большие расстояния [3]. Так же соединения ртути вызывают повреждения печени, обладает нейротоксичностью, воздействуя на нервную систему гидробионтов, нарушается процесс сборки цитоскелета и происходят метаболические нарушения, в том числе и репродуктивной функции.
Влияние на человека. Ртуть токсична и не имеет известных функций в биохимии и физиологии человека. Неорганические формы ртути вызывают самопроизвольный аборт, врожденные пороки развития и желудочно-кишечные расстройства (например, коррозийный эзофагит и гематохезия). Отравление его органическими формами, к которым относятся монометилртуть и диметилртуть, проявляется повышенной раздражительностью нервной
системы, акродинией (медицинское состояние, вызванное отравлением ртутью), гингивитом, стоматитом, неврологическими расстройствами, различными повреждением кожи (дерматиты, экземы), головного мозга и ЦНС, а также связаны с врожденными пороками развития [4].
Ярким примером отравления ртутью является болезнь Минамата. Болезнь Минамата впервые была зарегистрирована в префектуре Кумамото в городе Минамата 1956 г. В 1959 г установили причину - отравление органическими соединениями ртути (преимущественно - метил-ртуть), поступавшими в пищевой рацион с рыбой и морепродуктами. В 1965 г. болезнь была обнаружена у жителей другого региона - префектуры Ниигата. Причиной заболевания также оказалась метил-ртуть. Были подробно описаны условия возникновения этого синдрома - острой, подострой и хронической формы. Болезнь Минамата имеет следующую симптоматику: нарушение чувствительности (поверхностной и глубокой), сужение поля зрения, атаксия, ослабление слуха, тремор, патологические рефлексы, саливация (повышенное слюноотделение), психические нарушения, а также поражения печени, почек, сердца. Проявление БМ наблюдали в тех случаях, когда содержание метил-ртути в теле взрослого человека достигало 100 мг/мл [5].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Mason R. P., and Fitzgerald W.F. Mercury speciation in open ocean waters // Water, Air and Soil Pollution, 1996. — № 56. — 779-789;
2. Mercury in Marine and Oceanic Waters — a Review // Springer Nature Link URL: https://link. springer. com/article/10.1007/S11270-016-3060-3#Sec2;
3. The Toxicological Effects of Mercury Exposure in Marine Fish // Springer Nature Link URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s00128-019-02593-2;
4. Mahipal Singh Sankhla, Mayuri Kumari, Manisha Nandan, Rajeev Kumar, Prashant Agrawal Heavy Metals Contamination in Water and their Hazardous Effect
on Human Health-A Review // International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. — 2016. — №Т. 5, 10. — С. 759-766;
5. Ракитский В.Н. Синицкая Т.А. Скупневский С.В. Современные проблемы загрязнения ртутью окружающей среды (обзор литературы) // Гигиена и санитария. — 2020. — №Т 99 №5. — С. 460-467
Mungalova V.R.
Kamchatka State Technical University (Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia)
MARINE POLLUTION ECOSYSTEMS ARE HEAVY METALS — MERCURY (HG)
Abstract: pollution of marine ecosystems with heavy metals caused by anthropogenic activities is an urgent problem that is considered in this paper. The forms of existence of heavy metals (arsenic, mercury, cadmium, lead) in seawater are diverse, ranging from frions to complex compounds, which affects its bioavailability and toxicity. The environmental consequences of pollution include toxic effects on aquatic organisms and humans, posing a significant threat to the health and well-being of marine ecosystems.
Keywords: marine ecosystems, heavy metals, pollution, mercury.
