Ртуть: новая опасность
Опубликовано Редактор 13-02-2017 (2238 прочтений)Мы только начинаем понимать масштабы опасности ртутного отравления — факт сам по себе примечательный, так как веками было известно, что ртуть и ртутные соединения могут вызвать смерть человека и большинства живых существ. Даже самое незначительное количество ртути может привести к повреждению мозга, к слепоте или к параличу.
Несмотря на это, потребление ртути в промышленности и сельском хозяйстве быстро увеличилось и, особенно, за последние 25 лет. Ртуть используется в химической промышленности, при изготовлении красок, в производстве пульпы и бумаги, при изготовлении электрических приборов и лабораторных инструментов, в фармацевтических и зубоврачебных препаратах, при добыче и обработке золота и серебра. Быстрое расширение применения ртути сопровождалось халатным отношением к ликвидации ртутных отходов. К счастью, случаи массового отравления ртутью были редкими. Но тысячи килограммов этого жидкого металла были сброшены на дно рек и озер различными промышленными предприятиями во всех частях света.
До недавнего времени химики считали подобную практику довольно безопасной, так как ртуть в воде не растворяется. Но недавно шведские и американские ученые установили, что на дне загрязненных озер и рек ртуть под воздействием бактерий медленно превращается в растворимое в воде вещество. Молодой норвежский ученый, занимающийся в аспирантуре канадского университета, обнаружил, что это вещество поглощается морскими водорослями и планктоном. Мелкая рыба питается водорослями и планктоном, а крупная рыба поедает мелкую рыбу. Ни та, ни другая не выделяет поглощенную ртуть полностью, поэтому происходит концентрация ртути в тех видах обитателей рек и морей, которые идут в пищу человека. В результате крупная хищная рыба в этих районах содержит так много ртути в своем организме, что становится непригодной для потребления.
Это открытие потрясло весь промышленный мир Соединенных Штатов и Канады. Миллионы и миллионы долларов были затрачены на переоборудование более чем 50 химических заводов Северной Америки, а один завод даже закрылся. Тонны промышленных и сельскохозяйственных химикалиев, стоимостью в миллионы долларов, были изъяты с рынка. Во многих районах рыболовство и охота были запрещены и ограничены. Суды рассматривали миллионные иски, поданные людьми, пострадавшими в той или иной мере от ртутного отравления. По всей видимости, производство ртути в Соединенных Штатах начинает сокращаться.
Все индустриальные державы мира ощущают или ощутят в будущем последствия ртутного отравления. Рано или поздно вопрос о губительном влиянии ртути будет рассмотрен в правительственных кругах, и будут приняты соответствующие меры. К счастью, в этой области уже началось международное сотрудничество. Специалисты из разных :тран обсуждали проблему ртутного отравления на конференциях в Риме, в декабре 1970 года, и в Оттаве, j феврале 1971 года. По всей видимости, этот вопрос будет включен в повестку дня конференции Организации Объединенных Наций по вопросам окружающей среды в 1972 году. Но таких мероприятий еще далеко недостаточно.
Первый тревожный сигнал поступил из Японии: в 1953 году загадочная болезнь поразила семьи рыбаков и рабочих завода пластмасс в Минамате на острове Кюсю. В течение последующих двух-трех лет 40 человек умерло, 70 стали инвалидами и 19 младенцев появились на свет с врожденными дефектами. Пострадали даже кошки. Прошло шесть лет, прежде чем удалось напасть на след болезни. Виновником оказалась ртуть, большое количество которой растворялось в промышленных водах завода пластмасс. Ртуть заразила рыбу, устриц и крабов в Минаматском заливе, и люди, которые регулярно питались ими, стали жертвами отравления. Десять пет спустя подобный же случай произошел в Японии эколо промышленного предприятия в Ниигата: от отравления пострадало 26 человек, из которых пять умерли. Менее серьезные инциденты зарегистрированы в Ираке, Пакистане, Гватемале, Италии и в штате Нью-Мексико (США).
Значительным вкладом в дело борьбы со ртутной угрозой послужила книга ныне покойной Рэйчел Карсон, американской писательницы и биолога, «Безмолвная весна» (1962), которая была переведена на многие языки мира. В своей книге мисс Карсон не обсуждала ртутного отравления, но она была первой забившей тревогу о той опасности, которой угрожают природе инсектициды вроде ДДТ. Само название книги звучало как грозное предостережение: если человек не прекратит применение этих отравляющих веществ, то однажды весенней порой мы не услышим больше пения птиц.
Среди миллионов читателей этой книги был и молодой норвежец Норвалд Фимрейт, только что окончивший биологический факультет. В 1964 году Фимрейт начал работать в качестве секретаря комитета, созданного норвежским правительством для изучения последствий применения инсектицидов. Год спустя шведское правительство опубликовало доклад, в котором сообщалось, что ртутные соединения, используемые для защиты семян пшеницы от вредных грибков, накапливаются в организмах птиц и животных, питающихся зерном. Они убивают фазанов и куропаток, а также таких хищных птиц, как орлы, соколы, совы и ястребы. Норвежский комитет сосредоточил свое внимание на проблеме ртутной угрозы.
В 1965 году Швеция запретила применение ртутных соединений для предохранения зерна, а в 1966 году их перестали употреблять при производстве пульпы и бумаги. Норвегия ввела подобные же запреты в 1967 году. Фимрейт говорит, что эти мероприятия привели к значительному снижению ртутного уровня в организмах животных и птиц.
В 1967 году Фимрейт поехал в Канаду, чтобы продолжить образование в университете Западного Онтарио. Здесь, к своему удивлению, он узнал, что в Северной Америке до сих пор ничего не было сделано для контроля над ртутным загрязнением. Это и стало темой его докторской диссертации. Еще больше он удивился, когда узнал об одной отрасли промышленности в Канаде, применяющей ртуть в огромном количестве, — это было не сельское хозяйство и не производство бумаги, а получение хлора на химических предприятиях.
Здесь было над чем поломать голову, так как, строго говоря, сам процесс получения хлора не требует большого количества ртути. Ртуть используется только в качестве электропроводника. Хлор получают путем электролиза соли. Фимрейт обратился за помощью к техническим журналам, и тут он начал понимать, в чем дело. Инженеры-химики и экономисты жаловались во многих статьях на огромные потери ртути во время процесса. Потери увеличивали стоимость производства, так как килограмм ртути обходится в 15 долларов.
Осенью 1968 года в одном цз научных журналов Фимрейт натолкнулся на сообщение, что ртуть, сброшенная в реки вместе со сточными водами, под воздействием бактерий способна превратиться в растворимое отравляющее вещество. Впервые об этом сообщали Сорен Иенсен и Арне Иернелов, сотрудники Шведской научно-исследовательской лаборатории по проблемам загрязнения воздуха и воды. Некоторое время спустя Джон М. Вуд из Иллинойсского университета опубликовал в Соединенных Штатах аналогичную информацию. «Внезапно я убедился в возможности существования очень серьезной угрозы человеческому здоровью», — говорит Фимрейт. Ежегодно для возмещения потерь при производстве хлора канадские химические предприятия покупают около 100 000 килограммов ртути.
Не теряя времени, Фимрейт начал проверку содержания ртути в организме рыб в реках и озерах Канады. Ближайший завод по производству хлора, применяющий метод ртутного электролиза, принадлежал фирме «Дау кемикал компани» и находился на восточном берегу реки Сент-Клэр, служащей границей между Канадой и США. Фимрейт обратился к рыбакам, занимающимся рыбным промыслом на реке Сент-Клэр и других реках, впадающих в озера Эри и Гурон.
«Каждый раз, когда они могли точно назвать место, где была поймана рыба, я покупал часть улова, — вспоминает Фимрейт. — Образцы из реки Сент-Клэр были взяты выше и ниже завода «Дау кемикал». Я выбрал желтую щучку для своих анализов на содержание ртути в Великих озерах, так как она наиболее типичный представитель хищных рыб, идущих в пищу».
Он послал образцы рыбы для анализа методом активизации нейтронов в калифорнийскую лабораторию. В марте 1970 года лаборатория ответила, что в рыбе из реки Сент-Клэр обнаружено ртути до семи единиц на миллион, а из озера Сент-Клэр, куда впадает эта река, — пять единиц на миллион. Такое количество ртути почти смертельно для человека. Только приходилось удивляться, что до сих пор не было случаев массового отравления. Фимрейт и его научный руководитель профессор Уилльям Холсворт сообщили о результатах исследования канадскому правительству, и то на следующий же день уведомило Вашингтон.
Как Канада, так и Соединенные Штаты запретили рыболовство в отравленных водах. Вскоре обе страны установили, что во многих местах хлор получали при помощи ртутного процесса. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов начало проверять рыбу около каждого такого завода. Везде, где была произведена проверка было найдено большое количество отравленной рыб и других обитателей морей и рек: устрицы побережья Техаса, сомы и окуни в Тихом океане, белые окуни Великих озерах, речная рыба повсюду на территории обеих стран. Районы, запрещенные для рыболовства и охоты, растянулись по всему континенту.
Промышленность по производству хлора, оцениваемая в миллиардах долларов, немедленно решила как можно скорее прекратить сброс ртути в сточные воды. Эксперты более 50 предприятий, на которых применятся метод ртутного электролиза, собрались вместе, что бы обменяться информацией о технике обнаруживания, измерения, задержания и рециркуляции этого ядовитого металла.
По приблизительным подсчетам, ежегодно промышленность США и Канады сбрасывала в воды около 400 000 килограммов ртути. Более точных данных пока нет. По сведениям правительства США, промышленность страны по производству хлора использовала 1969 году до 715 000 килограммов ртути. Часть ушла на оборудование новых предприятий, но основная масса попала в канализацию или поднялась в воздух вместе с дымом заводских труб.
Весной и летом 1970 года правительство США и власти ряда штатов предприняли законодательные и другие меры против 11 компаний, обвинив их в злостных нарушениях и в слишком медленных темпах сокращения ртутных отходов. Это заставило всех предпринимателей быстрее искать выход из создавшегося опасного положения.
В сентябре Министерство внутренних дел США доложило, что общее количестве ртутных отходов по стране уменьшилось среднем до 20 килограммов в день, что составляет около 7000 килограммов в год. Итак, за шесть месяцев, прошедших со времени первых публичных выступлений Фимрейта, стало очевидным, что хлорная промышленность США сократила сбросы ртутных отходов в водные источники страны на 98 процентов.
Геологическое управление США проанализировало пробы воды из 72 рек. В 39 местах химики обнаружили концентрацию ртути, превышающую единицу на миллиард. Специалист по ртути Дэвид Клайн из Хоуп-колледжа в Мичигане говорит, что в крупной рыбе содержится в тысячу раз больше ртути, чем в воде. Потому теоретически рыба в этих реках может содержать одну единицу ртути на миллион, что делает ее непригодной для потребления. Максимально допустимая норма содержания ртути в пище, установленная службами по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в США и в других странах равняется половине единицы на миллион.
У. X. Дэрам из Геологического управления подчеркивает, что вода с содержанием ртути порядка одной или двух единиц на миллиард пригодна для питья. В США норма содержания ртути в питьевой воде не должна превышать пяти единиц на миллиард. Вода в двух местах превышала эту норму, но ни один из источников не входил в систему питьевого водоснабжения.
Открытие проблемы загрязнения ртутью фактически уничтожило промышленность США по добыче этого металла. Цена сосуда, содержавшего 34,5 килограмма ртути, упала с 500 долларов в конце 1969 года до 350 долларов в начале 1971 года. Сэм. Уиллистон, директор Института ртути в Лос-Алтосе (Калифорния), говорит, что при цене ниже 400 долларов владельцы ртутных разработок терпят убытки. За последние несколько месяцев закрываются одна шахта за другой. Некоторые продолжают работать на неполную мощность в надежде, что цены вновь поднимутся. Разработки продолжаются в Испании и Югославии, где стоимость ртути ниже, чем в США.
Но проблема не будет решена даже в том случае, если загрязнение рек и озер ртутными отходами сведется к нулю. Дело в том, говорит Джон Вуд, что за последние 20 лет около 100 000 килограммов ртути было сброшено в систему реки Сент-Клэр. Около 50 килограммов этого металла под действием бактерий превратилось в растворимое отравляющее вещество, в результате чего почти вся рыба в этой системе непригодна для потребления. Ущерб был нанесен 0,05 процента ртути, попавшей в систему вместе с промышленными водами. Остальная часть остается в воде. Некоторое количество уже превратилось в активное отравляющее вещество и вместе с водами реки попало в море. Процесс превращения другой части ртути будет продолжаться на протяжении десятилетий и даже столетий.
Конечно, некоторое количество растворимых ртутных :оединений в пресной и морской воде попало туда естественным путем. Известное количество появилось в результате применения ртути на золотых приисках гет сто тому назад. Потому очевидно, что содержание ртути в крупной морской рыбе имеет очень длинную историю. Осенью 1970 года и зимой 1971 года относительно высокий процент содержания ртути был установлен в китах в Гудзоновском заливе, в печени калифорнийского морского льва, в тихоокеанских котиках, в меч-рыбе и в тунце во всех морях. Ученые предполагают, что все эти примеры говорят о естественной концентрации ртути в крупной морской рыбе. Тем не менее, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов изъяло из продажи 200 000 ящиков консервированного тунца и большое количество меч-рыбы.
В связи с этим вокруг допустимой нормы — пол-единицы на миллион — разгорелись страсти. Некоторые деловые круги считают норму слишком заниженной. Но эколог Барри Коммонер из Вашингтонского университета в Сент-Луисе продолжает утверждать, что уровень слишком высокий. В январе 1971 года правительственная группа советников, по крайней мере временно, разрешила этот спор. Группа, руководимая Нортоном Нельсоном из Нью-Йоркского университета, отметила, что установленный уровень подлежит пересмотру, но что «в настоящее время он является солидным основанием для защиты здоровья населения».
В сентябре 1970 года шведский ученый Стиг Тегчинг заявил, что ртуть, попавшая в организм будущей матери, концентрируется в ее еще нерожденном младенце. Он открыл, что содержание ртути в крови новорожденных было на одну треть выше, чем в крови их матерей. Сотрудник отдела здравоохранения штата Калифорния Эфрайм Кан предостерег ожидающих матерей от потребления в пищу пресноводной рыбы.
Хотя самой непосредственной угрозой здоровью населения является ртуть с заводов, производящих хлор, существует множество других источников загрязнения окружающей среды. В индустриально развитых странах ртуть широко применяется для изготовления электроаппаратуры, в производстве красок, катализаторов, зубоврачебных препаратов, в сельском хозяйстве и для общих лабораторных нужд. Дэвид Уилсон из университета имени Вандербилта в Теннесси утверждает, что большая часть этой ртути также попадает в канализацию и в атмосферу. На конференции в Оттаве в феврале 1971 года несколько ученых выразили опасения по поводу отсутствия информации о количестве ртути, поднимающейся в воздух и возвращающейся оттуда в водную среду.
Согласно январскому докладу специальной комиссии, назначенной правительством США, за последнее десятилетие мировое потребление ртути составило 50 миллионов килограммов. Если половина ее в растворимой форме попала в море, этого было достаточно, чтобы сделать 40 миллиардов тонн рыбы и морских животных непригодными для человека. Приблизительно столько рыбы обитает во всех морях нашей планеты.
Уилсон работает в Научно-исследовательском институте массовой информации, где возглавляет комитет по борьбе с ртутным загрязнением. Когда его спросили, возможна ли такая катастрофа, он ответил, что подобное трудно предсказать, ибо в природе постоянно происходит процесс уравновешивания. Часть ртути, растворенной в воде, обезвреживается, когда в результате химической реакции она вновь становится нерастворимой — например, превращается в ртутный сульфид. Часть ртути покрывается слоем грунта.
«Мы не знаем масштабов этих процессов, — говорит Уилсон. — Если растворимые ртутные соединения попадают в океаны быстрее, чем они обезвреживаются, то наше дело плохо. Если процесс обезвреживания протекает быстрее, то дело обстоит лучше».
Что же все-таки следует предпринимать? Пока неизвестно. Когда в Канаде установили размеры ртутного загрязнения, фирма «Дау кемикал» предложила на свои собственные средства очистить русло реки Сент-Клэр при условии, что правительство с помощью специалистов выяснит, целесообразно ли это. До сих пор эксперты не пришли к подобному заключению по этому вопросу. Существуют опасения, что очистка нарушит спокойствие на дне реки и тем самым ускорит процесс бактериального превращения. А затраты на эти работы — дно всей реки и озера покрыто ртутью — будут чрезвычайно высокими.
Есть и другая возможность: прекратить загрязнение и положиться на силы природы. Естественное передвижение почвы на дне реки покроет часть металла и прекратит доступ к нему бактерий. Но если подобный процесс и существует, то, как указывают скандинавские ученые, он чрезвычайно медленный. Шведская исследовательская лаборатория, занимающаяся проблемами загрязнения воды и воздуха, обнаружила, что ртутное содержание в рыбе продолжало увеличиваться спустя два года после того, как завод по производству хлора полностью прекратил сбрасывать в воду ртутные отходы.
Шведы пытались также найти различные технические способы очистки от ртути. «Результаты оказались плачевными, — говорит Уилсон. — Во многих случаях не нужно быть специалистом, чтобы сразу увидеть, какие огромные суммы потребуются для этого, — даже если метод и окажется практичным».
И все же многие страны предприняли первые шаги в этом направлении. В январе этого года назначенный правительством США комитет специалистов заявил, что все контролируемые источники ртутного заражение должны быть ликвидированы или максимально сокращены. Комитет рекомендовал ввести строжайшие ограничения в использовании ртути в сельском хозяйстве и промышленности, а также установить контроль над загрязнением от выброшенных за ненадобностью электроаппаратов, химикалиев, красок, косметики, фармацевтических препаратов и т. п. Комитет предложил начать всестороннее исследование с тем, чтобы установить, какой опасности подвергается человек, живая природа и экология.
Кроме того, специалисты признали, что в данном случае проблему невозможно решить простым устранением источника загрязнения. «Естественные процессы обеззараживания чрезвычайно медленны, — указывалось в отчете комитета. — Учитывая огромное количество ртути, содержащейся в некоторых подводных осадках, мы должны считаться с возможностью, что в целом ряде мест воды будут оставаться загрязненными еще лет сто с лишним. Нужно немедленно начать интенсивную программу, направленную на обезвреживание уже существующих отложений. Это включит широкую серию исследований существующего загрязнения вод — начиная от лабораторных анализов и кончая экспериментами».
Реакция правительственных кругов США была быстрой, но осторожной. В конце января американская Служба по сохранению чистоты вод заключила договор с фирмой «Дж. Б. Ф. сайентифик корпорейшн» в Уэйкфилде (Массачусетс). Договор предусматривает годичные поиски путей обезвреживания загрязненных подводных осадков, на что правительство ассигновало 100 000 долларов. Исследование ведется в трех направлениях: химическая нейтрализация, драгирование и засыпка песком.
Глава этой службы Дэвид Д. Доминик сказал в интервью, что пока еще не решен вопрос о массовом наступлении на проблему ртути. Он сказал, что в настоящее время ищут наиболее загрязненные места, где будут проверяться на практике различные методы.
Доминик указал далее, что международное сотрудничество по данной проблеме остается вопросом будущего. Пока, сказал он, ртутное загрязнение обсуждалось официально только с Канадой и Швецией.
Итак, Швеция, Норвегия, Канада и Соединенные Штаты признали опасность ртутного загрязнения и начали действовать. Япония тоже сильно обеспокоилась. Но другие индустриально развитые страны мира продолжают использовать огромное количество ртути. И пока повсеместно не приняты эффективные меры, обитателям рек, озер, морей и, возможно, даже океанов — этому богатому источнику нашего питания — угрожает опасность. Никто не знает полной меры этой опасности. На нас это накладывает огромную ответственность, и действовать мы должны чрезвычайно осторожно.
Необходимо, чтобы все индустриально развитые государства мира сотрудничали друг с другом в таких вопросах, как измерение естественных уровней ртути в окружающей среде, определение точного количества увеличения загрязнения, прекращение дальнейшего загрязнения и разработка практических методов очистки загрязненных отложений.
Джей Холмс
Журнал "Америка" №182 1971 год
