Είναι το μοναδικό μέταλλο που σε θερμοκρασία δωματίου με κανονικές συνθήκες πίεσης και κανονική σύνθεση πίεσης εμφανίζεται σε υγρή μορφή.
Παρόμοιες ιδιότητες εμφανίζει το Βρώμιο (Br).
Ο Hg απαντάται σε 3 μορφές:
- ΣΤΟΙΧΕΙΑΚΟΣ ή ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ Hg
- ΑΝΟΡΓΑΝΟΣ Hg
- ΟΡΓΑΝΙΚΟΣ Hg
O Hg στην φυσική μορφή του βρίσκεται σε κοιτάσματα του εδάφους (ΚΙΝΝΑΒΑΡΙΤΗΣ: Θειούχος Hg, που λαμβάνεται από την αντίδραση Hg με Θείο) που είναι τοξική αν καταποθεί.
Η χρήση του Hg είναι μεγάλη (θερμόμετρα – σφυγμόμετρα – βαλβίδες βιομηχανικές – διακόπτες ηλεκτρικοί – λαμπτήρες φθορισμού). Η ανησυχία και ευαισθητοποίηση σε παγκόσμια κλίμακα επέφερε αντικατάσταση όλων των παραπάνω συσκευών . Έτσι χρησιμοποιούνται σήμερα θερμόμετρα με αλκοόλ – κράμα γυαλιού – υπέρυθρης ακτινοβολίας, όπως και ηλεκτρονικά μανόμετρα.
ΙΣΤΟΡΙΑ Hg
Η πρώτη δηλητηρίαση από Hg αναφέρεται στον 5Ο π.Χ. αιώνα. Σήμερα θεωρείται ότι ο Hg αποτελεί μια νευροτοξίνη και μακροχρόνια έκθεση σε αυτό προκαλεί ακόμα και θάνατο.
Ο Hg μπορεί να συνδυαστεί με άλλα μέταλλα για την παρασκευή «αμαλγαμάτων» και έχει χρησιμοποιηθεί για την εξόρυξη χρυσού (ευρήματα σε αιγυπτιακούς τάφους του 1500 π.Χ.)
Υδράργυρος είναι το όνομα που είχαν δώσει οι αρχαίοι Ρωμαίοι στον Ερμή, προστάτη των ταξιδιωτών και εμπόρων. Στο περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων ο Υδράργυρος συμβολίζεται με Hg που προέρχεται από τη λατινική λέξη Hydrargyrum (υγρό ασήμι).
Ο Υδράργυρος αποτελεί βασικό μέρος των τεχνών και των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, με χρήση στην Ιατρική και την Τεχνολογία από τα παλιά χρόνια, αλλά ακόμα και σήμερα χρησιμοποιείται για εμπορικούς και βιομηχανικούς σκοπούς.
Τα τελευταία χρόνια το ενδιαφέρον μας έχει κατευθυνθεί στις πηγές των ανθρώπινων βιομηχανικών δραστηριοτήτων που αυξάνουν τον Hg στο περιβάλλον ( ανθρωπογενικές εκπομπές) και τις επιπτώσεις που προκαλούνται από αυτές.
Δηλητηρίαση από Hg μπορεί να προκύψει από:
- Έκθεση στις διαλυτές μορφές Hg (χλωριούχος Hg – μεθυλυδράργυρος)
- Εισπνοή υδρατμών Hg
- Από κατανάλωση θαλασσινής τροφής που έχει μολυνθεί από υδράργυρο.
Οι διαλυτές ενώσεις του Hg είναι πολύ τοξικές.
Επίσης οι οργανουδραργυρικές ενώσεις όπως π.χ.: διμεθυλυδράργυρος [CH3 Hg] και σε ελάχιστες ποσότητες μπορούν να απορροφηθούν από το δέρμα με θανατηφόρο εξέλιξη.
Οι ατμοί επίσης του Hg που παράγονται ακόμα και σε θερμοκρασία δωματίου είναι τοξικοί και απαιτείται καλή κυκλοφορία του αέρα και γενικά αερισμός του χώρου που περιέχει τους ατμούς αυτούς.
Οι ατμοί του Hg είναι αόρατοι.
Ο Hg δεν είναι τοξικός με τη μορφή του στοιχείου [HgO]. Γίνεται τοξικός από τη στιγμή της μετατροπής του σε ιονισμένα ανόργανα είδη (Hg2+). Η παραπέρα βιομετατροπή του Hg σε μεθυλ- Hg [CH3Hg2] οδηγεί σε εξαιρετικά τοξική μορφή που συγκεντρώνεται εκλεκτικά σε ιστούς πλούσιους σε λιπίδια (νευρώνες). Η μετατροπή αυτή του Hg συμβαίνει στο έντερο από παροικούντες μικροοργανισμούς.
Υψηλές τιμές Hg βρίσκονται στα ψάρια – σε υλικό σφραγίσματος δοντιών. Πολλές φορές οι οδοντοτεχνίτες όπως και οι οδοντίατροι εμφανίζουν αύξηση Hg στο αίμα τους.
Φυσιολογικές τιμές Hg στο αίμα <10mg/λίτρο.
Απέκκριση Hg στα ούρα μεγαλύτερη από 50mg/ημερησίως σημαίνει μεγάλη έκθεση στον Hg.
Σε παγκόσμια κλίματα παράγονται 1500 τόνοι Hg/ετησίως. Κυριότερες χώρες παραγωγής: Κίνα – Κιργιστάν – Ισπανία (εξάγει Hg).
Ο υδράργυρος δεν χρησιμοποιείται πλέον στα θερμόμετρα – βαρόμετρα – μανόμετρα – διακόπτες.
Τα τελευταία χρόνια έχει αντικατασταθεί σε όλες αυτές τις συσκευές και χρησιμοποιείται μόνον σαν υλικό αμαλγάματος και επιστημονικής έρευνας.
Υπάρχουν 2 αντιδράσεις στον κύκλο μεταβολισμού του Hg που προσδίδουν στον Hg τις διάφορες μορφές του.
Είναι η οξείδωση του Hg και η αναγωγή αυτού, όπως μεθυλίωση και απομεθυλίωση.
Ειδικά η οξείδωση του Hg αποτελεί σημαντικό παράγοντα στην παρουσία του στην επιφάνεια της γης και του νερού.
Τα πτητικά άτομα του (HgΟ) κυκλοφορούν στην ατμόσφαιρα μεταφέρονται από τον άνεμο, εναποτίθενται στο φυσικό περιβάλλον και ανακυκλώνονται (όταν το HgΟ à Hg2 αυτό απορροφάται εύκολα από το νερό, το χιόνι, από μικρά αντικείμενα και μετά εναποτίθενται στο περιβάλλον με υγρή ή ξηρά μορφή). Στην Αρκτική η μετατροπή του HgΟ à Hg2 στην ατμόσφαιρα γίνεται πιο γρήγορα (μείωση του Hg) και συμβαίνει στο τέλος της πολικής νύχτας του παρατεταμένου χειμώνα.
ΜΕΘΥΛΙΩΣΗ Hg
Η μεθυλίωση του Hg αποτελεί πρωτογενές, βιολογικό φαινόμενο, βιολογική αντίδραση που παράγει Hg με μεγάλη τοξικότητα και βιοαθροιστικότητα που συναντάται στους ζωικούς ιστούς. Βρίσκεται αυξημένη στην τροφική αλυσίδα ανθρώπων και ζώων (μικροοργανισμοί – πλαγκτόν – νηκτόν – μικρά ψάρια). Έχει βρεθεί σε ποικιλία μικροοργανισμών που παράγουν μεθάνιο και θείο είναι υπεύθυνα για την μετατροπή Hg2 à MetHg υπό αναερόβιες συνθήκες. (υγρό χώμα, κοίτη ποταμών).
Η μεθυλίωση από τον Hg ευνοείται από το όξινο περιβάλλον. Έτσι η όξινος βροχόπτωση αυξάνει την παραπάνω επεξεργασία.
Η βιολογική αυτή μεθυλίωση, αυξάνεται σε θερμές εποχές (υψηλές θερμοκρασίες με αύξηση της βιολογικής παραγωγικότητας, ενώ ελαττώνεται κατά τον χειμώνα).
Ο σχηματισμός της μορφής του υδραργύρου στο περιβάλλον εξαρτάται από την εποχή, παρουσία οξυγόνου, υδροβιολογικές αντιδράσεις μέσα στο σύνολο του κάθε οικοσυστήματος.
ΒΙΟΧΗΜΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΥΔΡΑΡΓΥΡΟΥ
Το σχήμα δείχνει τους κύκλους του Hg μεταξύ ατμόσφαιρας, ύδατος, κατακρήμνισης στο χώμα – βιομηχανικών εκπομπών.
Ο Hg υπάρχει στην ατμόσφαιρα από τα ηφαίστεια και βιομηχανικές πηγές μόλυνσης. Ο Hg της ατμόσφαιρας εναποτίθεται κατόπιν στον χώμα ή στα ύδατα (λιμνών, θαλασσών) όπου μεθυλιώνεται (μεθ- Hg). Ο Hg αυτός βιοαθροίζεται στους οργανισμούς των υδάτινων μέσων.
Η παγκόσμια άθροιση του Hg προκαλείται από πηγή Hg που προέρχεται από τοπικές πηγές, από βιομηχανικές εκπομπές και επανακύκλωση από περιοχές της γης, από υδάτινες πηγές (ποτάμια – λίμνες – ωκεανοί) ακόμα και από προηγούμενες εναποθέσεις (απόβλητα) Hg ανθρώπινες ή από τη φύση προερχόμενες.
Οι ανθρώπινες δραστηριότητες έχουν σημαντικά αυξήσει το ποσό του Hg στο περιβάλλον.
Μετρήσεις του Hg στο περιβάλλον σήμερα εκτιμούν τα επίπεδα Hg σε 1.4 nanograms/cm3 αέρα, αριθμοί που εμφανίζουν τη σαφή αύξηση του Hg (πριν την ενεργοποίηση των διάφορων βιομηχανιών το ποσό ανέρχετο σε 0,5-0,8 nanograms/cm3). Επίσης έχει υπολογιστεί ότι οι ανθρωπογενείς εκπομπές του Hg στην ατμόσφαιρα έχουν προκαλέσει x3 ή x4 φορές αύξηση του Hg στον αέρα και την επιφάνεια της θάλασσας, συγκριτικά με την προ-βιομηχανική εποχή (περί το έτος 1850).
Γενικά σε ετήσια βάση παράγεται Hg 2.900 τόνοι από τις ανθρώπινες δραστηριότητες και 2.100 τόνοι από φυσικές πηγές. Έχει υπολογιστεί ότι 210.000 τόνοι Hg που πέρασαν στην ατμόσφαιρα από το έτος 1890 έχουν συσσωρευτεί σε εκτάσεις γης, στάσιμα ύδατα όπως και ωκεανούς.
ΠΑΓΚΟΣΜΙΕΣ ΠΗΓΕΣ ΥΔΡΑΡΓΥΡΟΥ
Βέβαια στην παρουσία του Hg στην ατμόσφαιρα (μεθυλικής μορφής Hg) συντείνουν και άλλοι παράγοντες.
Έτσι οι κατασκευή ενός υδροηλεκτρικού φράγματος κινητοποιεί τον Hg του υπεδάφους και της βλάστησης που καταστρέφεται για τη δημιουργία του έργου (αναερόβια ανάπτυξη μικροβίων).
Η συνολική ποσότητα του Hg σε παγκόσμια κλίματα είναι δύσκολο να υπολογιστεί και αυτό γιατί η πτητικότητα του Hg του επιτρέπει να μετακινείται στην ατμόσφαιρα, να εναποτίθεται στο έδαφος, στις θαλάσσιες περιοχές και να παραμένει εκεί ανακυκλούμενο.
Ο Hg της ατμόσφαιρας βρίσκεται είτε σαν αέριο ή συνδεδεμένο με άλλα στοιχεία της ατμόσφαιρας.
Έχει υπολογιστεί ότι οι 5.000 τόνοι Hg τόνοι Hg της ατμόσφαιρας προερχόμενοι από τη δραστηριότητα των ανθρώπων μολύνουν το έδαφος της επιφάνειας της γης και των υδάτινων κόσμων.
Η παραμονή κατά μέσο όρο στην ατμόσφαιρα κυμαίνεται από 1-1,5 χρόνο.
Ο Hg σαν αέριο έχει χρόνο παραμονής στην ατμόσφαιρα 5-14 ημέρες, μετακινούμενος «ταξιδιώτης», πολλά χιλιόμετρα.Οι ωκεανοί αποτελούν τελική αποθηκευτική κατάληξη του Hg όπου καθιζάνει σαν θειϊκός Hg.
Το 1/3 του συνολικού κόστους του Hg κυκλοφορεί μεταξύ των ωκεανών και της ατμόσφαιρας που μας περιβάλλει (ποσοστό 20% - 30% ανακυκλώνεται).
Ο Hg κυκλοφορεί ευρύτατα στο περιβάλλον μας και προέρχεται από διάφορες πηγές που υπάρχουν στον περιβάλλον μας (ωκεανοί, βιομηχανικά απόβλητα, σφραγίσματα δοντιών).Φυσικό λοιπόν ήταν ο συσχετισμός του Hg με διάφορα νοσήματα όπως à Νόσος Alzheimer à Ν. Crohn’s à Σκλήρυνση κατά πλάκας à Καταθλιπτικά σύνδρομα à αυτισμός à Διαταραχή ελλειμματικής προσοχής à σύνδρομο χρόνιας κόπωσης à Ψωρίαση à Σακχαρώδης Διαβήτης .Φαίνεται ότι στην πλειάδα των νοσημάτων αυτών η παρουσία του Hg δεν έχει αιτιοπαθογενετικό ρόλο αλλά μάλλον είναι ΕΠΙΦΑΙΝΟΜΕΝΟ.
Dr. Νίκος Καλλιακμάνης
Ref.:Βικιπαίδια
Vis San bit
Δελτίο Καναδά για Hg
