Гунар Нордберг
Неорганска жива
Жива се лако комбинује са сумпором и халогенима на уобичајеним температурама и формира амалгаме са свим металима осим гвожђа, никла, кадмијума, алуминијума, кобалта и платине. Реагује егзотермно (генерише топлоту) са алкалним металима, напада га азотна киселина, али не и хлороводонична киселина и, када је врућа, комбинује се са сумпорном киселином.
Неорганска жива се у природи налази у облику сулфида (ХгС) као руда цинобера, која има просечан садржај живе од 0.1 до 4%. Такође се среће у земљиној кори у облику геода течне живе (у Алмадену) и као импрегнирани шкриљци или шкриљци (нпр. у Индији и Југославији).
Вађење. Руда живе се вади подземним рударством, а метал живе се одваја од руде печењем у ротационој пећи или осовинској пећи, или редукцијом гвожђем или калцијум оксидом. Пара се одводи у гасовима сагоревања и кондензује у вертикалним цевима.
Најважније употребе металне живе и њених неорганских једињења укључивале су обраду руда злата и сребра; производња амалгама; производњу и поправку мерних или лабораторијских апарата; производњу електричних сијалица са жарном нити, цеви са живином паром, радио вентила, рендгенских цеви, прекидача, батерија, исправљача, итд.; као катализатор за производњу хлора и алкалија и производњу сирћетне киселине и ацеталдехида из ацетилена; хемијска, физичка и биолошка лабораторијска истраживања; позлаћење, сребро, бронза и калај; штављење и каријевање; филцање; таксидермија; производња текстила; фотографија и гравура; боје и пигменти на бази живе; и производњу вештачке свиле. Неке од ових употреба су прекинуте због токсичних ефеката које је изложеност живи имала на раднике.
Органска једињења живе
Органска једињења живе могу се сматрати органским једињењима у којима је жива хемијски повезана директно са атомом угљеника. Везе угљеник-жива имају широк спектар стабилности; генерално, веза угљеник-жива у алифатичним једињењима је стабилнија од оне у ароматичним једињењима. Према једној поузданој процени, синтетизовано је више од 400 фенил живе и најмање толико једињења алкил живе. Три најважније групе у уобичајеној употреби су алкили, ароматични угљоводоници или арили и алкоксиалкили. Примери једињења арил живе су фенил-жива ацетат (ПМА), нитрат, олеат, пропионат и бензоат. Већина доступних информација је о ПМА.
vi користите. Све важне употребе органских једињења живе зависе од биолошке активности ових супстанци. У медицинској пракси органска једињења живе користе се као антисептици, гермициди, диуретици и контрацептиви. У области пестицида служе као алгициди, фунгициди, хербициди, слимациди и као конзерванси у бојама, восковима и пастама; користе се за сузбијање плесни, у бојама против обрастања, у латекс бојама и за заштиту од гљивица тканина, папира, плуте, гуме и дрвета за употребу у влажним климама. У хемијској индустрији делују као катализатори у бројним реакцијама, а алкили живе се користе као агенси за алкиловање у органским синтезама.
Хазардс
Апсорпција и ефекти: Неорганска и метална жива
Удисање паре је главни пут за улазак металне живе у тело. Око 80% удахнуте живине паре се апсорбује у плућима (алвеоле). Дигестивна апсорпција металне живе је занемарљива (нижа од 0.01% примењене дозе). Могућ је и поткожни продор металне живе као последица незгоде (нпр. ломљење термометра).
Главни путеви уласка неорганских живиних једињења (живиних соли) су плућа (атомизација живиних соли) и гастроинтестинални тракт. У последњем случају, апсорпција је често резултат случајног или добровољног гутања. Процењује се да се 2 до 10% унесених соли живе апсорбује кроз цревни тракт.
Кожна апсорпција металне живе и одређених њених једињења је могућа, иако је стопа апсорпције ниска. Након уласка у тело, метална жива наставља да постоји кратко време у металном облику, што објашњава њен продор кроз крвно-мождану баријеру. У крви и ткивима метална жива се брзо оксидује у Хг2+ живин јон, који се фиксира за протеине. У крви, неорганска жива се такође дистрибуира између плазме и црвених крвних зрнаца.
Бубрези и мозак су места таложења након излагања испарењима металне живе, а бубрег након излагања неорганским солима живе.
Акутно тровање
Симптоми акутног тровања укључују иритацију плућа (хемијска пнеумонија), што може довести до акутног плућног едема. Могуће је и захватање бубрега. Акутно тровање је чешће резултат случајног или добровољног гутања живине соли. Ово доводи до тешког запаљења гастроинтестиналног тракта праћеног брзом бубрежном инсуфицијенцијом услед некрозе проксималних увијених тубула.
Тешки хронични облик тровања живом који се у местима попут Алмадена јављао до почетка 20. века, а који је представљао спектакуларне бубрежне, дигестивне, менталне и нервне поремећаје и завршавао кахексијом, елиминисан је превентивним мерама. Међутим, хронично, „повремено“ тровање у коме се периоди активне интоксикације смењују између периода латентне интоксикације још увек се може открити међу рударима живе. У латентним периодима, симптоми попуштају до тог степена да су видљиви само при пажљивом претраживању; опстају само неуролошке манифестације у виду обилног знојења, дермографије и донекле емоционалне нестабилности.
Такође је описано стање „микромеркуријализма“ које карактерише функционална неуроза (честе хистерије, неурастеније и мешани облици), кардиоваскуларна лабилност и секреторна неуроза желуца.
Пробавни систем. Гингивитис је најчешћи гастроинтестинални поремећај који се јавља код тровања живом. Погодује му лоша орална хигијена, а прати га и непријатан, метални или горак укус у устима. Улцеромембранозни стоматитис је много ређи и обично се налази код особа које већ болују од гингивитиса које су случајно удахнуле паре живе. Овај стоматитис почиње субјективним симптомима гингивитиса са појачаним лучењем пљувачке (живи птјализам) и облагањем језика. Једење и пиће изазивају пецкање и нелагодност у устима, десни постају све више упаљене и отечене, појављују се чиреви и спонтано крварење. У акутним случајевима постоји висока температура, запаљење субмаксиларних ганглија и изразито смрдљив задах. Такође је примећен алвеолодентални периоститис.
Може постојати плавкаста линија на ивици зубног меса, посебно у близини инфицираних подручја; ова линија се, међутим, никада не среће код особа без зуба. Такође је примећена сивкасто-сива тачкаста пигментација оралне слузокоже — вестибуларне стране десни (обично оне доње вилице), непца, па чак и унутрашње стране образа.
Понављајући гингивитис утиче на потпорна ткива зуба и у многим случајевима зуби морају бити вађени или само испадају. Остали гастроинтестинални поремећаји који се јављају код тровања живом укључују гастритис и гастродуоденитис.
Неспецифични фарингитис је релативно чест. Ређа манифестација је Куссмаул-ов фарингитис који се манифестује као светло-црвена боја ждрела, крајника и меког непца са фином арборизацијом.
Захваћеност нервног система може се јавити са или без гастроинтестиналних симптома и може еволуирати у складу са две главне клиничке слике: (а) тремор фине намере који подсећа на онај који се јавља код особа које пате од мултипле склерозе; и (б) Паркинсонизам са тремором у мировању и смањеном моторичком функцијом. Обично је једно од ова два стања доминантно у општој клиничкој слици која може бити додатно компликована морбидном раздражљивошћу и израженом менталном хиперактивношћу (живи еретизам).
Мерцуриал Паркинсонизам представља слику нестабилног и тетурајућег хода, одсуства рефлекса за опоравак равнотеже и хипотоније; вегетативни симптоми су благи са лицем налик маски, сијалорејом итд. Међутим, паркинсонизам се обично среће у блажим облицима, посебно као микропаркинсонизам.
Најчешћи симптоми личе на оне које показују особе са мултиплом склерозом, осим што нема нистагмуса и два стања имају различиту серологију и различите клиничке токове. Најупечатљивија карактеристика је тремор који је обично касни симптом, али се може развити пре стоматитиса.
Тремор обично нестаје током спавања, иако се могу јавити изненадни генерализовани грчеви или контракције; међутим, увек се повећава под емоционалним стресом и то је толико карактеристично да даје чврсте основе за дијагнозу тровања живом. Тремор је посебно изражен у ситуацијама када се пацијент осећа срамотом или стидом; често ће морати да једе у самоћи јер иначе не би могао да принесе храну уснама. У свом најакутнијем облику, тремор може захватити све добровољне мишиће и бити континуиран. И даље се дешавају случајеви у којима се пацијент мора везати да би спречио да падне из кревета; такви случајеви такође представљају масивне, кореиформне покрете довољне да пробуде пацијента из сна.
Пацијент има тенденцију да изговара своје речи на стакато начин, тако да је његове реченице тешко пратити (пселлисмус мерцуриалис); када грч престане, речи излазе пребрзо. У случајевима који више подсећају на паркинсонизам, говор је спор и монотон, а глас може бити тих или потпуно одсутан; грчевити изговор је, међутим, чешћи.
Веома карактеристичан симптом је жеља за сном, а пацијент често спава дуго, иако лагано и често га узнемирују грчеви и грчеви. Међутим, у неким случајевима може доћи до несанице.
Губитак памћења је рани, а деменција терминални симптом. Често се јављају дермографија и обилно знојење (без очигледног разлога). Код хроничног тровања живом, очи могу показати слику „мерцуриалентиса“ коју карактерише светлосива до тамна, црвенкасто сива промена боје предње капсуле кристалног сочива услед таложења фино подељених честица живе. Мерцуриалентис се може открити прегледом микроскопом са прорезаном лампом и билатерална је и симетрична; обично се јавља неко знатно време пре појаве општих знакова тровања живом.
Хронична изложеност
Хронично тровање живом обично почиње подмукло, што отежава рано откривање тровања у почетку. Главни циљни орган је нервни систем. У почетку се могу користити одговарајући тестови за откривање психомоторних и неуро-мишићних промена и благог тремора. Лагано захваћеност бубрега (протеинурија, албуминурија, ензимурија) може се открити раније од неуролошког захвата.
Ако се прекомерно излагање не коригује, неуролошке и друге манифестације (нпр. тремор, знојење, дерматографија) постају све израженије, повезане са променама понашања и поремећаја личности и, можда, дигестивним поремећајима (стоматитис, дијареја) и погоршањем општег статуса ( анорексија, губитак тежине). Када се достигне ова фаза, прекид излагања можда неће довести до потпуног опоравка.
Код хроничног тровања живом, преовлађују дигестивни и нервни симптоми и, иако су први раније настали, други су очигледнији; могу бити присутни и други значајни, али мање интензивни симптоми. Трајање периода апсорпције живе који претходи појави клиничких симптома зависи од нивоа апсорпције и појединачних фактора. Главни рани знаци укључују благе пробавне сметње, посебно губитак апетита; повремени тремор, понекад у одређеним мишићним групама; и неуротични поремећаји различитог интензитета. Ток интоксикације може се значајно разликовати од случаја до случаја. Ако се излагање прекине одмах након појаве првих симптома, обично долази до потпуног опоравка; међутим, ако се излагање не прекине и интоксикација постане чврсто успостављена, у већини случајева се не може очекивати више од ублажавања симптома.
Бубрег. Током година постоје студије о односима између функције бубрега и нивоа живе у урину. Ефекти изложености ниског нивоа још увек нису добро документовани или схваћени. На вишим нивоима (изнад 50 μг/г (микрограма по граму) уочена је абнормална функција бубрега (што доказује Н-ацетил-БД-глукозаминидаза (НАГ), која је осетљив индикатор оштећења бубрега). Нивои НАГ били су у корелацији и са нивоима живе у урину и са резултатима неуролошког и бихејвиоралног тестирања.
Нервни систем. Последњих година дошло је до развоја више података о ниским нивоима живе, о чему се детаљније говори у поглављу Нервни систем у овом Енциклопедија.
Крв. Хронична тровања је праћена благом анемијом којој понекад претходи полицитемија која је резултат иритације коштане сржи. Такође су примећене лимфоцитоза и еозинофилија.
Органска једињења живе
Фенилмеркур ацетат (ПМА). Апсорпција се може десити удисањем аеросола који садрже ПМА, преко коже или гутањем. Растворљивост живе и величина честица аеросола су одлучујући фактори за степен апсорпције. ПМА се ефикасније апсорбује гутањем него неорганске соли живе. Пхенилмерцури транспортује се углавном крвљу и дистрибуира у крвним ћелијама (90%), акумулира се у јетри и тамо се разлаже у неорганску живу. Нешто фенил живе се излучује жучом. Главни део апсорбован у телу се дистрибуира у ткивима као неорганска жива и акумулира се у бубрезима. Код хроничне изложености, дистрибуција и излучивање живе прате образац који се види при излагању неорганској живи.
Професионална изложеност једињењима фенил живе јавља се у производњи и руковању производима третираним фунгицидима који садрже једињења фенил живе. Акутно удисање великих количина може изазвати оштећење плућа. Излагање коже концентрованом раствору једињења фенил живе може изазвати хемијске опекотине са стварањем пликова. Може доћи до преосетљивости на једињења фенил живе. Гутање великих количина фенил живе може изазвати оштећење бубрега и јетре. Хронична тровања доводи до оштећења бубрега због акумулације неорганске живе у бубрежним тубулима.
Доступни клинички подаци не дозвољавају опсежне закључке о односима доза-одговор. Они сугеришу, међутим, да су једињења фенил живе мање токсична од неорганских једињења живе или од дуготрајног излагања. Постоје неки докази о благим штетним ефектима на крв.
Једињења алкил живе. Са практичне тачке гледишта, кратколанчана једињења алкил живе, нпр метил живе етил жива, су најважнији, иако су нека егзотична једињења живе, која се генерално користе у лабораторијским истраживањима, довела до спектакуларних брзих смрти од акутног тровања. Ова једињења су се интензивно користила у третману семена где су била одговорна за бројне смртне случајеве. Метхилмерцуриц цхлориде формира беле кристале са карактеристичним мирисом, док етилжива хлорид; (хлоретил жива) формира беле љуспице. Испарљива једињења метил живе, као што је метил жива хлорид, апсорбују се до око 80% након удисања паре. Више од 95% кратколанчаних једињења алкил живе апсорбује се гутањем, иако апсорпција једињења метил живе од стране коже може бити ефикасна, у зависности од њихове растворљивости и концентрације и стања коже.
Транспорт, дистрибуција и излучивање. Метил жива се транспортује у црвеним крвним зрнцима (95%), а мали део се везује за протеине плазме. Расподела на различита ткива тела је прилично спора и потребно је око четири дана пре него што се постигне равнотежа. Метил жива је концентрисана у централном нервном систему и посебно у сивој материји. Око 10% телесног терета живе налази се у мозгу. Највећа концентрација се налази у окципиталном кортексу и малом мозгу. Код трудница, метил жива се преко плаценте преноси на фетус и посебно се акумулира у феталном мозгу.
Опасности од органске живе
До тровања алкил живом може доћи приликом удисања паре и прашине која садржи алкил живу и у производњи живе или при руковању финалним материјалом. Контакт са кожом са концентрованим растворима доводи до хемијских опекотина и пликова. У малим пољопривредним радњама постоји ризик од размене између третираног семена и производа намењених за исхрану, праћен нехотичним уносом великих количина алкил живе. При акутном излагању знаци и симптоми тровања имају подмукао почетак и јављају се са периодом латенције који може варирати од једне до неколико недеља. Период латенције зависи од величине дозе — што је већа доза, то је период краћи.
Код хроничне изложености почетак је подмуклији, али симптоми и знаци су у суштини исти, због акумулације живе у централном нервном систему, што доводи до оштећења неурона у чулном кортексу, као што су визуелни кортекс, слушни кортекс и пре- и постцентралне области. Знаке карактеришу сензорни поремећаји са парестезијом у дисталним екстремитетима, на језику и око усана. Код тежих интоксикација могу се појавити атаксија, концентрична сужења видних поља, оштећење слуха и екстрапирамидни симптоми. У тешким случајевима се јављају хронични напади.
Период у животу који је најосетљивији на тровање метил живом је време у материци; чини се да је фетус између 2 и 5 пута осетљивији од одрасле особе. Изложеност у материци резултира церебралном парализом, делом због инхибиције миграције неурона из централних делова у периферне кортикалне области. У лакшим случајевима примећено је заостајање у психомоторном развоју.
Алкоксиалкил једињења живе. Најчешћа коришћена алкоксиалкил једињења су метоксиетил жива соли (нпр. метоксиетил жива ацетат), који су заменили кратколанчана алкил једињења у третману семена у многим индустријским земљама, у којима су алкил једињења забрањена због њихове опасности.
Доступне информације су веома ограничене. Алкоксиалкил једињења се апсорбују удисањем и гутањем ефикасније од неорганских соли живе. Обрасци дистрибуције и излучивања апсорбоване живе прате оне неорганске соли живе. Излучивање се јавља кроз цревни тракт и бубреге. Није познато у којој мери се непромењена алкоксиалкил жива излучује код људи. Изложеност једињењима алкоксиалкил живе може се десити у производњи једињења и при руковању коначним производом(има) третираним живом. Метоксиетил живе ацетат је везикант када се наноси у концентрованим растворима на кожу. Удисање прашине метоксиетил живине соли може изазвати оштећење плућа, а хронично тровање услед дуготрајног излагања може довести до оштећења бубрега.
Мере безбедности и здравља
Треба уложити напоре да се жива замени мање опасним материјама. На пример, индустрија филца може да користи једињења без живе. У рударству треба користити технике мокрог бушења. Вентилација је главна мера безбедности и уколико је неадекватна, радницима треба обезбедити заштитну опрему за дисање.
У индустрији, где год је то могуће, са живом треба руковати у херметички затвореним системима и примењивати изузетно строга хигијенска правила на радном месту. Када се жива проспе, она се врло лако инфилтрира у пукотине, празнине у поду и радним столовима. Због притиска паре може доћи до високе атмосферске концентрације чак и након наизглед занемарљиве контаминације. Због тога је важно избегавати и најмање запрљање радних површина; они треба да буду глатки, неупијајући и благо нагнути према колектору или, у супротном, имају металну решетку изнад олука напуњеног водом како би се прикупиле све капи просуте живе које падну кроз решетку. Радне површине треба редовно чистити и, у случају случајне контаминације, све капи живе сакупљене у сифону за воду треба да се повуку што је пре могуће.
Тамо где постоји опасност од испаравања живе, треба инсталирати системе локалне издувне вентилације (ЛЕВ). Додуше, ово је решење које није увек применљиво, као што је случај у просторијама које производе хлор поступком живиних ћелија, с обзиром на огромну површину испаравања.
Радна места треба планирати тако да се минимизира број лица изложених живи.
Већина излагања органским живиним једињењима укључује мешано излагање пари живе и органском једињењу, пошто се органска једињења живе разлажу и ослобађају паре живе. Све техничке мере које се односе на излагање живиним парама треба применити за излагање органским једињењима живе. Стога, треба избегавати контаминацију одеће и/или делова тела, јер то може бити опасан извор живине паре у близини зоне дисања. После радне смене користити и мењати посебну заштитну радну одећу. Фарбање спрејом бојом која садржи живу захтева заштитну опрему за дисање и одговарајућу вентилацију. Кратколанчана једињења алкил живе треба елиминисати и заменити кад год је то могуће. Ако се руковање не може избећи, треба користити затворени систем, у комбинацији са адекватном вентилацијом, како би се излагање ограничило на минимум.
Мора се посветити велика пажња у спречавању контаминације извора воде ефлуентом живе пошто се жива може уградити у ланац исхране, што доводи до катастрофа попут оне која се догодила у Минамати, Јапан.