Войти
Загрязнение ртутью водных путей Калифорнии представляет угрозу как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Корни проблемы кроются в добыче золота; с Калифорнийской золотой лихорадки, ртуть используется для извлечения золота. Исторически 10-30% ртути терялось в процессе добычи, что приводило к широкомасштабному загрязнению речных и озерных отложений. Во многих водоемах штата Калифорния есть рекомендации по потреблению рыбы из-за содержания ртути.
Мониторы (водометы) в россыпных рудниках используются для разрушения отложений для обнажения золота. Золотую лихорадку в Калифорнии можно проследить до открытия Джеймсом Маршаллом 24 января 1848 года золота в собственности Джона Саттера. Маршалл строил лесопилку прямо у реки для Саттера, а в ночь перед легендарным открытием золота Маршалл отводил воду из Американ-Ривер через лесопилку, он строил отводную трубу, чтобы смыть рыхлый гравий и грязь. На следующее утро (24 января 1848 г.) он обнаружил металлические пятна там, где речная вода текла через лесопилку. Он сразу подумал, что это золото, но не стал преследовать его, пока лесопилка Саттера не была построена.
Ко времени открытия золота следующей весной Маршаллом началась самая большая золотая лихорадка в американской истории. За этот короткий год численность некоренного населения Америки увеличилась с 14 000 до 100 000 человек. К 1892 году население снова увеличилось до 250 000 человек.
Золото легко добывали из рек, зачерпывая речную почву и гравий. Метод донного траулера также был разработан для одновременной добычи большего количества золота. Это было перемещение металлических корзин и граблей по руслам рек, чтобы взбалтывать золото и выкапывать гравий, богатый золотом. Позже, когда золота в русле реки было не так много, были разработаны новые методы добычи, позволяющие более эффективно извлекать золото из земли. Одним из основных и самых разрушительных методов была гидравлическая добыча полезных ископаемых. Это включало перенаправление воды из реки в узкий канал, в большой брезентовый шланг и железное сопло. Затем эти водометы, которые назывались мониторами, стреляли струей очень высокого давления, которая разбивала склоны холмов. Вода, навозная жижа и мусор, в основном гравий, будут течь через большие шлюзы и дренажные туннели. Это было также, когда ртуть начали использовать для извлечения золота из руды и ила.
Исторически ртуть, иначе называемая «ртутью», использовалась в процессе добычи. Во время гидравлических горных работ, когда вода, шлам и обломки протекали через шлюзы и дренажные туннели, частицы также смешивались с жидкой ртутью. Ртуть использовалась в период добычи в процессе добычи. Ртуть использовалась для извлечения золота, а иногда и серебра из горной руды. Наиболее распространенным использованием ртути для экстракции был процесс, называемый амальгамированием ртути.
Этот процесс работает так: горняк смешивает элемент ртуть с илом или рудой, ртуть затем прилипает к золоту, таким образом отделяясь от руды и ила, образуя один твердый кусок амальгамы ртути с золотом. Дополнительное отделение от ила и руды осуществляется путем промывания руды водой до тех пор, пока не останется только амальгама. Следующим шагом процесса является отделение настоящего золота от теперь уже бесполезной ртути. Это делается так, что горняки нагревают ртуть-золотую амальгаму до высокой температуры, чтобы выпарить ртуть, оставляя только желаемое золото. Для испарения ртути требуется температура не менее 357 ° C. Помимо ртутно-золотой амальгамы, некоторое количество остаточной ртути все еще присутствует в иле и смытой руде, которые иногда называют хвостами рудника. Когда эти хвосты рудника удаляются и во время процесса промывки, большие количества оставшейся ртути часто загрязняют и проникают в местные экосистемы и особенно в водные пути вокруг и вниз пара от мест добычи. За сезон терялось 10-30% ртути, используемой в процессе добычи, что приводило к образованию сильно загрязненных отложений на участках добычи и ниже по течению. Здесь присутствуют самые высокие уровни загрязнения ртутью, и их источник может быть возвращен в район Плейсер в Калифорнии.
Ртуть вызвала пороки рождения и развития у водоплавающих птиц. Когда ртуть впервые попадает в водные пути и экосистемы, она считается элементарной неорганической ртутью. Только в экосистемах элементарная неорганическая ртуть затем превращается в метилртуть обитающими организмами и различными формами бактерий. Эти бактерии известны как виды анаэробных бактерий, которые превращают элементарную ртуть в метилртуть, когда бактерии метилируют окисленную ртуть в метилртуть.
Среды, в которых уровни метилртути чаще всего находятся на высоких уровнях или в которых в будущем высок риск, - это водно-болотные угодья, недавно затопленные водохранилища, водные территории, расположенные рядом с участками добычи или фабриками, заливами и водными путями с низким уровнем pH. Эти факторы, когда они представлены с высоким уровнем ртути, являются домом для бактерий, которые ее обрабатывают. Эти содержащие метилртуть бактерии поедаются на следующем более высоком уровне пищевой цепи. Некоторые содержащие метилртуть бактерии также выделяют токсин непосредственно в воду.
Эта недавно преобразованная форма ртути (метилртуть) затем начинает биоаккумулироваться во многих видах, населяющих загрязненные водные пути и экосистемы. Животные накапливают метилртуть в своем организме быстрее, затем она покидает их системы, в результате чего каждый последующий вид в пищевой цепи потребляет более высокие уровни метилртути. Уровни биоаккумуляции токсичной метилртути наиболее высоки у более крупных видов рыб-хищников, у рыбоядных животных и у людей, которые являются важным источником пищи для людей, что вызывает дополнительные опасения. Хотя следы метилртути также были обнаружены у рептилий, земноводных, беспозвоночных, флоры, птиц и даже в окружающей почве.
Множество последствий метилртути для здоровья диких животных включают репродуктивные проблемы и сокращение, проблемы с ферментами и иммунной системой, проблемы развития и генетические изменения. Эти проблемы больше всего повлияли на водоплавающих птиц из-за их обильного рыбного рациона. Некоторые из водоплавающих птиц, испытывающих наибольшие проблемы с метилртутью, - это большая белая цапля, ныряющая утка, цапли и гагары. Исследования и научные опросы показали резкое сокращение численности птенцов гагары и изменение численности молодых больших цапель, что напрямую связано с высокими уровнями метилртути. Экосистемы, содержащие как метилртуть, так и элемент селен, могут производить еще более токсичную и потенциально смертельную смесь для диких животных.
Районы в Калифорнии с рекомендациями по потреблению рыбы из-за загрязнения ртутью. Было проведено множество исследований по негативным воздействиям на здоровье, напрямую связанным с загрязнением ртутью как источников пищи, так и окружающей среды. Одним из основных источников загрязнения и чрезмерного потребления ртути является рыба, уже загрязненная высоким уровнем ртути. Ртуть может повредить, повредить и даже разрушить функционирующую нервную ткань, как и свинец. Чрезмерное потребление метилртути также может снизить реакцию иммунной системы, повредить нервную систему, включая координацию, осязание, вкус и зрение.
Одной из основных угроз здоровью, которую представляет чрезмерное потребление ртути с таким высоким содержанием, является развитие у детей трудностей в обучении и проблем развития. Это результат чрезмерного воздействия ртути после рождения и / или чрезмерного потребления высоких уровней ртути матерью во время беременности. Серьезное беспокойство вызывает то, что ртуть может передаваться от беременной матери через плаценту к еще не родившемуся плоду. Форма потребляемой ртути - это метилртуть, которую федеральное правительство классифицировало как нейротоксин, который описывается как ядовитое вещество, поражающее нервную систему и нарушающее функцию нервов и нервной ткани. Даже небольшое количество этого нейротоксина может вызвать проблемы с развитием мозга и нервной системы. Последствия этого переноса матки (до рождения в матке) могут длиться от нескольких месяцев или даже лет до появления признаков, что затрудняет обратное прослеживание. Формы, в которых проявляется воздействие метилртути, заключаются в том, что ребенок будет иметь более короткую продолжительность концентрации внимания, слабые мелкие моторные навыки, медленное развитие речи, зрительно-пространственные способности (например, рисование) и память. Воздействие и потребление метилртути матерями до беременности также может быть столь же серьезным, как воздействие во время беременности, потому что метилртуть медленно выводится из организма, и иногда требуется месяцы, чтобы полностью покинуть организм человека. Это может сильно повлиять на развитие плода, так как многие важные стадии развития нервной системы и мозга происходят в течение первых двух месяцев беременности. Эксперты в области здравоохранения подозревают, что дети более восприимчивы к метилртути, чем взрослые, потому что они едят больше пищи по сравнению с общей массой тела, что приводит к более высокому проценту заражения. Был сделан вывод, что 60 000 детей, рожденных ежегодно, подвергаются риску воздействия на нервную систему из-за воздействия метилртути в утробе матери.
Другой формой воздействия элементарной ртути на человека является вдыхание испаренной формы элемента непосредственно из источника в окружающей среде. Эта форма воздействия особенно распространена на старых шахтах и вокруг них. Эта форма воздействия может вызвать гингивит, тремор, повреждение желудочно-кишечного тракта, снижение ферментативной продуктивности и, в редких случаях, почечную недостаточность.
Было проведено множество исследований по очистке и извлечению ртути из водных источников, а иногда даже из пораженных почв вокруг загрязненных источников воды. Некоторые из этих методов, которые постоянно исследуются и отбираются, включают использование высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в сочетании с масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Поскольку разные формы ртути имеют разные формы токсичности, этот метод позволяет удалить каждую форму и тщательно изучить токсичность и потенциальный вред каждой отдельной формы. Это связано с тем, что типичная концентрация метилртути в водных источниках и этилртути ниже уровней обнаружения, но это не обязательно означает, что в организме потребителя постоянно накапливается ртуть, или в окружающей среде появятся какие-либо симптомы. Наиболее распространенный метод определения состава для удаления - это газовая хроматография или жидкостная хроматография высокого давления в сочетании с детекторами флуоресценции, природных элементов и фотометрии. Обратной стороной этой формы обнаружения является то, что для проверки концентрации и уровней токсичности требуется очень большое количество образцов. Другие методы включают зарядку ионов для отделения токсичных элементов и токсинов от воды для экстракции. Эти методы в настоящее время наиболее распространены в Китае для удаления этих токсичных тяжелых металлов с целью использования питьевой воды. Федеральное правительство проверяет одну из теорий по очистке водных путей от метилртути: найти бактерию, которая превращает метилртуть обратно в элементарную ртуть. В этом процессе преобразования элементарная ртуть может испаряться и испаряться из водных путей естественным образом.
