Н?, подвергающуюся фотохимическому разложению с перегруппировкой:

(CH3COO)Hg (CH3COO)HgCH3 + С02.

Однако главную роль в метилировании ртути играют микроорганизмы. Биохимическое метилирование осуществляют микроскопические организмы разных таксономических групп: анаэробные и аэробные бактерии, актиномицеты рода Mycobacterium, грибы Aspergillus и Neurospora, часть из которых перечислена в табл. 10. У всех этих микроорганизмов процесс идет по механизму переноса аниона СНз" и катализируется энзимом метилтранс-феразой с метилированной формой витамина Bi2 (метилкобала-мин СНзСоВ12, см. с. 51) в качестве простетической группы:

CH3Hg+

СН3СоВ,2

Hg2+ +- CH3Hg+,

СН3С0В12

CH3HgCH3.

Вероятно, этот механизм является превалирующим в микробиологическом синтезе метилированных форм ртути, но не единственным. Кроме метилкобаламина в качестве метилирующих коферментов выступают S-аденозилметионин и Ы5-метилтетра-гидрофолаты. Но только они переносят метильную группу в виде карбкатиона СН3 78

У мидий были обнаружены две разновидности таких белков с молекулярными массами 10-12 и 20 25 кДи.

Употребление в пищу рыбы с высоким содержанием метилированных форм ртути стало причиной так называемой болезни Минамата. Симптомы ее - потеря чувствительности языка и губ, нарушение речи и координации движения при ходьбе -свидетельствуют о глубоких изменениях в центральной нервной системе. Эта болезнь, унесшая жизни более 200 человек (общее число пострадавших от нее составило несколько тысяч человек), впервые была зарегистрирована в с. Минамата (префекту ра Ниигата, Япония) в 1953 г. Кроме нарушений центральной нервной системы легко преодолевающие плацентарный барьер ртутьорганические соединения проявляют также эмбриотокси-ческие эффекты: уровни содержания ртути в кропи плода всегда выше, чем в крови матери. В 1978 г. было сообщено, что у значительной части детей, рожденных проживающими в районе залива Минамата женщинами, отмечались симптомы церебрального паралича и нарушения психического развития. У человека ртуть вызывает некрозы и лизис (разрушение) серого вещества головного мозга вплоть до полной атрофии.

Сброс ртутьсодержащих стоков - не единственный путь загрязнения водных экосистем. Довольно неожиданным оказалось высокое содержание ртутьорганических соединений в гид-робионтах, обитающих в искусственных водохранилищах. При этом концентрации металла в абиотических компонентах (вода, донные отложения, взвеси), как правило, находились на уровне "фоновых". В данном случае источником загрязнения становятся затопляемые почвы. Содержащееся в них органическое ве щество служит субстратом для сообществ микроорганизмов, включающих метаногены (см. табл. 10), клетки которых очень богаты метилкобаламином.

Сопоставление результатов изучения содержания ртути в оби тателях новых и созданных более 10 лет назад водохранилищ показало, что наиболее интенсивно биометилирование и биомагни-фикация происходят в первые годы. При этом у рыб-фитофагов максимальное содержание ртути достигается примерно через пять, а у хищников - через семь лет после затопления. Возвращение к нормальным уровням концентраций происходит только через 15-25 лет.

В принципе, можно избежать ртутного загрязнения, если заполнению водохранилища предшествует полное удаление из его будущего ложа растительности и верхнего слоя почвы. В случаях, когда это не сделано и уровень содержания ртути в гидробионтах увеличивается, дальнейшее ее накопление может

80 быть предотвращено добавлением в воду извести, поскольку биодоступность ртути резко уменьшается с увеличением рН воды. Поэтому ртутное загрязнение грозит не только новым водохранилищам, но и озерам, воды которых по тем или иным причинам становятся более кислыми. В частности, в озерах Швеции, и без того сильно страдающих от кислотных выпадений, отмечается повышение содержания ртути в рыбе до 1 мкг/кг (безопасной считается концентрация 0,5 мкг Hg/кг).

В середине 1980-х гг. в Швеции был проведен эксперимент по снижению ртутной опасности. Он заключался в добавке к озерной воде селена, образующего стойкий по отношению к окислителям и малорастворимый селенид HgSe. В 1984-1986 гг. добавка Na2Se03 привела к увеличению концентрации селена до 2-4 мкг/л (при фоновой 0,4 мкг/л) и к снижению содержания ртути в тканях окуня и щуки в 2-3 раза. Однако возникает вопрос, не сопряжено ли искусственное повышение концентрации селена (кстати, тоже легко подвергающегося биометилированию) с возникновением нового, пока еще неидентифицирован-ного риска для гидробионтов и человека? Хотя этот элемент эссенциален, потребность в нем организмов очень невелика, а в избыточных количествах он сильно токсичен.

4.4. КАДМИЙ

По распространенности в природе кадмий относится к редким и рассеянным элементам: среднее содержание его в земной коре - около 1,1 ? 10 4 %. Он не образует самостоятельных рудных месторождений, а является спутником цветных металлов. В частности, кадмий содержится в форме сульфида в составе основного минерала цинка - сфалерита.