يعد الزئبق عنصرًا شديد السمية يوجد بشكل شائع في البيئة، حيث يُستخدم بشكل غير آمن في عمليات استخراج الذهب. وقد أظهرت العديد من الدراسات كيف يمكن أن يمثل الزئبق تهديدًا لصحة الإنسان والحياة البرية في المناطق التي قد لا تكون ملوثة بشكل ظاهر، مما يشير إلى الحاجة الملحة النحو تقليل المخاطر المرتبطة باستخدامه.
معلومات مهمة عن الزئبق
- تعرف مركبات الزئبق ذات حالة الأكسدة +2 تقليديًا باسم “الزئبق”. على سبيل المثال، كان يعرف HgCl2 باسم كلوريد الزئبق.
- أما مركبات الزئبق التي تحتوي على حالة الأكسدة +1، فتُطلق عليها اسم “زئبقي”. فمثلًا، كان Hg2Cl2 يعرف بالكلوريد الزئبقي.
- الزئبق يُعد نادرًا في صورته الطبيعية، وعادة ما يتم استخراجه من كبريتيد الزئبق (I) HgS.
- يتم الحصول عليه عن طريق تسخين الخام وتجميع بخار الزئبق الناتج.
- يعرف الزئبق أيضا باسم “الفضة السريعة”.
- لا تعتبر المعادن الثقيلة التي تمتلك كثافة أكبر بكثير من الزئبق بنفس خصائصه السامة.
- يمتاز الزئبق بقدرته العالية على التأثير السلبي على الصحة، حيث يمكن أن يُمتص بسهولة من خلال الجلد أو الجهاز التنفسي أو الجهاز الهضمي، ويعمل بشكل تراكمي.
- عندما يتواجد الزئبق في الهواء، فإن بخاره يتجاوز الحدود المسموح بها بشكل كبير، وزيادة في درجات الحرارة قد تؤدي إلى رفع هذا التركيز، مما يزيد من المخاطر.
- اعتقد الكيميائيون القدماء أن جميع المعادن تحتوي على كميات مختلفة من الزئبق، وقد استخدموه في تجارب تحويل المعادن.
- يؤدي التحلل الكهربائي إلى تفاعل الزئبق مع الغازات النبيلة مثل الأرجون والنيون والكريبتون.
أثر الزئبق على الذهب وأضراره
- لا تستخدم معظم شركات تعدين الذهب الكبيرة الزئبق في عمليات التعدين الخاصة بها.
- إلا أن عمليات تعدين الذهب غير القانونية والصغيرة تظل تستخدم الزئبق لفصل الذهب عن المواد الأخرى.
- يتم مزج الزئبق مع المواد التي تحتوي على الذهب، متسببًا في تكوين خليط حيث يذوب الذهب في الزئبق بينما تبقى الشوائب الأخرى.
- بعد ذلك يتم تسخين هذا الخليط حتى يتبخر الزئبق، تاركًا وراءه الذهب، ولكن لا يمكن أن يكون الذهب نقيًا بنسبة 100٪.
- تنتشر بخارات الزئبق في البيئة أثناء هذه العملية، حتى مع استخدام المعدات لالتقاط هذه البخارات، فإن بعضًا منها قد يصل إلى الغلاف الجوي.
- كما يمكن أن يتسرب الزئبق إلى التربة والمياه أيضًا.
- يعود الاستخدام التاريخي للزئبق في استخراج الذهب إلى حوالي 3000 عام، وكانت العملية شائعة في الولايات المتحدة حتى الستينيات، ولا تزال آثارها البيئية محسوسة في شمال كاليفورنيا حتى اليوم.
كيفية استخدام الزئبق في تعدين الذهب
- يتواجد الذهب في بعض المركبات، ويتطلب استخراجه الكثير من الجهد.
- نحن نبذل جهدًا كبيرًا للحصول على الذهب ونسعى للحفاظ على أي ذهب ذا قيمة، حيث إن استخدام الزئبق يعود لآلاف السنين في استرداد الذهب الناعم.
- كانت هناك طرق تاريخية عديدة لاستعادة الذهب باستخدام الزئبق، لكن من المُستحسن تجنب استخدامه في معظم التطبيقات.
- تظهر الآن بدائل أكثر أمانًا لفصل الذهب عن الرمال السوداء وخاصةً للمنقبين الصغار.
- توقف العديد من متاجر التنقيب عن بيع الزئبق، ولكننا نبحث عن معلومات عن استخدامه لأهميته التاريخية.
- في حال قررت استخدام الزئبق في عمليات التنقيب، من المهم التأكد من اتخاذ الاحتياطات اللازمة في كل خطوة.
- تتم عملية الاندماج عبر مزج جزيئات الذهب الحرة بالزئبق، مما يُكون مركبًا يعرف بالملغم.
- ينصهر الذهب بالفعل في الزئبق، مما يساعد على جمع جزيئات الذهب الصغيرة.
- تتم عملية فصل الملغم عن الزئبق باستخدام طرق متنوعة، ولكن يجب أن يكون كل من الزئبق والذهب نظيفين لأفضل نتائج.
مصادر الزئبق
- تساهم معالجة المعادن، حرق الفحم، والنفايات الطبية، بالإضافة إلى تعدين الذهب، في تركيزات الزئبق في بعض المناطق، لكن الترسب الجوي يعد المصدر الرئيسي.
- عندما يتم نشر الزئبق في الغلاف الجوي، يمكن أن يظل موجودًا لسنوات، مما يعكس انتشاره الواسع.
- تشمل المصادر الطبيعية للزئبق البراكين، الرواسب الجيولوجية، والتطاير من المحيط.
- على الرغم من أن جميع الصخور والمياه والتربة تحتوي على كميات صغيرة من الزئبق، فقد اكتشف العلماء بعض المعادن التي تحتوي على نسب عالية منه بشكل طبيعي.
آلية تحول الزئبق إلى ميثيل الزئبق السام
- تتحول مادة الزئبق من خلال عمليات معقدة إلى ميثيل الزئبق، الذي يعد الشكل الأكثر سمية.
- بعدما يدخل الزئبق إلى دورة معقدة في المياه السطحية، يمكن تحويله من شكله غير العضوي إلى ميثيل الزئبق.
- يمكن أن يستقر الزئبق المرتبط بالجسيمات في الرواسب حيث يمكن أن ينتقل إلى الماء أو يتعرض لعمليات تحويل.
- يمكن أن يدخل ميثيل الزئبق إلى السلسلة الغذائية أو يُطلق مرة أخرى إلى الغلاف الجوي عن طريق التطاير.
- لقد أظهرت الدراسات أن زيادة حموضة الماء والكربون العضوي يساهمان في زيادة مستويات الزئبق في الأسماك.
- إن التعرض لضوء الشمس له تأثير يخلص من ميثيل الزئبق، مما قد يقلل من ضرره البيئي.
المخاطر السامة للزئبق
- تعتمد المخاطر على شكل الزئبق وطريقة التعرض له، حيث يعد ميثيل الزئبق هو الأكثر سمية.
- يؤثر الزئبق على الجهاز المناعي ويغير الأنظمة الجينية والإنزيمية، مؤثرًا بشكل خاص على التطور الجنيني.
- عادةً ما يُسبب التعرض للميثيل الزئبق عبر الابتلاع، حيث يُمتص بشكل أسرع ويظل في الجسم لفترة أطول.
- يمكن أن يؤدي استنشاق الأبخرة الزئبقية إلى آثار صحية كبيرة مثل الرعشة وتهيج اللثة والإثارة.
- مخاطر التعرض للأشكال الأخرى من الزئبق تشمل تلف الجهازي الهضمي والكلى.
- تشمل الأعراض الشائعة المرتبطة بالتعرض للزئبق مشكلات في النوم وفقدان الذاكرة وصعوبات في المهارات الحركية.
- يمكن أن يكون تناول الأسماك الملوثة بالزئبق وسيلة شائعة للإصابة.
أثر الزئبق على البشر
- يتم التعرض لميثيل الزئبق بشكل رئيسي من خلال تناول الأسماك والحياة البرية الملوثة.
- تشير الأبحاث إلى أن النساء اللاتي يستهلكن كميات كبيرة من المأكولات البحرية هن أكثر عرضة لخطر التأثيرات السلبية على نسلهن.
- تعتبر الحكومة الأمريكية أن ميثيل الزئبق يؤثر على حوالي 60,000 طفل ولدوا سنويًا.
- زادت الوكالات الحكومية من الوعي بالمخاطر المحتملة للزئبق على كل من البشر والحياة البرية.
أثر الزئبق على الحياة البرية
- تشير الدراسات إلى أن تركيزات الزئبق في الأسماك والحياة البرية في بعض مناطق الولايات المتحدة عالي بما يكفي ليشكل خطرًا عليها.
- هناك صعوبة في التحقق من علاقة السبب والنتيجة في هذه الدراسات بسبب التداخل مع عوامل بيئية أخرى.
- أظهرت التجارب أن التعرض للزئبق يؤثر سلبًا على حيوانات معينة مثل الطيور.
- الملوثات الأخرى يمكن أن تزيد من سمية الزئبق في حال وجدت بجواره مثل السيلينيوم.
الأماكن التي يعتبر فيها ميثيل الزئبق مصدر خطر
- رغم أن الزئبق ملوث شائع عالميًا، إلا أنه ليس مشكلة في كل البيئات.
- تظهر التهديدات عادة عندما يسبب تكوين ميثيل الزئبق تفوقًا على العمليات العكسية.
- ميثيل الزئبق هو الشكل الوحيد القابل للتراكم بشكل كبير في الأسماك ويظهر في بعض أراضي الرطبة والبحيرات.
آلية دخول الزئبق إلى السلسلة الغذائية
- لا تزال الآليات الدقيقة لدخول الزئبق إلى السلسلة الغذائية قيد البحث.
- تقوم بعض بكتيريا السيلينيوم بتحويل الزئبق غير العضوي إلى ميثيل الزئبق.
- يتم نقل ميثيل الزئبق بسرعة أكبر إلى مستويات أعلى في السلسلة الغذائية بسبب تجمعه.
- تعاني الحيوانات في أعلى السلسلة الغذائية من تراكم مرتفع للزئبق، مما يجعلها عرضة لآثاره السامة.
التلوث بالزئبق: ماضي، حاضر، ومستقبل
- في المناطق الشديدة التلوث، قد يؤدي التأثير الطبيعي إلى تقليل الكثافة، بينما في البيئات البكر نسبيًا، يتزايد تركيز الزئبق بسبب الأنشطة البشرية.
- أظهرت الأبحاث زيادة تركيز الزئبق في الكائنات البحرية مع مرور الوقت.
- قد تؤدي الأنشطة البشرية إلى تشكيل مواقع تكون نقاط ساخنة للميثيل الزئبقي، مما يضر بالمياه.
استخدام الزئبق حاليًا
- لا يزال الزئبق يُستخدم بشكل واسع في مناطق معينة مثل غيانا وإندونيسيا، حيث يعتبر فعالاً من حيث التكلفة.
- يستخدمه المنقبون الصغار في عمليات التنقية السهلة.
بدائل استخدام الزئبق
- يمكن أن تُستخدم الطرق البديلة مثل الحركة والماء لفصل الذهب عن الجسيمات الأخف.
- تشمل الطرق الكثيرة: التحريك، الفلاتر، أو التقنيات الكيميائية.
