Применение ртути и ее производных. Способы демеркуризации

7. О негативном воздействии ртути и ее соединений на здоровье человека.

Всемирная организация здравоохранения  относит ртуть, отличающуюся разнообразным спектром негативного воздействия на живые организмы, к самым распространенным и опасным токсикантам для окружающей среды . Ртуть принадлежит к числу тиоловых ядов, блокирующих сульфгидрильные группы белковых соединений и этим нарушающих белковый обмен и ферментативную деятельность организма. В настоящее время установлено, что наряду с общетоксическим действием (отравлениями) ртуть и ее соединения вызывают гонадотоксический (воздействие на половые железы), эмбриотоксический (воздействие на зародыши), тератогенный (пороки развития и уродства) и мутагенный (возникновение наследственных изменений) эффекты. С точки зрения патологии человека, ртуть отличается большим разнообразием проявлений токсического действия в зависимости от свойств веществ, в виде которых она поступает в организм (пары металлической ртути, неорганические или органические соединения), путей поступления и дозы.  
 
Основные пути воздействия ртути на человека связаны с:  
- вдыханием паров металлической ртути, находящихся в воздухе;  
- использованием пищевых продуктов, содержащих производные ртути;  
- потреблением питьевой воды, загрязненной ртутью.  
 
Возможны и другие, случайные, но нередкие в обыденной жизни пути воздействия ртути: через кожу, при купании в загрязненном водоеме и т.д. При вдыхании ртутные пары поглощаются и накапливаются в мозге и почках. В организме человека задерживается примерно 80 % вдыхаемых паров ртути. В желудочно-кишечном тракте происходит практически полное всасывание органических соединений ртути. У беременных женщин ртуть преодолевает плацентарный барьер, поражая плод. Концентрация ртути в плазме матери и новорожденного близки в то время как ее содержание в эритроцитах плода на 30 % выше; в грудном молоке содержание ртути составляет примерно 5 % ее концентрации в крови.  
 
При воздействии ртути на человека возможны:  
 
- острые отравления (проявляются быстро и резко, обычно при больших дозах - более 0,1 мг/куб.м.);  
- хронические отравления (вызываются влиянием малых доз ртути в течение относительно длительного времени – не более сотых долей мг/куб.м).  
 
При острых отравлениях соединениями ртути наблюдаются поражения слизистых оболочек пищеварительного тракта, возбуждение, а затем угнетение центральной нервной системы, падение кровяного давления; в последующем развивается тяжелое поражение почек. Вдыхание паров ртути сопровождается симптомами острого бронхита, бронхиолита и (при сильном воздействии) пневмонии. Наблюдаются изменения в крови и повышенное выделение ртути с мочой.  
 
При хронических отравлениях наблюдается общее недомогание, потеря аппетита, поносы, исхудание, раздражительность; развивается апатия, эмоциональная неустойчивость (ртутная неврастения), появляются головные боли, головокружение, бессонница; возникает состояние с повышенной психической возбудимостью (ртутный эретизм), нарушается память. Длительное воздействие характеризуется появлением астеновегетативного синдрома с отчетливым ртутным тремором (дрожание рук, языка, век, даже ног и всего тела), неустойчивым пульсом, тахикардией, психическими нарушениями.  

Следует также отметить, что токсический эффект при воздействии  малых доз ртути может быть скрытым, и симптомы отравления могут  проявиться лишь через несколько  лет. Особую опасность представляют органические соединения ртути. Микроорганизмы в загрязненной ртутью воде легко переводят неорганические соединения ртути в ион метилртути. Эти ионы активно абсорбируются и попадают в кровь, мозг, вызывая кумулятивные и необратимые нарушения в организме. Важнейшие признаки отравления ими – тяжелое поражение центральной нервной системы, атаксия (растройство согласованности в сокращении различных групп мышц), нарушения зрения, парастезия (ощущения онемения, покалывания, ползания мурашек и т.д.), дизартрия (растройство речи), нарушение слуха, боль в конечностях.  
 
Нарушения, вызываемые органическими производными ртути, практически необратимы и требуют чрезвычайно длительного лечения. Высокая токсичность метилртути (даже при поступлении в организм малых ее количеств в течение длительного времени) обусловлена ее липидорастворимостью, что позволяет ей легче проходить через биологические мембраны, проникать в головной мозг, спиной мозг, а также пересекать плацентарный барьер и накапливаться в плоде. Учитывая невозможность массового перехода на безртутные технологии, широкую распространенность медицинских и электротехнических ртутьсодержащих изделий, высокую вероятность ртутного загрязнения при неправильном обращении с ртутьсодержащими отходами, необходимо констатировать, что проблема ртутной безопасности является одной из приоритетных экологических, медицинских и социальных проблем.  

8. Источники и причины ртутного загрязнения окружающей среды.

В общем случае распределение  ртути и ее соединений в окружающей среде обусловлено деятельностью  природных и техногенных, связанных  с деятельностью человека источников. Существующий в природе глобальный круговорот ртути в большей степени определяется ее поступлением из природных источников. Техногенные источники, рассматриваемые в настоящей работе, являются наиболее важными с позиций локального загрязнения среды обитания человека этим токсичным элементом. Среди техногенных источников загрязнения ртутью окружающей среды, одними из важнейших являются районы добычи и производства первичной ртути. Следует отметить, что это относится как к действующим горнорудным комбинатам, так и к регионам, в которых добыча и производство ртути в настоящее время прекращены. В районах добычи ртутных руд и производства первичной ртути происходит эмиссия ртути в воздух и сточные воды. Кроме этого ртутные отходы накапливаются на полигонах – специальных хранилищах. О масштабах ртутного загрязнения в районах добычи и производства ртути можно судить по данным, обобщенным в работе . Высокое содержание ртути фиксируется практически во всех компонентах окружающей: концентрация паров ртути в воздухе в районе месторождений в, среднем, в 3 раза превышает фоновое значение; количество ртути в подземных и поверхностных водах выше фонового в 10-50 раз соответственно; в донных отложениях содержание ртути может превышать фоновое значение в сотни раз.  
 
Важным источником загрязнения ртутью окружающей среды являются предприятия цветной металлургии. Ввиду того, что ртуть является обязательным компонентом многих типов руд цветных, редких и благородных металлов, в процессе их добычи, обогащения и металлургического передела она высвобождается в окружающую среду. В настоящее время в глобальном плане этот источник поступления ртути в среду обитания не уступает и даже, по некоторым данным, превосходит собственно ртутное производство. При этом значительные количества ртути аккумулированы в твердых отходах предприятий, в водостоках, значительно загрязнен атмосферный воздух. Так, по экспертным данным, полученным на заводах по переработке цветных металлов (Южный Урал) количество ртути в донных отложениях водостоков в 30 – 50 раз превышают фоновые значения; в материале хвостохранилищ концентрации ртути варьируются в пределах 8,8 – 67,8 мг/кг; концентрация ртути в атмосферном воздухе на территориях комбинатов в десятки раз превышает ПДК, на территории близлежащих поселков – в 1,4 – 14 раз.  
 
Наряду с вышеуказанным, значительное загрязнение окружающей среды ртутью связано с деятельностью предприятий химической промышленности, машиностроения и металлообработки, теплоэнергетики. Ртуть поступает в окружающую среду также при сжигании угля, мазута и других нефтепродуктов. Вместе с тем формирование зон ртутного загрязнения связано не только с промышленными выбросами, с прямым влиянием «ртутных производств», использующих этот металл или его соединения в своих технологических циклах. Установлено, что ртуть является типоморфным (характерным, постоянно присутствующим) элементом практически любых техногенных геохимических аномалий (зон загрязнения), формирующихся в городах. На заводах, в научных центрах, военных объектах, в медицинских и учебных учреждениях, в быту используется значительное количество ртутьсодержащих изделий, приборов, люминесцентные и ртутные лампы, термометры, гальванические элементы, которые при неправильной утилизации могут стать источниками загрязнения окружающей среды ртутью. Вследствие этого ртуть – типичный компонент различных промышленных и бытовых отходов, присутствующий на полигонах – в районах свалок в окружающей среде всегда отмечаются ее повышенные уровни.  
 
Загрязнение объектов городской среды происходит также при нарушении (в бытовых и производственных условиях) правил эксплуатации и хранения ртутных (ртутьсодержащих) приборов, устройств и изделий, в результате небрежного обращения с металлической ртуть, ртутными соединениями и ртутьсодержащими отходами. Это нередко приводило к возникновению аварийных ситуаций, нередко с трагическими последствиями. Например, в г. Москве до 80% работ подразделений радиационно-химической безопасности МЧС связаны с ликвидацией именно разливов ртути. В г. Санкт-Петербурге в 1992-1998 гг. было зарегистрировано 2176 аварийных случаев, приведших к ртутному загрязнению помещений (в основном муниципальных объектов – школ, детских садов, больниц, квартир, общественных зданий и т. п.). Например, исследования, выполненные в Москве, установили, что примерно в 25-30% обследованных школ и детских садов существуют скрытые («застарелые») источники паров ртути различной интенсивности. В Санкт-Петербурге ртутное загрязнение было обнаружено почти в 50% школ и 30% детских дошкольных учреждений города. Все это определяет высокую вероятность длительного воздействия паров ртути на детей и подростков, т. е., на одну из наиболее чувствительных к ртутной экспозиции категорий населения.  
 
Следует отметить, что загрязнение ртутью непроизводственных помещений – типичное явление для многих стран мира. Например, анализ данных за 1993-1998 гг. в 10 штатах США, показал, что за указанный период отмечено 406 случаев разливов металлической ртути в школах, университетах, жилых домах и медицинских учреждениях. Авторы приходят к выводу, что проливы ртути оказывают сильное влияние на здоровье населения и приводят к значительным экономическим потерям. По их мнению, необходима разработка мер, повышающих степень безопасности использования ртути и содержащих ее приборов.  
 
Вместе с тем для России проблема ртутного загрязнения имеет особое значение. Несмотря на снижение объемов использования ртути в промышленности, в стране накоплены огромные количества ртутьсодержащих отходов, в обращении находится большое количество ртутных приборов, изделий и устройств, на руках у населения имеется значительное количество ртути и ее соединений. В сущности, в настоящее время в стране сформировался специфический теневой рынок ртути. В средствах массовой информации регулярно сообщается о попытках незаконной продажи металлической ртути в различных регионах страны, причем количество изъятого при этом правоохранительными органами металла изменялось от 10-60 кг до 1,5т.  
 
Для многих городов и поселков России известны многочисленные случаи разлива ртути в самых различных помещениях, что обусловлено не только неправильным обращением с ртутными приборами или незаконным хранением металлической ртути, но и целенаправленными (часто в преступных целях) ее разливами в жилых помещениях, общественных зданиях и коммерческих организациях. В последние годы ртуть уже неоднократно использовалась с целью умышленного нанесения вреда здоровью людей и совершения терактов (металлическую ртуть целенаправленно разливают в школах, подъездах, на избирательных участках, в офисах коммерческих организаций и т. д.; ртуть обнаруживают в различных пищевых продуктах, сигаретах, детских игрушках).  
 
Таким образом, эмиссия ртути в окружающую среду, связанная с деятельностью предприятий, нарушение правил работы с ртутьсодержащими приборами, правил их хранения и утилизации при широкой распространенности ртутьсодержащих изделий в производстве и в быту, целенаправленные проливы ртути являются причинами ртутного загрязнения окружающей среды. Указанные причины и источники ртутного загрязнения, безусловно, неравноценны по значимости при глобальной оценке ртутной эмиссии. Вместе с тем каждое конкретное загрязнение ртутью того или иного объекта, ввиду высокой токсичности ртути, вызывают необходимость проведения специальных работ по устранению этого загрязнения – демеркуризации.  

2. Устранение ртутного загрязнения: способы и проблемы.

1. Комплекс мероприятий по устранению ртутного загрязнения – деме

куризация.

Демеркуриза́ция — удаление ртути и её соединений физико-химическими или механическими способами с целью исключения отравления людей и животных. Металлическая ртуть высокотоксична, и имеет высокое давление паров при комнатной температуре, поэтому при случайном проливе (а также в случае повреждения ртутных термометров, ламп, манометров и других содержащих ртуть приборов подлежит удалению из помещений).

Различают аварийную, текущую  и заключительную демеркуризацию.

Аварийная демеркуризация - комплекс аварийно- восстановительных работ проводимых в случаях:

• производственных аварий приведших к распространению ртутного загрязнения за пределы специализированных производственных участков;
• аварий возникших при перепрофилировании производственных помещений в результате строительно- монтажных работ;
• обнаружения проливов ртути в любых помещениях, где ее нахождение не предусмотрено штатной эксплуатацией объекта, в том числе в школах, детских садах жилых домах, офисах, на территориях и т.д.

Мероприятия аварийной демеркуризации должны проводиться специально подготовленными группами поисково-спасательных отрядов МЧС, муниципальных поисково-спасательных образований или специализированных предприятий.

Текущая демеркуризация – комплекс мероприятий систематически проводимых в цехах и лабораториях, где проводятся работы с использованием ртути и направлен на поддержание в производственных помещениях нормальных условий труда. Текущая демеркуризация проводится регулярно. Обычно текущая демеркуризация проводится персоналом, работающим на данном участке.

Заключительная демеркуризация - комплекс мероприятий, направленных на ликвидацию ртутного загрязнения в помещении, не предназначенном для работы с ртутью или перепрофилируемом, для проведения иных работ.

В отличие от текущей демеркуризации, заключительная демеркуризация обязательно включает механическое удаление ртути и ее соединений, ртутьсодержащих растворов и пыли, удаление (и последующая утилизация) загрязненных сорбированной ртутью материалов строительных конструкций, покрытий, мебели и т.д. и лишь затем химическую демеркуризацию и санитарную обработку помещения. Категорически не допускается применение методов текущей демерекуризации при проведении заключительной демеркуризации, в частности химическая обработка проливов ртути хлорным железом или другими активными реагентами вместо их механического удаления, обеспечивающими лишь кратковременное снижение испаряемости ртути.

Заключительная демеркуризация должна проводиться специально подготовленными предприятиями, имеющими соответствующие разрешительные документы (Лицензии, Аттестат аккредитации лаборатории и т.д.).

Контроль качества поведения  демеркуризации проводится по результатам измерения содержания паров ртути воздухе.

В бытовых условиях, лабораториях или не большом загрязнении, демеркуризация, может быть проведена самостоятельно с использованием бытового или лабораторного демеркуризационного комплекта..

2.  Демеркуризация помещений

При разливе ртути необходимо:

• Закрыть доступ в помещение и удалить всех из помещения.
• Сообщить о случившемся в местные органы МЧС и вызвать специалистов. Это необходимо даже при небольшом разливе ртути, например, при бое термометра или люминесцентной лампы, так как без соответствующего оборудования нельзя быть уверенным в удалении всего металла. Даже незначительная доза ртути в помещении отрицательно сказывается на организме.
• Организовать интенсивное проветривание помещения.
• Провести механический сбор ртути.

Самый простой способ сбора  ртути при помощи обыкновенной спринцовки. Собранную ртуть необходимо поместить  в ёмкость с водой, в эту  же емкость аккуратно собрать остатки термометра. Ни в коем случае не использовать для сбора ртути пылесос. Во-первых, пылесос греется и увеличивает испарение ртути, а во-вторых, воздух проходит через двигатель пылесоса, и на деталях двигателя, которые делаются из цветных металлов, образуется амальгама, после чего пылесос сам становится распространителем паров ртути. Капельки ртути можно собирать при помощи бумажных салфеток, смоченных в обычном подсолнечном масле. Шарики ртути будут прилипать к маслянистому месту.

Также можно размочить  в воде газету и образованную кашицу нанести на место разлива ртути. потом аккуратно собрать кашицу в ёмкость с водой. При перемешивании бумага всплывёт, а ртуть осядет на дно.

Если ртуть попала на ковер  или ковровые покрытия, то необходимо аккуратнейшим образом свернуть ковер, от периферии к центру, чтобы шарики ртути не разлетелись по помещению. Ковровое покрытие желательно поместить в целый целлофановый пакет или просто завернуть в полиэтиленовую пленку тоже от периферии к центру и вынести на улицу. После чего вывесить ковер или ковровое покрытие, а под ним подстелить целлофановую плёнку, чтобы ртуть не загрязнила почву и несильными ударами выбивать ковер. Также необходимо дать ковру или ковровому покрытию повисеть и проветриться на улице.

Обувь, в которой вы ходили по помещению, где разлили ртуть, не выносить за пределы этого помещения, а если выносить, то только в целлофановом пакете или герметичной ёмкости, так как частички ртути прикрепляются к ногам и вы можете разнести ртуть по всей квартире.

• Провести химическую демеркуризацию.

Обработать поверхность  теплым мыльно-содовым раствором (400 г мыла, 500 г соды на 10 л воды)

Самый эффективный и наиболее безвредный и доступный способ демеркуризации помещений заключается в следующем: стены и пол обрабатывают 1 % раствором йода (на 1 л воды 100 мл 10 % раствора йода, который продается в аптеке). Через 30 минут площадь обрабатывается следующим раствором: медный купорос CuSO₄ (на 1 л воды 30 г медного купороса), сульфит натрия Na₂SO₃·7H₂O (180 г на 1 л воды) и гидрокарбонат натрия NaHCO₃ (питьевая сода, 40 г на 1 л воды). Раствор приготовляется следующим способом сначала смешивают с водой медный купорос и сульфит натрия до полного растворения осадка, а потом добавляется питьевая сода.

Не рекомендуется жилые  помещения обрабатывать раствором  хлорного железа, так как хлорное железо является высокоопасным веществом второго класса опасности.

3. Вывод.

Таким образом, высокая токсичность  ртути, наличие техногенных источников загрязнения ртутью среды обитания человека, невозможность массового перехода на безртутные технологии, широкий спектр объектов, загрязняемых ртутью, позволяют утверждать, что проблема ртутной безопасности является одной из приоритетных экологических, медицинских и социальных проблем. В этом контексте большую значимость приобретают вопросы устранения ртутного загрязнения помещений, территорий и других объектов – демеркуризация.  
 
Устранение ртутного загрязнения должно производиться специализированными службами, располагающими необходимой производственной и научно-исследовательской базой, лабораторией, аккредитованной на выполнение работ в данной сфере деятельности, лицензией на обезвреживание ртутьсодержащих отходов.  
 
Многолетний опыт работы научно-производственного предприятия «Экотром» в области демеркуризации показывает, что разработка и применение новых демеркуризационных технологий и препаратов, использование дифференцированного подхода к проблеме устранения ртутного загрязнения позволяют осуществлять практически полную с бессрочной гарантией очистку от ртути объектов различной сложности и степени загрязнения, а также производить обезвреживание ртутьсодержащих отходов, образующихся в процессе работы.