Введение
Ртуть - серебристая жидкость, химический
элемент естественного происхождения,
который чрезвычайно вреден для
окружающей среды и здоровья
человека.
Ртуть
относится к первой группе чрезвычайно
токсичных веществ. В атмосферу она поступает
из гидросферы при испарении, вместе с
вулканическими газами и газами из термальных
источников. Так как пары ртути в 7 раз
тяжелее воздуха, часть газообразной ртути
переходит в твердую фазу и удаляется
из воздушной среды. Выпавшая вместе с
атмосферными осадками ртуть поглощается
почвенными растворами и глинистыми породами,
а также различными предметами, окружающими
нас - цементными, деревянными конструкциями,
штукатуркой, текстильными изделиями
и т. д. В небольших количествах содержится
в нефти и каменном угле (до 1 мг/кг).
Ртуть рассеивается при сжигании
угля, добычи и переработке цветных
металлов, при цементном производстве,
при обжиге, известняка и глинистых
сланцев.
Цель
работы: рассмотреть процесс выброса
ртути в окружающую среду, ее
ПДК, влияние на животный и
растительный мир и меры по
сокращению загрязнения.
1.
Процесс выброса ртути в окружающую
среду
Глобальный круговорот ртути
включает в себя 2 основных компонента:
природная составляющая и антропогенная
эмиссия. К природным составляющим
относят: дегазацию земной коры,
вулканические и геотермические
выбросы, рудные месторождения.
Антропогенная эмиссия происходит
при сжигании природного топлива,
использовании в промышленности
и сельском хозяйстве ртутьсодержащих
приборов и химических соединений
и при выбросе промышленных
и бытовых отходов.
В результате усилившихся техногенных
выбросов в атмосферу и гидросферу
ртуть из естественного компонента
природной среды, участвующего
во всех круговоротах, превратилась
в весьма опасный компонент
для здоровья человека и живого
вещества. Ртуть применяют в металлургической,
химической, электротехнической, электронной,
целлюлозно-бумажной и фармацевтической
промышленности, используют для
производства взрывчатых веществ,
люминесцентных ламп, лаков и
красок. Промышленные стоки и
атмосферные выбросы, горно-обогатительные
фабрики при ртутных рудниках,
теплоэнергетические установки,
использующие минеральное топливо,
являются главными источниками
загрязнения биосферы этим токсичным
компонентом. Известно, что каждый
2-й кг добытой ртути не доходит до потребителя,
а улетучивается в атмосферу или теряется.
На предприятиях, использующих ртуть в
технологических целях (например, амальгамирование
при добыче золота), ее потери достигают
100%.
Кроме того, ртуть входит в
состав некоторых пестицидов, которые
используются в сельском хозяйстве
для протравливания семян и
защиты их от вредителей (гранозан).
Однако в настоящее время все
актуальнее становится проблема
ртутного загрязнения в непроизводственной
сфере, когда в результате аварий
или бесконтрольного использования
ртутьсодержащих приборов значительное
количество токсического металла
оказывается в школах, детских
садах, жилых зданиях, просто
на городских территориях.
2.
ПДК ртути и воздействие ртути на растения,
животных, человека
Предельно
допустимая концентрация (ПДК) вредных
веществ – это максимальная концентрация
вредного вещества, которая за определенное
время воздействия не влияет на здоровье
человека и его потомство, а также на компоненты
экосистемы и природное сообщество в целом.
ПДК катионов ртути в питьевой воде –
0,01 г/м3, или 10 мг/м3. Даже попадание разбитой
энергосберегающей лампы в 1 м3 питьевой
воды не вредит здоровью – поэтому совершенно
необоснованны опасения о том, что закопанная
во дворе энергосберегающая лампа, путем
попадания ртути в сточные воды, может
привести к загрязнению колодца или реки.
ПДК
ртути в почве – 2 мг/кг. Закопав во дворе
энергосберегающую лампу, на глубину,
на которой заканчивается плодородный
слой и начинается глина, существующая
концентрация ртути не приведет к загрязнению
почвы выше ПДК, даже в том месте, где вы
закопали лампу.
Допустимая концентрация ртути в воздухе
0,0003 мг/м3 (ГН 2.1.6.1338-03 "Предельно допустимые
концентрации (ПДК) загрязняющих веществ
в атмосферном воздухе населенных мест").
В «Санитарно-эпидемиологических требованиях
к жилым зданиям и помещениям» (САНПИН
2.1.2.1002-00) содержится запрет на превышение
этого значения. Это составляет 0,3 мг на
1м3, то есть даже если всю ртуть из энергосберегающей
лампы каким-то образом равномерно распределить
в воздухе одной средней комнаты, то ПДК
не будет превышена. На самом же деле, если
разбилась энергосберегающая лампа, то
в воздух попадаем небольшая доля содержащейся
в ней ртути, т.е. количество, в сотни раз
меньшее ПДК.
Что делать, если
в квартире разбилась энергосберегающая
лампа?
1) Не паниковать
– никакого заражения ртутью
(превышения ПДК) не произошло.
2) Проветрить
помещение.
3) Собрать осколки
в пластиковый пакет и посыпать
хлоркой (она нейтрализует ртуть,
превращая в ртутную соль).
4) Вытереть место,
где разбилась лампа влажной
тряпкой с раствором хлорки.
5) Пакет нужно
закопать в землю, докопав яму
до глины (так же можно утилизировать
сгоревшую лампу). Лучше не выбрасывать
лампу в мусорную корзину –
от одной вашей лампы никакого
загрязнения не произойдет, но
если так будут поступать все
вокруг, то в течение десятилетий
на свалках появится ртуть
в заметных количествах.
Воздействие ртути
на растения
Минимальное количество ртути
накапливается в растениях, произрастающих
на почвах с низкими ее концентрациями,
но по мере повышения концентрации
в почве содержание ртути в
надземных и корневых органах
растений увеличивается. Повышение
уровня содержания гуминовых
кислот в почве снижает количество
ртути, усваиваемой растениями, за
счет образования ртутьорганических
комплексов. Под воздействием микроорганизмов
такие комплексы могут разрушаться
с образованием металлической
ртути, которая, испаряясь, вновь
поступает в атмосферу. Водоросли
могут поглощать ртуть из загрязненного
донного грунта и служат ее источником
для многих организмов. У высших растений
корни играют роль барьера, накапливая
ее. Ртуть, поступающая из атмосферы в
виде паров, сорбируется и прочно удерживается
высшими споровыми и хвойными растениями.
Она вызывает ингибирование клеточного
дыхания, понижение ферментативной активности
и др.
Воздействие ртути на животных
Соли двухвалентной ртути, особенно
органические, легко поглощаются
водными организмами: водные беспозвоночные
накапливают ее в высоких концентрациях,
рыбы также поглощают этот
металл и удерживают его в
тканях главным образом в виде
метилртути. Поступление ртути в
организм рыбы сильно зависит
от (рН) воды: в кислой среде этот процесс
протекает более интенсивно.
Доказано, что поступающая в водную
экосистему ртуть аккумулируется
и трансформируется в каждом
последующем звене водной пищевой
цепи, достигая максимального содержания
на ее вершине: простейшие и бактерии
= фито- и зоопланктон = бентосные организмы
= рыбы = рыбоядные птицы и звери. В большей
степени токсическому воздействию ртути
подвержены самцы. Стимуляция отдельных
биологических процессов, характерная
для начальных этапов накопления ртути
водными животными, постепенно переходит
в фазу угнетения важных для жизни и воспроизводства
функций, а главное, резко снижает жизнеспособность
потомства. Данный процесс является общебиологическим,
т.е. имеет принципиальное значение для
всех видов животных.
Воздействие
ртути на человека
Основным источником поступления
ртути и ее соединений в
организм человека является рыба.
Так, исследования показали, что
у тех, кто не ест рыбы, уровень
ртути в крови составляет примерно
2 мкг/л, а у тех, кто ест
рыбу три раза в неделю, этот
уровень достигает 10 мкг/л. При
поступлении ртути в организм
человека в повышенных концентрациях
она способна накапливаться во
внутренних органах: почках, печени,
головном мозге; в крови, грудном
молоке, моче и волосах. Относительное
содержание ртути в эритроцитах
одного и того же человека
может меняться более чем в
5 раз. Интоксикация происходит
в основном через дыхательные
пути, что обусловлено высокой
летучестью ртути. Вдыхаемые элементарная
ртуть и ее неорганические
соединения всасываются на 80–85%.
В желудочно-кишечном тракте человека
элементарная ртуть практически
не всасывается, а неорганические
соли всасываются на 8–15%, метилртуть
– практически полностью. Соли
и кислород воздуха, содержащиеся
в крови, способствуют поглощению
ртути, ее окислению и образованию
ртутных солей. Многие формы
ртути способны проникать в
организм человека через кожу.
Ртуть принадлежит к числу
тиоловых ядов, нарушающих белковый
обмен и ферментативную деятельность
организма. Она токсична для
человека практически в любом
своем состоянии и отличается
широким спектром и разнообразием
проявлений вредного действия. Наряду
с отравлениями ртуть и ее
соединения влияют на половые
железы, воздействуют на зародыши,
вызывают пороки развития и
уродства, приводят к генетическим
изменениям. Особенно сильно ртуть
поражает нервную и выделительную
системы. Воздействие ртутьорганических
соединений приводит к тяжелым
поражениям центральной нервной
системы, мышечным расстройствам,
нарушению зрения и слуха, расстройству
речи, боли в конечностях. Эти явления
практически необратимы и требуют длительного
лечения, хотя бы для их снижения. К тому
же, они проявляются спустя месяцы и даже
годы после воздействия метилртути на
человека, высокая токсичность малых доз
которой обусловлена ее способностью
проходить через биологические мембраны,
проникать в головной и спинной мозг, в
периферические нервы, преодолевать плацентарный
барьер и накапливаться в плоде. У матерей,
перенесших легкое отравление ртутью,
рождались дети с церебральным параличом,
поскольку внутриутробный период представляет
стадию жизненного цикла, чувствительную
к воздействию этого металла. У кормящих
матерей метилртуть попадает в грудное
молоко и затем в кровь младенцев. При
воздействии паров ртути возможны острые
(проявляются быстро, обычно при относительно
больших дозах) и хронические (влияние
малых доз ртути в течение достаточно
длительного периода) отравления. Для
непроизводственных условий наиболее
типичны именно хронические отравления
людей. В данном случае, как правило, источники
ртутного загрязнения, существующие в
помещениях, носят скрытый характер, влияют
на людей постоянно или в течение очень
длительного времени и всегда требуют
специальных усилий для своего выявления
и последующей ликвидации.
3.Удельный и валовый выброс
Удельный
выброс представляет собой массовый выброс
загрязняющего вещества, приходящийся
на единицу подводимой к топке энергии
или на единицу сожженного условного топлива
при нормальной мощности котла. Этот показатель
служит критерием экологического совершенства
энергетической установки, и его рекомендуется
использовать в качестве основного параметра,
регламентирующего выбросы вредных веществ
в атмосферу от ТЭС.
Валовый
выброс - сумма масс выбросов отдельных
загрязняющих веществ, ежегодно поступающих
в атмосферный воздух от всех стационарных
источников выбросов загрязняющих веществ
в атмосферный воздух, эксплуатируемых
природопользователем.
В
радиусе 5 км от организованного источника
выброса выпадает не более 6—10% валового
выброса ртути, а около 60 % переносится
на расстояния до 100 км.
4.
Мероприятия по сокращению выброса
ртути в окружающую среду
Методы предварительной очистки выбросов
от ртути при сжигании угля.
Основными
мерами предварительной очистки, направленными
на сокращение выбросов различных загрязнителей
в процессе сжигания угля, в том числе
на сокращение выбросов ртути, являются
промывка топлива и замена топлива.
1. Мойка угля
Очистка угля производится
в воде, плотной среде или сухой
среде. Процессы физической очистки
основываются на разнице в удельном
весе или поверхностых свойствах
между углем и его примесями.
На ныне существующих объектах для
физической очистки угля обычно используются
такие устройства, как калибраторы,
концентрационные столы и камеры
пенной флотации.
2. Переход на другое
топливо
На электростанциях
общего пользования часто рассматриваются
следующие варианты замещения топлива:
- переход с
высоко- на низкосернистые угли, которые
сжигаются по применяемой технологии
выработки электроэнергии из угля (включая
непосредственное переключение с поставок
высокосернистых углей на поставки низкосернистых
углей, смешивание высоко- и низкосернистых
углей, очистку высоко- и среднесернистых
углей или сочетание очистки и смешивания);
- расширение
использования природного газа или нефтепродуктов;
и
- расширение
использования альтернативных топлив
или импорт электричества для удовлетворения
потребности в выработке электроэнергии
на уровне базисной нагрузки.