Лабораторная работа № 501 «Оценка обстановки при загрязнении ртутью Действия населения в случае загрязнения территории ртутью».

Цель работы:

1. Изучить, в чем заключается вредное действие ртути на организм.

2. Изучить меры профилактики и действия при заражении ртутью.

Химическая формула – Hg

Удельный вес – 13546 кг/м³

Температура плавления – 38.87ºС

Температура кипения - +357.25ºС

Степень токсичности – 1

Предельно допустимые концентрации паров ртути и металлической ртути для:

• Воздуха рабочей зоны 0.01 мг/м³

• Атмосферного воздуха 0.0003 мг/м³

• Воды 0.0005 мг/л

• Почвы 2.1 мг/кг

Основные теоретические сведения.

Общие сведения.

В Республике Беларусь ежегодно происходит до 200 разливов ртути, чаще всего в местах массового пребывания людей и в быту. Очень важно изучить свойства этого вещества и правила обращения с ним в быту и в лабораториях. Вдыхание крайне ядовитых паров ртути может привести к катастрофическим последствиям.

Общее количество ежегодно собираемой силами МЧС ртути превышает 200 кг.

Если где-либо обнаружится помещение, зараженное ртутью, следует немедленно позвонить по телефону службы спасения «01» и вызвать специалистов.

При работе со ртутью и ее соединениями надо сначала изучить правила работы с этим веществом и принимать меры безопасности.,

При заражении ртутью и ее парами проводят демеркуризацию этого помещения – то есть удаление ртути и ее соединений специальными методами. Следует сразу же начать проветривание помещения, открыв доступ свежего воздуха.

Для изучения данного материала необходимо усвоить следующие термины и понятия:

Абсорбция – поглощение вещества из газовой или жидкой среды всей массой другого вещества (абсорбента).

Адсорбция - поглощение вещества из газовой или жидкой среды поверхностным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости.

Амальгама – металлическая система, одним из компонентов которой является ртуть. В зависимости от характера взаимодействия, соотношения компонентов и температуры амальгамы могут представлят собой жидкие растворы, кристаллические химические соединения, гетерогенные смеси химического соединения и растворов ртути.

Антидоты (противоядия) – это химические соединении я,способные обезвреживать попавшие в организм яды или отравляющие вещества.

Демеркуризаторы – вещества, которые вступают в химическое взаимодействие с металлической ртутью и (или) ее соединениями, в результате чего образуются устойчивые и малотоксичные продукты.

Демеркуризация – удаление ртути и ее соединений физико-химическими или механическими способами с целью исключения отравления людей и животных. Демеркуризация является одним из этапов выполнения аварийно-восстановительных работв чрезвычайных ситуациях, когда в результате выброса (разлива) металлической ртути происходит заражение помещения.

«Депо» сорбированной или скопившейся металлической ртути - место на зараженном объекте, являющееся источником вторичного загрязнения ее парами.

Десорбция – удаление из жидкостей или твердых тел веществ, поглощенных при абсорбции или адсорбции.

Критерии эффективности демеркуризации – снижение загрязненности аварийных объектов до допустимых норм.

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) – концентрация, которая при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не вызывает патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых современными методами диагностики.

Эффективность демеркуризации – степень снижения загрязненности поверхности и (или) зараженности воздуха и воды в результате обработки, включая механические способы сбора ртути и ее соединений.

Основные свойства

Ртуть Hg (Hydrargyrum - жидкое серебро) по своим свойствам резко отличается от других металлов: в нормальных условиях ртуть находится в жидком состоянии. Относится к числу элементов, постоянно присутствующих в окружающей среде и живых организмах, содержание ее в организме человека составляет 13 мг. Блестящий, серебристо-белый, жидкий, тяжелый металл. Заметно испаряется при комнатной температуре, при повышении температуры скорость испарения сильно возрастает. Пары ртути тяжелее воздуха примерно в 7 раз. Ртуть растворяет золото, серебро, цинк и др., образуя твердые растворы (амальгамы). Железо, кобальт, никель в ней не растворяются. Ртуть активно реагирует с сероводородом. Полученный сульфид ртути - нерастворимое нетоксичное соединение, которое выводится из организма.. На базе этого разработан антидот – противоядие от ртути. Ртуть хорошо растворяется в азотной кислоте. В холодной и горячей воде она практически не растворяется. Ртуть и ее пары хорошо сорбируются на всех без исключения конструкционных материалах

В атмосферу Земли непрерывно поступают пары ртути из литосферы и частично из гидросферы. Источниками поступления паров ртути в атмосферу являются многие производства, перерабатывающие ртутное сырьё, а также изготовляющие ртутные приборы и препараты. Небольшие количества ртути, содержащиеся в каменном угле, нефти и газе, попадают в атмосферу при сгорании этих продуктов. В результате в 1 м3 воздуха постоянно находится 2*10-8 г паров ртути. Эти сравнительно небольшие количества ртути далеки от насыщения ими воздуха. Однако в результате испарения ртути в течение миллиардов лет, атмосфера Земли должна была бы содержать такие количества ртути, которые сделали бы невозможным существование жизни на Земле в ее современных формах. Это не происходит потому, что наряду с испарением ртути в атмосферу она постоянно удаляется из нее. Действительно, растворяясь в дождевой воде и адсорбируясь снегом, ртуть вместе с атмосферными осадками возвращается на Землю. Как показывают наблюдения, в течение года на Землю выпадает в среднем около 500000 км3 атмосферных осадков вместе с которыми переносится на сушу и в гидросферу около 100000 т ртути, что примерно в 20 раз превышает мировую добычу ртути в течение года.

Удаление ртути из атмосферы происходит также в результате абсорбции ее водами гидросферы, а также в результате образования в атмосфере хлоридов и сульфидов ртути, адсорбции паров ртути почвами, гидратами окислов железа, марганца, алюминия и пр. Таким образом, происходит круговорот ртути в природе.

Ртуть из почвы попадает в растения (деревья, траву), овощи и фрукты, поэтому в небольших количествах она содержится в продуктах питания растительного и животного происхождения.

Опасность для человека. Ртуть, особенно ее пары, химические соединения, токсичны, опасны для вдыхания и интенсивно загрязняют окружающую среду. Пары ртути не обладают цветом, запахом и вкусом, не оказывают немедленного, раздражающего действия на органы дыхания, зрения и кожные покровы. Основным путем поступления ртути в организм человека является ингаляционный. Соли ртути могут проникать и через кожные покровы. При поступлении в организм из окружающей среды ртуть распределяется по органам и субклеточным структурам. В организме ртутные соединения проникают в различные органы и ткани, но больше всего их обнаруживают в крови, печени, почках и головном мозгу. В клетках наблюдается неравномерное распределение ртути: 54% накапливается в растворимой фракции, 30% - в ядерной, 11% - в митохондриальной, 6% - в микросомальной. Блокируя биологически активные группы белковой молекулы, вызывает острые и хронические отравления. Острые отравления людей возможны при концентрации паров ртути в воздухе в пределах 0,13 – 0,80 мг/м³.

Пары и соединения ртути чрезвычайно ядовиты, накапливаются в организме, оказывают поражающее действие на центральную нервную систему, сердечно-сосудистую, желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, печень, селезенку, почки. В крови снижается количество эритроцитов, в печени и почках развиваются дегенеративные изменения. В желудочно-кишечном тракте возникают сильные воспалительные процессы. В дальнейшем вследствие поражения почек наступает полное прекращение мочеотделения, в организме накапливаются вредные вещества, усугубляющие тяжелое состояние, что приводит к смертельному исходу через 5-6 дней, а иногда и ранее.

Поражающее действие проявляется, как правило, через определенный промежуток времени (при остром отравлении через 8-24 часа).

Выделение ртути из организма осуществляется различными путями, но очень медленно: через желудочно-кишечный тракт (18-20%), почками (40%), слюнными железами (20-25%) и т.д. Из всех соединений ртути наиболее опасна сулема HgCl₂

Признаки поражения.

• Повышенная утомляемость,

• головокружение,

• общая слабость,

• сонливость,

• апатия, эмоциональная неустойчивость,

• общая подавленность, раздражительность,

• головные боли, ослабление памяти,

• синюха, потливость,

• повышенная температура,

• боли при глотании,

• воспалительные процессы в полости рта (ртутный стоматит),

• катаральные явления со стороны дыхательных путей, реже – воспаление легких,

• боли в желудке, желудочные расстройства, тошнота, рвота,

• признаки поражения почек, учащенные позывы на мочеиспускание,

• поражение нервной системы (дрожание рук, языка, век, ног, тела).

• резкое падение веса тела.

При острых отравлениях больной ощущает металлический привкус во рту; изменяется окраска полости рта, боли в суставах.

Возможен летальный исход в течение 6 – 10 суток.

Индивидуальные средства защиты: фильтрующие респираторы или противогазы.

Источники ртутной интоксикации. Ртуть широко применяется в электротехнике, электронике, приборостроении, металлургии, химии, производстве хлора и щелочей, для получения металлов высокой чистоты, как катализатор в органической химии.

Непосредственные выбросы ртутных паров в атмосферу, как правило , не создают повышенных концентраций в открытой атмосфере. Время жизни паров ртути в атмосфере определяется в 3 – 5 суток, после чего она в виде органических соединений закрепляется на уровне земной поверхности.

Для населения в быту особую опасность представляют разбившиеся ртутные термометры. В помещении объемом до 60 м³ всегда существует опасность ртутного отравления при разбитом термометре. Опасность ртути состоит в том, что она локализуется в щелях, трещинах и прочих дефектах полов, столов, шкафов и т.п., выделяя в воздушную атмосферу свои пары. В этом случае не следует пытаться проводить демеркуризацию самостоятельно, - необходимо вызвать специалистов МЧС.

Меры профилактики при поражении ртутью.

Экспериментально было показано, что пары ртути хорошо поглощаются штукатуркой, деревом, почвой, тканями, ржавчиной и другими материалами и веществами. Значительное количество ртути сорбируется даже такими непористыми материалами, как стекло, линолеум, глазурованные и эмалированные поверхности. Поэтому при работе со ртутью должны быть созданы ртутенепроницаемые покрытия, практически исключающие поглощение паров ртути и сводящие к минимуму их десорбцию. Общей мерой профилактики при поражении ртутью является разработка технологических процессов и изделий, исключающих применение данного металла.

При применении ртути (работе со ртутью) и использовании приборов, содержащих ее, в условиях производства и быта, должны соблюдаться профилактические мероприятия, изложенные в нормативных документах:

ГОСТ 12.3.031-83 «Работа со ртутью. Требования безопасности»;

«Санитарные правила по устройству и содержанию подстанций со ртутными выпрямителями и мастерских по осмотру, переработке и ремонту ртутных выпрямителей и приборов», (М.1969);

«Санитарные правила по проектированию, оборудования, эксплуатации и подержания производственных и лабораторных помещений, предназначенных для работ со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением», (М.1969);

«Санитарные правила по проектированию, оборудованию, эксплуатации и содержанию предприятий, производящих ртуть из ртутного сырья», (М.1979);

Следует использовать полный комплекс гигиенических требований, изложенных в нормативных документах, применительно к конкретным условиям производства и быта.

Безопасная работа с ртутью и ее соединениями во многом обуславливается требованиями, рассмотренными выше. Наряду с этим, с целью создания безопасных условий для работы с ней, требуется использование средств индивидуальной защиты и соблюдение мер личной профилактики.

По ГОСТу 12.4.034-85 ртуть и содержание ее вещества относятся к 4-ой группе веществ (парогазовоздушные смеси).

Для защиты органов дыхания от паров ртути и ее органических соединений применяются фильтрующие респираторы или противогазы, характеристики которых приведены в таблице:

Наименование респиратора (противогаза)	Марка респиратора (противогаза)	Марка патрона (коробки)	Защитные свойства
			Конценра-ция паров ртути не более	Время защитного действия
Респиратор газопылезащитный	«лепесток-1»	-	40 ПДК	Полная рабочая смена
Респиратор фильтрующий противогазный	РПГ-67	Г	15 ПДК	2
Противогаз промышленный большого габарита	Г	Коробка без аэрозольного фильтра	0.01 мг/л	100
Коробка без аэрозольного фильтра с индексом «8»				80
Коробка с аэрозольным фильтром				80
Проитвогаз промышленный с фильтрующей коробкой малого габарита из пластмассы	Г	Коробка с аэрозольным фильтром	0.01 мг/л	80
Респиратор фильтрующий газопылезащитный	РУ-60, М-Г или РУ-60, МУ-Г		10-15 ПДК	15

Работа со ртутью производится в накрахмаленной одежде, изготовленной из плотной белой ткани, наглухо завязанной на халате, не имеющем карманов, белой шапочке. Нельзя работать в вяленной или мягкой суконной обуви. Кожаную или резиновую обувь необходимо защитить поливинилхлоридными чехлами. Пользоваться этой обувью можно только при работе со ртутью.

По окончании работы и перед едой лицо и руки мыть теплой водой с мылом. После работы принимать душ. Перед едой и после работы прополаскивать рот слабым раствором бертолетовой соли или перманганата калия (марганцовки) – 0.25%.

Запрещается курить, принимать пищу и пить на рабочем месте!

Демеркуризация (обезвреживание) поверхности, загрязненной ртутью.

При авариях и небрежной работе со ртутью может происходить загрязнение помещений с созданием опасных концентраций паров ртути, загрязнение различных поверхностей вне помещений или заражение почвы.

В случае обнаружения металлической ртути в помещениях, на различных поверхностях вне помещений или на почве, а также паров ртути в помещениях в опасных концентрациях немедленно произвести демеркуризацию (обезвреживание) загрязнений.

Демеркуризация включает:

• Механическую обработку (очистку) видимых количеств металлической ртути;

• Химическую обработку загрязненных мест после механической очистки с последующим удалением продуктов реакции ртути с химическими реагентами.

Механическая уборка (очистка):

Применяют специальные ловушки с резиновой грушей, полоски или кисточки из белой жести, медной или латунной проволоки и других амальгирующих металлов. Собирают также капельки ртути с помощью лейкопластыря, пасты из глины, влажной слабопроклеенной или не проклеенной (например, газетной) бумаги. Сбор производят от периферии загрязненного участка к его центру Допускается сметать капли ртути мокрой волосяной кистью или щеткой в эмалированный совок, извлекать депонированную ртуть из углублений и щелей при помощи полосок алюминиевой фольги, очищенной цинковой жести или медной ( латунной ) проволоки.Чтобы ртуть хорошо прилипала к медным изделиям, перед употреблением их промывают растворителем. После контакта со ртутью их обрабатывают в разбавленной азотной кислоте и промывают водой. Медными кисточками ртуть можно собрать под слоем воды или других органических жидкостей.

Химическая очистка:

Самая тщательная уборка не обеспечивает полного извлечения ртути с зараженных поверхностей. Поэтому вторым этапом проводимых работ является химическая демеркуризация, которая представляет собой процесс воздействия на металлическую ртуть различными соединениями, снижающими скорость испарения ртути путем перевода ее в оксиды и соли.

К числу наиболее употребительных и положительно зарекомендовавших себя демеркуризаторов относятся:

1. раствор перманганата калия и соляной кислоты, 1 литр которой содержит 2 г перманганата калия (марганцовки) и 5 мл соляной кислоты (плотностью 1.19 г/см³;

2. раствор сульфида натрия-Na₂S-(в виде 5-10% водного раствора);

3. 20%-ный раствор хлорида железа;

4. мыльно-содовый раствор (4%-ый раствор мыла в 5% -ом водном растворе соды);

5. 20% водный раствор хлорной извести

6. 4 – 5% -ый раствор моно- и дихлорамина;

7. 5 -10% водный раствор соляной кислоты;

8. 10% - водный раствор сульфата меди или иодида калия

Демеркуризаторы применяются обычно из расчета 0,15—1,0 л на 1 м² площади. Время обработки 1 м² загрязненной поверхности включает:

• нанесение демеркуризирующих растворов-10 минут;

• экспозиция демеркуризации — от 8 до 48 часов;

• смыв и влажная уборка — 15 минут.

Различают три степени загрязнения конструкций ртутью;

1 (незначительная интенсивность) - содержание ртути не превышает 0,0001 мг в 1 г материала конструкции;

2 (средняя интенсивность) - 0,001 мг/г;

3 (высокая интенсивность) - 0,01 мг/г и выше.

В зависимости от глубины проникновения ртути в различные материалы и конструкции эти материалы или удаляют из помещений или производят депонирование с применением ртутьнепроницаемых составов: грунтовок, шпатлевок, эмалей и лаков.

Способов и средств демеркуризации воды для питьевых целей нет. Разработана лишь технология обезвреживания сточных вод после демеркуризационных мероприятий.

Используется два основных способа очистки сточных вод от ртути и ее соединений, которые удовлетворяют санитарным требованиям. Один основан на осаждении ионов ртути в виде практически нерастворимых сульфидов ртути, а второй — на использовании сильноосновных катионов (например, сульфоуголь), полностью поглощающих ионы ртути.

Порядок проведения демеркуризации бытовых помещений

Рекомендуется следующий порядок;

=> проведение первичного обследования помещения, подлежащего демеркуризации;

=> выявление источников, характера и объемов заражения;

=> оценка объемов демеркуризационных работ;

=> подготовка помещения к демеркуризации: вынос оборудования, с одновременным контролем на степень зараженности;

—> механический сбор видимой металлической ртути, ликвидация потенциальных источников ртути;

=> тщательная уборка помещений от пыли с интенсивным их проветриванием;

=: применение химических демеркуризагоров и смывающих средств;

=> интенсивное проветривание помещений, двухразовый контроль зараженности;

=> при необходимости увлажнять удаляемый со стен, потолка и пола материал (штукатурку, подпольную засыпку и т.п.);

=> складировать загрязненный ртутью мусор на водонепроницаемой подстилке (толь, рубероид) и своевременный (не позже 2—3 суток) вывоз его в места, отведенные для захоронения твердых отходов, закрепленным для этого транспортом. После этого транспорт подвергается химической демеркуризации.

Влажная уборка объекта. Влажная уборка проводится на заключительном этапе ликвидации загрязнения объекта металлической ртутью после каждого этапа демеркуризации. Мытье поверхностей осуществляется нагретым до 70—80°С мыльно-содовым раствором с нормой расхода 0,5-1,0 л/м². Раствор готовится растворением 4% мыла в 5% водном растворе кальцинированной соды. Вместо мыла допускается использование технических 0,3—1% водных растворов ' моющих бытовых стиральных порошков.Уборка завершается тщательной обмывкой поверхностей водопроводной водой и протиранием их ветошью насухо.

Хранение ртути

Хранение ртути, используемой в промышленных целях, производится в стальных баллонах, в количестве не более 35 кг в каждом, а также в толстостенных керамических или стеклянных баллонах емкостью 500 кг с металлической гофрированной пробкой с прокладкой из пластмассы. В каждый баллон заливается 5 кг ртути.

В лабораторных условиях ртуть хранится в толстостенной стеклянной посуде с притертыми пробками на вакуумной смазке. Однако, основным способом хранения является хранение в запаянных стеклянных ампулах по 30-40 мл в каждой, которые, в свою очередь, помещаются в сварные стальные коробки.

Не разрешается хранить ртуть в тонкостенной химической посуде: бюксах, колбах, и т.д., а также любой открытой посуде.

Действия при обнаружении ртути.

При обнаружении разлитой ртути или ртути, содержащейся в любых сосудах, следует немедленно сообщить:

• Руководителю предприятия (если ртуть обнаружена на территории предприятия) или в ЖРЭО соответствующего района (если ртуть обнаружена на городской территории);

• В штаб гражданской обороны (города);

• В районный (городской, железнодорожный) центр гигиены и эпидемиологии;

• В районный отдел внутренних дел.

Демеркуризацию ртути, по договоренности, производит производственно-экологическое предприятие (ПЭП) «Поступ». На это предприятие сдаются ртутьсодержащие материалы на утилизацию. Адрес ПЭП: г.Минск, промузел «Шабаны», ул. Инженерная,1; тел.224-55-51. Население г.Минска сдает ртутьсодержащие материалы в штаб ГО г.Минска.

Инструкция по пользованию комплектом демеркуризации ртути.

Назначение комплекта.

Комплект для демеркуризации ртути предназначен для первичной механической и химической очистки различных поверхностей, загрязненных небольшими количествами металлической ртути.

Состав комплекта.

Комплект состоит из набора приспособлений для химического и механического удаления ртути, компонентов и емкостей для приготовления демеркуризационного раствора.