<<
>>

Производство и использование ртути и ее соединений в промышленности

Уровень антропогенного загрязнения ртутью объектов окружающей среды определяется во многом характером и масштабами выполняемых в условиях производства «ртутных» процессов и операций, а также удельным весом производственных потерь ртути и содержащих ее продуктов.

Как полагают американские ученые, из 100 тыс. т ртути, использованной в США в XX в., около 1/3 поступило в окружающую среду. В то же время особенностью техногенного загрязнения ртутью окружающей среды является то, что не только ртуть и ее соединения как таковые являются его материальными источниками (табл. 13). Термическая переработка ртутной и полиметаллической руд и нерудных ископаемых материалов (содержание ртути в наиболее распространенных минералах составляет 0,01—0,73 мг/кг), сжигание разнообразных видов органического топлива (содержание ртути в углях колеблется в диапазоне 0,01—3,3 мг/кг) сопровождаются поступлением во внешнюю среду таких количеств ртути, которые соизмеримы с поступлением данного элемента в процессе технологических операций, где непосредственно используется ртуть и ее соединения. По мнению автора работы [143], ежегодный выброс ртути только с дымовыми газами, образующимися при сжигании угля, достигает 2,72 • 10s т, с вентиляционными выбросами цементной промышленности — 2,5 • 102 т.

Таким образом, все многообразие конкретных промышленных источников загрязнения ртутью внешней среды можно условно сгруппировать так:



Таблица 13, Основные источники, обусловливающие техногенное загрязнение окружающей среды ртутью и ее соединениями

1) металлургические предприятия (производства ртути и цветных металлов);

2) предприятия, использующие ртуть и ее соединения в технологических целях;

3) предприятия, в технологическом процессе которых сжигаются большие количества топлива.

Для стран-производителей ртути основным техногенным источником ее поступления в окружающую среду служат предприятия металлургии ртути. Как показали А. П. Большаков и др. [14], главная роль в формировании техногенных ареалов ртути принадлежит потерям руды при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах (сульфидная форма ртути) и потерям металла при осаждении ртути в системах очистки технологических газов (элементарная форма ртути), о чем свидетельствует вытянутость ареалов в направлении господствующих ветров.

Наиболее значительные потери ртути наблюдаются при пирометаллургическом способе получения ее из руды. По данным С. М. Мельникова [90], при обжиге 1 т руды в воздух может поступать примерно до 40 г ртути, главным образом в виде паров и частично аэрозоля, т. е. теряется в среднем 5—6 % от исходного содержания ртути в сырье. Годовой выброс ртути в атмосферу на крупном ртутном металлургическом комбинате может составлять около 11 т.

Об интенсивности загрязнения атмосферного воздуха парами ртути в районе одного из металлургических заводов свидетельствуют следующие данные, относящиеся к началу 70-х годов (табл. 14). Из приведенного материала следует, что на расстоянии 1,5 км от завода (при радиусе санитарно-защитной зоны в 1 км) содержание ртути

Таблица 14. Динамика содержания ртути в атмосферном воздухе в районе ртутного металлургического завода
Расстояние точек отбора проб от вавода. м Средние концентрации паров ртути (в мкг/м8) по результатам наблюдений в течение девяти лет Число анализов в среднем за год
I 2 3 4 5 6 7 8 9
200 20 562 140 20 _ 6
500 8 140 14 40 Следы Следы 0,1 1.8 4,1 13
1000 1 28 6 18,1 » 3,0 6,0 5,9 13
1500 0 28 6 1,8 0 1,0 0 3.0 16



в атмосферном воздухе превышало ПДК в десятки и более раз. По данным Г. Я. Чегринна, полученным в последующие годы, радиус загрязнения воздуха ртутью в районе того же завода был еще более значительным (табл. 15).

Таблица 15. Содержание ртути в атмосфере в районе ртутного

комбината, мкг/м3

Расстояние от комбината, м

Содержание 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Контроль
Максимальное 4,0 2,5 1,8 1,2 0,8 0 0
Минимальное 0,6 0,5 0 0 0 0 0
Среднее 3,1 1,5 0,9 0,5 0,1 0 0


Аналогичные данные были получены в районе другого ртутного металлургического завода, где ртуть была обнаружена в круглосуточных пробах атмосферного воздуха на расстоянии 6 км от комбината.

В последнее время наметилась тенденция сокращения потерь ртути через дымовые трубы (в настоящее время такие потери не превышают 2—3 % общего объема производства). Исходя из объема мирового производства ртути, принимаемого равным 10 000 т, можно ожидать поступления в атмосферный воздух до 300 т ртути в год только с предприятий металлургии ртути.

В качестве иллюстрации закономерного снижения содержания ртути в атмосфере в результате планомерно проводимого комплекса инженерно-технических, организационных и санитарно-технических мероприятий приведем данные о динамике ртути в атмосферном воздухе в районе Никитовского ртутного комбината за 1982, 1986 и 1988 гг. (по данным органов санитарного надзора г. Горловки). Среднее содержание паров ртути на расстоянии 1 км от завода за этот период снизилось с 5,2 до 0,7 мкг/м3, на расстоянии 2 км — с 4,2 до 0,6 мкг/м3, на расстоянии 3 км — с 4,7 до 0,4 мкг/м3, т. е. примерно в 8—10 раз.

Ртуть поступает в окружающую среду и с предприятий цветной металлургии, не специализирующихся по производству ртути. Важным фактором загрязнения атмосферы и почвы ртутью являются приборостроительные предприятия. При изучении загрязнения внешней среды парами ртути выбросов одного из приборостроительных заводов содержание ртути в атмосферном воздухе на значительном удалении от завода в несколько раз превышало предельно допустимое. Анализ смывов с наружных поверхностей стекол окружающих жилых помещений также указывал на значительную загрязненность ртутью. Так, в радиусе 1 км в смывах с наружных поверхностей стекол определялось от 0,00013 до 0,0065 мг/м3 ртути, в то время как в контрольном районе содержание ртути в смывах не превышало 0,00001 мг/м2.

А. Г. Петухов и А. М. Коновалов [106], проводя исследования атмосферного воздуха в районе расположения Клинского термометрового завода, показали, что на расстоянии 100 м максимальные разовые концентрации ртути составляют 0,0023 мг/м3, 250 м — 0,0011, 500 м —0,00069, 10000 м —0,000048, 2000 м—0,00045 и 3000 м — 0,0003 мг/м3. Содержание же ртути в среднесуточных пробах, отобранных на расстоянии 250 м от места выброса, колебалось от 0,00025 до 0,001 мг/м3 и составило в среднем 0,0005 мг/м3, а на расстоянии 500 м — от 0,00005 до 0,00017 мг/м3 и в среднем 0,00012 мг/м3. Указанные содержания были обнаружены после того, как все вентиляционные выбросы подвергались очистке на фильтрах полочного типа, заполненных адсорбентом — природной марганцевой рудой Чиатур- ского месторождения.

Нельзя не учитывать такой крупный источник загрязнения окружающей среды, как ртуть, выделяющуюся в процессе сжигания всех видов топлива. По данным Института минеральных ресурсов АН УССР, среднее содержание ртути в углях Донбасса составляет 0,86 г/т, а в некоторых случаях оно значительно выше: от 1,0 до 10 г/т в 9,2 % всех проб углей и от 20 до 100 г/т — в 4,1 %. В работе [180] показано, что на ТЭЦ мощностью 1300 МВт выбрасывается в воздух 3,5 кг Hg/сут в виде пара и 0,3 кг/сут в виде аэрозоля; в среднем при сжигании угля 90 % содержащейся в угле ртути теряется с дымовыми газами и только 10 % остается в золе.

С. В. Алистратов [7] считает, что в загрязнении природной среды ртутью заметную роль играет угольная промышленность. Источником поступления ртути в воздух, почву и воду могут быть угольные отвалы. В частности, в отвалах Подмосковного угольного бассейна содержание ртути на порядок и больше превосходит кларк литосферы. При этом поступление в атмосферу (атмогео- химический техногенный поток) формирует обширные по площади, но сравнительно низкоконтрастные аномалии ртути в почве, ограничивающиеся исключительно гумусовыми горизонтами. Поступление же ртути со сточными водами (литогидрохимические потоки) формирует локальные, но довольно высококонтрастные аномалии, проникающие в глубокие слои почвы.

Очистка и сжигание нефти и природного газа обусловливают поступление в атмосферу до 400 т ртути в год. Природные и светильные газы содержат ртуть в количестве 0,0005 мг/100 л. Подсчитано, что за счет сжигания угля в США в атмосферу поступает около 300 т ртути в год. Выплавка металлов из природных руд, производство цементов и фосфатов и другие процессы, идущие с подогревом, сопровождаются поступлением в атмосферу до 2500 т ртути в год. Не только сжиганию, но и коксованию углей характерно выделение ртути во внешнюю среду и поступление ее в продукты термической обработки — смолу и коксовый газ. Содержание ртути в образцах нефтяных остатков, собранных вдоль побережья Техаса, составляло 0,22—6,44 мг/кг.

Все перечисленные факторы обусловливают повышенное содержание ртути в атмосферном воздухе городов, вблизи тепловых электростанций, а также крупных промышленных районов [36].

Поскольку поступающие в атмосферу промышленные выбросы обусловливают не только значительное повышение содержания ртути в воздухе, но и возможное ее осаждение на почву, закономерен вопрос о степени абсорбции ртути почвой из атмосферного воздуха, содержащего повышенные количества ее паров. При исследованиях верхнего слоя почвы (0—10 см) вблизи промышленных объектов, выделяющих ее пары в окружающую среду, было зафиксировано загрязнение почвы ртутью (табл. 16).

И. Л. Куринным [77] на расстоянии 1000 м от ртутного комбината были обнаружены содержания ртути, которые в десятки раз превосходят содержание ее в почве контрольного района.

Высокие содержания ртути в почве определялись В. П. Мелехиной и в окружении одного из приборостроительных заводов. Сравнивая полученные ею данные с геохимическим фоном ртути в почве (контроль не приво-

Таблица 16. Характеристика загрязнения ртутью почвы вокруг ртутьпотребляющих производств
Содержание ртути в почве МГ/КГ ПОЧВЫ
Расстояние от предприятия, м по

А. Н. Львову

по В. П. Ме- лехиной по И. Л. Ку- ринному
На территории предприятия 650—1000 580 — 850
100 9,2— 17,6
250 9,7—13,1
500 3,0 — 25,6 12,0 — 41,0
1000 8,3 — 14,0 8,0 — 33,0
1500 0,6—16,6
2000 8,9 — 23
Контроль 0,04 — 0,08


дится), получим, что даже на удалении 2000 м от завода содержание ртути в почве значительно выше фона [88].

При оценке данных содержания ртути в почве вокруг ртутного комбината установлена тесная взаимосвязь между степенью загрязнения ртутью атмосферного воздуха и почвы. Показателем этого является постепенное снижение содержания ртути в почве по мере удаления от комбината, более интенсивное загрязнение почвы в направлении господствующих ветров, и, наконец, в обоих случаях повышение содержаний ртути, которые определялись в радиусе до 5 км от источника ртутных выбросов (табл. 17). Интенсивность загрязнения почвы ртутью в районе ртутного комбината характеризуется весьма значительными цифрами.

Таблица 17. Содержание ртути в атмосфере и почве в районе ртутного комбината (по Г. Я. Чегринцу)

Расстояние от комбината, м
Содержание ртути >*
S00 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Контроль
В атмосфере, мкг/м3 1.8
максимальное 4,0 2,5 1.2 0,8 0 0
минимальное 0,6 0,5 0 0 0 0 0
среднее

В слое почвы глубиной до 10 см,

3,1 1,5 0,9 0,5 0,1 0 0
мг/кг 0,16
максимальное 135,8 37,4 20,1 4,8 5,1 0,9 0,21
минимальное 3,9 0,5 0,6 0,1 0,1 0,2 0,05 0,12
среднее 37,4 10,1 5,6 1.8 1.1 0,5 0,1 0,15


При сравнении этих показателей с фоновыми значениями содержания ртути для данных почв (в среднем 0,15мг/кг) становится очевидным, насколько серьезным источником загрязнения почвы ртутью является ртутный комбинат.

Наряду с загрязнением воздуха и почвы крупные промышленные предприятия, производящие или применяющие ртуть, служат существенным фактором загрязнения открытых водоемов. К основным потребителям ртути, загрязняющим прежде всего водоемы, относится хлорное производство. Так, в Канаде основным потребителем ввозимой ртути являются предприятия по производству хлора и каустика, причем утечка в окружающую среду только в рамках данной отрасли составляет 90 т в год. Однако в последнее время хлорщелочное производство значительно сократило утечку ртути со сточными водами (на 99 %), что привело к тому, что удельный вес вентиляционных выбросов, как источника загрязнения окружающей среды, возрос. Применение систем охлаждения выбрасываемых газов позволило также дополнительно сократить потери ртути с вентиляционными выбросами приблизительно на 50 %.

<< | >>
Источник: Коллектив авторов. Ртуть и ее соединения в окружающей среде (гигиенические и экологические аспекты) / И. М. Трахтенберг, М. Н. Коршун; Под общ. ред. И. М. Трахтенберга.— К. : Выща шк.,1990.— 232 с.. 1990
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме Производство и использование ртути и ее соединений в промышленности:

  1. Аптечное изготовление и промышленное производство лекарственных препаратов
  2. 26.4. Отравление препаратами ртути
  3. Глава 2. ПРОСТЕЙШИЕ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРИРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ - МОСТИК К МАССИВУ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
  4. ГОЛУБЕВ Л. Г., САЖИН Б. С., ВАЛАШЕК Е. Р.. Сушка в химико-фармацевтической промышленности. М., «Медицина»,1978, 272 с. с ил., 1978
  5. Харольд Стерн. Кушетка. Ее использование и значение в психотерапии.Перевод с английского Е. Замфир (Кушетка. Ее использование и значение в психотерапии) и О. Лежниной (Введение в современный психоанализ и работы Хаймана Спотница); при участии Т. Рудаковой. Научная редакция проф. М. Решетникова.2002, 2002
  6. Критерии оценки рисков в области промышленной безопасности
  7. ПРОМЫШЛЕННАЯ УТИЛИЗАЦИЯ НЕКОТОРЫХ НЕПРОМЫСЛОВЫХ И МАЛОЦЕННЫХ ГИДРОБИОНТОВ КАСПИЙСКОГО МОРЯ
  8. РЕФЕРАТ. ВЛИЯНИЕ КРУПНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА2018, 2018
  9. Формы обслуживания работающих на промышленных предприятиях. Структура и назначение медико-санитарной части
  10. Распространенность профессиональных заболеваний, организация медицинского обслуживания работающих на промышленных предприятиях
  11. Тема 8. ИСКОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО
  12. ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
  13. 45.3. Порядок производства экспертизы
  14. ИСКОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО
  15. Глава 8. ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
  16. ПУТЬ АНТИБИОТИКА ИЗ ЛАБОРАТОРИИ В ПРОИЗВОДСТВО
  17. Препараты, восстанавливающие производство эндогенного тестостерона
  18. Расследование и учет несчастных случаев на производстве
  19. Глава 12. интоксикации металлами И ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ Интоксикация свинцом
  20. Планирование производства