НАКОПЛЕНИЕ РТУТИ В ОРГАНИЗМЕ И ЕЁ ВЫВЕДЕНИЕ (Из книги П.П.Пугачевича "Работа со ртутью в лабораторных и производственных условиях", 1972. С сокращениями -- Стас) ...
__"Так как в природе ртуть участвует в круговороте веществ, то её постоянно находят в любом живом организме. Например, при отсутствии соприкосновения со ртутью в почках и печени находят в среднем 1*10-6% ртути. Шток и Крейер установили, что обычно в крови содержится 0,3...0,7*10-6% ртути, но при контакте со ртутью это количество повышается примерно в 10 раз, а при острых отравлениях содержание ртути в крови доходит до 18•10-6% и более. Однако известны случаи, когда при хронических отравлениях ртутью, особенно в первое время, содержание ее в крови не превышает естественного <...>. По Боринскому, естественное содержание ртути в суточных выделениях мочи не должно превышать 5...7 *10-6%, а по Тейсингеру — 8...17*10-6%. Принято считать, что наличие ртути в моче в количестве, превышающем естественное содержание, является первым признаком ртутной интоксикации. Шток полагает, что если содержание ртути в суточных выделениях мочи превышает 10 мкг, то это указывает на ртутную интоксикацию. Между тем другие авторы <...> считают, что между содержанием ртути в моче (и, особенно, в крови и слюне) и клиническими признаками ртутного отравления не существует явной корреляции, особенно в начальной стадии интоксикации. <...>. __В производственных условиях ртуть в виде пара или пыли ртутных соединений попадает в организм главным образом через легкие и, как указывалось, практически полностью поглощается организмом; только в сравнительно редких случаях растворимые соединения ртути проникают в кровь через порезы, ссадины или впитываются через кожу. В результате поглощения ртути организмом и ее циркуляции в нем происходит депонирование ртути, причем <...> ртуть в различных количествах содержится во всех органах животных, погибших при затравках парами ртути. Однако наибольшие количества ртути были обнаружены в мозге, почках, легких, печени и сердце. <...> Затравки животных парами радиоактивной ртути показали, что основным органом, задерживающим ртуть, являются почки, а в костях и костном мозге, вопреки высказанным ранее предположениям, ртуть откладывается лишь временно. __Ртуть, депонированная в организме, постепенно выводится почками, кишечником, органами дыхания, а также слюнными и потовыми железами. При отравлениях солями ртути до 40% ртути выводится почками, 30-35% — железами толстых кишек в виде хлоральбуминатов, которые не всасываются организмом и выводятся наружу вместе с калом, до 25% ртути выводится слюнными железами, но при этом значительная часть ртути снова попадает в организм больного при проглатывании слюны. __Следует, однако, отметить, что выделение ртути из организма происходит очень медленно. Как показывают наблюдения, в организме животных, подвергавшихся затравке парами ртути, даже через 5 месяцев содержалось 78% ртути. Более того, ртуть выводится неравномерно, иногда скачками...
=================================================== ОЧИСТКА ВЫБРАСЫВАЕМЫХ В АТМОСФЕРУ ГАЗОВ ОТ ПАРОВ РТУТИ И ЕЁ СОЕДИНЕНИЙ
"...В соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий в атмосферном воздухе может содержаться не более 0,0003 мг/м3 паров металлической ртути. <...> ...отдельные заводы, производящие ртуть, выбрасывают в атмосферу иногда до 10 тонн ртути в год, причем, как показывают расчеты, одна обжиговая печь средней производительности может отравлять до 6*106 м3 атмосферного воздуха. В связи с опасностью загрязнения вопрос об улавливании паров ртути и ее соединений из воздуха, выбрасываемого в атмосферу, весьма актуален. Известно несколько методов поглощения паров ртути и ее соединений из воздуха и отходящих газов промышленных предприятий. _ Влажный перманганатный и манганатный методы Переманганатный метод был предложен для улавливания паров ртути из воздуха, загрязняемого при производстве ртутных приборов. Воздух, содержащий 5-7 мг ртути в 1 м3, промывали в скруббере 0,5%-ным нейтральным раствором перманганата калия. При этом степень очистки в среднем составляла 98,5%. В результате взаимодействия ртути с перманганатом калия получалась окись ртути, которую в дальнейшем можно было легко регенерировать, а также перекись марганца и щелочь. Однако большой расход перманганата калия (17,4 мг на 1 м3 очищаемого воздуха), связанный главным образом с окислением примесей органических веществ, постоянно содержащихся в воздухе, делал этот метод экономически невыгодным. В 1950 г. НИИОГаз предложил эффективную поглотительную установку, работающую на водных растворах перманганата калия, с большой поглотительной способностью. Для орошения скруббера использовали поглотительный раствор, содержащий 0,05 вес. % перманганата калия, причем для обработки 1000 м3 воздуха расход перманганата составил не более 6 г. После такой обработки в воздухе, выбрасываемом в атмосферу, находили, как правило, лишь следы металлической ртути. _ При очистке, например, вентиляционных выбросов из цехов по производству ртути, ртутных приборов, из заводских лабораторий рекомендуют влажный манганатный метод. Сущность его заключается в орошении обрабатываемых газов в скрубберах с металлическими или керамическими кольцевыми насадками щелочными растворами манганата калия концентрацией 0,05-0,б вес. %. <...> Очищаемый газ просасывают через скруббер, орошаемой поглотительным манганатным раствором. В результате взаимодействия с двуокисью углерода манганат разлагается с образованием двуокиси марганца, карбоната калия и перманганата калия. Последний под влиянием двуокиси углерода и восстановителя также превращается в двуокись марганца и карбонат калия. Получающаяся двуокись марганца жадно поглощает пары ртути из воздуха, просасываемого через скруббер. В результате взаимодействия двуокиси марганца с ртутью получают шлам, содержащий до 13% ртути в пересчете на сухую двуокись марганца. Незначительные количества сернистого ангидрида и масла не влияют на процесс очистки, так же как не оказывает влияния на очистку щелочь, накапливающаяся в растворе, если концентрация ее не превышает 5%. При значительном количестве масла или продуктов неполного сгорания эти вещества взаимодействуют со щелочью, вызывают вспенивание и очистка ухудшается. В этом случае поглотительный раствор надо заменить. Установлено, что при очистке от ртути 1000 л3 газа ртутных обжиговых печей, предварительно очищенного от сернистого ангидрида путем промывания в 5%-ном растворе щелочи, требуется от 23 до 40 г реагента в пересчете на двуокись марганца. Преимущества влажного манганатного метода перед другими заключаются в использовании недефицитного сырья (манганата калия), являющегося полупродуктом перманганатного производства. Степень поглощения паров ртути достигает 99%. _ Сухой пиролюзитный метод ...широко применяется при извлечении паров ртути из вентиляционных выбросов промышленных предприятий. Двуокись марганца является прекрасным адсорбентом паров ртути; адсорбционными свойствами обладает также и марганцевая руда — пиролюзит, состоящая в основном из двуокиси марганца. В зависимости от сорта руды ее адсорбционная емкость колеблется от 1 до 1,8%. Пиролюзит является недефицитным и недорогим материалом и его легко можно подготовить для использования в качестве поглотителя паров ртути. Для этого руду дробят, отсеивают частицы размером от 4 до 15 мм и используют их для адсорбции паров ртути. Так как сорбент обладает достаточной механической прочностью, то по мере загрязнения верхнего слоя его частиц ртутью, пылью, сернистым газом, маслом и другими веществами зерна пиролюзита обкатывают во вращающихся барабанах с перфорированными стенками, имеющими отверстия размером 4 мм. При этом поверхность частиц пиролюзита обновляется, и адсорбент снова приобретает свойства поглощать пары ртути. Обкатку пиролюзита можно производить до тех пор, пока размеры частиц руды не станут < 4 мм. Отходы, получающиеся в результате обкатки частиц пиролюзита, — пыль и мелкие крошки — содержат до 1% ртути, поэтому для извлечения из них ртути отходы направляют на ртутные заводы, где их обжигают в смеси со ртутной рудой. <...>. __Для очистки газа, содержащего ртуть, но не содержащего пыли, сернистого ангидрида и больших количеств влаги, его просасывают со скоростью 0,1-0,25 м/сек через слой дробленого пиролюзита толщиной 500-800 мм. Температура просасываемых газов должна составлять 5-50° С. Если очищаемый газ по составу приближается к печному газу ртутных заводов, то для его очистки применяют двухступенчатую схему: вначале загрязненный газ частично освобождают от сернистого ангидрида, пыли и аэрозоля ртути в скруббере, орошаемом известковым молоком (содержание пыли и сернистого ангидрида в газе снижается соответственно до 0,02 и 0,25-0,5 г/м3); при этом известковое молоко полностью очищает газ от аэрозоля ртути и на 25-35% — от паров ртути. Из скруббера обработанный известковым молоком газ поступает в теплообменник, в котором его нагревают на 5°С, и затем просасывают через дробленый пиролюзит, находящийся в адсорбере. Газ, очищенный от паров ртути не менее чем на 95%, выбрасывается в атмосферу. __Известковое молоко, использованное для орошения, содержит карбонат, сульфит и сульфат кальция, а также ртуть (до 0,2 вес. % в пересчете на сухое вещество известкового молока). Для извлечения ртути из известкового молока ему дают отстояться; осветленный раствор используют для приготовления новых растворов известкового молока, а оставшийся шлам отфильтровывают от воды и получившуюся пасту передают на ртутные заводы для обжига в смеси с ртутной рудой. _ Влажные пиролюзитные методы Пиролюзит, смоченный слабыми растворами серной кислоты (до 5%), хорошо поглощает пары ртути. Это свойство пиролюзита было использовано для создания эффективных методов очистки газов ртутных производств и вентиляционных выбросов, содержащих кроме паров ртути сернистый газ, аэрозоли масла и пр. Один из этих методов, кислотно-пиролюзитный, состоит в том, что очищаемые газы обрабатывают суспензией, состоящей из молотого пиролюзита и слабого раствора серной кислоты, в барботажных аппаратах или в скрубберах с насадкой. Если очищаемый газ содержит сернистый ангидрид, то поглотительный раствор готовят на воде, поскольку при очистке газа образуется серная кислота. __Влажный кислотно-пиролюзитный метод практически используют при содержании пыли в газе не более 0,3 г/м3 и аэрозоля масла при содержании до 0,2 г/м3. Этот метод позволяет одновременно очищать газ от сернистого ангидрида и паров ртути. Метод высокоэффективен, практически не зависит от содержания в очищаемом газе паров ртути и сернистого газа. _ Хлорная известь является одним из лучших поглотителей ртути. В результате реакции паров ртути с хлором, выделяющимся при взаимодействии хлорной извести, например, с двуокисью углерода, содержащейся в воздухе, образуется каломель с примесью сулемы, которая осаждается на поверхности аппаратуры, содержащей хлорную известь. Установлено, что при добавлении к воздуху 0,02% СО2 пары ртути полностью задерживаются слоем хлорной извести толщиною 1 см, а при содержании в воздухе 0,1% СО2 толщина слоя может быть уменьшена до 0,5 см. Сернистый ангидрид, в избытке содержащийся в печных газах ртутного производства, также взаимодействует с хлорной известью, поэтому хлорную известь рекомендуют и для очистки печных газов ртутного производства. <...>. Для улавливания 1 кг ртути из 1500 м3 газа, выбрасываемого в атмосферу печью Гульдена, требуется в сутки не более 0,7 кг хлорной извести, содержащей 25% активного хлора. _ Угольно-адсорбционные методы Раньше считали, что активированный уголь обладает небольшой адсорбционной емкостью, поэтому его редко применяли в чистом виде для удаления паров ртути из вентиляционных выбросов. Однако если активированный уголь предварительно обработать хлором, иодом, перманганатом калия, сероводородом..., то адсорбционная емкость его резко возрастает, и при соприкосновении с загрязненным ртутью газом последний практически полностью от неё очищается. Наиболее экономичным оказался активированный уголь, обработанный газообразным хлором до содержания в нем 3-4% хлора. Активированный уголь, обработанный хлором, особенно рекомендуется для извлечения из газовоздушных смесей ртутноорганических соединений. Так, при содержании в газовоздушной смеси 30 мг/м3 диэтилртути емкость хлорированного угля АГ-3 достигает 30% к массе сорбента. Основной недостаток угольно-адсорбционного метода с неподвижным слоем активированного угля -- он эффективен при скорости прохождения очищаемого газа не выше 0,2 м/сек, иначе происходит проскок ртути".
==================================================== ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ РТУТИ
"<...> Сточные воды следует особенно тщательно очищать от ртути (предельно допустимая концентрация ртути в воде не должна превышать 0,005 мг/л). В настоящее время используют два способа очистки сточных вод от ртути, которые удовлетворяют санитарным требованиям и экономически выгодны. Один из них основан на осаждении ионов ртути в виде практически нерастворимого сульфида ртути, а другой — на использовании подходящих сильноосновных катионитов, полностью поглощающих ионы ртути. <...> При обработке сточных вод, содержащих соли ртути, раствором сульфида натрия выделяется сульфид ртути в виде тонкодисперсных коллоидных частиц. Для осаждения этих частиц сточные воды обрабатывают коагулянтами, например сульфатами алюминия или железа, известью или смесью этих веществ. Было установлено, что при очистке сточных вод с 1,5...20 мг/л катионов ртути, практически полное её осаждение происходило при 10-40%-ном избытке сульфид-ионов по сравнению со стехиометрическим. Для коагулирования образовавшегося осадка сульфида ртути добавляли 50-60 мг/л сульфата алюминия при рН = 6,9...7,3 или 40-60 мг/л сульфата железа при рН = 8,5...8,8.
==================================================== ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ЗАГРЯЗНЁННЫХ РТУТЬЮ ПОВЕРХНОСТЕЙ
__"Известны способы демеркуризации, основанные на применении различных химических веществ, но не все эти способы эффективны. В частности, широко распространенный способ обработки загрязненных поверхностей серным цветом не предохраняет ртуть от испарения. Применение для демеркуризации сероводорода также не дает желаемого эффекта и связано с трудностями реализации самого метода. Было установлено, что при использовании сероводорода в безвредной для здоровья концентрации не достигается желаемый эффект, а при концентрации 1 мг/л степень демеркуризации составляет 71,8%, но образующаяся при этом на каплях ртути защитная пленка сульфида ртути малоустойчива и через небольшой промежуток времени, например при сотрясении аппаратуры, эффект демеркуризации резко снижается. __Для демеркуризации часто применяют растворы перманганата калия. Было показано, что 1%-й раствор перманганата калия при пропускании через него воздуха, содержащего пары ртути, со скоростью 10-13 л/мин задерживает до 90% ртути, причем для связывания самой ртути расходуется 5% перманганата, а остальное количество его затрачивается на окисление примесей в воздухе. Для демеркуризации рекомендуют употреблять раствор, в 1 л которого содержится 1 г пермангатата калия и 5 мл соляной кислоты (1,19 г/см3). При взаимодействии перманганата калия с соляной кислотой выделяется хлор, который растворяется в воде и затем реагирует со ртутью, образуя практически нерастворимую в воде каломель. При этом все пылевидные и очень мелкие капельки ртути превращаются в каломель, а более крупные покрываются пленкой хлорида ртути(I): загрязненную поверхность орошают раствором и через 1 ч раствор удаляют, протирая обработанные места тряпкой. __Следует отметить, что концентрация паров ртути после демеркуризации предложенным способом снижается на 40-50%, но эффект демеркуризации оказывается нестойким и через некоторое время концентрация паров ртути в помещении снова возрастает. _ __Если кроме ртути демеркуризуемые поверхности содержали ртутно-органические соединения, то такие поверхности вначале обрабатывали жидкой пастой, состоящей из 1 вес. ч. хлорной извести и 4 вес. ч. воды, и помещение закрывали. Через 2-3 ч хлорную известь смывали, а затем пол и степы, окрашенные масляными красками, мебель и другое оборудование обрабатывали 5-10%-ным водным раствором сульфида натрия, после чего помещение закрывали на сутки. По истечении этого времени очищаемые поверхности тщательно промывали теплым мыльным раствором. С целью ускорения реакции к раствору сульфида натрия добавляли до 10% серы для образования полисульфида натрия. После такой демеркуризации, включающей механическую и химическую очистку, ртуть в помещениях не обнаруживали. _ __И. И. Абличенков рекомендует загрязненные ртутью поверхности обрабатывать 4-5%-м раствором моно- или дихлорамина в четыреххлористом углероде и выдерживать их 8-10 ч. После этого следует обильно смочить поверхность 4-5%-м раствором полисульфида натрия и снова закрыть помещение на 8-10 ч. По истечении этого времени помещение нужно хорошо проветрить, а демеркуризованную поверхность промыть водою и насухо вытереть. В результате такой обработки вначале образуются сульфамид ртути и каломель, которые при взаимодействии с раствором полисульфида натрия превращаются в сульфид ртути. __По данным И. И. Абличенкова, после обработки описанным способом загрязненных помещений, в воздухе которых содержалось около 0,08 мг/м3 ртути, даже через 2 года не была обнаружена ртуть <...>. По данным того же автора, демеркуризация с применением раствора хлорной извести и полисульфида натрия также достаточно эффективна: следы ртути после такой демеркуризации появлялись в воздухе рабочих помещений через 780 суток. _ __Стай предложил для демеркуризации состав, содержащий 15-20% этилендиаминтетрауксусной кислоты и 85-80% тиосульфата; 25 г этой смеси растворяют в 1 л воды, полученный раствор наносят иа загрязненную поверхность. Поверхность после высыхания очищают и промывают водой. Этот же раствор может быть использован для удаления паров ртути из воздуха, который просасывают через поглотители, заполненные раствором. __С. Ф. Яворовская использовала для демеркуризации 20%-й водный раствор хлорида железа (III). Этот раствор энергично взаимодействует со ртутью и даже через 50 суток после обработки загрязненных поверхностей концентрация паров ртути составляет ничтожные доли от начальной... При энергичном перемешивании металлической ртути с раствором хлорида железа(III) ртутные капельки теряют подвижность, деформируются и превращаются в мелкий серый порошок. После удаления видимых количеств ртути механическими способами загрязненную поверхность покрывают раствором хлорида железа (III) из расчета 1 ведро раствора на 25 м2 площади помещения. Поверхность, покрытую раствором, несколько раз протирают кистью или щеткой, смоченной этим же раствором, и оставляют до полного высыхания на 1-2 суток. После этого демеркуризованную поверхность очищают, несколько раз тщательно промывают сначала мыльной, а затем чистой водой. Это необходимо потому, что небольшие количества оставшихся хлорных и кислородных соединений ртути под воздействием света и кислых паров постепенно разрушаются и освобождающаяся при этом металлическая ртуть (как правило, в виде очень мелкодисперсных капелек) снова становится источником интенсивного поступления паров ртути в помещение. _ Следует иметь в виду, что при демеркуризации растворами перманганата калия и, особенно, растворами хлорида железа(III) паркет, мебель, покрытия из некоторых пластмасс и пр. теряют свой первоначальный вид и частично разрушаются. Особенно сильной коррозии при взаимодействии с растворами хлорида железа(III) подвергаются металлические части приборов, станков и пр. Разрушение металлического оборудования происходит даже в том случае, если оно непосредственно не обрабатывается раствором хлорида железа (III), но находится в помещении, в котором производят демеркуризацию. Поэтому на время демеркуризации все металлическое оборудование следует удалить из помещения либо обильно смазать вазелином. _ __При продолжительной многолетней работе со ртутью в неприспособленных помещениях стены, перекрытия, оконные и дверные переплеты пропитываются ртутью (главным образом в результате адсорбции) и такие помещения превращаются в огромные ртутные депо, совершенно непригодные для работы. Известны случаи, когда в старых лабораторных зданиях ртуть обнаруживали на любой глубине кирпичных стен, включая их наружную поверхность, но особенно много ртути находилось в оконных и дверных переплетах. Земля вокруг таких зданий обычно также была сильно загрязнена ртутью на глубину 1,5-2 м, причем в верхних слоях земли количество ртути иногда в 500-600 раз превышало естественное содержание ртути в почве. _ Вопреки рекомендациям, при демеркуризации нельзя пролитую ртуть засыпать металлическими порошками, образующими со ртутью амальгамы, или использовать для этого специально приготовленные порошкообразные амальгамы.
================================================ (П.П.Пугачевич "Работа со ртутью в лабораторных и производственных условиях", 1972)
|