Ртуть в атмосфере


До индустриальной революции осаждение ртути из атмосферы составляло около 4 нанограммов на литр льда. Природные источники, такие, как вулканы, составляют примерно половину всех выбросов атмосферной ртути. За оставшуюся половину ответственна деятельность человека. В ней основную долю составляют выбросы в результате сгорания угля главным образом в тепловых электростанциях — 65 %, добыча золота — 11 %, выплавка цветных металлов — 6,8 %, производство цемента — 6,4 %, утилизация мусора — 3 %, производство соды — 3 %, чугуна и стали — 1,4 %, ртути (в основном для батареек) — 1,1 %, остальное — 2 %.

Одно из тяжелейших загрязнений ртутью в истории случилось в японском городе Минамата в 1956 году, что привело к более чем трём тысячам жертв, которые либо умерли, либо сильно пострадали от болезни Минамата.

Источники появления ртути в атмосферу

Одним из источников поступления ртути в атмосферу является дегазация земной коры. В атмосфере постоянно содержится 200-250 т ртути. Ртуть содержится примерно в равных количествах в виде паров и в аэрозольном состоянии. Время нахождения ртутных паров в атмосфере колеблется от 0,4 до 3 лет. В слабозагрязненном воздухе концентрация ртути составляет 0,8-1,2 нг/м3, в районах крупных ртутных месторождений — до 240 нг/м3, в районах газовых месторождений — до 70000 нг/м3, в то время как среднее содержание ее в атмосфере 0,5-2,0 нг/м3. Содержание ртути в воздухе вокруг предприятий, производящих или потребляющих ртуть, на расстоянии до 2 км может превышать ПДК в 4-5 и более раз. В радиусе 5 км от организованного источника выпадает не более 6-10 % валового выброса ртути, около 60 % переносится на расстояние до 100 км.

О масштабах ртутного загрязнения воздуха закрытых помещений свидетельствуют результаты обследования образовательных и медицинских учреждений. Более чем в половине из охваченных обследованием нескольких сотен школ имеются источники и очаги ртути. Каждый второй объект из больниц, поликлиник и стоматологических кабинетов показывает наличие ртути и ее паров. В жилых помещениях, где разбивался хоть один термометр, концентрация паров ртути спустя годы превышает ПДК. В связи с этим должна быть выработана система общегосударственных мероприятий по наблюдению, контролю и ликвидации ртутных загрязнений.

В геохимических циклах ртути большую роль играет ее атмосферный перенос. Из техногенных источников ртуть поступает в окружающую среду преимущественно с атмосферными осадками. Германскими специалистами разработаны модели для оценки долговременного переноса и химической трансформации соединений ртути, с помощью которых определены масштабы сброса атмосферной ртути в Северное и Балтийское моря. Изучены особенности поведения неорганических соединений двухвалентной ртути и роль частиц сажи, осаждающих на себя ртуть. Правильность модели подтверждена измерениями сброса ртути в Скандинавском регионе: в Северное и Балтийское моря -5-12 т/год. Атмосферные выпадения приводят к тому, что большая часть ртути осаждается в озерах и других водных объектах. Для изучения этого процесса в сельских местностях штатов Миннесота, Северная Дакота и Мичиган (США) были созданы 7 станций, проводивших мониторинг ртутного осаждения.

Трехлетнее исследование показало, что величина ртутного выпадения зависит от скорости осаждения больших концентраций ртути летом.

После попадания ртути в атмосферу она переносится с ветром и в конечном итоге выпадает на землю. Находясь в воздухе, ртуть до выпадения на землю может перемещаться на короткие или на очень большие расстояния, она может даже обогнуть весь земной шар. Часть ртути, выпадающей на поверхность воды или на землю, впоследствии может испаряться, снова переноситься с воздушными массами и выпадать в других местах. Ртуть, которая выпадает на землю и не испаряется, скорее всего будет связываться органическими соединениями.

В России, в поселке Амдерма( Ненецкий АО) расположена крупная станция мониторинга окружающей среды, которая передает данные для отслеживания годовых колебаний концентраций загрязняющих веществ в атмосфере.

Некоторая часть ртути связывается торфом или почвой. Остальная ртуть в конечном итоге переносится ручьями и реками в озера и океаны. В водной среде элементарная ртуть вероятнее всего будет связываться взвешенными частицами и переноситься реками и океаническими течениями. Часть ртути остается в растворенном состоянии в водной толще. В водных экосистемах микроорганизмы могут превращать элементарную ртуть в метилртуть — металлорганическое соединение, которое в малых дозах гораздо токсичнее чистой ртути. Метилртуть попадает в пищевые цепи водных экосистем, она подвергается биоаккумуляции и биоконцентрации и переносится мигрирующими видами.

Одним из источников поступления ртути в атмосферу является дегазация земной коры. В атмосфере постоянно содержится 200-250 т ртути. Ртуть содержится примерно в равных количествах в виде паров и в аэрозольном состоянии.

Время нахождения ртутных паров в атмосфере колеблется от 0,4 до 3 лет. В слабозагрязненном воздухе концентрация ртути составляет 0,8-1,2 нг/м3, в районах крупных ртутных месторождений — до 240 нг/м3, в районах газовых месторождений — до 70000 нг/м3, в то время как среднее содержание ее в атмосфере 0,5-2,0 нг/м3. Содержание ртути в воздухе вокруг предприятий, производящих или потребляющих ртуть, на расстоянии до 2 км может превышать ПДК в 4-5 и более раз. В радиусе 5 км от организованного источника выпадает не более 6-10 % валового выброса ртути, около 60 % переносится на расстояние до 100 км.

Читайте также:  Влияние ксенобиотиков на организм человека

Масштабы загрязнения ртутью

О масштабах ртутного загрязнения воздуха закрытых помещений свидетельствуют результаты обследования образовательных и медицинских учреждений. Более чем в половине из охваченных обследованием нескольких сотен школ имеются источники и очаги ртути. Каждый второй объект из больниц, поликлиник и стоматологических кабинетов показывает наличие ртути и ее паров. В жилых помещениях, где разбивался хоть один термометр, концентрация паров ртути спустя годы превышает ПДК. В связи с этим должна быть выработана система общегосударственных мероприятий по наблюдению, контролю и ликвидации ртутных загрязнений.

В геохимических циклах ртути большую роль играет ее атмосферный перенос. Из техногенных источников ртуть поступает в окружающую среду преимущественно с атмосферными осадками.

Масштабы загрязнения ртутью

Одним из основных источников загрязнения атмосферы ртутью является сжигание различных отходов. В продуктах горения угля около 20-50 % находится в виде элементарной ртути (Hg(0)), а около 50-80 % — Hg(+2) (в виде HgCl2).

При сжигании других видов отходов соотношение форм Hg(0) и Hg(+2) составляет 10-20 и 75-86 % соответственно. Распределение ртути между этими двумя формами в газовых выбросах зависит от концентраций взвешенного C, HCl и других загрязняющих веществ.

Величина и характер выбросов ртути из источников горения определяются как формами ее существования в газовом потоке, так и механизмом контроля выбросов, т.е. применяемыми очистными фильтрами и системами поглощения.

Hg+2 хорошо растворима в воде и поэтому может удаляться из загрязненной выбросами атмосферы при сухом или мокром осаждении вблизи источника загрязнения. Сочетание высокого давления пара и низкой растворимости в воде способствует переносу Hg в атмосфере на дальние расстояния. Фоновое содержание ртути в атмосфере обусловлено в основном присутствием Hg(0). Она удаляется из атмосферы при сухом выпадении на земную поверхность и мокрым осаждением после окисления Hg(0) и ее переводов водорастворимую Hg+2.

Читайте также:  Диоксид серы в сухофруктах - пищевая добавка Е220

 

Оцените статью:
[Всего голосов: 1    Средний: 5/5]