Нормы содержания ртути в воздухе - Почему опасно количество ртути в градуснике/термометре, сколько нужно для отравления

текст заметки посвящается Александре М., отважному борцу за экологию, раздельный сбор и мировой прогресс ;)

Сразу выводы (рассчёты ниже)

Если содержимое 1 градусника (ртуть) полностью испарится (а она любит испаряться), то будет заражено:

  • $5\, 000\, 000$ кубометров воздуха по гражданским нормам
  • $150\, 000$ кубометров воздуха по нормам вредного производства (работать там уже нельзя)

Это приведёт к превышению нормы содержания ртути в квартире (100 метров площади, высота потолка 3 метра):

  • В $16\,700$ раз по нормам воздуха населённых пунктов.
  • В $500$ раз по нормам производственных помещений.

О вычислениях и том, почему норма производственных помещений опасна (возм. занижена) читайте далее.

Что видно сразу

Из этих результатов видно, что разбитый термометр выкидывать ни в коем случае нельзя, а следует действовать следующим образом (ссылка).

Почему это опасно -- вычисляем

Нормы содержания ртути в воздухе и её масса в градуснике-термометре -- Исходные данные

В Сети можно найти, что: 

  1. Предельная допустимая концентрация паров ртути составляет:
    • $ \large 0,01\; мг/м^3$ в воздухе производственных помещений -- то есть одна сотая миллиграмма на один кубический метр.
    • $\large 0,0003\; мг/м^3$ в воздухе населённых пунктов. Тут вообще три десятитысячных миллиграмма на один кубический метр.
    • Ртуть начинает достаточно интенсивно испаряться при $\large 18°С$
      (т.е. комнатной температуры достаточно, чтобы присутствие ртути "без упаковки" длительное время стало совсем нежелательным).

    Вот цитата из книги [2]:
    Нормы содержания ртути почему нельзя выкидывать градусник опасно ли если он разбился

  2. От 1 до 2 грамм ртути содержится в термометре (в зависимости от производства -- наш или иностранный)

Вычисления объемов заражённого воздуха для 1 разбитого термометра

Производственные помещения (вредные производства) -- относительно градусника

Произведём вычисления и получим, что разбитый градусник доведёт до опасного уровня следующий объём воздуха производственных помещений (возьмём среднее значение содержащейся в нём ртути как $1.5$ грамма), получим:
$$ \underbrace{(1.5 * 10^3)}_{\text{переводим граммы в миллиграммы}} / 0.01 = 1500 / 0.01 = 150000 \; м^3 $$
-- то есть ртуть, испарённая из 1 термометра может заразить $150000 \; м^3$ -- сто пятьдесят тысяч кубометров воздуха, что равно площади помещения в $50 000 \; м^2$ (если считать высоту потолка равной $3$ метрам).

Следует учитывать, что "норма" для производственного помещения -- это уже компромиссное решение, подразумевается, что это значение не должно достигаться, и может считать завышенным.

Вот что пишут Л. М. Якименко в своей книге [2] по поводу нормы $ 0,01\; мг/м^3$ для производственных помещений:
нормы содержания рутути в воздухе опасность разбитого термометра градусника

Открытый воздух и разбитый термометр (превышение номы)

Проведём тот же самый рассчёт для заражения воздуха населённых пунктов:
$$ \underbrace{(1.5 * 10^3)}_{\text{переводим граммы в миллиграммы}} / 0.0003 = 1500 / 0.0003 = 5000000 \; м^3 $$

-- это уже пять миллионов кубометров воздуха "на грани" заражения.\

Если же пересчитать в площадь жилья (ведь никто не хочет жить в производственном помещении) , то получим (при высоте потолка $3$ метра):
$$ 5 000 000 / 3 \approx 1 670 000 \; м^2$$
-- один миллион шестьсот тысяч кв. метров жилья или:

$$ 5 000 000 / 300 \approx 16 670 \; шт.$$
-- шестнадцать тысяч квартир (объёмов) площадью 100 метров.

Это к вопросу о том, что будет если просто выкинуть градусник на улицу или зарыть в землю (ртуть окажется на воздухе вместе с грунтовыми водами). Именно такой объём зараженного пространства мы получим.

Во сколько раз будет превышена норма ртути содержания в квартире

Возьмём квартиру на $100$ квадратных метров с хорошим потолков в $3$ метра высотой -- это $300 м^3$.

Из предыдущих вычислений мы знаем, что при такой высоте потолка испарённая из градусника ртуть заражает $50 000 \; м^2$ площади, а значит в квартире норма содержания ртути будет превышена в:
$$50 000 / 100 \approx 500 \; \text{раз}$$

А если брать либеральную норму содержания воздуха населённых пунктов, то:
$$1 670 000 / 100 \approx 16700 \; \text{раз}$$
то есть в 16700 раз.

Смертельная доза -- сколько ртути нужно

По материалам АиФ [4]:

Объёмы и время:

  • Острое отравление может возникнуть при $0,13–0,80 \; мг/м^3$ (миллиграммов на метр в кубе).
  • Интоксикация со смертельным исходом развивается при вдыхании $2,5$ граммов паров ртути (это чуть больше чем в термометре). Как правило, смерть при отравлении ртутью происходит через несколько дней.
  • Острое отравление ртутью проявляется через несколько часов после начала отравления. [5]

Отметим, что $0,13–0,80 \; мг/м^3$ -- это $80$-ти кратное превышение нормы по производственным помещениям, при этом разбитый градусник это уже превышение в $500$ раз, то есть один полностью испарённый градусник даёт в $6.25$ раза большую концентрацию.

Получается, что:

  • Один равномерно распылённый по квартире градусник -- это на 2 острых отравления, если подышать в такой квартире несколько часов.
  • Один градусник ($1.5$ грамма ртути) внутри вас -- это почти смерть.

Точные цифры, конечно зависят от состояния здоровья конкретного человека и интенсивности проветривания, но общая картина более-менее ясна.

БЕЗ ПАНИКИ: так как:

  1. вы не сможете сразу вдохнуть (за короткое время) вдохнуть так много воздуха, чтобы серьёзно отравиться
  2. ртуть тоже не испаряется моментально

так что просто действуйте по инструкции, и всё будет нормально, а вот оставлять ртуть за плинтусом, за батареей или под паркетом точно не стоит

Также на практике почти нереально "вдохнуть градусник" сразу, чтобы не умереть. Но из этих цифр можно сделать вывод о том, насколько опасна ртуть вытекающая из выброшенного на помойку градусника, особенно если это начнут делать все.

Что делать если разлилась ртуть

Инструкция для гражданских лиц тут.
А вот выдержка из книги [1] её подтверждающая (в смысле сбора под воду):
Что делать если разлилась ртуть

Последствия отравления ртутью и симпотомы

По материалам [5]:

Обычно симптомы острого отравления парами ртути проявляются уже через несколько часов после начала отравления —

  • общая слабость,
  • отсутствие аппетита,
  • головная боль,
  • боли при глотании,
  • металлический вкус во рту,
  • слюнотечение,
  • набухание и кровоточивость десен,
  • тошнота и рвота;

как правило, появляются боли в животе, слизистый понос (иногда с кровью). Нередко наблюдается воспаление легких, катар верхних дыхательных путей, боли в груди, кашель, одышка, иногда озноб. Температура тела иногда повышается до 38—40 °С. В моче пострадавшего находят значительные количества ртути. В особо тяжелых случаях через несколько дней возможна смерть.

Последствия:

  1. поражения ЦНС, которые приводят к потере координации, вялости, слабости и подавленности;
  2. поражение мочеполовой системы;
  3. поражения пищеварительной системы.

Источники

  1. Агрономов, Шабаров. "Лабораторные работы в органическом практикуме" -- изд2. "Химия". 1974: http://chem21.info/page/0360101830021812...
  2. Якименко Л. М. "Производство хлора, каустической соды и неорганических хлоропродуктов". М. "Химия" 1974 600 стр. : http://chem21.info/page/0572340821542502...
  3. Сколько ртути в термометре или градуснике: http://www.ecospace.ru/ecology/science/hg/ или https://www.proza.ru/2014/01/03/1659
  4. Какова смертельная доза отравления ртутью: http://www.aif.ru/dontknows/eternal/1389989
  5. Действие ртути на организм человека: http://www.fptl.ru/tehnika_bezopasnosti/...