Методические указания для проведения расчета по заданию 2. Оценить возможность возникновения микромеркуриализма, если в комнате объемом Vк случайно разбили медицинский термометр

Оценить возможность возникновения микромеркуриализма, если в комнате объемом V_к случайно разбили медицинский термометр, ртуть которого объемом V_р не собрана и разбилась на шарики. Воздух в комнате обменивается К-раз в сутки.

Для оценки необходимы такие дополнительные данные:

- предельно допустимая концентрация ртути – 0,01 мг/м³;

- скорость испарения с поверхности при температуре 20ºC и спокойном ветре – 0,55 х 10^-2 мг/м² с;

- летучесть – 14,3 мг/м³ (превышает ПДК – отравление возможно);

- объем комнаты, V_к = 36 м³;

- объем ртути, пролитой из разбитого термометра V_р = 0,4 см³.

Пролитая ртуть при падении разбивается на отдельные шарики. При этом площадь испарения рассчитываем по формуле:

, (11)

 

где n – количество шариков.

Сначала находим площадь испарения, принимая, что образовался один шарик ртути:

= 2,6 см² = 2,6 х 10^{-4 м2}

 

Находим время, за которое в комнате концентрация ртути достигнет ПДК, по формуле 2:

0,25 х 10⁶с ≈ 69 часов ≈ 3 суток

Если помещение совсем не проветривается, то концентрация ртути достигнет предельного значения, которое определяет ее летучесть, т.е. 14,3 мг/м³ и будет сохраняться очень долго. Однако в комнате всегда есть обмен воздуха. Если воздух в комнате обменивается полностью быстрее, чем за трое суток, то при таких условиях ПДК не будет достигнуто. Т.е., чем больше поверхность разлитой ртути, тем быстрее должен происходить обмен воздуха в комнате, чтобы не было достигнуто ПДК.

Если принять, что в комнате достигается ПДК, то масса ртути в воздухе рассчитывается по формуле:

, (12)

Если за сутки воздух в комнате изменяется К-раз, то масса ртути в воздухе, которая испаряется из комнаты, равняется:

, (13)

 

Масса разлитой ртути равняется:

, (14)

Теперь рассчитываем количество дней, на протяжении которых в комнате будет поддерживаться ПДК, по формуле:

, (15)

 

Если происходит один обмен воздуха в сутки, то:

15111 дней.

Такое вычисление, конечно же, является приблизительным, однако оно показывает, что опасная концентрация может поддерживаться долго. В расчетах не включено, что со временем скорость испарения ртути уменьшается вследствие уменьшения поверхности и окисления, а также то, что ртуть при высоких концентрациях адсорбируется стенами, мебелью, а потом десорбируется. Но воздействие этих факторов только продолжает существование опасного фактора в комнате.

Таблица 6

Варианты индивидуальных заданий

№ варианта	Объем комнаты Vк, м3	Количество шариков ртути, n	Кратность обмена воздуха, К