Научная статья на тему 'ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ РАСЧЕТНОГО МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ В САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ'

ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ РАСЧЕТНОГО МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ В САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
14
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ РАСЧЕТНОГО МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ В САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ»

данной специальности, которые мало осведомлены о неблагоприятных факторах производственной среды и мерах профилактики.

В связи с этим возникает необходимость совершенствования системы гигиенической подготовки как будущих, так и уже работающих механизаторов для получения соответствующих гигиенических знаний и навыков применительно к своей профессии и специфике труда в современных условиях, а следовательно, и укрепления здоровья и повышения производительности труда.

ЛИТЕРАТУРА. Гушина Н. Н.— В кн.: Профессиональная патология и пути ее снижения. Воронеж, 1973, с. 129—131.— Кандаурова Е. И. Гигиена труда механизатора. М., 1973.— Козлов В. Н., Яковлева В. С., Гвоздева Н. Н.— «Гиг. труда», 1972, № 9, с. 43—47,— Шахбазян Г. X., Кунди-е в Ю. И.— В кн.: Материалы выездной сессии АМН СССР, правления Всесоюзного науч-.ного о-ва гигиенистов и Министерства здравоохранения Украинской ССР по проблеме «Научные основы гигиены села». Винница, 1969, с. 14—17.— Э р г а ш е в К.— «Гиг. труда», 1975, № 9, с. 44—46.

Поступила 27/VII 1976 г.

Методы исследования

УДК в 14.777-037

Проф. С. Н. Черкинский

ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ РАСЧЕТНОГО МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ В САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ

I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова

Советская система санитарной охраны водоемов (СОВ) исходит из наличия тесного взаимодействия трех основных звеньев: 1) сточных вод как источника и причины загрязнения водоемов, 2) водоема, изменение состава и свойств воды которого распространяется вниз по течению к пункту водопользования, и 3) населенного пункта, нуждающегося в защите от возможных неблагоприятных последствий загрязнения водоема при хозяйственно-питьевом и культурно-бытовом водопользовании.

Задачи предупредительного санитарного надзора в охране водоемов от загрязнения по самой своей сути были связаны с прогнозированием состояния третьего звена, т. е. степени возможной опасности и необходимой защиты здоровья населения и нормальных условий водопользования. В связи -с этим в 40-х годах гигиенической наукой разработана теория и практика гигиенического нормирования, что позволило предвидеть степень вредности и, главное, уровня безвредности промышленных загрязнений в воде водоемов у первых пунктов водопользования.

Этим однако, решалась основная, но лишь одна часть задачи предупредительного санитарного надзора. Чтобы значение гигиенических нормативов ПДК было реализовано, требовалось найти пути их использования для определения проектных решений по воздействию на первое звено — уменьшение количества и концентрации загрязнения сточных вод применительно к санитарному состоянию, гидрологическим и гидродинамическим особенностям водоема. Первая попытка использования расчетного метода была сделана в 1947 г. на основе математической модели, опирающейся на закономерности разбавления сточных вод водой водоема, выражаемой уравнением баланса (С. Н. Черкинский). Оригинальность этого метода в том, что он исходил из принципа нормирования пределов допустимого загрязнения, при ко-

тором водопользование не может сопровождаться неблагоприятными последствиями; из представлений о гидрологических и гидродинамических закономерностях, которые позволяют учесть активность процессов турбулентной диффузии и других факторов, определяющих скорость и полноту смешения сточных вод с водой водоема на пути до первых пунктов водопользования, и из реально существующего тесного взаимодействия всех трех звеньев системы СОВ, которое позволяет пользоваться математической моделью, отражающей основные явления в процессе СОВ1.

В дальнейшем уравнение баланса было уточнено учетом фонового санитарного состояния водоема (начального его загрязнения), коэффициентом смешения (по В. А. Фролову и И. Д. Родзиллеру) и обязательным условием, что в створе расчетного пункта водопользования загрязнение не должно превышать ПДК. С учетом изложенного математическая модель приобрела следующий вид:

чСв, + УаСр = (с1 + у(1)Сп1,.л, (1)

где <7 и ф — соответственно расчетные расходы сточных вод и водоема; С0, и Ср — соответственно расчетные концентрации загрязнения сточных вод и воды водоема до места спуска сточных вод; у — коэффициент смешения; Спр.д — ПДК в водоеме у пункта водопользования.

Несмотря на несложную структуру модели, обязательно требуется предварительное изучение и накопление данных о каждом из звеньев, входящих в систему СОВ — о <?Сст, 7 фСр и Спр д, причем от научного и практического уровня этих исследований, степени конкретности и точности полученных данных зависит степень соответствия модели натурным условиям и последствиям проектируемого отведения сточных вод в водоем.

Первая попытка использования модели (основного уравнения 1) была сделана для прогнозного решения в процессе проектирования и санитарной экспертизы вопроса о необходимой степени очистки и обезвреживания сточных вод перед их отведением в водоем применительно к конкретным местным условиям (у (¿Ср). Это была наиболее частая задача проектирования и предупредительного санитарного надзора.

В соответствии с «Правилами по охране поверхностных вод от загрязнения сточными водами» (1961 и 1974 гг.) спуск последних в водоемы в ряде случаев запрещается (пункт 7), когда можно устранить их путем рационализации технологии, использования в оборотных или замкнутых системах и т. п. Но подобные мероприятия не всегда или не в полной мере могут быть осуществлены. Поэтому пункт 8 Правил разрешает спуск сточных вод в водоем, но лишь при условии соблюдения требований и нормативов к качеству воды у расчетного пункта водопользования. Известно, что часто это достигается технологическими или санитарно-техническими мероприятиями, в результате которых загрязнение воды водоема у расчетного пункта водопользования не будет превышать ПДК.

Этому условию соответствует первый расчетный вариант:

у(}

С ст. м — (.Спр. д — Ср) + СП р. д. (2)

где Сст.и — расчетная максимальная концентрация, которая сравнивается с концентрацией проектируемых к спуску сточных вод. Поэтому когда С0,.м>Сст, это указывает, до какой степени следует уменьшить концентрацию сточных вод, чтобы условия их спуска в водоем отвечали требованиям водно-санитарного законодательства.

В таком виде этот расчетный вариант был принят широкой практикой проектирования и санитарной экспертизы и принципиально определил ме-

1 Согласно «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами»

(1974 г., пункт 10), учет процессов естественного самоочищения неконсервативных веществ допускается, если процесс достаточно резко выражен и закономерности его развития во времени изучены достаточно.

3 Гигиена и санитария М 7

65

тодические указания для органов государственного санитарного надзора по применению «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» (1963). Эта практика, а также исследования, сопровождавшиеся сопоставлением данных, полученных в натурных наблюдениях и расчетным методом (И. Д. Родзиллер; Т. Е. Нагибина, и др.), показывали достаточную степень совпадения, причем расхождения были преимущественно в сторону превышения надежности расчетного метода. Это давало основания для использования математической модели (уравнения 2) применительно к другим задачам прогнозирования в СОВ.

Например, на основе принципа единой технической политики, принятого «Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 гг.» (пункт 4), предусматриваются многочисленные технологические мероприятия, в том числе в интересах охраны окружающей среды, и наряду с этим создание на предприятиях высокоэффективных очистных сооружений. Оценка гигиенической эффективности проектируемых технических или технологических мероприятий или применения нового метода очистки и обезвреживания сточных вод требует прогнозирования санитарного состояния водоема у расчетного пункта водопользования с учетом проектируемого уменьшения загрязнения (^Ст) и местных условий (у(}Ср). Для решения этой задачи в основном уравнении (1) Спр.д заменяется ожидаемой концентрацией Сож, что позволяет получить новый расчетный вариант:

?Сст + У<гср

— 0 + 7(2 * '

При этом прогноз качественно оценивается путем сравнения полученной величины Сож с установленной для данного загрязнения Спр.д — при С0Ж^Спр.д прогноз благоприятный. В противном случае проектируемые мероприятия еще не решают задачи СОВ на уровне водно-санитарного законодательства; при проектировании должны быть дополнительно использованы технически более эффективные мероприятия, пока расчетный метод не приведет к выводу, что С0Жг£;Спр.д.

На предварительном этапе, когда обсуждается вопрос о выборе места для предприятия в связи с предполагаемым отведением сточных вод (дСст), одним из ориентиров может служить прогноз возможности разбавления (п) при местных особенностях водоемов (у(}Ср). Подобно предыдущему случаю, в основу расчетного варианта принимается:

Тф -_„-_ Спр. д .

—— ~г И~г— (4)

Я пр. д — ^р

Чем меньше возможная степень разбавления, полученного по расчету, тем более серьезными должны быть мероприятия по уменьшению Сст. Возникающие трудности могут привести к выводу о целесообразности переноса строительства в район, более благоприятный по гидрологическим и другим условиям.

Среди более сложных случаев прогнозирования в первую очередь подлежат рассмотрению сравнительно частые случаи, когда в относительной близости проектируется (а нередко уже частично существует) несколько выпусков в водоем сточных вод с одинаковым характером загрязнения, но в разных концентрациях. В этом случае все выпуски условно объединяются в один суммарный ( ^вУм) со средней концентрацией

qCc.it + <72Сст, + ЧпСстп = <7сумСстср • (5>

Далее расчет проводится по приведенным выше вариантам 2 или 3 в зависимости от задачи: в варианте 2 вместо дст используется величина <7сум, а полученная расчетом Сст.м сравнивается с Сст.ср; по варианту 3 расчетная Сож сравнивается с Сст.ср и дается соответствующая прогнозная оценка. Если расчет показал необходимость уменьшения Сст.ср, практи.

ческое решение принимается после определения концентрации каждого стока в отдельности.

Более доступными и действенными являются мероприятия по уменьшению загрязнения стоков, которые отличаются высокой концентрацией. С учетом эффективности вновь проектируемых мероприятий производится повторный проверочный расчет.

Еще более сложно применение расчетного метода прогнозирования к все более часто встречающимся случаям, когда в общем стоке промышленные загрязнения относятся к одной группе по лимитирующему признаку вредности, но каждое из них характеризуется определенным показателям ПДК. Концентрация этих веществ в общем случае может быть различная: для первого, С£т для второго и С£т для следующих вешеств, но расход сточных вод (<7ст) одинаков.

Все вещества с общим стоком одновременно поступят в водоем, поэтому у расчетного пункта водопользования создадутся условия комбинированного действия нескольких веществ с одинаковым лимитирующим признаком вредности. Как известно, в подобных случаях следует исходить из принципа суммации действия. Расчетная методика прогнозирования в условиях возможного комбинированного действия осуществляется в два этапа:

1) сначала по варианту 3 определяется для каждого вещества ожидаемая концентрация (Сож) у расчетного пункта водопользования, например, для

0>ж <7 '

а затем для всех других веществ от С£ж до С£ж;

2) после этого составляется уравнение для учета комбинированного действия на основе найденных расчетных ожидаемых концентраций от

АО

ож и°ж -

ПДК1 "Г" пдк2 + • • • ПДК" (Ь)

Если сумма отношений ожидаемых концентраций всех веществ одного лимитирующего признака к своим ПДК оказалась больше единицы, то следует рассмотреть возможные наиболее доступные и эффективные способы уменьшения концентрации одного или нескольких веществ из рассматриваемой группы. Затем, как и в предыдущих случаях, следует сделать повторный расчет с учетом запроектированных дополнительных мероприятий, чтобы убедиться, что у расчетного пункта соотношения одновременно ожидаемых веществ будет соответствовать требованию водно-санитарного закон одател ьства.

Целесообразно рассмотреть и встречавшуюся в практике проектирования и санитарной экспертизы ситуацию, когда в промышленном стоке содержатся вещества разных лимитирующих признаков вредности. В этом случае вначале вещества промышленного загрязнения группируются по их лимитирующему признаку вредности, для каждой из групп прогнозные расчеты проводятся по одному из рассмотренных вариантов применительно к рассматриваемой конкретной ситуации; если среди веществ оказывается такое, которое лимитируется по одному из лимитирующих признаков вредности, то для этого вещества используется второй расчетный вариант.

Рассмотренные расчетные методы прогнозирования охватывают преобладающие случаи проектирования и санитарной экспертизы и неизбежно являются приближенными, поскольку учитывают лишь основные факторы и параметры, определяющие сложный характер проблемы СОВ. Тем более оправданно напомнить, что на результат расчетов большое влияние оказывает достоверность и надежность данных, используемых для характеристики сточных вод(^Ст), санитарного и гидрологического режима водоема

3*

67

(7<ЗСР) до и на пути до расчетного пункта водопользования и тем более принимаемого в основу расчетов уровня безвредности для здоровья и нормального водопользования (Сцр.д).

ЛИТЕРАТУРА. Черкинский С. Н. Санитарные условия спуска сточных цод в водоемы. М.— Л., 1947.— Родзиллер И. Д.— «Гиг. и сан.», 1959, № 11, с. 17—26.— Методические указания для органов Государственного санитарного-надзора по применению Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами. М„ 1963.— Н агибина Т. Е. Гигиеническая эффективность мероприятий по охране водоемов от загрязнения сточными водами предприятий нефтяной промышленности. Автореф. дис. канд. М., 1965.

Поступила 8/11 1977 г.

УДК 613.298:678.41-074

В. И. Скворода, Н. Ф. Якименко, Л. Л. Белая

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАПТАКСА В РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЯХ, КОНТАКТИРУЮЩИХ С ПИЩЕВЫМИ ПРОДУКТАМИ, СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Минская областная санэпидстанция

В санитарно-гигиенических лабораториях санэпидстанций определение ускорителей вулканизации резины для пищевых целей (сантокюра и суль-фенамида Ц) проводится согласно «Методическим указаниям по санитарно-химическому исследованию резиновых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами» (1967). Содержание ускорителей определяется по образующемуся в процессе вулканизации продукту распада — каптаксу (Н. А. Караванская и соавт.). Приведенные в этих указаниях методики (по цветной реакции и спектрофотометрически) позволяют провести лишь исследование качества каптакса. В 1975 г. разработан и утвержден «Список ингредиентов, разрешенных для изготовления резин, контактирующих с пищевыми продуктами», где указаны допустимые количества миграции ускорителей вулканизации в модельные среды (для каптакса ПДК составляет 0,15 мг/л). Этот документ обязывает определять количество ускорителей в резиновых изделиях, применяемых для пищевых целей.

Авторы разработали методику подсчета количества каптакса спектрофотометр ическим методом в вытяжках из резиновых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами.

Построение калибровочного графика. Для приготовления стандартного раствора использовали технический каптакс, взятый на заводе резинотехнических изделий. Навеску 50 г растворяли в 100 мл этилового спирта-ректификата. Раствор дважды фильтровали через бумажный фильтр. Фильтрат испаряли в кристаллизаторе. При этом выпадали пластинчатые кристаллы желтого цвета. После троекратной перекристаллизации проводили сушку кристаллов в сушильном шкафу при 100° С до постоянного веса. Из полученных кристаллов каптакса готовили основной стандартный раствор концентрацией 1 мг/мл растворением в хлороформе. Разбавляя этот раствор хлороформом, готовили из него рабочий стандартный раствор — 10 мкг/мл.

Для построения калибровочного графика готовили стандартную шкалу согласно таблице.

Ход определения. В делительной воронке 50 мл исследуемой вытяжки экстрагировали трижды хлороформом по 10 мл. Экстракт фильтровали через сухой бумажный фильтр в мерную колбу емкостью 25 мл. Одновременно экстрагировали и «холостую» пробу. Содержание каптакса определяли но спектрофотометре СФ-16 в кювете из кварцевого стекла с толщиной слоя 10 мм при длине волны 329 нм. По показателю оптической плотности анализируемых растворов и соответственно графику находили данные об уровне каптакса в вытяжках.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.