CC BY
7
гидрина — 0,1—0,15 мг/л. Концентрация ацетона в воде, контактирующей с ацетилцеллюлозными мембранами, не превышала 0,06—0,5 мг/ч, форма-мида 0,05—0,07 мг/л.
Выводы
1. Основной причиной ухудшения качества опресненной воды являются неидентифицируемые посторонние примеси (незаполимеризовавшиеся мономеры, димеры, осколки молекул, добавки и др. связанные с технологией производства мембран.
2. Широкое внедрение мембранных методов в практику хозяйственно-питьевого водоснабжения обусловливает необходимость предварительного проведения всесторонних гигиенических исследований.
ЛИТЕРАТУРА. Апельцин И. Э., Клячко В. А. Опреснение воды. М., 1968. — Рахманнн Ю. А. и др. Микробиологические аспекты опреснения воды. — В кн.: Актуальные вопросы санитарной микробиологии. М., 1973, с. 119. — Р а х м а -нин Ю. А. и др. Гигиеническая характеристика опресненной воды, полученной на «фильтр-прессовых» обратно-осмотических установках. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1974, с. 61. — Рожнов Г. И. и др. Гигиеническая оценка полимеров, применяемых при электроионитовом опреснении воды. — В кн.: Гигиена воды и санитарная охрана водоемов. М., 1973, с. 54—58. — Салдадзе КМ. (ред.) Ионообменные мембраны в электродиализе. Л., 1970, с. 3. — Сидоренко Г. И. и др. Гигиеническая оценка электродиализных опреснительных установок. — «Гиг. и сан.», 1974, № 10, с. 10. —С м а г и н В. Н. и др. Опреснение шахтных вод методом электродиализа. — В кн.: Очистка шахтных вод на предприятиях угольной промышленности. Пермь, 1973, с. 166. — Штанников Е. В. и др. Мутагенная активность некоторых полимерных материалов, применяемых для опреснения воды. — «Гиг. и сан.», 1972, № 2, с. 17— 22.
Поступила 6/II 1975 г.
HYGIENIC ASSESSMENT OF THE MEMBRANE METHODS OF WATER
DESALINATION
Yu. A. Rakhmanin, G. /. Rozhnov, S. G. Davydova
The hygienic investigations accomplished proved the quality of water, that was desalinated by various membrane methods, to depend on the type and the construction of the installations used and the level of mineralization, the composition and the properties of the water under treatment. Besides, the authors showed that the polymers used could affect the organoleptic and the physico-chemical properties of water and the body of warm-blooded animals.
УДК 613.34:628.16
Проф. Е. В. Штанников
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВЫХ ВОД (ФТОРИРОВАНИЕ, ОПРЕСНЕНИЕ, МАГНИТНАЯ ОБРАБОТКА И ДР.)1
Саратовский медицинский институт
Одной из актуальных проблем гигиены воды является определение эффективности новых методов улучшения ее качества. Наиболее изучено фторирование воды, играющее большую роль в профилактике кариеса зубов в условиях дефицита фтора в ней, характерного для северных и некоторых других районов нашей страны. По рекомендации Института гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана впервые в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения РСФСР в 1959 г. было осуществлено фторирование питьевой воды в Норильске, а в последующем в Мурманске, Оленегорске, Мончегорске,
1 При написании статьи были использованы материалы доклада на IV Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей (1974), в подготовке которого приняли участие А. Ф. Аксюк, Н. А. Климкина, Ю. В. Новиков, Б. Р. Витвицкая (Москва), А. Я. Дуда-рев, Г. В. Новиков (Ленинград), И. М. Зильберштейн (Хабаровск), А. А. Орлов (Саратов), П. П. Христенко (Норильск).
Ленинграде, Дубне, Ташкенте и других городах. Это мероприятие, направленное на подъем народного здравоохранения, получило официальную поддержку ВОЗ. Для объективной оценки влияния фторированной воды на организм институт Ф. Ф. Эрисмана, Норильская, Ленинградская и другие санэпидстанции в течение ряда лет вели систематические комплексные исследования больших детских контингентов разного возраста.
Обобщение результатов массовых стоматологических исследований, выполненных в различных городах по единой программе в условиях первого, второго и третьего климатографических районов СССР, позволило установить выраженное противокариозное действие фторированной воды у всех возрастных групп обследованных детей и подростков. Наиболее существенное снижение кариеса выявлено у детей в период физиологической смены молочных зубов постоянными и у детей, родившихся после начала вторирования воды, что можно связать с процессами минерализации зубов в условиях обогащения воды фтором. Существенно отметить, что противокариозное действие фторированной воды распространяется как на постоянные, так и на молочные зубы. Так, распространенность кариеса постоянных зубов у отдельных возрастных групп детей Норильска, регулярно потреблявших фторированную воду, снизилась почти наполовину.
На протяжении нескольких лет проводилась гигиеническая оценка работы систем фторирования и эффективности этого вида профилактики эндемического кариеса зубов в Ленинграде. Установлено, что повышение обеспеченности организма жителей фтором в результате насыщения им воды приводит к значительному сдвигу метаболизма этого микроэлемента. Суточное выделение его почками под влиянием потребления фторированной воды повышалось у взрослых с 0,72 до 1,35 мг. При определении показателей иммунобиологической реактивности отрицательные сдвиги у детей 8-и 10-летнего возраста, потреблявших фторированную воду, отсутствовали.
Разработанные на основании комплексных исследований гигиенические рекомендации о дифференцированном нормировании фтора в питьевой воде легли, как известно, в основу нового отечественного ГОСТ на качество ее.
Важную гигиеническую проблему представляет опреснение морской и высокоминерализованной подземной воды для питьевых целей. В настоящее время она переросла технологические рамки и приобрела гигиенический характер. И это не случайно. Дело в том, что масштабы опреснения с каждым годом расширяются. Только в колхозах и совхозах Саратовской области сейчас успешно работают 12 опреснительных установок. Через 5 лет (т. е. к 1980 г.) возможно около 20—25 млн. населения нашей страны будут пользоваться полностью опресненной водой. Специалисты утверждают, что через несколько десятилетий (30—40 лет) моря и океаны станут основным источником воды для хозяйственно-питьевых целей, т. е. придется опреснять колоссальный объем воды.
Широко внедряются в народнохозяйственную практику дистилляци-онный и электродиализный методы. В г. Шевченко, например, мощные дистилляционные установки, спроектированные и разработанные с участием ученых-гигиенистов, обеспечивают опресненной морской водой более 100 тыс. жителей.
Опыт эксплуатации электродиализных установок свидетельствует о том, что при опреснении происходит существенное снижение содержания ряда микроэлементов (цинка, меди, фтора, йода) по сравнению с исходным уровнем. В результате миграции из ионитов органических веществ опресненная вода приобретает ароматический запах (до 2 баллов), который исчезает только при фильтровании ее через березовый активированный уголь (БАУ). Изучая природу органических веществ, мигрировавших в опресненную воду, с помощью спектрофотометрирования гексановых вытяжек из ионитовых мембран, исследователи не обнаруживают присутствия в них сопутствующих синтезу мембран веществ — стирола, его гомологов, непредельных углеводородов, циклических канцерогенов и др.
В процессе опреснения и фильтрования опресненной воды через БАУ улучшаются ее вкус и запах, отмечается значительное снижение цветности (на 30—50%) и величины окисляемости, что связано с уменьшением веществ в воде. Ввиду значительной роли многих анионов и катионов питьевой воды в физиологических процессах организма для оценки биологических свойств опресненной воды проведены экспериментальные наблюдения за состоянием систем и органов организма — нервной системы (моторная хронаксия мышц-антагонистов) и печени (по содержанию и фракционному составу белков сыворотки крови), а также морфологического состава периферической крови, водно-солевого обмена (по содержанию натрия и калия в сыворотке крови), фосфорно-кальциевого обмена (определение радиоактивного изотопа фосфора — Р32 и неорганического фосфора в крови). В конце эксперимента проведены патоморфологические исследования внутренних органов.
Обобщение результатов исследований позволяет установить, что вода, опресненная электродиализным методом, не оказывает отрицательного воздействия на организм экспериментальных животных.
Для решения вопроса о возможности широкого использования электродиализного метода в практике водоснабжения населенных мест помимо экспериментальных проведены также углубленные клинико-физиологи-ческие исследования населения, использующего опресненную воду. Исследования выполнены в Горьковской и Саратовской областях, подземные воды которых относятся к высокоминерализованным сульфатно-кальциевого типа и имеют повышенную жесткость. Характерную особенность исходной и опресненной воды представляет полное отсутствие в ней ионов натрия и калия.
Выбор объектов для обследования населения был проведен с учетом концентраций основных компонентов солевого состава воды, длительности ее потребления, а также практической однородности социально-экономических условий и характера питания. Наблюдения вели за практически здоровыми людьми в возрасте от 18 до 50 лет, проживающими в обследованных населенных пунктах более 3 лет. Отклонений в состоянии организма лиц, использующих опресненную воду, не выявлено. В то же время у тех, кто употребляет высокомннерализованную жесткую воду (сульфатно-кальциевого типа), зарегистрированы изменения водно-солевого обмена и кислотно-щелочного равновесия. Анамнестический опрос населения показал также, что большинство обследованных, длительно использовавших высокомннерализованную воду повышенной жесткости, страдает артритами, почечно-каменной болезнью и калькулезным холециститом.
Требуют решения вопросы нормирования оптимального солевого состава опресненной воды, определения минимальных и максимальных уровней ее минерализации.
Заслуживает внимания использование для бытовых и хозяйственных целей омагниченной воды. Немаловажной является экономическая сторона этой проблемы, связанная с внедрением в практику сельского водоснабжения опреснительных установок и реализацией гигиенических рекомендаций. Только в Саратовской области экономический эффект вследствие этого за последние 3—4 года составил примерно 500 тыс. руб.
Известно, что магнитный метод обработки воды относится к перспективным безреагентным методам борьбы с образованием накипи в практике горячего водоснабжения населения. Вместе с тем до недавнего времени наши представления о биологическом действии омагниченной воды были весьма относительными. Поэтому потребовалось проведение всесторонних гигиенических исследований, которые включали изучение физико-химических свойств омагниченной воды в экспериментальных и натурных условиях, оценку ее биологического действия, а также комплексное клинико-гигиени-ческое обследование населения, длительно использующего такую воду для хозяйственно-бытовых целей.
В экспериментальных условиях испытана напряженность магнитного поля 5000—1300 Э. Установлено, что эффективна лишь магнитная обработка вод, карбонатная жесткость которых составляет более половины общей жесткости. При омагничивании воды незначительно сдвигается активная реакция ее в сторону щелочной реакции, а физические и химические свойства воды не изменяются. Вместе с тем под влиянием магнитного поля происходит уменьшение размеров выделяющихся при нагревании кристаллов карбоната кальция. Для оценки биологического действия омагниченной воды проведены хронические санитарно-токсикологические опыты, в которых оценивали ее влияние на функциональное состояние слизистых оболочек и кожи при накожном воздействии и характер общерезорбтивного действия при пероральном введении. Опыты показали, что вода, обработанная магнитным полем напряженностью 1300—200 Э, не влияет на организм теплокровных жив тных.
Комплексное клинико-гигиеническое обследование населения Орла, Саратова и Новосибирска, включающее анкетный опрос (более 6000 человек), изучение заболеваемости кожных покровов и слизистых оболочек в изучаемых районах по сравнению с контрольными, а также углубленное клиническое обследование функционального состояния кожных покровов у лиЦ, предъявлявших жалобы (более 200 человек), подтвердили экспериментальные данные о безопасности для здоровья населения воды, подвергнутой обработке магнитным полем напряженностью не более 2000 Э. Таким образом, наши опасения относительно возможного неблагоприятного влияния омагниченной воды на здоровье не подтвердились.
Важное значение имеет изучение эффективности современных водоочистных сооружений в отношении удаления ядохимикатов и канцерогенных веществ. Эти исследования, проведенные в Саратовском медицинском институте и других учреждениях, дают основания утверждать, что используемые в практике коммунального водоснабжения приемы кондиционирования воды не всегда эффективны и не снижают содержание ядохимикатов до предельного уровня. Так, общепринятый метод очистки воды — коагулирование обычными дозами — позволяет снизить содержание пестицидов в ней весьма незначительно, всего на 5—15%, а более высокие дозы коагулянтов несколько увеличивают обезвреживающий эффект, однако и он не превышает 30—35%. Следовательно, процесс сорбции нельзя рассматривать как эффективное средство обезвреживания воды от ядохимикатов, он может быть использован только как составная часть комбинированных методов.
Как показывают исследования, наряду с коагуляцией для удаления пестицидов можно использовать синтетические материалы флокулянты и, в частности полиакриламид. Эффект очистки в этом случае увеличивается и достигает 60%. Однако общепринятые концентрации этого реагента (0,5—3 мг/л) так же, как и коагулирование, не обеспечивают значительной инактивации пестицидов (до 20%). Дополнительное фильтрование воды через песок повышает эффективность очистки ее от ядохимикатов. Комплексное использование коагулянтов и флокулянтов с последующим фильтрованием обработанной воды через песок особенно полезно. В этом случае эффект очистки может достигать значительных величин.
Малоэффективно хлорирование веды различными препаратами (хлорной известью, газообразным хлором и двуокисью хлора). При концентрации остаточного хлора, равной стандартным величинам (0,3—0,5 мг/л), не наблюдается инактивирующего эффекта, даже в тех случаях, если в воде присутствует свободный хлор, отличающийся, как известно, особенно высокой активностью.
Проведена также эффективность комплексных методов очистки воды, используемых в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения. Установлено, что коагулирование с отстаиванием и фильтрованием через песок, а также хлорирование воды в течение 30 мин не обеспечивает достаточной
инактивации. Например, в воде с исходной дозой гексахлорана 0,51 мг/л после ее обработки остаточные концентрации этого пестицида превышают допустимые уровни. Удается добиться оптимального результата только при использовании комбинированных методов с применением доз реагентов, превышающих общепринятые.
Изучена эффективность использования активных фильтрующих материалов (активных углей БАУ и СКТ и ионитов). Активные угли снижают концентрацию пестицидов в воде на 60—70%. Высокой обезвреживающей способностью отличаются ионообменные полимеры. Их применение позволяет уменьшить концентрацию пестицидов на 95—100%. Комбинированное использование этих веществ дает возможность снизить уровень заражения воды почти полностью.
Очевидно, барьерная роль современных водоочистных сооружений в отношении ядохимикатов не всегда может рассматриваться как надежное средство. Проблема эта требует решения. Неменьшее значение имеет очистка воды от канцерогенных веществ. Это вопрос не теоретический, а практический. Как известно, канцерогены обнаружены во многих водоемах и, в частности в Волге (в районе Куйбышева и Саратова) и других районах. Эффективность водоочистных устройств, их барьерная функция не всегда являются оптимальными по отношению к этим вредным примесям. Проблема очистки воды от ядохимикатов и канцерогенных веществ нуждается в комплексных исследованиях ученых-гигиенистов, в ее решении должны принять активное участие инженеры-технологи.
Поступила 25/IX 1974 г.
УДК 613.34:628.16
Кандидаты мед. наук Т. А. Николаева и И. П. Плетникова
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И НЕКОТОРЫЕ ПУТИ ЕЕ УЛУЧШЕНИЯ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Качество поверхностных вод, используемых для водоснабжения, в основном соответствует требованиям ГОСТ 2761—57 и Правилам по охране поверхностных водоемов от загрязнения сточными водами (1974). Однако в ряде случаев наблюдается превышение допустимых концентраций некоторых химических веществ в водоемах вследствие загрязнения их промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками. В то же время общепринятая технология очистки питьевой воды не предназначена для удаления таких специфических видов загрязнения. Эти обстоятельства обусловили в свое время необходимость проведения ряда исследований, касающихся «барьерной» роли водопроводных сооружений. Так, работами С. Н. Чер-кннского и соавт. (1970, 1972), выполненными в отношении ряда химических веществ в лабораторных условиях, показано, что «барьерная» роль водопроводных сооружений весьма ограничена и в значительной степени зависит от исходного уровня загрязнения. Схожие данные получили Н. Г. Ищенко и Н. П. Кузьмина при изучении эффективности очистки воды от веществ неорганического происхождения на одной из водопроводных станций Москвы. Результаты этих работ послужили основанием для более глубокого выяснения «барьерной» роли водопроводных сооружений в условиях, близких к натурным, а также определения возможности повышения эффективности очистки воды от химических загрязнений.
Исследования проводились совместно с Научно-исследовательским институтом коммунального водоснабжения и очистки воды в отношении наиболее распространенных видов загрязнения — фенолов, нефтепродуктов, поверхностноактивных веществ, ядохимикатов и ряда неорганических эоединений (хром, бор, медь, никель, мышьяк) при содержании их в воде
