Научная статья на тему 'ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОТ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НЕКОТОРЫМИ ПРИРОДНЫМИ СОРБЕНТАМИ '

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОТ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НЕКОТОРЫМИ ПРИРОДНЫМИ СОРБЕНТАМИ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
40
5
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.

EFFICIENCY OF DRINKING WATER DECONTAMINATION FROM RADIOACTIVE SUBSTANCES WITH CERTAIN NATURAL SORBENTS

The authors investigated the practice of decontaminating drinking water from radioactive substances by means of certain natural sorbents. A study into the efficiency of radioactive isotopes’ removal from the drinking water by using morainic loam medium grained alluvial sand and wood ash, showed the loam to be the best sorbent. The degree of water decontamination from radio isotopes of strontium, barium, calcium, cerium, cesium, ruthenium, zirconium and niobium achieved with loam amounted to 98%. The radioactive isotopes of molybdenum and iodine present in water in the form of molybdate and iodide ions were not absorbed by natural sorbents.

Текст научной работы на тему «ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОТ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НЕКОТОРЫМИ ПРИРОДНЫМИ СОРБЕНТАМИ »

ли, прибавили в весе и окрепли; улучшились показатели со стороны неврологического статуса и сердечно-сосудистой системы. Не отмечено-ухудшения и со стороны слухового анализатора. Наоборот, чувствительность слуха обследуемых к тональным раздражителям повысилась, что свидетельствует об улучшении у них слуховой функции. По-видимому, к моменту начала работы подростков (15 лет) формирование слухового анализатора еще не закончено.

Выводы

1. Продолжительность непрерывной работы учащихся при интенсивном высокочастотном шуме в течение дня не должна составлять более 2 часов.

2. При необходимости (в отдельных случаях) работы учащихся в-течение 3 часов в день следует установить регламентированные 10—15-минутные перерывы с отдыхом во внешумной обстановке после каждых 50—55 мин.

Поступила I4/I 1964 г.

NOISE FACTOR AND ITS HYGIENIC ASSESSMENT IN INDUSTRIAL TRAINING

OF 9 AND 10th FORM PUPILS

E. A. Tiniokhina

The author studied two variants of industrial training regimes of secondary school-form pupils under conditions of high frequency noise at a level of 95—105 db. On the basis of physiological tests (tonal audiometry, working efficiency, chronoreflexometry to light and noise stirqulants, arterial blood pressure) and dynamics of the pupils' state of health, the author concludes that under these conditions it is possible to allow the pupils to be irradiated for 2 days a week, provided that the period of continous work in the course of the day did not exceed two hours. In case the time of work lasted for three hours, it was necessary to arrange 10—15 min, intervals for rest under quiet conditions every 50—55 min. of work.

УДК 663.632 : 628.5%

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОТ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НЕКОТОРЫМИ ПРИРОДНЫМИ СОРБЕНТАМИ

Е. И. Орлова, Т. П. Горбатенкова, В. Е. Колоколова, К■ Д. Пронина„

В. А. Смиренная (Москва)

Наряду с различными химическими методами очистки воды от радиоактивных изотопов возможно применение некоторых природных сорбентов для дезактивации воды при отсутствии централизованного водоснабжения в случае ее загрязнения радиоактивными осадками.

Наше исследование посвящено выявлению возможности проведения очистки питьевой воды в домашних условиях некоторыми природными сорбентами от следующих радиоактивных изотопов 5г90 + У90 и Бг89, Се144 + Рг144, Ни106+1?Н106, гг95+1ЧЬ95, .1»®», Мо"+Те", Са45, Ва140+Ьа140 и Сэ137.

Вопрос о химическом состоянии радиоактивных изотопов в выпадениях изучен мало, но можно предполагать, что, попадая в воду открытых водоемов, изотопы переходят в химические состояния, наиболее присущие данному химическому элементу, находящемуся в водном растворе.

Исходя из этого, использовались растворы азотнокислых или хлористых солей изотопов: Са45, Бг90, Ва140, Сэ137, Се144, 2тЭ5, Ии106 и растворы Мо" и J131, в которых последние находились в виде молибдат-и йодид-ионов.

Опыты проводили с природной водой гидрокарбонатнокальциевого состава, содержавшей один из исследуемых изотопов. Основной химический состав воды характеризовался содержанием веществ в следующих концентрациях в миллиграммах на 1 л: кальция — 59,2, магния— 16,5, железа — следы, гидрокарбонатов — 26,3, сульфатов — 29,7, хлоридов — 8,3, азота аммонийного — 0,1, азота нитратов — 0,8, сухого остатка — 244. Радиоактивность растворов в зависимости от изотопа составляла ЬЮ-5—5-Ю-5 кюри/л. В качестве сорбентов использовали среднезернистый аллювиальный песок, моренный суглинок и древесную золу; физико-механические свойства песка и глины представлены в табл. 1.

Таблица I

Физико-механические свойства (гранулометрический состав) песка и суглинка (в %)

Фракции (в мм) V

у 8 о «я э

Грунт л й о О 1 О О 1 о 1 о" 1 1 X л

N о 1 ю ^ О

Ю 1 см о о о о" о V

Песок аллювиаль-

ный, среднезер-

нистый .... 1,3 4,0 6,6 52,3 26,9 64 1,9 0,3 0,3 2,6

Суглинок морен-

ный, тяжелый,

пылеватый . . . — — 0,6 1,0 4,2 6,7 44,5 13,8 29,2 2,77

К 100 мл воды, содержащей исследуемый радиоизотоп, добавляли 10 г сорбента после перемешивания в течение определенного времени, отбирали часть раствора в центрифужную пробирку, центрифугировали и аликвотную часть осветленного раствора наносили на подложку. Раствор испаряли досуха под инфракрасной лампой и определяли радиоактивность полученной мишени на установке Б с применением торцового счетчика типа МСТ-17.

Поскольку при поглощении сорбентом некоторых изотопов, находящихся в исходном растворе в равновесии с дочерними продуктами, возможно нарушение этого равновесия, остаточную радиоактивность растворов определяли спустя достаточный срок для наступления равновесия между материнскими и дочерними веществами: мишени со 5гэо и ¡90 СЧИХали через 15 дней, а с Мо" и Те" — через 32—36 часов. Степень очистки питьевой воды выражали в процентах.

Как показывают данные, приведенные в табл. 2, степень очистки питьевой воды любым из исследованных сорбентов от радиоактивных изотопов стронция, кальция и бария практически не зависит от продолжительности перемешивания раствора с сорбентом, но для более полной очистки питьевой воды от изотопов церия, цезия, циркония и рутения требуется от одного и более часов непрерывного перемешивании раствора с тем или иным сорбентом.

Наилучшим среди исследованных сорбентов оказался, суглинок, поглощающий в значительных количествах все испытанные радиоактивные изотопы.

Дополнительные исследования с песком, суглинком и золой показали, что Л131 и Мо", находящиеся в воде в виде йодид- и молибдат-ионов, не поглощаются этими сорбентами.

4*

51

Таблица 2

Влияние продолжительности перемешивания на поглощение радиоизотопов различными

сорбентами

Продолжительность перемешивания (в часах)

Очистка питьевой воды от радиоизотопов (в %)

Са" Се'ч+Рг1" Сэ»' ВаЧ'-Н-а1«

Среднезернистый песок

74 42,3 40,2 94,5 94,2 11,1 81,3 80,3

1 40,0 38,4 97,5 97,9 22,4 88,3 82,6

3 42,4 36,8 98,3 99,1 83,8 86,1 84,9

24 36,0 41,3 98,9 98,9 92,3 92,2 84,3

72 42,2 41,4 98,4 99,2 93,2 92,3 84,6

Моренный суглинок

74 95,8 96,7 98,98 99,56 49,6 99,8 98,4

1 96,8 95,9 99,54 99,90 55,9 99,7 98,8

3 94,9 96,3 99,50 99,99 96,0 99,7 98,1

24 95,3 95,4 99,95 99,99 97,6 99,8 98,2

72 96,2 96,8 99,89 99,99 98,3 99,9 98,6

74 1

3 24

43,0 49,2 46,8 50,0

75.8

76.9 75,6 75,9

Дре'весная зола

99,43 99,70

99,60 99,72

Я А ьй

¥ § §

га с к

о.о

= о

98,7 99,1 99,5 99,4

99,88 99,91 99,94 99,99

В домашних условиях трудно осуществлять непрерывное перемешивание раствора с сорбентом в течение нескольких часов. Поэтому были проведены опыты по очистке воды в других условиях: к 3 л питьевой воды, содержащей исследуемый изотоп, добавляли различные навески сорбента (применялись только сорбенты с наилучшими сорб-ционными свойствами по отношению к данному изотопу), раствор с сорбентом перемешивали периодически в течение часа и оставляли смесь в покое в течение 20—24 часов, после чего определяли радиоактивность воды.

Полученные данные (табл. 3) показывают, что с увеличением навески сорбента повышается степень очистки воды. Вполне удовлетворительной оказалась очистка воды от радиоактивных изотопов церия, цезия, циркония и ниобия. Однако для более полной очистки от рутения необходимо увеличивать продолжительность контакта сорбента с раствором до 2 суток (для очистки суглинком до 98,6%).

Таблица 3

Очистка питьевой воды от некоторых продуктов деления урана с помощью песка,

суглинка и золы

Сорбент Навеска сорбента (в г) Очистка воды (в %)

Се1444-Рг144 Сэ1" Ки1»«+НЬ1<"> гг'Ч-мь"

Песок среднезерн истый, 92,0 96,4 82,5

аллювиальным .... 100 —

600 98,4 99,4 — 98,3

Суглинок моренный, тя- 50 98,0 99,6

желый, пылеватый — —

100 99,5 99,71 92,95 99,25

Зола древесная ..... 300 99,9 99,95 93,1 99,62

100 98,9 — 96,75 99,85

Очистка воды от изотопов стронция наилучшим сорбентом (суглинком) достигает только 95—96%. Увеличение навески суглинка до 600 г повышает степень очистки до 97,2%, что также недостаточно. Только применение двойной обработки воды 300 г суглинка увеличивает очистку воды от радиоактивных изотопов стронция до 99,6%.

При всех возможных условиях загрязнения воды открытых водоемов емкость исследованных сорбентов в несколько десятков и сотен тысяч раз превышает вероятное содержание радиоактивных изотопов в воде. Поэтому изменение уровня загрязнения питьевой воды не должно оказывать влияния на степень ее очистки. Однако содержащиеся в природных водах макроколичества естественных стабильных элементов, радиоактивные изотопы которых были изучены, могут оказать некоторое влияние на степень очистки питьевой воды от радиоактивных изотопов..

Из данных, приведенных в табл. 4, видно, что только очень значительное увеличение содержания стронция и цезия, до 65 и 60 мг/л соответственно, несколько снижает степень очистки питьевой воды от соответствующих радиоизотопов стронция.

Таблица 4

Влияние стабильных элементов на степень очистки воды от радиоизотопов

Содержание стабиль- 6- кг®

ного цезия (в мг/л) 3,2-Ю-4 6 60

Поглощение Сб137

(в %)...... 99,84 99,88 98,58 96,28

Содержание стабиль-

ного стронция

(в мг/л) ..... 6,5- Ю-7 6,5-Ю-5 6,5-Ю-3 6,5-Ю-1 65

Поглощение Бг8"

(в %)...... 98,58 98,64 98,81 98,75 89,80

Содержание стабиль-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ного церия (в мг/л) 3,8-10~6 2-10~4 2-10—2 2

Поглощение СеМ4

(в %)...... 99,8 99,87 99,58 99,96

Концентрации стронция, близкие к среднему содержанию в воде рек (0,1 мг/л по А. П. Виноградову), не оказывают влияния на степень очистки природной воды от его радиоактивного изотопа.

Поглощение некоторых радиоактивных изотопов природными сорбентами зависит от солевого состава раствора. Для выяснения этого вопроса была исследована очистка суглинком более и менее минерализованной (изученной ранее гидрокарбонатнокальциевой) воды.

Как показывает табл. 5, увеличение солевого состава воды в 3 раза уменьшает на 21,7% степень очистки от радиоактивного изотопа стронция и на незначительную величину от рутения. Поглощение суглинком радиоактивных изотопов цезия, церия, циркония и ниобия не уменьшается с увеличением солевого состава воды.

Таблица 5

Очистка воды с различной степень ю минерализации от продуктов деления суглинком

Сухой остаток воды (в мг/л) Очистка воды от радиоактивных изотопов (в %)

Бг" Се»«+Рг,м | Се'"

244 820 96,0 74,3 99,9 [99,95 99,7 ] [.99,87 93,1 90,5 99,62 99,87

Возможность применения природного сорбента для дезактивации питьевой воды определяется не только степенью очистки воды от ра-

диоактивных изотопов, но также качеством очищенной воды. Проведенные нами анализы очищенной воды показали, что ее солевой состав и вкусовые качества после очистки песком и суглинком не изменяются. После обработки золой вода приобретает щелочную активную реакцию, в связи с чем ее практически невозможно использовать для питья, но можно применять для хозяйственных нужд.

Выводы

1. При изучении эффективности очистки питьевой воды от радиоактивных изотопов моренным суглинком, среднезернистым аллювиальным песком и древесной золой установлено, что наиболее эффективным сорбентом является суглинок. Степень очистки воды от радиоактивных изотопов стронция, бария, кальция, церия, цезия, рутения, циркония и ниобия суглинком составлеят более 98%.

2. Поглощение суглинком радиоактивных изотопов практически не зависит от природного содержания в воде их стабильных изотопов.

3. Очистка питьевой воды от радиоактивных изотопов стронция зависит от степени ее минерализации. При очистке высокоминерализованной воды от изотопов стронция необходимо осуществлять двойную обработку воды суглинком.

4. Радиоактивные изотопы молибдена и йода, находящиеся в воде в виде молибдат- и йодид-ионов, не поглощаются исследованными природными сорбентами.

ЛИТЕРАТУРА

Виноградов А. П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М„ 1950.

Поступила 2/IX 1963 г

EFFICIENCY OF DRINKING WATER DECONTAMINATION FROM RADIOACTIVE SUBSTANCES WITH CERTAIN NATURAL SORBENTS

E. I. Orlova, T. P. Gorbatenkova, V. E. Kolokolova, K. D. Pronina, V. A. Smirennaya

The authors investigated the practice of decontaminating drinking water from radioactive substances by means of certain natural sorbents. A study into the efficiency of radioactive isotopes' removal from the drinking water by using morainic loam medium grained alluvial sand and wood ash, showed the loam to be the best sorbent. The degree of water decontamination from radio isotopes of strontium, barium, calcium, cerium, cesium, ruthenium, zirconium and niobium achieved with loam amounted to 98%. The radioactive isotopes of molybdenum and iodine present in water in the form of molybdate ¿md iodide ions were not absorbed by natural sorbents.

УДК 613 ( 092 Лащснков)

ПАВЕЛ НИКОЛАЕВИЧ ЛАЩЕНКОВ — УЧЕНЫЙ И САНИТАРНЫЙ ДЕЯТЕЛЬ

(К 100-летию со дня рождения)

Доктор мед. наук Л. С. Гурвич Московский ■научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Павел Николаевич Лащенков вошел в историю отечественной медицинской науки как видный гигиенист, бактериолог и санитарный деятель, продолжатель лучших традиций русской гигиены. Он обладал

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.