CC BY
7
его на природный газ. Формальдегид от источников выбросов обнаружен в концентрациях ниже нормируемых на расстоянии 4000 м (табл. 2).
Дополнительным мощным источником загрязнения атмосферного воздуха на химкомбинате служит ТЭЦ, с дымовыми газами которой выбрасывается в воздух 75 т золы и 100 т сернистого газа в сутки.
Для выявления влияния выбросов химкомбината и ТЭЦ на зеленые насаждения мы изучали повреждения хвойного леса. Установлено, что сосновый лес на значительной площади полностью высох. На других участках на деревьях сохранилось от 10 до 50% зеленой хвои. Лиственные породы, находящиеся на участках поврежденного хвойного леса, не имели признаков поражения. Повреждения соснового леса наблюдались вокруг химкомбината с преимущественным поражением хвои в направлении господствующих северо-западных ветров. Зона поражения леса уменьшалась с увеличением расстояния его от комбината и ТЭЦ.
Для лабораторного анализа были отобраны образцы хвои со здорового и поврежденного леса. Исследования хвои на содержание в ней сернистых соединений (по методике Эшка) показали, что последних в хвое высохших деревьев в несколько раз больше, чем в хвое здоровых деревьев.
В районе Рубежанского химкомбината в атмосферном воздухе мы определяли максимальные разовые концентрации сероводорода, сернистого газа, хлористого и бромистого водорода, анилина и аммиака, фенолов, нитропродуктов, нафтохинонов, фта-левого, малеинового, ангидрида и окислов азота. Пробы воздуха отбирали в утреннее и вечернее время в 4 точках, расположенных с подветренной стороны, на расстоянии 500, 1000, 2000 и 4000 м. Фталевый и малеиновый ангидриды, нафтохиноны определяли на полярографе. В остальных случаях применяли колориметрические и нефелометриче-ские методы исследования.
Результаты исследований атмосферного воздуха в 1965 г. по сравнению с 1964 г. приведены на рисунке. Как видно из рисунка, в радиусе 2000 м от химкомбината определяется загрязнение атмосферного воздуха, что требует осуществления оздоровительных мероприятий.
Поступила 17/1 1966 г.
УДК 614.72:[661.419 + 661.56]-074
фотометрическое определение малых количеств летучих минеральных кислот (соляной и азотной) в атмосферном воздухе
Е. X. Гольдберг
Городская санэпидстанция, Москва
Для анализа малых концентраций минеральных кислот в атмосферном воздухе рекомендован спектрофотометрический метод1. Чувствительность определения — 0,005 мкг/мл в пересчете на ион водорода (Н'), в пересчете на соляную кислоту — 0,18 мкг/мл, на азотную кислоту — 0,31 мкг/мл (переводной коэффициент соответственно равен 36,5 и 63). Такая чувствительность дает возможность исследовать кислоты на уровне установленных предельно допустимых концентраций по иону водорода (Н') при отборе пробы воздуха в течение 6—8 мин. в дистиллированную воду, помещенную в поглотительный прибор с пористой пластинкой № 1 со скоростью 1 л/мин.
Однако пользоваться указанным методом в лабораториях районных санэпидстанций не всегда возможно из-за отсутствия спектрофотометра. Мы попытались применить спектрофотометрический метод для определения кислет в атмосферном воздухе при фотометрировании на распространенном приборе фотоэлектроколориметре и при визуальном колориметрировании. Пробы атмосферного воздуха на присутствие соляной кислоты отбирали вокруг 2 московских заводов; обнаружены концентрации ее на уровне 0,00—0,006 мг/м3 (Н •).
Имея в виду модификацию спектрофотометрического метода для фотометрирова-ния на фотоэлектроколориметре, мы построили градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации ионов водорода в микрограммах на 1 мл на приборе фотоэлектроколориметра модели ФЭК-56. Стандартные растворы готовили из свежего 0,005 н. раствора соляной и азотной кислот. Рабочий стандартный раствор содержал в 1 мл 0,5 мкг Н'. В ряд мерных колбочек на 10 мл помещали 0,1, 0,2, 0,3 и 0,4 мл рабочего стандартного раствора. Содержимое колбочек доводили до метки дистиллированной водой. Таким образом мы получали растворы с концентрацией от 0,005 до 0,02 мкг/мл Н-. Одновременно готовили нулевой раствор (дистиллированная вода). Во все растворы наливали по 0,4 мл 0,01% спиртового раствора метилового красного. Повторяя эту часть работы, мы заметили, что в зависимости от рН применяемой дистиллированной воды ход градуировочного графика изменяется; это, по-ви-
1 Гигиена и санитария, 1964, № 3.
димому, объясняется тем, что фотометрирование производится с использованием не монохроматического излучения, а определенного участка спектра Х1—Х2=520—590 нм), выделяемого зональным зеленым светофильтром. Так как рН дистиллированной воды колеблется обычно от 5,8 до 6,5, мы, для того чтобы избежать влияния этих колебаний на точность построения градуировочного графика, применили следующую технику фотометрирования окрашенных растворов. Оптическую плотность стандартных растворов и нулевого раствора с реагентом метиловым красным определяли относительно дистиллированной воды. Затем из полученной оптической плотности стандартных растворов Е ст вычитали оптическую плотность нулевого раствора Ен и получали искомую оптическую плотность Е. Такая техника фотометрирования дала возможность установить постоянные оптические плотности водных растворов кислот стандартной шкалы, не зависящей от рН используемой дистиллированной воды. Применяя дистиллированную воду в пределах рН 5,8— 6,5, мы получали при одних и тех же концентрациях постоянные значения оптических плотностей (Ест—Ен—Е).
На основании проведенных опытов был построен градуировочный график зависимости разности оптической плотности £ст —Еи от концентрации ионов водорода в микрограммах на 1 мл Н', который рекомендован нами как рабочий график (см. рисунок).
Градуировочный график был построен с использованием светофильтра 6 (зеленого); кюветы 20 мм; специального простого приспособления, дающего возможность фо-тометрировать слабо окрашенные растворы1. Это приспособление следующее. В гнезда держателя кювет фотоэлектроколориметра помещают отшлифованные прямоугольные пластинки 6x23x63 мм, во входящих окошках кюветной камеры устанавливают круглые металлические диафрагмы2 с центральным отверстием 3,5 мм (по аналогии с диафрагмами, прилагаемыми к фотоэлектроколориметру-нефелометру). Для экранирования постороннего света на цилиндрические части обеих диафрагм надевают плоские кольца из черной бумаги диаметром 40—45 мм. Металлические подставки и диафрагмы покрывают тонким слоем черного лака. Оптическую плотность измеряют в стандартных кюветах с толщиной слоя 20 мм, помещенных на подставки у конца кювето-держателя, обращенного к осветителю (в упор), где для заполнения кюветы достаточно 3,5 мл раствора вместо 9 мл.
Чувствительность и отбор проб воздуха для фотоэлектроколориметрического метода те же, что и для спектрофотометрического. При анализе к 5 мл поглотительного раствора после отбора пробы воздуха добавляют 0,2 мл 0,01% спиртового раствора метилового красного, перемешивают и фотометрируют относительно дистиллированной воды (£„р). Затем к 5 мл дистиллированной воды добавляют 0,2 мл метилового красного и производят фотометрирование относительно дистиллированной воды (£н0 Определяют разность Епр—Е„; по градуировочному графику находят концентрацию ионов водорода в микрограммах на 1 мл (при надобности с помощью соответствующего коэффициента концентрацию ионов водорода пересчитывают на концентрацию соответствующей кислоты).
Изучена также возможность визуального колориметрирования. Установлено, что при отсутствии фотоэлектроколориметра можно визуально колориметрировать растворы методом стандартных серий с помощью имитирующей шкалы. Принцип метода и отбор проб такие же, как отмечено выше. При анализе к 5 мл поглотительного раствора отобранной пробы добавляют 0,3 мл 0,01 % спиртового раствора метилового красного и окраску пробы сравнивают с окраской растворов имитирующей шкалы.
Стандартная шкала
Раствор (в мл) Концентрация Н' (в мкг/мл)
0.000 0.005 0,010 0,015 0,020 0,025
№ 1 № 2 Дистиллированная вода 1,40 1,55 2,05 1,80 1,30 1,90 2,00 1,10 1,90 2,80 0,80 1,40 3,00 0,55 1,45 4,00 0,25 0,75
1 А. Б. Б л а н к. Простое приспособление для снижения определяемого минимума при измерениях на фотоэлектроколориметрах ФЭК-М и ФЭК-Н57. Журнал аналитической химии АН СССР, 1962, т. XVII, вып. 8, с. 1051.
2 Они могут быть изготовлены из латуни.
Градуировочный график зависимости оптической плотности водных растворов НС1 от концентрации ионов водорода.
По оси ординат — оптическая плотность (£ст —£н); по оси абсцисс — концентрация ионов водорода (в мкг/мл).
Имитирующая шкала состоит из растворов: хлористого кобальта (раствор № 1) 59,5 г СоСЬ-бНгО в 1 л 1 % раствора HCl и хлорного железа (раствор № 2) 45,05 г FeCl3-6H20 в 1л 1 % раствора HCl. Растворы смешивают в определенных отношениях, указанных выше (см. таблицу), соответствующих по оттенкам и интенсивности окраски определенным концентрациям ионов водорода (в мкг/мл).
Таким образом, опыты показали, что фотометрическое определение малых концентраций летучих минеральных кислот (HCl и HNÖ3) с реагентом метиловым красным возможно при помощи не только спектрофотометра, но и фотоэлектроколориметра, а также визуального колориметрирования методом стандартных серий.
Поступила I7/III 1966 г.
УДК 628.1.032.5(477.71)
опыт умягчения воды
на хозяйственно-питьевом водопроводе
Ю. А. Жовницкая, В. Н. Лебедев, С. Н. Бершицкая, Н. А. Алексеев
Запорожская областная санэпидстанция
На протяжении многих лет источником водоснабжения Бердянска служили артезианские скважины, эксплуатировавшие воды Куяльницкого горизонта. По мере роста города и расширения его промышленных предприятий запасы Куяльницких вод намного уменьшились, в связи с чем возник вопрос о необходимости изыскания новых источников водоснабжения. Поиски артезианских вод на более глубоких горизонтах не дали положительных результатов, поэтому было принято решение об использовании в качестве источника водоснабжения р. Берды, протекающей в 10—12 км от города. С этой целью в среднем течении ее было создано водохранилище, в котором аккумулировались запасы воды на меженные периоды.
Река Берда берет свое начало на южных склонах Приазовского кристаллического массива. Питание ее осуществляется за счет многочисленных родников, а также поверхностного стока. По химическому составу вода в ней, как и в других открытых водоемах района, является сильноминерализованной, сульфатной, с высокой жесткостью, обусловленной значительным содержанием иона кальция.
После завершения строительства комплекс сооружений Бердянского водопровода включает: водохранилище на р. Берде емкостью 18 000 000 м3 с плотиной и насосной станцией 1-го подъема; водовод от насосной станции 1-го подъема до площадки очистных сооружений, находящейся в городе, на расстоянии 10,5 км от плотины; очистные сооружения, состоящие из префильтров и фильтров умягчительной установки из 11 натрий-катионитовых фильтров, загруженных сульфоуглем.
Как показали наши исследования, к началу эксплуатации водопровода чаша водохранилища была заполнена сильноминерализованной водой с величиной сухого остатка 3000 мг/л, содержанием сульфат-иона 1450 мг/л и общей жесткостью 26,2 мг-экв/л. Последующие изменения минерального состава воды в водохранилище в основные гидрологические сезоны в первые 2 года эксплуатации водохранилища (1963—1964) приведены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что весенний паводок 1963 г. очень мало повлиял на снижение минерализации воды. Это объясняется тем, что паводковые воды, имевшие меньшую плотность, чем общая масса воды, аккумулированной в водохранилище, оказались в верхнем слое и были сброшены по отводящему каналу.
К следующему весеннему паводку (1964) по требованию санэпидслужбы в теле плотины были сооружены и сданы в эксплуатацию сифонные устройства, позволившие перед паводком сбросить значительное количество минерализованной воды и собрать паводковые воды. В результате этого сухой остаток воды снизился до 793 мг/л.
В дальнейшем смена воды стала производиться перед каждым весенним паводком. Однако из-за большого количества родников, дающих минерализованную воду, а также вследствие интенсивного испарения ее летом уже в летнюю межень 1964 г. величина сухого остатка воды вновь повысилась и достигла 2493 мг/л. Повышение минерализации ее наблюдалось вплоть до весеннего паводка следующего года.
В соответствии со схемой обработки, принятой на Бердянском водопроводе, вода, поступающая из водохранилища, после очистки направляется на умягчение. В процессе катионирования происходит замещение ионов кальция и магния на эквивалентное количество ионов натрия, вследствие чего общая жесткость сырой воды, достигающая в меженные периоды 21—26 мг-экв/л, снижается до 5—7 мг-экв/л, а содержание ионов натрия возрастает с 250—350 до 500—750 мг/л.
