Научная статья на тему 'Фотометрическое определение прозрачности воды'

Фотометрическое определение прозрачности воды Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
246
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
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 «Фотометрическое определение прозрачности воды»

б) значительное понижение {кроме двух городов) расхода на удовлетворение потребностей самого населения города {хозяйственно-питьевых и коммунально-бытовых);

в) значительное увеличение во всех перечисленных городах сред-лих расходов воды на удовлетворение нужд промышленности.

В работах по послевоенному расширению, реконструкции, восстановлению или постройке новых водопроводов работникам в области санитарии и гигиены предстоит принять особенно активное участие и учесть необходимость взаимно согласовывать интересы населения с возрастающими интересами промышленности в городах.

Необходимо при этом учесть, что сравнительно небольшое количество промышленных предприятий требует для своего производства очищенной, качественной в санитарном отношении воды (пищевая, фармацевтическая и др.). Поэтому следовало бы поставить перед научно-исследовательскими, коммунальными и промышленными организациями вопрос о рациональном на предстоящие годы комплексном решении и взаимном согласовании интересов населения и промышленности в \области водоснабжения (и соответственно в области канализации).

С. К. ЧИРКОВ, Н. В. МИЛЮХИНА

Фотометрическое определение прозрачности воды

Из Свердловского гигиенического института

По определению «Стандартных методов исследования воды», изданных Московским санитарным институтом им. Ф. Ф. Эрисмана, «прозрачность воды стоит в обратной зависимости от находящихся в ней взвешенных веществ». В соответствии с таким определением понятия прозрачности далее дается описание методики и техники определения ее.

Такое толкование прозрачности воды является недостаточным; в действительности это понятие следует толковать значительно шире. Следует различать прозрачность воды физическую и прозрачность субъективную.

Физическая прозрачность воды зависит от суммы оптических свойств природной воды, т. е. от содержания в ней не только взвешенных, но и всех растворенных веществ, способных поглощать или рассеивать проходящее сквозь воду лучи света, что в свою очередь зависит от физико-химических свойств растворенных и взвешенных веществ, от их концентрации и от длины волны проходящих через воду лучей овета. Физическую прозрачность воды можно определить объективно фотометрическим методом. Визуальная (субъективная) прозрачность воды — понятие более сложное. Визуальная прозрачность воды зависит не только от оптических свойств самой воды, т. е. от ее физической прозрачности, но и от зрения экспериментатора, степени освещенности изображения, визируемого сквозь слой исследуемой воды экспериментатором, цвета фона пластинки, на которой нанесено изображение, цвета рисунка этого изображения, способа его освещения (естественный или электрический свет) и других факторов.

Таким образом, визуальный показатель прозрачности воды находится под влиянием очень многих как субъективных, так и объективных факторов, которые, как это ни странно, в санитарно-гигиенической практике исследования воды до сих пор еще игнорируются. Нам ка-

жется, что общепринятый визуальный метод определения прозрачности воды нельзя больше оставлять в таком примитивном состоянии. Уже давно 'назрела необходимость его нормализации. Настоятельно, например, требуется установить норму освещенности помещения, где производится определение прозрачности воды, способ освещения (дневной или искусственный свет) и решить вопрос, к какому зрению следует относить «нормальную» величину прозрачности, и т. д.

Однако, несмотря на нормализацию условий определения, визуальный субъективный метод невозможно будет довести по точности и надежности до объективного фотометрического метода определения. Поэтому фотометрический метод определения прозрачности воды необходимо внедрять в санитарно-гигиеническую практику исследования воды настойчиво и быстро. Кроме того, необходимо пересмотреть понятие о прозрачности воды и дать этому показателю более современное и исчерпывающее толкование.

В принципе фотометрический метод определения прозрачности воды должен быть совершенным и объективным, так как он лишен основных недостатков, присущих субъективному визуальному методу. В отличие от человеческого глаза фотоэлемент чувствительно и точно фиксирует силу световых лучей, прошедших сквозь исследуемый слой воды, от постоянного источника света, сила которого регулируется и точно фиксируется. Фотометрический метод совершенно свободен от погрешностей, связанных со зрением экспериментатора и освещенностью помещения. Поэтому ему должны быть широко открыты двери всех лабораторий, занимающихся санитарно-гигиеническим исследованием воды. Однако фотометрический метод определения прозрачности воды до сих пор еще не занял в санитарно-гигиенической лабораторной практике подобающее ему место. Кое-где имеются только попытки его применения, но и те проводятся поверхностно, без учета специфических особенностей как природной воды, так и самого фотоэлемента.

* Исследования применения фотометрического метода проводятся, кроме того, еще и вне зависимости от прозрачности воды, определяемой по общепринятому визуальному методу. Поэтому такое одностороннее изучение фотометрического метода не позволяет составить о нем необходимого представления как о санитарно-гигиеническом методе анализа воды, вследствие чего данные, полученные фотометрическим методом, оказываются лишенными того конкретного содержания, какое вкладывает в понятие показателя прозрачности воды практик-гигиенист.

Фотометрические измерения .нами производились при помощи селенового фотоэлемента ФЭД чувствительностью 400 — . Исследуемая

1ит •

вода наливалась в стеклянный цилиндр высотой 26 см и с внутренним диаметром 20 мм. Дно цилиндра изготовлено из чистого зеркального стекла толщиной около 3 мм. Источником света служила автомобильная лампочка в 6—8 V (в 21 свечу), питаемая шестивольтовым аккумулятором. Накал лампочки регулировался низкоомным реостатом и контролировался вторым селеновым фотоэлементом. Сила фототека фотоэлемента измерялась стрелочным гальванометром типа СП Ленинградского института физического приборостроения чувствительностью 0,28 тА на одно деление шкалы. Перед определением прозрачности воды сила света лампочки и фотоэлемент «настраивались» на 100 делений шкалы гальванометра по дестиллированной воде. Определение прозрачности воды производилось без светофильтров.

Прозрачность воды, определенную фотометрически, мы называем ф от о п р о з р а ч н о с ть ю, обозначаем символом ф {пси) и выражаем в относительных единицах по отношению к фотопрозрачности дестиллированной воды, которая принимается за 100 единиц.

Во всех исследованных пробах определению фотопрозрачности всегда предшествовало определение прозрачности воды визуальный методом по кресту.

В результате исследования зависимости, существующей между фотопрозрачностью ф и прозрачностью, определенной визуальным методом, Vф,а также влияния (цветности воды «а величину ее фотопрозрачности получился табличный и графический материал, который дает основание сделать следующие выводы:

Визуальная прозрачность воды является криволинейной функцией фотопрозрачности ф=/ (Уф). Типу .кривых, выражающих эту зависимость, соответствуют уравнения:

'-таг. 0)

или

Параметры а и Ъ нами определялись по соответствующим кривым, частные уравнения которых найдены следующие:

при ¿=200 лйксам ' <3>

а при ¿=-500 люксам = 1 ф • (4)

Необходимо отметить, что в приведенных уравнениях параметр Ь — величина постоянная, от освещенности не зависящая и равная Ь = 0,0065, а параметр а — функция освещенности ¿. При ¿ = 200 параметр а = 0,62, а при ¿ = 500 и — 0,71. Анализ этих уравнений показывает, что параметр а является прямолинейной функцией освещвнно-ности, a = f (Ц, которая выражается уравнением:

а = 0,56 + 0,0003^. ' (5)

Подставляя эту величину в уравнения 1(3) и 1(4), получим:

(С,56 -+- 0,0003-£)-ф ,сч 1 — О.ООбо-ф-•

Последнее уравнение устанавливает зависимость прозрачности воды, выражаемой в сантиметрах водяного столба, от освещенности помещения и фотопроэрачности воды.

Необходимо отметить, что по этому уравнению определяется '«визуальная» прозрачность воды, найденная не визуальным, а объективным фотометрическим методом. Таким образом, данное уравнение позволяет перевести относительную величину фотопрозрачности на общепринятую величину прозрачности воды, выражаемую в сантиметрах водяного столба, т. е. дает возможность пользоваться более привычным « понятным санитарно-гигиеническим определением показателя прозрачности воды. Этот объективный «визуальный» показатель прозрачности отличается от обычного, найденного субъективным визуальным методом, тем, что он совершенно свободен от ошибок, возникающих вследствие неустойчивости естественного освещения и особенностей зрения экспериментатора. В этом и заключается значение и ценность объективного «визуального» фотометрического метода определения прозрачности воды.

Следующее основное положение фотометрического метода определения прозрачности воды — влияние цветности самой воды на ее фо-

4 Гигиена и санитар"«, ?4 7—8

топрозрачность. Математически это влияние выражается следующим найденным нами эмпирическим уравнением:

Д ф = 4 — 0,004 • цв. (7)

Величина Д представляет собой поправку на цветность, прибавляемую к величине фотопрозрачности, найденной непосредственным фотометрическим измерением. Эта поправка должна вноситься только при переводе с фотопроэрачности воды на ее визуальную 'прозрачность.

Включив поправку на цветность в уравнение (6), получим новое уравнение:

,, _ (0,5о + 0.0С03- + 4 - 0,04-48 )

1 - 0,0065 (<|/ + 4 — 0,04-ч«.) ' 1>

которое связывает визуальную прозрачность с фотопрозр ачностью и цветностью воды и освещенностью помещения. Этим уравнением устанавливается зависимость «между всеми основными величинами, от которых зависит санитарно-гигиенический показатель прозрачности воды. В нем сочетаются положительные свойства фотометрического и визуального методов, т. е. объективность и точность определения, с привычным общепринятым выражением прозрачности воды в сантиметрах водяного столба. Это уравнение свободно от недостатков субъективного визуального метода, так как глаз экспериментатора здесь заменен фотоэлементом — вполне надежным и чувствительным инструментом.

Уравнение (8) нами проверялось на некоторых образцах природных и синтетических проб воды. Результаты испытания получились вполне удовлетворительные, поэтому уравнение 1(8) мы можем рекомендовать для широкого практического использования в санитарно-гигиенической практике исследования питьевых вод.

Проф. И. А. АРНОЛЬДИ

Санитарное состояние шахт Кузбасса и мероприятия по оздоровлению т^уда горняков

Из кафедры гигиены труда Томского медицинского института им. В. М. Молотова

Заболеваемость. Выборочное обследование в 1943 г. (февраль, март) санитарного состояния шахт, заболеваемости и травматизма среди горняков Кузбасса по 14 шахтам {в Сталинске, Кемерове, Прокопьевске, Киселевске и Ленинск-Кузнецке) показало, что общая заболеваемость в течение последних лет систематически снижается, причем характерно, что в годы Отечественной войны продолжалось дальнейшее снижение, особенно резко выраженное в 1943 г. <табл. 1).

Данные по ведущему руднику Кузбасса Щрокопьевскому), где учет заболеваемости поставлен лучше, чем во всех других рудничных районах, отмечают ту же тенденцию к снижению как общей заболеваемости, так и травматизма.

Общая заболеваемость по Прокопьевскому руднику с 1936 по 1943 г. (среднемесячные показатели на 100 рабочих) видна из табл. 2.

Наибольшие темпы снижения падают на грипп и травматизм, меньшие _на гнойничковые и острые желудочно-кишечные заболевания (табл. 3).

Основными причинами систематического снижения показателей заболеваемости и временной утраты трудоспособности является улучшение медико-санитарного обслуживания горняков, укрепление сети и

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.