CC BY
4
Гигиена воды, санитарная охрана водоемов и почвы
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 УДК 614.777:628.394:628.4.045
Ю. Я. Тихомиров, М. П. Грачева, С. П. Глухое, Е. А. Комракова
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ В РАЙОНЕ КРУПНОГО ТЕРРИТОРИАЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА
ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Горьковский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
Основными направлениями развития народного хозяйства страны в последние пятилетки предусматривались не только формирование новых территориально-производственных комплексов (ТПК) полностью сбалансированных по сырью и продукции, но и коренная реконструкция действующих крупных ТПК с развитой химической промышленностью. Такие ТПК характеризуются наличием большого числа различных производств с разнообразным сырьем и технологическими процессами, территориально объединенных с крупными населенными пунктами с развитой социальной инфраструктурой, общими коммуникациями, системами водоснабжения и канализации, сооружениями очистки и др. Проблема охраны окружающей среды в этих условиях становится важным фактором регулирования экономического развития комплекса и требует разработки и гигиенической оценки эффективности крупномасштабных оздоровительных мероприятий.
В настоящем сообщении рассматриваются вопросы санитарной охраны водоемов, связанные с функционированием крупного ТПК химической промышленности. Изучение санитарного состояния водоемов в районе размещения ТПК как одного из важнейших факторов окружающей среды, а также определение гигиенической эффективности проводимых водоохранных мероприятий являлись предметом наших многолетних комплексных исследований и наблюдений [1, 4—6, 8—11].
Главное внимание при решении проблемы санитарной охраны водоемов уделялось изучению условий формирования и отведения сточных вод для определения качественного и количественного состава стоков как возможных источников загрязнения водоемов; гигиенической оценке локальных и общих способов очистки сточных вод, применяемых в исследуемых производствах; мониторингу санитарного состояния водоемов в районе размещения ТПК в динамике за длительный период времени; разработке первоочередных и перспективных оздоровительных мероприятий с целью полной ликвидации отрицательного влияния ТПК на водоем; гигиенической оценке про-
веденных по нашим рекомендациям оздоровительных мероприятий.
Проведенные исследования позволили нам на первом этапе выделить наиболее информативные по санитарным показателям химические соединения (лимитирующий показатель вредности, класс опасности, степень кумуляции, опасность развития отдаленных последствий и т. д.), которые
могли бы служить индикаторными веществами как для крупных производств, так и для всего промышленного комплекса. Наличие этих веществ в сточных водах, воде водоема, распространенность их по течению водоема могут рассматриваться при этом не только в качестве прямого показателя загрязнения данным соединением, но и в качестве индикатора для гигиенической оценки всего комплекса сбрасываемых сточных вод. Контроль за содержанием индикаторного вещества или группы таких веществ позволяет с достаточной надежностью оценить гигиеническую эффективность проводимых мероприятий по очистке сточных вод и уменьшению сброса загрязнений в водоем.
При изучении условий формирования, отведения, сброса сточных вод и водопользования в исследуемом районе было установлено, что к производствам, оказывающим неблагоприятное влияние на санитарное состояние водоема, относятся производства акрилатов, а приоритетными веществами являются акрилаты, прежде всего акриловая и метакриловая кислоты, их эфиры — метиловый, этиловый, бутиловый. Производство этих мономеров и полимеров на их основе — крупнотоннажное и перспективное для данного ТПК.
Получение акрилатов связано с образованием большого количества сточных вод, сильно загрязненных органическими и неорганическими веществами. Сточные воды и другие жидкие отходы этих производств формируются на разных стадиях технологических процессов. При синтезе мономеров образуются кубовые остатки, при отмывке продуктов — промывные воды, воды от продувки систем и оборотных циклов, обработки паром реакторов и другой аппаратуры. Основную массу
(до 70 %) органических веществ составляют акри-латы, исходные и промежуточные продукты.
Сточные воды в начальный период исследований представляли собой высококонцентрированные смеси с большим содержанием органических и специфических веществ. Так, показатель химического потребления кислорода (ХПК) составлял 516—982 мг/л, биохимическое потребление кислорода за 20 сут (БПК20) — 287—560 мг/л, концентрация бромирующихся веществ — 112— 220 мг/л. Содержание метанола было на уровне 107—185 мг/л, эфиров — 70—220 мг/л. В стоках присутствовали фенол, бензол, цианиды, ацетон, другие высокотоксичные вещества.
Первыми мероприятиями, позволившими резко снизить сброс загрязнений со сточными водами в водоем, были разделение сетей канализации с выделением потоков по трем видам отходов и принятием принципиальных решений по очистке или обезвреживанию отдельно по каждому виду. С первым потоком сбрасывались воды с высоким содержанием органических веществ (кубовые остатки, маточники), со вторым — с умеренным их содержанием, с третьим — солесодержащие сточные воды.
Для обевреживания кубовых остатков и маточников производства акрилатов были построены циклонные и камерные установки огневого сжигания. Гигиеническая оценка этих установок показала, что для обезвреживания данного вида отходов они являются достаточно эффективными [7, 11]. Жидкие отходы третьего потока направляли на утилизацию (получение сульфата аммония). Для очистки сточных вод второго потока были построены сооружения полной одноступенчатой биологической очистки. Изучение эффективности такой очистки сточных вод позволило установить, что снижение ХПК сточных вод в результате очистки составляло 87—88,9 %, содержания бронирующих веществ — 85—87,2 %, фенола — 94,8 %, метанола — 93,3 %. Таким образом, с вводом в эксплуатацию биологической очистки было обеспечено значительное снижение общей органической загрязненности сточных вод и содержания в них специфических веществ.
Вместе с тем гигиеническая эффективность мероприятий оказалась недостаточной. Несмотря на снижение БПК20 в створе ниже сброса сточных вод в 1,5 раза, значительное уменьшение содержания в воде реки метанола, бензола, фенола, концентрация бромирующих веществ была велика и достигала в отдельных случаях 40 мг/л. Специфические химические загрязнения определялись в речной воде в концентрациях, в 5—6 и до 10 раз превышающих ПДК.
В . связи в этим были разработаны гигиенические рекомендации по дальнейшему снижению сброса вредных веществ с промышленными сточными водами. В соответствии с рекомендациями в начале 70-х годов на производствах были проведены крупные природоохранные мероприятия: за-• • • •
кончено разделение сетей канализаций, построены дополнительные локальные очистные установки, увеличено оборотное водоснабжение, водяное охлаждение заменено воздушным и т. д. В результате этих мер значительно уменьшился уровень загрязнения заводского стока. Так, ХПК сточных вод снизилось в 1,8 раза, БПК20 — в 2,2 раза, содержание бромирующихся веществ — в 2,2 раза, метанола — в 2 раза, эфиров — в 7 раз.
Это не могло не отразиться на санитарном состоянии водоема. Исследованиями было установлено, что произошла стабилизация санитарного состояния воды ниже сброса сточных вод. Значительно улучшились такие показатели, как БГ1К, содержание растворенного кислорода, что свидетельствует о нормализации процессов естественного самоочищения. Общее содержание органических веществ в водоеме (по ХПК и БПК) снизилось в 2 раза, концентрации специфических загрязнений уменьшились, но тем не менее превышали ПДК в 1,5—2 раза [1, 4—6, 8, 9].
Во второй половине 70-х — начале 80-х годов была построена вторая очередь общегородских сооружений, включающая две ступени биологической очистки сточных вод и предусматривающая значительное увеличение их мощности. В этот период на предприятии были осуществлены технологические мероприятия по снижению содержа-• ния акрилатов в промывных сточных водах, что позволило уменьшить их сброс на биологическую очистку. В то же время проводились исследовательские работы по изучению механизмов биологической очистки и поиску возможных путей ее оптимизации и интенсификации. Были подобраны оптимальные режимы эксплуатации по соотношению подаваемых хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, определению оптимальной дозы активного ила и режиму аэрации стоков, условиям регенерации активного ила, применению различных методов интенсификации очистки и глубокой доочистки сточных вод [2—4, 6, 10].
Внедрение предложений, рекомендованных по результатам проведенных исследований, позволило значительно повысить эффективность биоло-гической очистки сточных вод в отношении акрилатов. Так, по метилметакрилату она составляет 98,9 %, по метакриловой кислоте — 99,1 %. В воде водоемов в створе ниже сброса сточных вод в настоящее время акрилаты практически не обнаруживаются.
Одновременно с гигиенической оценкой эффективности водоохранных мероприятий нами были проведены санитарно-токсикологические исследования по изучению степени снижения токсичности сточных вод в процессе биологической очистки. В результате экспериментальных исследований на теплокровных животных и гидробионтах установлено значительное снижение токсичности сточных вод. Вместе с тем были получены данные о том, что сточные воды, прошедшие двухступен-
чатую биологическую очистку,< не являются безвредными. При проведении- подострюго эксперимента на белых крысах-самцах, получавших биологически очищенную сточную воду в различных разведениях, выявлены общетоксический и гонадо-токсический эффекты при использовании стоков, разведенных в 3 раза. В острых опытах на дафниях выявлено, что гидробионты полностью погибали в очищенной сточной воде в течение суток. Этот факт указывает на необходимость интенсификации биологической деструкции токсичных веществ на сооружениях биологической очистки и применения методов глубокой доочистки сточных вод сложного состава.
Учитывая условия сброса сточных вод и водопользования в изучаемом ТПК, надлежит изучить возможность использования биологических очищенных сточных вод комплекса для нужд промышленного водоснабжения. При проведении этих исследований целесообразно применение общих, наиболее интегральных показателей загрязнений, позволяющих оценить безвредность очищенных сточных вод и возможность применения их для повторного и оборотного водоснабжения предприятий территориального комплекса.
Выводы. 1. Многолетние комплексные исследования по охране водоемов в условиях крупного территориально-производственного комплекса химической промышленности позволяют отметить определенную гигиеническую эффективность проведенных водоохранных мероприятий.
2. Путем внедрения технологических, санитар-но-технических, организационных и других мероприятий удалось значительно снизить отрицательное влияние на водоем сточных вод производства акрилатов.
3. Учитывая многокомпонентность сточных вод
ностью и отсутствие методик определения всего спектра входящих в них веществ, требуется разработать и внедрить интегральные методы оценки качества очищенных сточных вод.
4. В целях снижения реальной нагрузки на водоем в конкретных условиях изучаемого района считаем целесообразным рекомендовать использование биологически очищенных сточных вод комплекса для нужд промышленного водоснабжения после проведения соответствующих исследований.
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Беляев И. И., Грачева М. П. // Гиг. и сан.— 1974.— № 5.— С. 13—16.
Богданов М. В., Королев А. А., Ганин Б. А. и др. // Там же.— 1981.— № 6.— С. 72—73.
Г рачева М. П., Шкодич П. Е., Трегубое Б. А., Тихомиров Ю. П. // Там же.— 1974.— № 12.— С. 90—91. Грачева М. П. // Казан, мед. журн.— 1975.— № 6.— С. 65—66.
Климкина И. В. Ехина Р. С., Г рачева М. П., ров Ю. П. II Гиг. и сан.— 1975.— № 7.— С.
№ 6.
10.
11.
Тихоми-
34—38.
Климкина И. В., Г рачева М. П., Тихомиров Ю. 11. и др. /'/ Там же.— 1979.—№ 2.— С. 7—9. Лубянский М. Л. II Казан, мед. журн.— 1975.— С. 66—68.
Тихомиров Ю. И., Глухов С. П., Солуянов Ю. И. и др. // Гиг. и сан.— 1983.—№ 8.—С. 10—13. Шицкова А. П., Акулов К. П., Климкина И. В., Савелова В. А. Гигиенические основы комплексного использования и охраны водных ресурсов.— М., 1983. Шкодич П. Е., Г рачева М. П., Тихомиров Ю. П., Пеньков Е. И. //" Гиг. и сан.— 1972.— № П.—С. 107—108. Шкодич П. Е., Грачева М. П., Тихомиров 10. П., Банковский В. В. Ц Там же.— 1975.— № 1.— С. 13—15.
Поступила 13.03.89
О
комплекса с развитой химическои промышлен
Summary. Investigation results made it possible to make a conclusion that implementation of the developed recommendations has stabilized the sanitary state of the water reservoir and lately has significantly improved it. The future ways to improve water reservoirs in the area of location of big chemical enterprises have been determined.
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 614.777:628.31-074
Ю. М. Лабий, В. Б. Михно, Н. А. Сушевская ЗАГРЯЗНЕНИЕ РЕК ПРЕДКАРПАТЬЯ ГОРОДСКИМИ СТОКАМИ
Ивано-Франковская областная санэпидстанция
Целью настоящей работы явилось изучение загрязнения рек Днестр, Прут, Быстрица Надвор-нянская, Ломница, Сивка сточными водами городов Коломыя, Галич, Надворная, Снятии, Яремча, а также отдельных сел.
Для оценки загрязняющего влияния населенного пункта пробы воды отбирали одновременно в двух гидрометрических створах, расположенных по реке выше и ниже населенного пункта. Минерализацию, ионный состав и рН воды определяли согласно [1, 3]. Пробы воды для анализов брали в одних и тех же точках, расположенных у берега,
куда поступала основная масса загрязнении. Наблюдения вели с 1973 по 1987 г. Период наблюдений разделили на две части — 1973—1979 и 1980—-1 $87 гг.
В Прекарпатье развита густая гидрографическая сеть, составляющая в среднем 0,7 км/км1 [2]. По берегам рек расположены населенные пункты, для водоснабжения которых используют грунтовые и речные воды. Бытовое водопользование сопровождается повышением концентрации минеральных солей. После очиски вода сбрасывается в реку. Общепринятые методы очистки сточных вод
