CC BY
8
растворимости препарата в воде (5 мг/л) и верхней доверительной границе СЕ^ (0,27 мг/л) коэффициент потенциальной опасности хронического отравления при поступлении ТТХФ через кожу составляет 18,5. Это позволяет отнести ТТХФ к опасным веществам, способным вызвать отравление при многократном перкутанном воздействии. С учетом этого ТТХФ можно приравнять к веществам 2-го класса опасности при пероральном поступлении (по классификации Г. Н. Красовского [6]). На основании изложенного можно прийти к заключению, что лимитирующим признаком вредности ТТХФ следует считать санитарно-токсикологический. ПДК ТТХФ в воде водоемов рекомендована на уровне 0,05 мг/л с пометкой «опасно при поступлении через кожу» (2-й класс опасности).
« | > .V • • •1 _ ■Ol^" 'т , „ ...» 1 л «»-
Литература
1. Алексеева О. Т., Дуева Я. А. Аллергия к промышленным химическим соединениям. — М., 1978.
2. Куринный А. И., Пилинская М. А. Исследование пестицидов как мутагенов внешней среды. — Киев, 1976.
3. Методические указания к экспериментальному изучению процессов трансформации химических веществ при их
гигиеническом регламентировании в воде.— М., 1985.
4. Методические указания по изучению аллергенного действия при обосновании предельно допустимых концентраций в воде водоемов.— М., 1980.
5. Методические рекомендации по изучению кожно-ре-зорбтивного действия химических соединений при гигиеническом регламентировании их содержания в воде. — М., 1981.
6. Методические указания по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов. — М., 1979.
7. Методические указания по разработке и научному обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов. — М., 1976.
8. Соколовский В. В. // Лаб. дело. — 1962. — №8-С. 3—6.
9. Тодоров И. Клинические и лабораторные исследования в педиатрии. — София, 1968.
10. Штабский Б. МКрасовский Г. #., Кудрина В. Н Жолдакова 3. И. // Гиг. и сан. — 1979. - № 9. -
С 41_45
11, Hestrin S. Ц J. biol. Chem.— 1949.—Vol. 180. —P. 249.
Л
Поступила 17,11.87
УДК 614.777:613.31]:628.]-074
я. С. Тюленева
гигиеническая оценка фильтрующей загрузки из пенополиуретана на основе полиэфира п-2200
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Основным источником водоснабжения сельских объектов служат подземные воды. Препятствием для непосредственного использования этих вод является повышенное содержание в них солей железа. 50% подземных вод характеризуются повышенными концентрациями железа (от до 6 мг/л). ГОСТ 2874—82 «Вода питьевая» регламентирует содержание железа на уровне 0,3 мг/л. Это обусловливает необходимость дополнительного этапа обработки воды — обезжелезивания.
Существующие в настоящее время установки по обез-железиванию воды не всегда могут быть применены на сельских станциях подготовки питьевой воды вследствие трудоемкости эксплуатации и дороговизны оборудования. МосгипроНИИсельстроем разработана установка обезжелезивания подземных вод упрощенной конструкции. В качестве фильтрующего материала в таких установках предполагается использовать пенополиуретан (ППУ) на основе полиэфира П-2200, обладающий высокими сорбционными свойствами, малым гидравлическим сопротивлением, эластичностью и малой энергоемкостью.
Однако, имея ценные технологические свойства, ППУ представляют потенциальную опасность в отношении выделения в контактирующие среды биологически активных веществ.
Санитарно-гигиеническую оценку проводили согласно «Методическим указаниям по гигиеническому контролю за изделиями из синтетических материалов, предлагаемых для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения» по следующим направлениям: 1) санитарно-химиче-ская характеристика воздействия ППУ на основе полиэфира П-2200 на качество воды; 2) санитарно-токсикологиче-ская характеристика ППУ с целью установления степени возможной токсичности суммы вымываемых веществ и изучения специфических проявлений интоксикации; 3) санитар-но-микробиологическая характеристика воды, контактировавшей с ППУ, для установления закономерностей воздействия фильтрующего материала на санитарно-показатель-ную микрофлору воды.
Изучаемая марка ППУ характеризуется следующим составом: полиэфир П-2200— 100 весовых частей (в. ч.), то-
луилендиизоционат — 38 в. ч., диметилбензиламин — 0,2 в. ч., карбамид — 3,52 в. ч., эмульгатор ОП-Ю—1,5 в. я., суль-фореценат—1,2 в. ч., масло вазелиновое медицинское — 0,2 в. ч., вода — 0,51 в. ч.
Исследования по гигиенической оценке ППУ осуществляли при контакте полимера с водой в статических и динамических условиях.
Динамические условия моделирования с помощью модельной установки, составной частью которой являлась колонка, заполненная фильтрующей загрузкой из ППУ. Были заданы следующие параметры: скорость фильтрования 5 м/ч, высота загрузки 0,25 м, расход воды 40,8 мл/мин. Установка имитировала режим работы водопроводных сооружений.
При моделировании статических условий соотношение фильтрующей загрузки и воды в эксперименте брали соответственно 1 :2. Время экспозиции составляло от 1 до 10 сут.
Результаты проведенных санитарно-химических исследований свидетельствовали, что контакт воды с ППУ в статических условиях при комнатной температуре уже в 1-е сутки опыта вызывает ухудшение органолептических свойств ее; это выражается в появлении специфического запаха, определяемого на уровне 3—4 баллов. Имело место также увеличение перманганатной окисляемости воды в 1,5 раза, а при 37 °С — почти в 2 раза.
Изменение качества воды отмечено и при проведении опытов на модельной установке. Вода в 1-е сутки приобретала посторонний запах и привкус на уровне 3—4 баллов, увеличивалась пермаиганатная окисляемость в 1,5 раза по сравнению с контролем.
Вместе с тем показана возможность отмывки полимера сменяемой или проточной водой. Так, после 48-часовой промывки образцов ППУ проточной водой пермангаиатиая окисляемость определялась на уровне контроля и практически отсутствовали посторонние запах и привкус исследуемых проб.
С целью проверки надежности отмывки ППУ был проведен санитарно-токсикологический эксперимент по установлению возможного биологического действия водных вы-
тяжек из «отмытого» ППУ на организм теплокровных животных.
Изучение токсикодинамики веществ, мигрирующих из «отмытого» полимера в водную среду, проводили в 6-месячном саиитарно-токсикологическом эксперименте на 30 белых крысах. Контроль за полнотой отмывки осуществляли по величине перманганатной окисляемости. Животные были разбиты на 3 группы: 1-я группа (контрольная) получала водопроводную воду, 2-я—10—15-дневные водные вытяжки из ППУ, приготовленные в статических условиях, и 3-я — вытяжки из ППУ, приготовленные в динамических условиях контакта полимера с водой.
При выборе показателей оценки функционального состояния животных исходили из особенностей токсикодинамики ведущих химических компонентов, входящих в состав рецептуры исследуемого полимера. Изучали содержание холинэстеразы в крови и гомогенатах печени, холестерина, аминотрансфераз, щелочной фосфатазы, сульфгидрильных групп в сыворотке крови, каталазы крови, содержание К, N3 в крови и моче, суммационно-пороговый показатель
(СПП).
Учитывая, что неблагоприятное действие факторов внешней среды чаще всего отражается на интегральных показателях, вели наблюдение за динамикой массы тела, общим поведением и составом крови (по количеству эритроцитов). Эксперимент завершался патоморфологическими исследованиями. Изучали также массовые коэффициенты внутренних органов животных. Проведенный эксперимент показал некоторую лабильность полученных результатов в обеих опытных группах. Отмечалось изменение активности аланиновой и аспарагиновой трансаминаз, содержания холестерина, сульфгидрильных групп. Выявленные изменения биохимических показателей крови у животных опытной группы были либо однократными и не подтверждались последующими наблюдениями, либо их величины укладывались в физиологические нормы для данного вида животных. По результатам морфологических исследований к действию водных вытяжек были небезразличны такие системы, как желудочно-кишечный тракт, печень, надпочечники, кровеносная система. Однако в целом полученные результаты свидетельствовали об отсутствии выраженных сдвигов. (Морфологические исследования проведены канд. мед. наук Т. А. Ко-четковой.)
В связи с тем что к качеству питьевой воды предъявляются жесткие требования, встал вопрос о стабилизации полимера, которая должна полностью исключить возможность миграции химических веществ из , фильтрующей загрузки. По мнению специалистов МосгипроНИИсельстроя, стабилизирующим свойством может обладать каталитическая пленка окислов железа, образующаяся на поверхности ППУ в процессе обезжелезивания воды.
Этот факт послужил основанием для проведения новой серии опытов на полупроизводственной установке, которая была смонтирована на артезианской скважине с содержанием в воде железа 3—4 мг/л. Составной частью установки являлись две фильтрующие колонки, одну из которых заполняли блоками открытоячеистого ППУ, другую — кварцевым песком (контроль). При фильтровании воды, содержащей соли двухвалентного железа и некоторое количество кислорода, через ППУ происходит зарядка загрузки, которая заключается в образовании на поверхности ее каталитической пленки из окислов железа, обладающей способностью адсорбировать на себе все новые ионы железа («экранированный» ППУ). Зарядка загрузки происходит на 6-е сутки, после чего наблюдается резкое уменьшение количества железа в воде.
Проведенные на полупроизводственной установке исследования свидетельствуют о гигиенической эффективности фильтрующей загрузки по отношению к процессу обезжелезивания. Содержание железа в фильтрате снижалось до гигиенического норматива (0,3 мг/л). Вода не приобретала специфический запах и привкус. Наблюдалось незначительное снижение рН (с 7,3 до 7,1), щелочности воды (с 4,6 до 2,3 мг-экв/л), содержания азота нитратов и нитритов по сравнению с исходной водой. Подобные изменения качества воды имели место и при обезжелезивании через песчаный
фильтр, за исключением показателя азота нитратов, содержание которого практически одинаково в исходной и обработанной воде.
Стабилизирующее действие пленки окислов железа, образующейся на поверхности ППУ в процессе обезжелезивания воды, изучали в хроническом санитарно-токсиколо-гическом эксперименте на белых крысах-самцах (40 животных). Животные были разбиты на 2 группы: 1-я (контрольная) получала воду, профильтрованную через песок, 2-я — через «экранированный» ППУ. Всех животных содержали в одинаковых условиях на стационарном рационе питания. Выбор показателей для оценки функционального состояния животных проводили с учетом саннтарно-токсикологическо-го эксперимента с «отмытыми» образцами ППУ. Были изучены активность аминотрансфераз, холинэстеразы, щелочной фосфатазы, содержание холестерина, сульфгидрильных групп.
За период эксперимента во внешнем виде и поведении животных не отмечалось каких-либо различий: все крысы были активны, охотно поедали корм, равномерно прибавляли в массе.
Анализ результатов, полученных в ходе эксперимента, свидетельствовал об отсутствии изменений изученных показателей.
При забое у подопытных животных определяли массу основных органов и вычисляли относительные коэффициенты. Сопоставление полученных данных свидетельствует об отсутствии достоверных различий в показателях контрольной и опытной групп.
При морфологическом исследовании органов подопытных крыс выраженных морфологических изменений органов не установлено. Имевшие место небольшие изменения в органах подопытных животных статистически незначимы и могут быть отнесены за счет интеркуррентных заболеваний, которые не всегда удается установить.
Таким образом, проведенный саиитарно-токсикологиче-ский эксперимент свидетельствует об отсутствии биологического действия воды, контактировавшей с «экранированным» ППУ. Пленка окислов железа, образующаяся на поверхности ППУ в процессе обезжелезивания, обеспечивает стабилизацию вымывания химических веществ из полимера,
Санитарно-микробиологическая оценка воды, контактировавшей с «экранированным» ППУ, проведена с целью изучения влияния испытуемого- полимера на микрофлору воды. Образцы ППУ брали с полупроизводственной установки, предварительно отмывали их проточной водой от избыточного количества железа, пленка окислов железа при этом сохранялась. Подготовленные таким образом образцы помещали в стерильные банки и заливали дехлорированной стерильной водопроводной водой. Одновременно ставили контрольную воду. Время экспозиции равнялось 1 сут. Опыты проводили с использованием санитарно-показательных и условно-патогенных микроорганизмов: фекальной кишечной палочки, клебсиелл, фекального стрептококка, сальмонелл.
Исследованиями установлено, что водные вытяжки из «экранированного» ППУ на патогенные микроорганизмы действия не оказывают. Изменения индексов сальмонелл в опытной и контрольной группах были одинаковыми. Вместе с тем отмечено стимулирующее действие водных вытяжек на рост и развитие кишечной палочки и клебсиелл. При увеличении времени контакта до 40 ч индекс этих микроорганизмов сохранился на том же уровне, что и через 20 ч.
Выводы. 1. На основании проведенного комплексного изучения, включающего санитарно-химические, санитарно-токсикологические и санитарно-микробиологические исследования, ППУ на основе полиэфира П-2200 может быть разрешен для применения в хозяйствено-питьевом водоснабжении в качестве фильтрующего материала в установках обезжелезивания подземных вод, работающих по методу аэрации и фильтрования. Наличие экранирующей пленки окислов железа должно контролироваться по снижению уровня общего железа в фильтрате (0,3 мг/л),
2. Учитывая лабильность результатов, полученных при гигиенической оценке «отмытых» образцов ППУ, не рекомендуется использовать ППУ на основе полиэфира П-2200
для очистки воды открытых водоемов в практике водопод-готовки.
3. Ввиду того что водные вытяжки из «экранированного» ППУ оказывают стимулирующее действие на кишечную
УДК 614.761:636.4]-074
Наряду со строительством на промышленных свиноводческих комплексах сооружений искусственной двухступенчатой биологической очистки было разработано и построено несколько установок по физико-химической и электрохимической обработке навозосодержащих стоков.
Физико-химический метод очистки навозосодержащих сточных вод изучен нами на свинокомплексе производительностью 54 тыс. голов в год, электрохимический — на свинокомплексах производительностью 24 и 108 тыс. голов в год.
В основу физико-химического метода положены термическая обработка стоков в пароструйной установке и реа-гентная с помощью глинозема, раствора извести, поли-акриламида и сернокислого алюминия. По мнению сотрудников проектной организации, на пароструйной установке должна достигаться полная стерилизация стоков, в которых в последующем быстрее оседают взвешенные вещества.
Пароструйная установка рассчитана на обработку 120 м3 навозосодержащих сточных вод в 1 ч. Она состоит из решетки-дробилки, насосов первой ступени, теплообменника-генератора, трубчатого выдерживателя, насосов второй ступени, гидроэлеваторов. Обеззараживание сточных вод производится нагревом до 130 °С.
Первичные горизонтальные отстойники, принятые по типовому проекту 4-18-775/69, состояли из 2 секций. Расчетная производительность ■ их 285 м3/ч. Выпавший осадок должен подвергаться центрифугированию. По проекту после стерилизации и первичного отстаивания навозосодержа-щие стоки в количестве 1100 м3/сут с ВПК, равным 4200 мг/л, подлежали химической обработке во вторичных горизонтальных отстойниках. После этого их следовало подавать в контактные резервуары для доочистки с помощью озоновоздушной смеси с концентрацией озона до 15 мг/л. После озонирования очищенные навозосо держащие стоки подлежали сбросу в водоем.
Свинокомплекс сдан в эксплуатацию в ноябре 1978 г. без озонаторной установки на очистных сооружениях. В первые месяцы работы свинокомплекса из-за повышенного расхода воды на технологические нужды концентрация загрязнений в навозосодержащих сточных водах была в 10—11 раз ниже проектных параметров. В это время эффективность обеззараживания сточных вод в пароструйной установке достигала высоких показателей (коли-ин-декс снижался с 7 500 000 до 1000—2000). Однако в процессе прохождения стоков через 4 ступени горизонтальных отстойников (химическая обработка стоков) коли-индекс повышался до исходных значений. Эти данные подтверждают вывод И. Г. Усачевой [2] о том, что в навозосодержащих сточных водах после термической обработки бактериальное обсеменение через короткий промежуток времени возвращается к исходному уровню. При этом создаются благоприятные условия для развития патогенной микрофлоры (из-за резкого снижения численности сапрофитных бактерий, являющихся антагонистами патогенных бактерий).
По мере наращивания поголовья свиней и сокращения расхода воды на технологические цели происходило уве-
палочку и клебсиеллы, рекомендуется обязательное обеззараживание фильтрованной воды перед подачей ее населению.
Поступила 24.11.87
личение концентрации загрязнений в навозосодержащих сточных водах. В 1979 г. навозосо держащие стоки имели ХПК в I квартале 1965 мг/л, в IV — 5893 мг/л, а в I квартале 1980 г. ХПК возросло до 13 638 мг/л. ВПК за этот же период увеличилось с 1080 до 6800 мг/л и содержание взвешенных веществ — с 1476 до 14 100 мг/л.
Увеличение концентрации загрязнений (в растворенном и во взвешенном состоянии) в навозосодержащих сточных водах резко отразилось на эффективности работы пароструйной установки — она практически вышла из строя и была отключена. Происходило забивание труб твердой фракцией навозосодержащих стоков. Эффективность очистки стоков в 1978 г., когда на очистные сооружения они поступали с наименьшим содержанием органических загрязнений, составляла по взвешенным веществам 43,7%, ВПК 17,7%, ХПК 33,8%. После того как поголовье свиней на комплексе достигло проектных показателей, количество загрязнений возросло до своего наивысшего значения и была приостановлена работа пароструйной установки, навозосодержащие стоки на выходе с сооружений химической очистки имели следующие характеристики: взвешенные вещества — 1284 мг/л, ВПК — 1622 мг/л, ХПК —2467 мг/л.
Не дали положительных результатов исследования по гигиенической оценке эффективности очистки навозосодержащих сточных вод на сооружениях искусственной биологической очистки с установками электрохимической обработки.
Сооружения искусственной биологической очистки навозосодержащих стоков свинокомплекса производительностью 24 тыс. голов в год состояли из механической части (центрифуги, отстойники-осветлители) и биологической части (3 ступени аэротенков с механической аэрацией и биологический пруд). Установка электрохимической очистки навозосодержащих сточных вод была смонтирована после первичных отстойников на I ступени. Эта установка состояла из электрокоагулятора, отстойника и пеногасите-ля. Производительность электрокоагулятора составляла 6 м3 навозосодержащих стоков в 1 ч, объем отстойника
35 м3.
Электрохимический метод очистки сточных вод включает анодное окисление, катодное восстановление растворенных веществ, электрокоагуляцию и электродиализ. При этом токсичные вещества превращаются в нетоксичные (или малотоксичные). Некоторые вещества могут переходить в газообразное состояние, выпадать в нерастворимый осадок, флотироваться в виде пены, осаждаться на катодах [1].
На изученной установке в качестве электродов были использованы стальные листы.
Исследования показали, что электрохимическая обработка навозосодержащих сточных вод после отделения твердой фракции в первичных отстойниках позволила в дальнейшем очищать их на I и II ступенях практически до показателей, которые ранее достигались только после прохождения стоков через все сооружения. Так, еоли до установки электрохимической обработки после II ступени очистных сооружений навозосодержащие стоки имели взве-
Н. И. Окладников
« 4
гигиеническая оценка эффективности работы
сооружений физико-химической и электрохимической очистки навозосодержащих
сточных вод промышленных свинокомплексов
Минздрав РСФСР, Москва
