CC BY
5
Таблица 2
Результаты оценки эффективности обеззараживания осадков сточных вод при различных технологиях обработки
Эффект
Способ обработки Условия обработки обеззара-
живания
Кондиционирование осадков коагулянтами и последующее механическое обезвоживание на фильтр-прессах, вакуум-фильтрах, центрифугах (с использованием негашеной извести)
Аэробная стабилизация, пастеризация, механическое обезвоживание
Термообработка в реакторах под давлением, механическсе обезвоживание
Облучение потоком электронов (ускоренных), механическсе обезвоживание
Компостирование
П р и м с ч а и и е. + стабильный, — нестабильный.
Количество вносимой извести, % от сухого вещества осадка: до 10
свыше 10 +
Температура и экспозиция теплового воздействия:
до 70 °С 20 мин —
70 °С и более 20 мин +
Температура воздействия от 110 до !80°С +
Мощность дозы, дк/кг: до МО4
более Ы04 +
Условия компостирования:
без наполнителя —
с наполнителем и выдерживанием от 1 до 3 мес +
осадков сточных вод, отобранных с иловых площадок городских очистных сооружений.
Из технологий, относящихся к варианту I, санитарно-гигиеническим требованиям отвечает, по жалуй, только вариант с использованием термофильного анаэробного сбраживания. Однако, как ранее нами отмечалось, данный способ не получил широкого распространения.
Значительно более предпочтительными в санитарно-гигиеническом отношении следует считать технологии, основанные на механическом обеззараживании осадков. При их использовании, как видно из критериальной оценки, качество получаемого из осадков удобрения будет гарантировано при условии соблюдения оптимальных технологических режимов их обработки. Однако медленное внедрение этих прогрессивных технологий существенно тормозит радикальный пересмотр си-
стемы сельскохозяйственной утилизации осадков сточных вод.
В табл. 2 приводятся результаты изучения эффективности обеззараживания осадков сточных вод при различных режимах их обработки на очистных сооружениях.
Таким образом, в сложившейся ситуации компостирование осадков на данном этапе может расцениваться едва ли не единственным вариантом решения проблемы эпидемической безопасности осадков сточных вод, используемых в качестве удобрения. Надежность этого метода в сочетании с наличием новых систем механизированного компостирования осадков сточных вод (созданных по заданию ГКНТ СССР) предопределяет наибольшую перспективность внедрения его в ближайший период.
Поступила 10.05.90
© М. Ф. МИХАИЛУЦ, 1991 УДК 614.77:66[:614.78
М. Ф. Михайлуц
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗОН ГОРОДА ПРИ МНОГОЛЕТНЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Кемеровский медицинский институт
Химические предприятия вследствие образования неутилизируемых промышленных- отходов [2, 4] и атмосферных выбросов [1] являются источниками загрязнения почвы. Специфика ее контаминации по сравнению с другими сферами окружающей среды заключается в том, что в самой почве значительно ограничено разбавление и распространение вредных веществ от мест поступления. В то же время проблема гигиенической значимости многолетней эксплуатации предприятий отдельных подотраслей химической
промышленности для загрязнения почвы функциональных зон города остается недостаточно изученной.
В задачу наших исследований входила гигиеническая оценка воздействия на почву различных функциональных зон города химических производств азотной, хлорной групп и фенолформаль-дегидных пластмасс при более чем 40-летней их эксплуатации.
На трех химических объединениях, имеющих производства аммиака, азотной кислоты, ам-
миачной селитры, карбамида, капролактама, серной кислоты, хлора, хлористого водорода и хлористого цинка, фенолформальдегидных смол и пресс-порошков, изучены технологические регламенты, данные о составе и мощности атмосферных выбросов, видах, массе, составе и физико-химических свойствах образующихся неутилизи-
0 руемых твердых промышленных (ТПО) и жидких
концентрированных промышленных отходов (ЖКПО).
Содержание вредных веществ в снеге (102 пробы), почве (218 проб), ливневых стоках1 (32 пробы) [6] определяли в различных функциональных зонах города. Изучено загрязнение подземных вод (35 проб) на промышленных площадках предприятий и в их санитарно-защитных зонах.
Для характеристики цитотоксического действия аэрозоли почвы с территорий химических производств инкубировали в течение 2 ч со взвесью эритроцитов в физиологическом растворе с последующим определением дериватов гемоглобина [3].
В почве всех функциональных зон города определяли общее количество бактерий (80 проб) и выживаемость кишечной палочки модельного штамма М-17.
р Проведенные исследования показали, что техно-
логические процессы в изучаемых производствах являются высокоотходными. На 1 т готовой продукции образуется в производствах аммиака, азотной кислоты, карбамида 0,2—0,5 кг, хлористого цинка, хлора, серной кислоты 6—50 кг, фенопластов 36—127 кг неутилизируемых ТПО и ЖКПО. При сосредоточении химических предприятий в промышленных узлах ежегодно формируются значительные массы ТПО и ЖКПО.
Отходы содержат вредные вещества (фенол, формальдегид, метиловый спирт, анилин, соединения мышьяка и др.) в пределах 0,1 —18 %, они растворимы в воде и в соответствии с рекомендациями [5] могут быть в подавляющем большинстве отнесены к 3—4-му классу опасности.
р Захоронение неутилизируемых отходов на спе-
циальных отвалах в пригородной зоне создает депо токсичных веществ. Содержание фенола и метилового спирта в слое почвы 0—80 см в радиусе до 50 м от мест расположения отвалов составляло соответственно 47—52 и 3—4,1 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы, что в 13—15 раз выше, чем на других участках пригородной зоны.
Такие операции, как складирование сырья и готовой продукции, внутризаводская транспортировка их, сбор и временное хранение отходов, мойка тары, а также технологические процессы и ремонтные работы на открытых площадках с оборудованием сопровождаются просыпями и проливами продуктов и в конечном счете
1 Исследования проведены в лаборатории Кемеровского
Центра социально-гигиенической профилактики заболеваемости населения.
поступлением вредных веществ в почву. Вследствие этого почва собственных территорий химических предприятий при многолетней их эксплуатации интенсивно загрязняется токсичными соединениями. Так, в верхнем слое почвы (0—20 см) производств фенопластов содержание фенола достигало 10 500—36 600 мг/кг, формальдегида — 7350—23 600 мг/кг (контроль — санитарно-за-щитная зона — соответственно 22 и 90 мг/кг). На территории производств карбамида и аммиака концентрации аммиака составили 360—1540 мг/кг, нитратов—14—63 мг/кг (в контроле 14 и 0,3 мг/кг).
К концу зимы в снеге на территориях химических предприятий накапливается (в мг/м2) аммиака 4360—7395, нитратов 2140—2470, метилового спирта 2—23, фенола 500—612, хрома 5—9, цинка 15—27 (контроль — пригородная зона— соответственно 197, 13, 0,1, 0,3, 0,1,- 8 мг/м2).
Почва санитарно-защитной, жилых и пригородной зон загрязняется за счет выбросов химических предприятий в атмосферу. В снеге как временном депо к концу зимы, а также в почве указанных функциональных зон города накапливаются вредные вещества, содержание которых уменьшается по мере удаления от химических предприятий (табл. 1).
Установление связи между содержанием токсичных соединений (фенол, формальдегид, метиловый спирт, аммиак, диоксид азота и др.) в атмосферном воздухе и почве (г=0,59—0,82), атмосферном воздухе и снеге (г=0,80—0,94), снеге и почве (/-=0,48—0,78) в динамике длительного периода времени свидетельствуют о воздействии химических предприятий при многолетней их эксплуатации на почву всех функциональных зон города.
Ливневые стоки с территорий химических предприятий, санитарно-защитных, жилых и пригородной зон также содержат вредные вещества (табл. 2). Концентрации последних особенно велики в стоках с территорий химических предприятий и их санитарно-защитных зон. Дисперсионный анализ показал, что доля влияния загрязнений почвы на концентрацию вредных веществ в ливневых стоках составляет 47—59 %.
В подземных водах в районах размещения химических предприятий и их санитарно-защитных зон обнаруживаются загрязняющие почву фенол (0,06—0,014 мг/л), формальдегид (0,18— | 0,49 мг/л), метиловый спирт (0,22—0,35 мг/л), аммиак (1,7—4,2 мг/л). Средние концентрации фенола (0,009 мг/л) и формальдегида (0,15 мг/л) превышают предельно допустимые.
В связи с интенсивным химическим загрязнением почвы возникает вопрос о токсичности почвенных аэрозолей. Изучение их цитотоксического действия показало, что почвенная пыль территорий производства катализатора конверсии окиси углерода, карбамида, гидроксиламинсульфата, серной кислоты по сравнению с пылью загород-
3 Гигиена и санитария № 11
33
Таблица 1
Содержание вредных веществ в почве (в мг/кг) и снеге (в мг/м2) различных функциональных зон (Х±8х)
Зона Фенол Формальдегид Метиловый спирт
почва снег почва снег почва снег
Санитарно-защитная 18,! ±2,4* 419±37* 47,3±5,1* 95±7* 1,3±0,4* 12,5±0,9*
Жилая (на подветренной стороне от предприятия) 1,3±0,3* 137±18* 3,4+0,7* 18±2,3* 1,1 ±0.2* 17±2,1*
Жилая (на наветренной стороне от предприятия) 0,5±0,1 1,0±0,2* 5,5±0,8* 1,5±0,2* 0,8±0,1* 0,2±0,03*
Пригородная 0,4±0,1 0,4±0,1 1,4±0,3 0,1 ±0,02 0,5±0,1 0,1 ±0,02
Примечание. Звездочка — различия с показателем для пригородной зоны статистически достоверны (р<0,05).
Таблица 2
Диапазон колебаний концентраций вредных веществ (в мг/л) в ливневых поверхностных стоках с территорий различных
функциональных зон
Зона
Фенол
Формальдегид
Аммиак
Нитраты
Свинец
Территория химических предприятий
Санитарно-защитная
Жилая
Пригородная
0,037—0,043 0,018—0,029 0,0—0,002 0,0-0,003
0,51—0,66 0,11—0,32 0,05—0,14 0,01-0,08
19—23 11 — 17 10—14 3-7
4—8 0,6-3,2 1,7—3,1 0,4—0,6
0,03-0,04 0,06—0,12 0,09—0,11 0,01—0,04
Таблица 3
Концентрация дериватов гемоглобина (в мг%) в растворе после 2-часовой инкубации пыли почвы со взвесью эритроцитов
(М±т)
Пыль почвы с территорий производств
Число проб
Окснгемоглобнн
Мет гемоглобин
Сульфгемоглобин
Общий гемоглобин
Контроль абсолютный Контроль 2 (загородная зона) Катализатора конверсии окиси углерода Карбамида
Гндроксиламинсульфата Серной кислоты
Примечание. Звездочка — различия с контролем 2 статистически достоверны (р^0,05).
8 5,09±0,86 0,17±0,06 0,09+0,03 5,35+0,84
12 4,29±0,29 0,60+0,08 0,17+0,02 5,07±0,29
8 8,29±0,07* 0,75±0,07 0,31 ±0,02* 9,35±0,14*
4 6,24 ±0,65* 0,39±0,09 0,22±0,04 6,85+0,40*
4 8,22±0,53* 0,52±0,18 0,22±0,09 8,97+0,45*
8 5,54±0,44* 0,84+0,30 0,26+0,03* 7,41+0,52*
ной зоны (контроль) вызывает in vitro более выраженный гемолиз эритроцитов и образование таких дериватов гемоглобина, как окси- и сульфгемоглобин (табл. 3).
Загрязнение почвы, вызываемое химическими предприятиями, отрицательно сказывается на ее микрофлоре. Так, если в пригородной зоне общее количество бактерий достигало 26—32 млн/г, то в почве санитарно-защитной зоны — 11 —14 млн/г, а на территории предприятий оно уменьшалось до 2,4—5,6 млн/г.
Длительность выживания Е. coli модельного штамма М-17, внесенного в почву пригородной зоны, составила 11 —14 сут, тогда как на территории предприятий она уменьшалась до 6—9 сут.
Профилактика неблагоприятного влияния химических предприятий на почву должна быть основана на комплексном подходе, учитывающем всю сложность взаимосвязей в системах атмосферный воздух — снег — почва — подземные и поверхностные воды при многолетней эксплуатации производств.
Технико-экономические решения при формировании химических комплексов должны ограничивать концентрацию производств и предприятий в промышленном узле. Она допустима лишь при ис-
пользовании малоотходной и безотходной технологий и наличии специальных полигонов для захоронения неутилизируемых отходов. Технические, технологические и строительно-планировочные решения химических предприятий призваны обеспечивать защиту почвы собственных территорий при складировании, внутризаводской транспортировке сырья и готовой продукции, сборе и временном хранении отходов, подготовке тары, ведении процессов и ремонтных работ на открытых площадках с оборудованием. Для защиты почвы санитарно-защитной, жилых и пригородной зон целесообразно устанавливать величины предельно допустимых выбросов в атмосферу, одновременно обеспечивающие содержание вредных веществ на уровнях не выше ПДК как в атмосферном воздухе, так и в почве.
В связи с опасностью загрязнения открытых водоемов поверхностным стоком с территорий химических предприятий и санитарно-защитных зон необходимо принимать меры по обязательной очистке его на очистных сооружениях. Ограничение образования почвенных аэрозолей в районах размещения химических предприятий возможно за счет травяного покрытия свободных территорий.
Выводы. 1. При многолетней эксплуатации сосредоточенных в промышленном узле химических производств и предприятий наблюдается загрязнение вредными веществами почвы всех функциональных зон города. При этом для каждой из них формируются свои источники, уровни и характер загрязнений.
2. Почва территорий длительно эксплуатируемых химических предприятий (азотной, хлорной групп и фенопластов) и их санитарно-за-щитных зон становится источником загрязнения поверхностных и подземных вод, образования аэрозолей с токсическими свойствами.
3. При сосредоточении химических производств и предприятий в промышленном узле уже на стадии технико-экономического обоснования должна быть разработана система профилактических мероприятий по защите почвы.
Литература
1. Гигиена окружающей среды в СССР / Под ред. Г. И. Сидоренко.— М., 1987.
2. Гончарук Е. И. Санитарная охрана почвы от загрязнения химическими веществами.— Киев, 1977.
3. Кушаковский М. С. Клинические формы повреждения гемоглобина.— М., 1959.
4. Перелыгин В. М., Павлов В. Н., Плугин В. П. и др. // Всесоюзная конф. «Актуальные проблемы охраны здоровья населения»: Тезисы докладов.— Ереван. 1987.— С. 108— 109.
5. Предельное содержание токсичных соединений в промышленных отходах, обусловливающее отнесение этих отходов к категории по токсичности (№ 31-70-84 утв. МЗ СССР и АН СССР 18.12.84).—М„ 1984.
6. Унифицированные методы анализа / Под ред Ю. Ю. Лурье.— М„ 1971,— С. 375.
Поступила 25.04.90
Summary. Long-term exploiting of chemical plants resulted in
the severe soil pollution. Thus, the contaminated soil became
the secondary source of the environmental pollution in the town
and around it.
Гигиена труда
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1991 УДК 614.895.5-07
П. В. Дубилей, Г. Г. Жиляев, Г. П. Шарнин, В. А. Качалкин, И. А. Большаков,
Б. М. Чернов
ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ
НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ В НЕЙ
Казанский химический НИИ
Возрастающее производство химических веществ, в том числе и токсичных, требует создания высокоэффективных средств индивидуальной защиты для работы с ними. Использование в этих целях защитной одежды изолирующего типа ограничено в связи с ее низкими эргономическими характеристиками и может быть рекомендовано лишь при работе с высокотоксичными соединениями. Предпочтительнее в этом отношении защитная одежда фильтрующего типа, обеспечивающая благодаря возможности теплообмена организма с окружающей средой комфортные условия работы достаточно длительное время. В сочетании с дополнительными элементами (противогаз, перчатки) такая одежда в состоянии обеспечить высокий уровень защиты при необходимой продолжительности работы.
Создание защитной одежды с удовлетворительными гигиеническими свойствами требует решения конкретных задач по оценке влияния физико-ги-гиенических свойств материалов защитной одежды и их слойности на продолжительность работы, что и является целью настоящей работы.. По-
скольку наряду с защитной одеждой на продолжительность работы влияют условия микроклимата и тяжесть физической нагрузки, исследования были ограничены определенными их параметрами, достаточно часто встречающимися на практике.
Исследования проведены в микроклиматической камере на группе испытателей-добровольцев в возрасте 22—40 лет в условиях умеренно-нагре-вающего (температура воздуха 26±1 °С, среды 30±1 °С, относительная влажность 55±5 %) и нагревающего (соответственно 40±1 °С, 46± + ГС и 20±5 %) микроклимата.
Испытатели в защитной одежде, противогазе, перчатках (с имитатором набора инструментов) выполняли дозированную физическую нагрузку средней тяжести с энерготратами 1340±80 кДж/ч, задаваемую ходьбой на тредбане в режиме: 50 мин — работа, 10 мин — относительный покой. Испытания продолжались до достижения предельного теплового состояния, критерием которого служили подъязычная температура (/„) 38,5 °С и частота сердечных сокращений (ЧСС) 170 в минуту, но не более 4 ч. Если к этому времени
3*
35
