Научная статья на тему 'ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДООЧИСТКИ ВОДЫ НА ВОДОПРОВОДНЫХ СООРУЖЕНИЯХ ОТ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ПРОДУКТОВ ИХ СИНТЕЗА И ГИДРОЛИЗА'

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДООЧИСТКИ ВОДЫ НА ВОДОПРОВОДНЫХ СООРУЖЕНИЯХ ОТ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ПРОДУКТОВ ИХ СИНТЕЗА И ГИДРОЛИЗА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
12
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — О.П. Иванова, Д.А. Чура, А.К. Маненко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Experiments demonstrated the qualitative and quantitative stability parameters (hydrolysis ability, reaction with active chlorine, reaction rate of the procedure course, half-life periods) for vinylphosphate (VP), pantachlorineacetophenone (PCAP), trichlorine amygdule acid (TAAC) and ricid-II under the influence of actual most significant hygienic factors. Due to the reaction rates under two different temperatures the temperature-hydrolysis rate dependence was calculated and presented as the Arrhenius equation. Ricid-II, VP and TAAC are attributed to stable substances, and PCAP to moderately stable ones. It is recommended to strengthen the protective function of water supply purification facilities by additional introduction of activated carbon absorbers and ozonization into the standard water-treatment system.

Текст научной работы на тему «ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДООЧИСТКИ ВОДЫ НА ВОДОПРОВОДНЫХ СООРУЖЕНИЯХ ОТ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ПРОДУКТОВ ИХ СИНТЕЗА И ГИДРОЛИЗА»

На основании ранжирования водоемов после реализации водоохранных мероприятий определяется уровень гигиенической эффективности.

Если в результате введения водоохранных объектов уровень загрязнения водоема (на наблюдаемом участке) становится допустимым, ущерб здоровью и санитарным условиям водопользования ликвидируется, то гигиенический эффект считается удовлетворительным.

В случаях, когда уровень загрязнения снижается до умеренного, гигиеническая эффективность оценивается как недостаточная, так как предотвращение ущерба здоровью и условиям водопользования обеспечивается лишь при специальной водоподготовке и осуществлении ряда мер, ограничивающих 1 культурно-бытовое использование водоема.

Гигиеническая эффективность оценивается как неудовлетворительная при сохранении высокого уровня загрязнения, так как в этом случае сохраняется вероятность ущерба здоровью и санитарным условиям водопользования.

Крайне неудовлетворительная гигиеническая эффективность считается тогда, когда сохраняется чрезвычайно высокий уровень загрязнения, поскольку в этом случае не устраняется и остается выраженным ущерб здоровью и условиям водопользования.

В случае, если загрязнение после внедрения водоохранных мероприятий снизилось, но качество воды водоемов по гигиенической классификации осталось на прежнем уровне (до реализации мероприятий), эффект следует считать техническим, что и отмечается при анализе санитарной ситуации.

Использование методики может быть проиллюстрировано следующим примером.

До выполнения водоохранных мероприятий на участке (створ хозяйственно-питьевого водозабора) качество воды по комплексному показателю, характеризующему органолептические свойства (\Vopr) > достигало 10, по общесанитарному режи-

му (Wop) — 8, санитарно-токсикологическому (Wc-t)—3 и эпидемиологическому (W3n)— Ю. Это соответствовало по гигиенической классификации чрезвычайно высокому уровню загрязнения по W0p и Wcp и умеренному по Wc-t и W3n.

После реализации водоохранных мероприятий на этом участке величина комплексных показателей по W0p составила 5,5, WCp — 2,5, WC_T— 1,0, W3n—10, что соответствовало уровням загрязнения по Wop чрезвычайно высокому, по WCp умеренному, по Wc-т допустимому и по W3n умеренному. Следовательно, гигиеническая эффективность лишь по Wc-т была удовлетворительной, так как обеспечивало безвредность водопользования. По Wan она была недостаточной и предотвращение ущерба здоровью могло быть гарантировано только при соблюдении определенных мер водоподготовкн. Крайне неудовлетворительная гигиеническая эффективность по органолеп-тическому показателю не ликвидировала вероятный ущерб условиям водопользования, хотя технический эффект имел место. Недостаточная эффективность по общесанитарному показателю предполагала устранение ущерба условиям водоподготовкн за счет специальной водоподготовкн.

Литература

1. Новиков 10. В., Плитман С. И., Ласточкина К■ О., Хвастунов Р. М. // Гиг. и сан. — 1983. — № 4. — С. 39.

2. Новиков Ю. В., Плитман С. И., Ласточкина К. О.. Хвастунов Р. М. //Там же. — 1984. — № II. — С. 7.

3. Методические указания по рассмотрению проектов предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами. — М., 1983.

Поступила 20.05.86

Summary. The methods to assess hygienic efficacy of water protection measures are presented. Classification and processing of the data on complex variables with account of 4 limiting adverse factors mean a principally new approach to the problem. The obtained results can be used in the preventive sanitary surveillance system to introduce amendments into water protection development programmes.

УДК 628.162

О. П. Иванова, Д. А. Чура, А. К. Маненко

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДООЧИСТКИ ВОДЫ

НА ВОДОПРОВОДНЫХ СООРУЖЕНИЯХ ОТ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ПРОДУКТОВ ИХ СИНТЕЗА И ГИДРОЛИЗА

Львовский медицинский институт

Винилфосфат (ВФ)—инсектицид отечественного производства — применяется для борьбы с грызущими вредителями растений и эктопаразитами животных: пентахлорацетофенон (ПХАФ)— полупродукт в производстве ВФ; трихлормин-дальная кислота (ТХМК) — общий для обоих веществ продукт трансформации; рицид-П (фунги-

цид) — применяется для борьбы с перикулярио-зом риса (листовой, узловатой и метельчатой формами болезни). В водоемы вещества могут попадать при сбросе промышленных стоков предприятий (ВФ, ПХАФ, ТХМК) и дренажных вод (рицид-П). Ранее нами были установлены следующие ПДК указанных веществ в воде: 0,2, 0,02

и 0,003 мг/дм3 соответственно для ВФ, ПХАФ и рицида-П [2, 6].

Изучена стабильность веществ в воде с учетом деструктирующих факторов: гидролиза, солевого эффекта, действия биофакторов, хлорирования, кипячения [4]. В опытах, проведенных в дистиллированной воде при температуре 20 и 100 °С, выявляли роль чистого гидролиза; з водопроводной дехлорированной воде, соответствующей требованиям ГОСТа 2874—82, при 20 °С оценивали роль солевого эффекта, в кондиционированной воде [3] — роль биологических факторов. Концентрации веществ в воде определяли разработанными нами для ВФ, ПХАФ, рицида-П методами хроматографии в тонком слое сорбента, для ТХМК— тем же методом, но с применением флюоресцирующего слоя. Сроки и продолжительность регистрации содержания соединений выбирали с таким расчетом, чтобы проследить снижение их концентраций не менее чем на 60—70 %. Исходные концентрации веществ были на уровне растворимости. На основании полученных данных расчетными методами [1, 3, 4, 7] определяли порядок и константу скорости реакции при каждой температуре, а также периоды полупротекания процессов, найденные при = 0,693/6. Используя значения констант при температуре 20 и 100°С, основания натуральных логарифмов (е), универсальной газовой постоянной (I?), энергии активации для данной реакции (Е), величины предэкспоненциального множителя (Л) и температуры в К (Т), зависимость скорости реакции от температуры рассчитывали по формуле (уравнение Аррениуса) й=Л-е—Е/ИТ. Показатели I'/, в водопроводной воде при 20 °С рассчитаны с целью последующего сопоставления с результатами изучения стабильности веществ в воде водоемов и данными определения стабильности соединений по устойчивости запаха и привкуса. Хлорирование воды является наиболее распространенным способом обеззараживания. В силу этого изучена способность веществ к взаимодействию с активным хлором с последующим расчетом хлорокисляемости, под которой понимают количество активного хлора, вступившего в реакцию с 1 мг или 1 молем вещества при 20 °С. Хлорокисляемость веществ выявляли обычным методом опытного хлорирования с последующим определением остаточного хлора. Растворы веществ обрабатывали 1 % хлорной известью из расчета 1 мг активного хлора на 1 мг вещества. Остаточный хлор определяли через 5, 15, 30, 60 и 120 мин контакта. Гигиеническую эффективность барьерной функции водопроводных очистных сооружений в отношении исследуемых веществ определяли согласно схеме [5]. Эффективность осветления воды контролировали по показателям цветности и прозрачности (хромово-кобальтовая шкала, шрифт Снеллена); щелочность и остаточный хлор определяли по стандартным методикам.

Экспериментальные данные позволили устано-

вить, что гидролиз веществ во всех случаях следует кинетике 1-го порядка, константы скоростей в водопроводной воде при 20°С (рассчитанные по уравнениям полученных прямых) для ВФ, ПХАФ, ТХМК, рицида-П соответственно равны 4,1-10-3, 4,4-Ю-2, 3,8-10-3 и 1,8-10~2 сут-1, периоды полупротекания процесса — 16,80, 1,58, 17,98 и 3,8 сут. При той же температуре в дистиллированной воде константы скоростей составили 2,7-Ю-3, 5,3• 10-3, 2,2- Ю-3 и 1,05-10~2 сут-1, соответствующие периоды полураспада — 25,86, 13,15,31,78 и 6,59 сут. При 100°С в дистиллированной воде константы равны 2,4-Ю-3, 3,2-10~3, 2,5-Ю-3 мин-', периоды полупротекания процесса—28,71, 21,73, 27,42 и 31,25 мин-1. Уравнения Аррениуса для гидролиза веществ в дистиллированной и дехлорированной водопроводной воде имеют следующий вид: ВФ: /г = 2,742-1010-е-86390-п/Л7' мин"1, /г = 3,656- 109-e-79141.°7/*r мин"1: ПХАФ: Ä= 1,892-Ю9-e-76941-2W мин"1, k = 8,035 • 105 • е-52860-98/*7- мин-1; ТХМК: й= 1,626-10,0-е-84333-26^Г мин~\ /г = 2,018- 109-е-77859'64'/?Г мин-1; Рицид-П: k= 1,40- 106-e_57862,58/ßr мин"1, /г=4,70-105-е-53717-91^г мин"1.

По этим уравнениям нетрудно найти все требующиеся константы скорости и периоды полураспада веществ при любой температуре без проведения дополнительных экспериментов. В кондиционированной воде при 20°С константы скоростей равны 6,6-Ю-3 (ВФ), 4,7-Ю-2 (ПХАФ), 5,4- Ю-3 (ТХМК) и 3,2- Ю-2 сут-1 (рицид-П), соответствующие периоды полупротекания процесса— 10,48, 1,46, 12,76 и 2,08 сут. Из вышеизложенного следует, что солевой состав и биофакторы ускоряют процесс распада в 1,54 и 2,45, 8,32 и 1,08, 1,77 и 2,49, 1,7 и 1,26 раза соответственно для ВФ, ПХАФ: ТХМК и рицида-П. Причем солевой состав оказывает более выраженное влияние в случае ПХАФ, чем в случае ВФ или ТХМК; биофакторы, напротив, более активны в отношении ВФ и ТХМК. При изучении косвенным методом стабильности веществ, исходные концентрации которых соответствовали интенсивности запаха и привкуса 3 и 4 баллам, были получены средние показатели по дням, позволившие рассчитать периоды полуослабления: для ВФ 5,0 сут, для ПХАФ 2,0 сут, для ТХМК 7,5 сут и для рицида-П 6,5 сут. Сравнение данных косвенного метода с полученными аналитическим методом свидетельствует, что в случае ПХАФ стабильность запаха и привкуса может, а в случае ВФ, ТХМК, рицида-П не может служить характеристикой стабильности исследуемых веществ, хотя и имеет значение в плане гигиенической оценки органолептических свойств. ВФ и ПХАФ в принятых условиях эксперимента не вступают в реакцию с активным хлором—хлорокисляемость их равна нулю. ТХМК и рицид-П взаимодействуют с ним, хлорокисляемость через 30 мин кон-

Результаты изучения эффективности очистки воды

Условия эксперимента

Концентрация, мг/дм3

Эффективность очистки, %

Цветность, град.

Прозрачность, см

Щелочность, ммоль/л

ВФ

10,1 ±0,08 7,31+0,16 0,37 ±0,03 0,10±0,02

6,6±0,5 4,5±0,2 0,7±0,05 0,01±0,0

20,0±0,4 12,5±0,2 1,4±0,2 0,1±0,02

16,8+0,6

2,30±0,25

0,34±0,05

27,63

96,3

99,01

ПХАВ

31,06 89,39 99,79

ТХМК

35,57 92,78 99,50

Рицид-П

86,31 97,98

40 5 3,2

15 20 2,6

10 20 2,4

8 20 2,4

40,0 5,0 3,2

15,0 20,0 2,6

10,0 20,0 2,4

8,0 20,0 2,4

40 5 3,2

15 20 2,6

10 20 2,4

8 20 2,4

40,0 5,0 3,2

15,0 20,0 2,6

10,0 20,0 2,4

Примечание. 1 — начальная концентрация; 2 — отстаивание + коагуляция + отстаивание -)- песчаный фильтр; 3— отстаивание + коагуляция + отстаивание -+- песчаный фильтр + уголь; 4 — отстаивание -)- коагуляция + отстаивание + + песчаный фильтр + озон.

такта соответственно равна 0,11 и 0,5 мг активного хлора на 1 мг вещества. Необходимо отметить, что хлорирование водных растворов ркци-да-Н сопровождалось появлением устойчивого интенсивного хлорфенольного запаха вследствие образования хлормеркаптана. Учитывая данные стабильности соединений, представлялось оправданным изучить эффективность водопроводных очистных сооружений в отношении ВФ, Г1ХАФ, ТХМК, рицида-П. Результаты представлены в - таблице.

Анализ данных таблицы свидетельствует о том, что содержание ВФ. ПХАФ, ТХМК и рицида-П снизилось соответственно на 27,63, 31,06, 35,5 и 86,31 %. Поэтому для усиления «барьерной» роли очистных сооружений водопровода в общепринятую схему водоподготовки мы ввели дополнительно фильтр с активированным углем (после песчаного фильтра), что повысило эффективность обезвреживания воды от ВФ до 96,30 %, от ПХАФ до 89,39 %, от ТХМК до 92,78 % и от рицида-П— до 97,98 %- Однако концентрации веществ превышали уровень установленных нормативов, что послужило основанием для изучения эффективности обезвреживания воды при озонировании и в сравнительном плане — при хлорировании. Одну порцию воды, прошедшей все этапы очистки, включая фильтры с активированным углем, обрабатывали хлорной известью, а через другую пропускали озон. Концентрации веществ контролировали через 5, 10, 15, 30 мин контакта. Установлено, что при действии хлора концентрации ВФ и ПХАФ не уменьшались, а эффективность / очистки воды от ТХМК составила 1 %, что соот-

ветствует ошибке метода и недостаточно для обезвреживания до уровня ПДК. Воду, содержащую рицид-П, не хлорировали по вышеизложенным причинам. Результаты озонирования позволили рассчитать периоды полураспада веществ, которые составили (в мин): для ВФ — 8,01, ПХАФ —3,51, ТХМК—5,91, через 15 мин контакта с озоном вещества были на уровне '/г ПДК, через 30 мин не определялись. Рицид-П не обнаруживали через 5 мин контакта с озоном.

Полученные данные свидетельствуют о необходимости введения в общепринятую схему водоочистки фильтров с активированным углем и последующего озонирования воды вместо хлорирования.

Выводы. 1. По способности к гидролизу и взаимодействию с активным хлором ВФ и ПХАФ относятся к гидролизующимся, но нехлорирую-щимся веществам (группа Б), ТХМК и ри-цид-П — гидролизирующимся и хлорирующимся (группа А); гидролиз следует кинетике 1-го порядка (экспериментальные точки укладываются на прямую в координатах ^С, I, где С — концентрация, I — время), продуктом гидролиза ВФ и ПХАФ является ТХМК.

2. Константы скорости протекания процессов при 20 и 100 °С позволили рассчитать зависимость скорости гидролиза от температуры как уравнение Аррениуса для водопроводной дехлорированной воды, которые дают возможность найти все требующиеся константы скорости и периоды полураспада веществ при любой температуре.

3. Солевой состав и биофакторы ускоряют процесс распада веществ по сравнению с таковым в

дистиллированной воде. Периоды полураспада веществ позволили отнести ВФ, ТХМК, рицид-П к стабильным, ПХАФ — к умеренно стабильным веществам.

4. Барьерная функция водопроводных очистных сооружений по отношению к указанным веществам ограничена и может быть усилена дополнительным введением фильтров с активированным углем с последующим озонированием.

5. Текущий санитарный надзор за условиями выпуска сточных вод промышленных предприятий, содержащих остаточные количества ВФ, ПХАФ, ТХМК, рицида-П, необходимо осуществлять в соответствии с «Правилами» № 1156—74, используя разработанные методы количественного определения и ориентируясь на значения их ПДК.

Литература

1. Даниэльс Ф„ Ольберти Р. Физическая химия: Пер. с англ. — М., 1978.— С. 283—339.

2. Маненко А. К-, Иванова О. П., Пастушенко Т. В. и др. // Гигиена окружающей среды. — Киев, 1979. — С. 92— 94.

3. Методические указания по разработке и научному обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов. — М., 1976.

4. Федоренко В. И.// Гиг. и сан. — 1982. — № 2. — С. 52-55.

5. Черкинский С. II. //Там же. — 1972. — № 5. — С. 45— 47.

6. Чура Д. А., Гжсгоцкий М. П., Маненко А.. К. и др.// Там же. — 1985. — № 11. — С. 75-76.

7. Эмануэль П. М„ Кнорре Д. Г. Курс химической кинетики. — М., 1962.

Поступила 20.03.86

Summary. Experiments demonstrated the qualitative and quantitative stability parameters (hydrolysis ability, reaction with active chlorine, reaction rate of the procedure course, half-life periods) for vinylphosphate (VP), pan-tachlorineacetophenone (PCAP), trichlorine amygdule acid £ (TAAC) and ricid-II under the influence of actual most significant hygienic factors. Due to the reaction rates under two different temperatures the temperature-hydrolysis rate dependence was calculated and presented as the Arrhenius equation. Ricid-II, VP and TAAC are attributed to stable substances, and PCAP to moderately stable ones. It is recommended to strengthen the protective function of water-supply purification facilities by additional introduction of activated carbon absorbers and ozonization into the standard water-treatment system.

УДК 614.35:615.478.2.014.45

Г. Н. Мельникова, О. С. Мальков, Н. А. Конорева, В. М. Цетлин

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОБНОЙ ОБСЕМЕНЕННОСТИ И ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА АСЕПТИЧЕСКИХ ПАЛАТ

ВНИИ дезинфекции и стерилизации, Москва

Одним из прогрессивных способов защиты от экзогенной инфекции больных гемобластозами, позволяющим применять современную терапию для их лечения, является организация специальных помещений или палат с повышенной кратностью воздухообмена, направленного на устранение микробов и пыли из воздуха, при соблюдении определенных микроклиматических параметров (температура, влажность, скорость потока воздуха).

Непрерывно подаваемые в изолированные палаты большие объемы воздуха предварительно проходят через централизованную систему высокоэффективных фильтров и очищаются от бактерий и пыли. Постоянное поступление свободного от микроорганизмов и пыли воздуха направлено на снижение аэрогенной инфекции и позволяет исключить использование различных химических средств для обеззараживания воздуха.

В отечественной литературе имеются единичные работы, посвященные вопросам изучения и сопоставления уровней микробной обсемененно-сти и запыленности воздуха операционных блоков с повышенной кратностью воздухообмена [1,3].

Попытка вычислить соотношение между микробной обсемененностью и запыленностью воздуха были предприняты в условиях очистки техно-

логического воздуха при биосинтезе антибиотиков [3].

Имеющиеся данные об уровне микробной об-семененности и запыленности воздуха несопоста- ¡фреймы с результатами наших исследований, что связано с различными методами оценки этих величин и качественных особенностей бактериальных фильтров воздуха [2].

Нами предпринята попытка оценить уровни микробной обсемененности и запыленности воздуха и выявить количественную зависимость между этими величинами применительно к различным условиям пребывания больных гемобластозами в изолированных асептических палатах при 300-кратном воздухообмене.

Бактериальную обсемененность воздуха изучали аспирационным методом с помощью аппарата Кротова при скорости отбора проб воздуха 26 л/мин на уровне зоны дыхания больного.

Изучение уровня микробной обсемененности воздуха проводили параллельно с оценкой его запыленности, для определения которой использовали фотоэлектрический счетчик аэрозольных частиц АЗ-5, регистрирующий содержание пылевых частиц размером от 0,5 до 10 мкм в 1 м3 воздуха.

Сопоставляли результаты замеров, проведенных в индивидуальных и общих палатах гемато-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.