CC BY
42
УДК 620.197
ХИМИЧЕСКОЕ И БИОХИМИЧЕСКОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ ОЛАЗОЛ Т2П, И-61В И ИФХАН 721
© А.Г. Шубина
Ежегодное коррозионное разрушение металлоконструкций и металлоизделий повсеместно приносит ущерб экономике и влечет за собой риск экологических катастроф, а порой и непосредственно их инициирует. В частности, в Тамбовской области в 2005 г. на магистральном газопроводе в результате коррозионного растрескивания трубы произошел выброс газа, в результате чего сгорело 0,8 га леса, а материальный ущерб составил более 1 млн. руб. [1]. Наиболее часто используемое средство борьбы с коррозионными поражениями - ингибиторная защита. Номенклатура существующих ингибиторов коррозии (ИК) широка, разнообразен и спектр их действия. Однако для большинства ИК не известны предельно допустимые концентрации (ПДК) и другие токсикологические характеристики, хотя исключить их попадание в почву, атмосферу и воды различной категории водопользования практически невозможно.
В свете сказанного нами экспериментально получены и рассмотрены обобщенные токсикологические показатели водных растворов ряда ИК - химическое (ХПК) [2] и биохимическое (БПК5) [3] потребление кислорода, - поскольку указанные величины являются информативными относительно экологической опасности (безопасности) ИК, попадающих в водные объекты, их получение при правильной постановке эксперимента занимает 5 суток, а себестоимость ниже, чем при определении, например, ПДК.
Исследованы следующие ИК: ОЛАЗОЛ Т2П (ими-дазолин и амидоэтилендиамин в сольвенте), И-61 В и ИФХАН 72. Рассматривались их водные растворы в интервале концентраций 25-200 мг/л. Экспериментальное определение ХПК и БПК5 указанных ИК проводилось в соответствии с [2] и [3], полученные величины обсуждались с учетом ПДК для коммунальнобытовых вод [4]: ПДК(ХПК) = 30 мгО2/л, ПДК(БПК5) = = 6 мгО2/л.
Значения ХПК в водных растворах исследуемых ИК представлены на рис. 1а. В системе наблюдается превышение ПДК(ХПК) для коммунально-бытовых вод, за исключением композиции И-61В при С = 25 мг/л.
Для водных растворов рассматриваемых ИК характерен рост величины БПК5 с увеличением СИК (рис. 1б), причем ингибирующая композиция ИФХАН 72 характеризуется наибольшими показателями ХПК и БПК5 по
ХПК, мгОг/л
1 Работа выполнена в учебно-научной лаборатории аналитической химии в рамках реализации инновационной образовательной программы по направлению «Рациональное природопользование».
ингибитор коррозии
140
120
100
80
60
40
20
БПК5, мгО2/л
ПДК(БПК5)
-Н--М
-ДШ-.
ОЛАЗОЛ Т2П И-61В ИФХАН 72
ингибирующая композиция
Рис. 1. Величины ХПК (а) и БПК5 (б) водных растворов ИК. Сик, мг/л: 1 - 200; 2 - 100; 3 - 50; 4 - 25
0,8
0,6
1 2 3 Г~Г~Г
ОЛАЗОЛ Т2П И-61В
природа состава
ИФХАН 72
Рис. 2. Показатель А растворов ОЛАЗОЛ Т2П, И-61В и ИФХАН 72. Сик, мг/л: 1 - 200; 2 - 100; 3 - 50; 4 - 25
1
б
2
3
4
1
2
3
А
3
2
4
3
1
2
4
0,2
1
4
0
сравнению с таковыми для ОЛАЗОЛ Т2П и И-61В (рис. 1). ПДК(БПК5) соответствуют растворы И-61В при С = 25-100 мг/л.
На базе значений ХПК и БПК5 был рассчитан показатель А = БПК5/ХПК [4] (рис. 2), позволяющий оценивать способность веществ и соединений к биохимическому окислению (такая возможность существует, если А > 0,5 [4]).
Получено, что составы И-61В, ОЛАЗОЛ Т2П при СИК = 25-200 мг/л и ИФХАН 72 при СИФХАН 72 = 25, 100 и 200 мг/л не поддаются биохимическому окислению, т.к. А < 0,5 (рис. 2). В случае композиций ОЛА-ЗОЛ Т2П и ИФХАН 72 не наблюдается ожидаемого увеличения показателя А с разбавлением раствора, что, видимо, свидетельствует о подавлении жизнедеятельности микрофлоры, участвующей в процессах биохимического окисления составов ОЛАЗОЛ Т2П и ИФХАН 72.
Таким образом, на основании рассмотренных экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:
1. Из исследованных ИК нормативным требованиям для коммунально-бытовых вод удовлетворяет по
величине ХПК И-61В (С = 25 мг/л), по БПК5 - тот же состав при СИ-61В = 25-100 мг/л.
2. Композиции ОЛАЗОЛ Т2П, И-61В (С = 25-200 мг/л) и ИФХАН 72 (С = 25, 100, 200 мг/л) в течение 5 суток биохимически практически не разлагаются, что может привести к значительным затруднениям протекания процессов самоочищения водоемов в случае попадания в них указанных ИК.
ЛИТЕРАТУРА
1. Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Тамбовской области в 2005 году. Тамбов: Тамбовполиграфиздат., 2006.
2. РД 52.24.421-95. Метод. указания. Определение химического потребления кислорода в водах. Ростов н/Д, 1995.
3. РД 52.24.420-95. Метод. указания. Определение в водах биохимического потребления кислорода скляночным методом. Ростов н/Д, 1995.
4. Вигдорович В.И., Шубина А.Г., Аленкин А.В. и др. Биоэкологиче-ские технологии: интегральная токсичность (ХПК, БПК5) ряда ингибиторов коррозии // Инженерная экология. 2006. № 2. С. 40-54.
Поступила в редакцию 15 ноября 2007 г.
