CC BY
7
П. Ф. Обухов
К вопросу о нормировании содержания анилина в общественных водоемах
Из кафедры общей гигиены Молотовского медицинского института
Анилин (СвНбЫНг) представляет собой бесцветную маслянистую жидкость, быстро желтеющую на воздухе вследствие окисления, обладающую своеобразным запахом и раздражающим вкусом. Удельный вес анилина при температуре 4° 1,0342, ¡растворимость в воде (при температуре 20°) около 3,5%, температура кипения 184,3°.
Анилин широко применяется в анилинокрасочной, текстильной, фармацевтической, резиновой (как растворитель) и других отраслях промышленности. В многочисленных работах, посвященных токсикологии анилина, не имеется достаточно данных для установления предельно допустимых концентраций его в общественных водоемах. Между тем разработка этих нормативов крайне необходима.
Анилин обладает специфическим запахом.
Таблица 1
Пороговые концентрации анилина по запаху при различно« температуре раствора
Концентрация анилина (в мг/л) Интенсивность запаха анилина (в при температуре воды баллах)
5° 10° 20° 50° 70°
40 0 0 0 0 0
60 0 0 0 2 3
100 2 3 4 4 4
150 3 4 4 4 4
2С0 5 5 5 5 5
По данным наших исследователей (табл. 1), ощутимый запах анилина обнаруживается при концентрации его 50 мг/л и при температуре воды 50°.
При концентрации анилина 100 мг/л его запах в воде становится ощутимым уже при температуре 5°.,
Таким образом, пороговой концентрацией анилина по запаху следует считать 50 мг/л. Вода приобретает неприятный горьковатый привкус, начиная с концентрации анилина 100 мг/л и выше.
Анилин легко окисляется на воздухе, окраска его становится бурой от примеси образующегося так называемого черного анилина. Подобное же явление, повидимому, происходит и в воде, в результате чего изменяется цветность и прозрачность ее. Эти явления становятся заметными при концентрации анилина более 5 мг/л.
Изучение стабильности анилина в водном растворе производилось как в речной воде до и после ее отстаивания, так и при добавлении анилина к воде, которую предварительно кипятили и по охлаждении насыщали кислородом воздуха.
Количество анилина в воде определяли колориметрическим методом в присутствии гипохлорита натрия и фенола1.
1 И. М. К о р е н м а н, Анализ воздуха промышленных предприятий, М,—Л., Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1948, в. II.
Таблица 2
Стабильность анилина в воде (в мг/л)
№ опыта Исходная концентрация анилина (в мг/л) Длительность наблюдения в днях
Свойства воды 1 2 3 4 5
остаточная концентрация (в мг/л)
1 Камская (мутная) вода после дождя . .......... 1 0 0 0 0
То же............ 5 0,15 0,1 0,1 0 0
3 То же после отстоя в течние 10 дней .......... 1 0,41 0,22 0,21 0 0
4 5 0,97 0,36 0,25 0,2 0
5 То же после отстоя и кипячения ........... 1 _ 1 0,79 0,58 0,53
6 То же (стерильная вода) . . > 5 — 3 3 3 2,5
«У
С
Результаты этих исследований показали (табл. 2), что стабильность анилина зависит от свойства воды, в частности, от степени бактериального ее загрязнения.
В речной воде с большим содержанием взвешенных веществ и при исходной концентрации анилина в 1 мг/л его уже через сутки не удается обнаружить, тогда как в той же, хорошо осветленной воде после ее длительного отстаивания анилин при исходной концентрации 1 мг/л исчезает только на 4-е сутки. В стерильной воде он обнаруживается даже на 5-е сутки наблюдения в количестве более 50% от первоначальной концентрации. Ту же закономерность можно видеть и при «сходной концентрации анилина 5 мг/л.
В процессе опытов было установлено, что быстрота разрушения анилина зависит также от перемешивания воды и, следовательно, от интенсивности реаэрации ее. В воде, систематически подвергавшейся перемешиванию, анилин исчезает значительно быстрее.
Однако на основании тех же данных следует подчеркнуть, что анилин в относительно чистой воде обладает некоторой стабильностью. Поэтому в зимний период, в условиях ледостава, он, очевидно, может распространяться на значительные расстояния вниз по течению реки от места поступления его в водоем.
Таблица 3
Влияние анилина на процесс биохимического потребления кислорода
Концентрация БПК (в мг/л кислорода) при продолжительности опыта в сутках
анилина (в мг/л) >/2 I 2 3 4 6 7 8 9 10
0(контроль) 0,68 0,7 0,81 0,86 0,85 0.6 0,5 0,5 0,5 0,5
1 1,99 1,95 0,86 0,83 0,8 0,5 0,5 0,4 0,45 0,5
5 5,2 7,44 1,87 1,72 1.5 1,68 0,58 0,5 0,4 0,5
10 7,88 8,02 8,4 8,3 5,9 1,3 1,02 0,87 0,9 1,0
50 7,9 8,3 9,5 9,7 9,6 8,5 8,3 3,2 1,6 1,5
- -2—-Рш-иеяа-и ______
Г »суд Центр. ГДедиаивс!
Е,ИБ ИОТ К А Мшштеро а " тмии^Ь ^_V.
санитария,
■дасмш I
{А I
минь I
№ 9
17
Разрушение анилина в воде происходит, повидимому, за счет биохимических процессов его окисления.
Из данных табл. 3 видно, что биохимическое потребление кислорода резко увеличивается в присутствии анилина в воде: чем выше концентрация анилина, тем интенсивнее биохимическое потребление кислорода.
Так, в пробах воды с концентрацией анилина 1 мг/л биохимическое потребление кислорода приходит к уровню контроля, т. е. воды, не содержащей анилина, на 2-е сутки; при концентрации 5 мг/л — на 7-е сутки; при еще более высоких концентрациях (10 и 50 мг/л) биохимическое потребление кислорода остается в 2—3 раза выше контроля и на 10-е сутки.
В стерильной воде, как и следовало ожидать, биохимическое потребление кислорода сводится почти к нулю, что видно из табл. 4.
Таблица 4
Биохимическое потребление кислорода в нестерильной и стерильной воде, содержащей анилин
Свойства воды Концентрация анилина (в мг/л) бпк2 бпк3 бпкб
Камская несте-
рильная вода 0 0,24 0,54 0,98
То же...... 5 0,72 2,38 2,74
Камская стериль-
ная вода . . . 5 0,02 0 0,06
Интенсивное биохимическое потребление кислорода в присутствии анилина в воде дает основание предполагать, что при этих условиях может нарушиться кислородный режим.
Таблица 5
Влияние анилина на содержание; растворенного кислорода
Концентрация Содержание кислорода (в мг/л) при продолжительности опыта в сутках
анилина (в мг/л) Ч» 1 2 3 4 6 7 8 9 10
0 (контроль) 7.1 7.1 7.3 7,6 7,8 7.5 8,1 7,6 8,1 8
1 7,6 7 6,8 7.4 7.1 7 8,1 7,6 7,9 7.9
5 7,8 7.6 3.2 4,6 4.9 6,5 7,2 7.1 7,7 7.8
10 7,9 8,1 0,1 0,7 2.2 5,1 5,9 6,7 7,1 7.6
50 7,6 7,5 0,2 0.3 0,4 0.2 0,2 0.4 0.4 1,9
Экспериментальные исследования в этом отношении показали (табл. 5), что лишь при концентрации анилина 1 мг/л не отмечается заметного уменьшения растворенного в воде кислорода по сравнению с контролем. При концентрации же анилина 5 мг/л уже имеет место значительное снижение растворенного кислорода (приблизительно в 2 раза) по чравнению с контролем на 2-е сутки опыта. В следующие дни количество растворенного кислорода постепенно увеличивается и на 8—10-е сутки достигает уровня контроля.
При концентрации анилина 10—50 мг/л количество растворенного кислорода на 2-е сутки снижается еще более резко (до 0,1—0,2 мг/л) и
остается на низком уровне (особенно при концентрации анилина 50 мг/л) в течение более 10 дней.
Однако указанное явление имело место, когда вода во время всего опыта находилась в покое, и, следовательно, реаэрация была затруднена. При периодическом перемешивании воды в сосуде и при исходной концентрации анилина 1 и 5 мг/л существенной разницы в количестве растворенного кислорода мы не наблюдали.
В естественных водоемах условия, разумеется, могут быть различными. Тем не менее наши данные позволяют считать, что при определенных условиях даже 5 мг анилина в 1 л воды могут вести к нарушению кислородного режима водоема.
Таблица 6
Влияние анилина на микрофлору воды
Концентрация анилина (в мг/л) Число колоний в 1 мл исходной воды Число колоний в 1 мл воды через различные сроки после внесения анилина
6 часов 12 часов сутки 5 суток 10 суток
0 (конт-
роль) 860 935 557 550 945 1010
1 180 150 210 290 1 222 1962
5 186 170 164 104 328 1065
10 2 889 2 100 1 177 1077 858 2 584
50 419 450 470 438 407 872
Вместе с тем, по нашим данным (табл. 6), анилин в концентрациях от 1 до 50 мг/л не оказывает заметного тормозящего влияния на развитие сапрофитной микрофлоры.
Учитывая влияние анилина на органолептические свойства воды, важно было выяснить, в какой мере физико-химические процессы очистки
Таблица 7
Результаты опытов по очистке и хлорированию воды, содержащей анилин
S 4> Я 5 5 — rv 03 1 До коагуляции, фильтрации и о U '-Ч После коагуляции, фильтрации и хлорирования
Концентраи анилина пе очисткой и хлориров (в мг/л) хлорирования и ^ я г . 3 « 5 =я я X о '-v ч ч aS
н 3 С о число колоний (в мл) титр кишеч--ной палочки « Я с- S § ч * концентр ция анил1 (в мг/л) остаточн! хлор (в мг/л) запах (в балла О s о5 ч о =я я я В" X титр кишечно] палочки
1 0 (контроль) 0,5 419 720 4,3 4,3 0,59 0,59 0,3 0,425 0,17 1 0 97 13 Выше 700-То же
1 1321 4,3 0,59 0,85 0 0 — » »
5 462 4,3 0,59 3 0 0 6 9 »
2 0 (контроль) 845 0,1 1,18 — 0,27 0 15 » »
0,5 7 339 0,4 1,18 0,25 0,15 0 80 » *
1 1344 0,1 1,18 0,85 0,08 1 15 ■ »
5 750 0,1 1,18 2,5 0,04 1 190 0 »
питьевой воды, проводящиеся на современных водопроводах, могут способствовать задержанию или ликвидации анилина при попадании его в водоем в составе промышленных стоков.
Из данных табл. 7 видно, что при исходной концентрации анилина от 0,5 до 5 мг/л количество его после очистки уменьшается на 15—50%, вода, содержащая анилин, отличается значительно большей хлоропогло-щаемостью, но эффект хлорирования, судя по количеству колоний и коли-титру, не снижается. При концентрации анилина 1 и 5 мг/л и при повышенной дозе активного хлора (опыт № 2) вода приобрела своеобразный (хотя и незначительный) запах, не типичный для остаточного хлора. Последнего, как видно из табл. 7, обнаружено в данных опытах всего 0,08—0,04 мг/л.
Таким образом, очистка и обеззараживание воды, содержащей анилин, общепринятыми методами дают хороший бактериальный эффект, снижают количество анилина, но вода при повышенном содержании анилина и повышенной дозе активного хлора может приобретать неприятный запах, обусловленный, вероятно, какими-то соединениями хлора с анилином.
Результаты данных исследований не решают вопроса о предельно допустимых концентрациях анилина в водоемах в токсикологическом отношении, но они все же представляют интерес с точки зрения разработки режима спуска сточных вод анилинокрасочных предприятий.
Выводы
1. Пороговая концентрация анилина по запаху составляет 50 мг/л при температуре воды 50° и 100 мг/л при температуре воды 5°. Указанные концентрации ввиду их значительности не могут служить критерием для установления предельно допустимых концентраций анилина в общественных водоемах.
2. При концентрации анилина от 5 мг/л и выше вода приобретает желтоватую или бурую окраску, и прозрачность ее снижается.
3. Анилин отличается значительной стабильностью в относительно чистой воде, что следует учитывать при нормировании содержания его в водоемах, используемых населением для питьевых и бытовых целей.
4. Анилин в концентрациях от 1 до 50 мг/л не оказывает гибельного влияния на микрофлору воды и разрушается главным образом под влиянием биохимических процессов окисления.
5. При концентрации анилина выше 1 мг/л, особенно выше 5 мг/л, и при затрудненной реаэрации (что наблюдается в зимний период) возможно некоторое нарушение кислородного режима водоема.
6. Обычные методы очистки и хлорирования воды снижают количество анилина до 50% при исходных его концентрациях в пределах от 1 до 5 мг/л.
7. Эффективность очистки и хлорирования воды, содержащей анилин, не снижается, но наблюдается повышенное поглощение хлора. Вода, содержащая анилин, после ее хлорирования при исходной концентрации анилина от 1 мг/л и выше может приобретать посторонний запах.
# * *
