CC BY
4
performed in seven new sovkhoses it has been discovered that the atmosphrere is polluted with hydrocarbons, tetraethyl of lead and resinous substances up to a distance of 100 m and the soil is polluted to a distance of 50 m from the storfhouses with benzene.
ft ft ft
К ВОПРОСУ О САНИТАРНОЙ ОЦЕНКЕ ПОЧВЫ, ОРОШАЕМОЙ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ ХРОМ
Аспирант Г. П. Седова
Из Института общей и коммунальной гигиены имени А. Н. Сысина АМН СССР
При спуске промышленных сточных вод в водоем возникает вопрос об изучении предельно допустимых концентраций отдельных вредных ингредиентов в воде водоема. В литературе имеется большое количество работ, посвященных этим исследованиям (С. Н. Черкинский, Ф. И. Гинзбург, Е. В. Файдыш и др). В отношении же использования промышленных сточных вод для орошения сельскохозяйственных полей литературные источники ограничены, особенно по вопросу о накоплении в почве, грунтовых водах и выращиваемых растениях вредных веществ.
Увеличивающееся из года в год использование промышленных сточных вод на сельскохозяйственных полях орошения требует научного обоснования возможности использования их для этой цели.
Нами изучался вопрос об орошении почвы сточными водами тонкосуконной фабрики. Работа была проведена в лабораторных и полевых условиях.
В лабораторных опытах изучалось влияние трех- и шестивалентного хрома в количествах 0,01—0,05—0,1—0,5—1—5 мг хрома на 100 г почвы на процессы нитрификации. Контролем служила почва, в которую хром не прибавлялся. О ходе процесса нитрификации мы судили по данным убывающего количества азота аммиака и нарастающего количества азота нитратов в 100 г почвы. Опыт продолжался 40 дней, в течение которых поддерживалась одна и та же влажность почвы, т. е. 60% от полной влаго-емкости. Каждую декаду в почве опытных сосудов определяли аммиак, нитриты, нитраты. До опыта азота аммиака и азота нитратов во всех опытных сосудах было одинаковое количество.
В конце опыта, через 40 дней, в контрольной почве азот аммиака был найден в виде следов, а азот нитратов — в количестве 11,4 мг на 100 г. В почве, в которую было внесено 0,1 мг шестивалентного хрома, азот аммиака был найден в виде следов, как и в контроле, а азот нитратов только в количестве 9,8 мг на 100 г, т. е. на 14% меньше, чем в контроле. В почве, в которую было внесено 5 мг шестивалентного хрома, азота аммиака было определено 4,5 мг, а азота нитратов — 7,3 мг на 100 г, т. е. на 36% меньше, чем в контроле.
Довольно близкие количества аммиачного и нитратного азота были найдены в почве, в которую были прибавлены те же количества трехвалентного хрома.
В полевых опытах (колхоз имени С. М. Буденного) почву опытных делянок орошали бытовой сточной водой в смеси с 2—10—20—40% сточной воды красильного цеха, а также одной бытовой и одной промышленной сточной водой (из красильного цеха). Общее количество воды на одну делянку в каждый полив было одинаковым. Орошение производилось в течение одного вегетационного периода продолжительностью 5—6 месяцев.
В табл. 1 представлены результаты изучения 82 проб поливной воды.
Таблица 1
Состав поливных вод
Ингредиенты Поливная вода
речная бытовая из красильного цеха
Сумма взвешенных веществ
(в мг/л) .......... 0,6—294 40—302 2—434
Азот аммиака (в мг/л) .... 0—Следы 3—47 Следы—59
Хлориды С1' » .... 8—20 25—89 12—204
Сульфаты БО.," » .... 0—15 7—155, 7-567
Хром (общее содержание) (в мг/л) Нет 0—1,6 0,01—15
Коли-титр.......... 0,004—0,111 0,00004—0,036 0.000С4—0,111
Количество яиц гельминтов (в л) Нет 0—13 Нет
Резкие колебания состава сточной воды из красильного цеха по содержанию хрома, хлоридов, сульфатов и др. характерны для различных стадий технологического процесса. Коли-титр (0,00004) в ряде определений следует объяснить попаданием в промышленный сток хозяйственно-бытовой сточной воды. Ввиду того что в воде из красильного цеха содержание хрома резко колебалось, не представлялось возможности вносить в каждый полив определенные его концентрации. Поэтому мы ограничились объемным учетом количества промышленных стоков в поливной воде.
Отобранные в начале и в конце опыта образцы почвы из слоев 0—25 и 76—100 см были подвергнуты химическому и бактериологическому исследованиям. Для гельминтологического анализа был взят соскоб почвы 0,5 см с поверхности 625 см2 и слой 0—25 см. Исследования почвы заключались в определении влажности, форм азота (аммиак, нитриты, нитраты, органический азот), сульфатов, хрома (суммарно), количества яиц гельминтов, титра кишечной палочки, общего числа бактерий.
По приведенным в табл. 2 данным нельзя отметить существенного различия в показаниях титра кишечной палочки и санитарного числа почвы всех опытных вариантов. Опытные варианты различаются по содержанию в почве азота нитратов, наибольшие количества которого определены при орошении речной водой, меньшие — при орошении хозяйственно-бытовой сточной водой и значительно меньшие — при орошении промышленной сточной водой.
Различия опытных вариантов почвы по содержанию азота нитратов можно объяснить отрицательным влиянием на процессы нитрификации поступающего органического вещества (С. Н. Виноградский, В. Л. Оме-лянский) и тормозящим влиянием хрома.
За период вегетации в почву опытного варианта, которую поливали одной промышленной сточной водой, были внесены примерно следующие количества хрома (преимущественно шестивалентного): в почву под морковь— 160 мг/м2, в почву под помидоры — 23 мг/м2, в почву под капусту— 135 мг/м2.
Исследование опытных вариантов почвы на содержание в ней хрома показали, что во всех вариантах водорастворимый хром в почве отсутствовал, вероятно, в результате реакции хрома с органическим веществом почвы. Это находит подтверждение в работе Е. В. Файдыш, которая показала, что шестивалентный хром адсорбируется коллоидальными частицами хозяйственно-бытовой сточной воды, и в работе Ф. И. Гинзбург и Е. В. Файдыш, наблюдавших наибольшее выпадение трехвалентного хрома в виде гидроокиси при рН воды от 7,02 и не выше 9,8.
Таблица 2
Показатели загрязнения почвы, орошаемой промышленными стоками, речной и хозяйственно-бытовой сточной водой
Показатели загрязнения
Культура, засеянная на почве Полив Дата опыта коли-титр яйца гельминтов азот нитратов (МГ/Л) санитарное число
Морковь Речной водой 0,001 Нет 1,5 0,81
Бытовой » 12/1Х 1955 г. 0,001 » 1,08 0,91
Промышленными стоками 0,01 » 0,43 0,87
Помидоры Речной водой 0,001 Нет 3,66 0,92
Бытовой » ■ 29/VIII 1955 г 0,0001 э 1,36 0.9
Промышленными стоками 0,01 » 0,99 0,93
Капуста
Речной водой 1
Бытовой »
Промышленными стоками )
13/Х 1955 г.
0,001 Нет 4,03 0,93
0,001 » 1,53 0,98
0,01 » 0,22 0,9
Обнаружение хрома в слоях почвы до глубины 1 м объясняется вымыванием водорастворимого шестивалентного хрома в эти горизонты (табл. 3).
Таблица 3
Содержание хрома в почве (в мг на 100 г абсолютно сухой почвы)
Культура, засеянная на почве
Орошение
речной водой сточной водой
из красильного цеха
слои почвы (в см)
0—25 26—50 51—75 76—100 0-25 26-50 51—75 76—100
Морковь........... 1 0,25 0,25 0,5 2 1,5 1 0,5
Помидоры .......... 1 0,25 0,25 0,5 3 3,0 2 0,75
Капуста........... 2 0,25 0,25 0,5 3 2,5 1.5 0,5
Данные табл. 3 показывают, что почва опытных вариантов, которую поливали речной водой, содержала хром. Наибольшие количества его найдены в почве под капустой (2 мг/100 г), что объясняется внесением хрома со сточной водой во вневегетационный период. Орошение почвы в период вегетации промышленными стоками обусловило увеличение хрома во всех изученных слоях почвы в 2—10 раз по сравнению с почвой, орошаемой речной водой.
Описанные выше различия в содержании азота нитратов в почве опытных вариантов объясняются тем, что хром, внесенный в почву во вне-вегетационный период находился в водонерастворимой форме и поэтому не оказал отрицательного влияния на процессы нитрификации при условии полива в период вегетации речной водой. При вегетационном орошении хозяйственно-бытовой водой, содержащей примесь промышленных сточных вод, а также одной промышленной водой водорастворимый хром поливной воды оказал угнетающее влияние на образование нитратов, хотя процесс нитрификации имел место.
2 Гигиена и санитария, № 6
Г »су д. Ц^атр ¡ледмщМОМв
биб ИО^РКА
Маыстерст * Здрамм»в«.
СССР
17
Следующим этапом нашей работы явилось изучение и санитарно-гигиеническая оценка овощей (морковь, помидоры, капуста), выросших на почве, орошаемой хозяйственно-бытовой и промышленной сточной водой.
Мы в своих исследованиях, кроме обычно применяемых в санитарной практике показателей оценки овощей (обсеменение кишечной палочкой, яйцами гельминтов), изучали содержание в них хрома.
Исследованию (химическому, бактериологическому, гельминотологи-ческому) было подвергнуто по 54 образца каждого вида овощей.
Определение кишечной палочки и яиц гельминтов в почве и в смывах с овощей проводилось общепринятыми методами.
Общее содержание хрома в почве производилось по модифицированному нами методу Гиллебрандта и Ленделя, а в растениях — по методу Ленделя: навеска почвы и растений (1—2 г) после озоления (не выше 500°) сплавлялась с пиросернокислым калием. Сплав растворяли в горячей воде, удаляли железо и марганец. После обработки фильтрата персульфатом аммония хром определяли с дифенилкарбазидом колориметрически.
Результаты исследований овощей приведены в табл. 4, из которой следует, что все овощи были обсеменены кишечной палочкой, титр которой колебался от 0,0004 до 1,11, независимо от поливной воды. Низкий коли-титр объясняется тем, что исследованные овощи имели непосредственное соприкосновение с почвой и со сточной водой. Применяемая для полива речная вода также была загрязнена (коли-титр 0,004—0,111).
Яйца гельминтов в смывах с овощей не обнаружены.
Данные табл. 4 указывают, что овощи, выросшие на поливавшейся промышленными стоками почве, содержат хрома: морковь— в 10 раз, помидоры — в 3 раза, капуста — в 4 раза больше, чем овощи, выросшие при орошении почвы речной водой. Они содержат еще больше хрома по сравнению с данными А. Т. Гончарова.
Факт меньшего содержания хрома в растениях, выросших на почве с содержанием большего количества хрома, А. Т. Гончаров объясняет обнаружением хрома в связанной с органическим веществом и недоступной для растений форме.
При решении вопроса о вредности или безвредности для животного организма овощей, обогащенных хромом, мы можем исходить лишь из имеющихся литературных данных.
Установлено (Е. В. Файдыш и Ф. И. Гинзбург), что вода с содержанием шестивалентного хрома 0,1 мг/л, а трехвалентного 0,5 мг/л не оказывает вредного влияния на организм подопытных животных.
Из литературных данных известно, что в организм человека при норме потребления воды 2—3 л может поступить 0,2—0,3 мг шестивалентного и 1—1,5 мг трехвалентного хрома.
У А. Т. Гончарова мы находим указание на то, что в примерных суточных рационах, составленных проф. В. В. Милославским из обычных широко употребляемых пищевых продуктов, содержится приблизительно 100—200 р-г хрома. В этих количествах хром, возможно, необходим организму. С обычным суточным рационом человек получает 350—400 г овощей и из них около 50% приходится на морковь, помидоры, капусту, т. е.
Таблица 4
Содержание хрома в овощах (в р.г на 100 г свежего продукта)
Орошение Данные А. Т. !он-чарова
Овощи речной водой промышленными ст оками
Морковь..... Помидоры .... Капуста..... 10 3 6 103 11 26 1,72 0,51 5,05
всего 200 г. При содержании хрома в овощах с опытных делянок в моркови— 103, в помидорах— 11 и капусте — 26 ^г на 100 г свежего продукта человек получит следующие количества хрома: с морковью — 72, с помидорами — 8, с капустой — 18 иг, а всего в сутки — 98 ^г, или около 0,1 мг.
Расчетные данные показывают, что с суточным рационом в организм поступит около 0,1 мг хрома, примерно в 2—3 раза меньше, чем с водой при содержании в ней предельно допустимой концентрации 0,1 мг/л для шестивалентного и в 10—15 раз меньше, чем с водой при содержании в ней предельно допустимой концентрации трехвалентного хрома (0,5 мг/л).
Необходимо также учесть, что при поступлении в организм хрома с пищей степень опасности значительно уменьшается, поскольку в овощах хром находится в связанном состоянии, не растворимом в воде (по нашим данным), что исключает наличие ионных форм хрома, которые, как известно, обладают наиболее выраженным токсическим действием.
Проведенные опыты по обезвреживанию сточных вод шерстяной промышленности почвенным методом позволяют считать возможным использование их для орошения подзолистых супесчаных почв при условии разведения бытовой водой не менее чем в 10 раз. Общее количество поливной воды (разведенных сточных вод) не должно превышать 1000 м3/га. Эта норма рассчитана из влагоемкости почвы данного типа в условиях Московской области, из концентрации хрома в разведенной сточной воде (не более 1 мг/л) и из предельно допустимого содержания хрома в 100 г почвы (0,01 мг), которое, по нашим данным, не оказывает угнетающего влияния на процессы нитрификации.
ЛИТЕРАТУРА
Виноградский С. Н., Омелянский В. Л. Арх. биол. наук, 1899, т. 7, в. 3, стр. 233—273. — Гинзбург Ф. И., Файдыш Е. В. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 19л4, в. 2, стр. 101 —106. — Гончаров А. Г. В кн.: Сб. науч. работ Казанского мед. ин-та. Казань, 1957, в. 1, стр. 9/—103. — Файдыш Е. В. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1954, в. 2, стр. 93—100.— Черкинский С. Н. Там же, стр. 6—37.
Поступила 24/У1 1967 г.
ON THE QUESTION OF SANITARY ASSESSMENT OF SOIL IRRIGATION WITH SEWAGE CONTAINING CHROMIUM
G. P. Sedova, aspirant
The possibility of discharging waste waters containing chromium from the wool industry, has been investigated both in laboratory experiments and in the field. Consequently it has been determined that chromium (tri- and hexavalent) inhibits the processes of nitrification starting from a concentration of 0,1 mg per 100 gm of soil.
The irrigation of soil with sewage containing chromium caused a 2=10-fold increase of the content of chromium in the soil down to a depth of one meter as compared with the soil irrigated with chromium-free waste waters. It was detected that the vegetables grown on soil irrigated with sewage containing chromium had 3=10 times mo« re chromium than those grown on soil irrigated with water devoid of chromium. No water-soluble chromium has been detected in the soil and plants.
ft ft ft
