CC BY
4
к ВОПРОСУ О САНИТАРНЫХ УСЛОВИЯХ СПУСКА СТОЧНЫХ ВОД ГАЗО-СЛАНЦЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
В ВОДОЕМЫ
Кандидат медицинских наук Г. Ф. Амирханова
Из кафедры коммунальной гигиены Ленинградского санитарно-гигиенического
медицинского института
Задачей настоящей работы явилось выяснение характера и степени вредного воздействия сточных вод газо-сланцевого производства при их спуске в водоем на санитарные условия жизни и здоровье населения. В основу работы была положена методическая схема, предложенная проф. С. Н. Черкинским. Все исследования проводились на базе газосланцевого завода Ленинградской области.
Рассмотрение технологического процесса и условий образования сточных вод в производстве газа из сланца показало, что наиболее загрязненными являются сточные воды цеха камерных печей и газогенераторной станции. В этих цехах производится термическая переработка сланца; в первом с целью получения товарного газа, идущего к потребителю, во втором — низкокалорийного газа, предназначенного для обогрева камерных печей. Конденсат паров воды, выделенный из газа, вместе с водой, применяемой для охлаждения газа (путем непосредственного орошения газа водой), и носит название фенольных сточных вод.
Фенольные сточные воды газо-сланцевого производства представляют собой жидкость с выраженной окраской и резким смолистым запахом. Особенно сильным запахом обладает сточная жидкость генераторного цеха. Сточные воды богаты органическими соединениями, на долю которых из общего количества взвешенных и растворенных веществ приходится 94—98%. Количество взвешенных веществ в сточной жидкости генераторного цеха составляет 160—338 мг/л, камерного — 541,5—620 мг/л, сухого остатка — соответственно 1794—3760 и 6196—7764 мг/л. Значительную часть органических соединений составляют легко окисляющиеся вещества (окисляемость по Кубелю при кипячении 2680—14396 мг/л, на холоду— 1964—9440 мг/л). Содержание летучих фенолов в сточных водах генераторного цеха определяется в пределах 771 —1200 мг/л, камерного— 1056—1835 мг/л. Количество смол соответственно составляет 164—362 и 4855—6485 мг/л, аммиака — 353—656 мг/л в сточной жидкости генераторного цеха и 990—1086 мг/л камерного цеха. Характерным для изучаемых сточных вод является отсутствие в них микроорганизмов.
Состав неразведенной сточной жидкости генераторного цеха при стоянии ее в течение 2 суток изменяется очень мало; при тех же условиях изменения в камерной сточной жидкости довольно значительны. Интенсивность запаха в ней за указанный срок понижается вдвое, несколько уменьшается окисляемость, окраска становится темнее. Подобные изменения фенольных сточных вод происходят, как было выяснено М. И. Лапшиным, Е. С. Львовой и 3. В. Николаевой, главным образом за счет процессов конденсации фенолов с альдегидами и кетонами, а также за счет окисления фенолов. Особенно интенсивно эти процессы идут в щелочной среде. Щелочная реакция имеет место в камерной сточной жидкости в противоположность генераторной, обладающей слабо кислой реакцией.
На основании специальных исследований установлено, чго едва ощутимый запах интенсивностью в 1 балл появляется в воде при содержании в ней сточной жидкости генераторного цеха в разведении 1 : 25 000— 1 : 50 000, камерного цеха — 1 : 3 200—1 : 6 400, запах же интенсивностью в 2 балла при разведении генераторной сточной жидкости в 13 000—25 000 и камерной — при разведении в '1 600—3 200 раз.
В процессе самоочищения воды интенсивность запаха падает. Запах воды, содержащей сточную жидкость генераторного пеха в концентрации 1 : 3 ООО — 1 : 4 ООО, через 3 суток снижается до 1—2 баллов. До такой же интенсивности за 3 суток понижается запах сточной жидкости камерного цеха в разведении I : 500. При более низких степенях разведения сточных вод запах ввиду своей первоначальной высокой интенсивности еще длительное время превышает допустимую в водоемах величину (см. таблицу).
Интенсивность и стабильность запаха волы, вызываемого сточными водами газогенераторного цеха (опыт 4)
Сроки наблюдения
Разведение сточных вод Начало опыта 1 сутки 3 суток 5 с\ток 10 суток
1 : 50 1 : 100 1 : 500 1 : 1 000 1 : 2 000 I : 4 С00 5/400 5/200 5/50 5/25 5/11 4/5,5 5/200 5/100 5 25 5/11 4/5,5 2/1.5 5/100 5/50 5/11 3/2.8 2/1,5 1 5/25 5/11 4/5,5 2/1,5 1 0 4/5,5 3/2,8 1 1 0 0-
Примечание. В числителе указана интенсивность запаха в баллах, в знаменателе — интенсивность запаха в кратности разбавления до 1 балла.
В тех разведениях сточных вод, интенсивность запаха которых не превышает порога восприятия, содержание летучих фенолов составляет около 0,04 мг/л в растворах генераторного цеха сточной жидкости и 0,5 мг/л в растворах сточной жидкости камерного цеха.
Известно, что такие и намного меньше количества фенолов (до 0,001 мг/л) могут при хлорировании воды провоцировать хлорфеноль-иый запах. Тем не менее при хлорировании пороговых по запаху разведений сточных вод изучаемого производства образование хлорфенольно-го запаха обнаружено не было. По-видимому, здесь имеют значение состав фенолов, условия среды и не исключена возможность, что метод бромирования, не строго специфичный для фенолов, дает завышенное содержание их
Сточные воды изменяют также окраску воды водоемов. В соответствии с требованиями Н 101-54 по окраске необходимо разбавление сточной жидкости генераторного цеха в водоемах 1 категории в 250 раз, камерного— в 2000 раз, на участках водоемов II категории — соответственно в 120 и 1000 раз, III категории — в 60 и 500 раз.
Под влиянием сточных вод значительно возрастает окисляемость воды.
Таким образом, судя по запаху, вредные соединения фенольных сточных вод того и другого цеха в условиях разведения подвергаются распаду. Однако скорость распада такова, что даже незначительные концентрации вредных соединений сточных вод, соответствующие разбавлению в 2000—3000 раз, в течение весьма длительного времени могут оказывать свое неблагоприятное воздействие.
Сточные воды газо-сланцевого производства влияют и на кислородный режим водоемов. При разбавлении сточных вод в 100 раз количество растворенного кислорода в воде падает ниже 4 мг/л.
1 Вероятно, что столь интенсивный запах сточных вод связан не с фенолами, а с другими сопутствующими органическими соединениями сточных вод.
2-1
Результаты наблюдения за динамикой ВПК показывают, что при концентрациях сточных вод 1 : 500 и ниже величина биохимического потребления кислорода возрастает соответственно увеличению концентрации сточной жидкости. Сточные воды даже при разбавлении в 2000 раз потребляют кислорода в течение 6 сугок на 1—2,58 мг/л больше, чем в контрольной пробе (см. рисунок).
При малых разведениях сточных вод (1 : 50 и 1 : 100) значительная часть кислорода потребляется в результате быстрых процессов химического окисления еще в момент приготовления соответствующего разведения, что затрудняет наблюдение за дальнейшим ходом потребления кислорода. Роль этих процессов при больших разведениях сточных вод (в 500 раз и более) становится незначительной.
Опыты по выяснению влияния изучаемых сточных вод на водную микрофлору показали, как и следовало ожидать, что некоторое угнетение жизнедеятельности микроорганизмов оказывает из всех испытанных концентраций лишь сточная жидкость камерного цеха в разведении 1 : 50.
В результате исследований на водоемах, принимающих сточные воды газо-сланцевого завода, можно сказать, что р в естественных условиях происходят в основном такие же изменения качества воды под влиянием сточных вод, какие были выявлены в эксперименте. На одной из изученных рек (Ку-шелке), где имеет место небольшое разведение сточных вод, можно наблюдать все описанные выше стороны вредного воздействия, что вызывает резкое ограничение использования речной воды населением и тем самым неблагоприятно отражается ня санитарных условиях жизни.
Изучаемые сточные воды токсичны. Введение в желудочно-кишечный гракт кошек и белых крыс неразбавленной сточной жидкости в количестве 20 мл на 1 кг веса животного вызывает тяжелые симптомы отравления.
Токсическое действие изучаемых сточных вод, по-видимому, представляет собой сложное комбинированное действие целого ряда соединений. Основные из них (фенолы, кетоны, пиридин) способны вызывать хроническое отравление. В связи с этим были поставлены опыты с длительной затравкой животных небольшими концентрациями сточной жидкости.
В одной серии опытов изучалось токсическое действие на белых крыс концентраций 1 : 100 и 1 : 1000 генераторной и- камерной сточной жидкости. Соответствующие концентрации их в количестве 20 мл на 1 кг веса животные получали ежедневно в течение 8 месяцев. О вредном действии судили по изменению веса крыс, морфологического состава крови и на основании данных гистологического исследования органов убитых животных. Опытами было отмечено уменьшение числа эритроцитов и процентного содержания гемоглобина у животных, получавших сточную жидкость камерного цеха в разведении 1 : 100. Остальные испытанные концентрации влияния на рост животных и морфологический
-----Разведение 1500
1.1000
____ . 11000
_Контроль
Динамика БПК в присутствии сточных вод цеха камерных печей (опыт № 2).
состав крови не оказали. Не обнаружено изменения и во внутренних органах.
Во второй серии опытов изучалось вредное действие на организм белых крыс концентраций сточных вод 1 : 1000 и 1 : 10 000 более тонким методом—методом условных рефлексов. Поводом к его применению явилось то обстоятельство, что фенолы, составляющие основную часть вредных соединений сточных вод, являются преимущественно нервными ядами. В этой серии опытов была использована методика исследования условных рефлексов, вырабатываемых в камере, предложенной И. С. Александровым и М. Г. Цибиной для белых мышей. Предварительно у животных были выработаны положительные условные рефлексы на свет и звонок и установлена характерная для каждой крысы скорость угасания этих рефлексов. Распределение животных по группам, подлежащим затравке той или иной концентрацией сточных вод, производилось с учетом индивидуальных особенностей условнорефлекторной деятельности. Ежедневно в течение З'/г месяцев животные получали соответствующую воду в качестве питьевой. Об изменении условнорефлекторной деятельности животных заключение делалось по времени перебежки в ответ на положительный условный раздражитель и по скорости угасания условных рефлексов.
Исследования показали, что концентрация сточных вод как камерного, так и генераторного цехов в разбавлении 1 : 1000 четких изменений в условнорефлекторной деятельности крыс не вызывает, однако некоторые нарушения все же констатируются (изменение скорости угасания рефлексов). Разведение 1 : 10 000 той и другой воды вредного воздействия на нервную систему белых крыс не оказывает.
Говоря о вредном действии на организм изучаемых сточных вод, нельзя не упомянуть о канцерогенном действии сланцевых смол (Л. Ф. Ларионов, Н. Г. Соболева, Л. М. Шабад, О. Л. Данецкая).
В какой мере канцерогенные свойства сланцевой смолы опасны при попадании смолы в водоем, сказать трудно. Из работ Хюпера и Рушхоф-та (Ниерег, ИисЫюН) следует, что при загрязнении воды маслами, содержащими канцерогенные углеводороды, последние переходят в воду. Шимкин и соавторы (5Ь;шк1п, Кое, ЕесИте^ег) также доказали, что вода, загрязненная продуктами перегонки нефти, содержащими канцерогенные вещества, приобретает канцерогенные свойства для некоторых животных, кумулирующих эти вещества. В настоящее время мы не располагаем данными, которые могли бы нас ориентировать в действительной опасности для человека воды, содержащей какие-то количества сланцевой смолы. Однако данные, приведенные в литературе, безусловно указывают на то, что этот вопрос представляет интерес и в дальнейшем должен быть изучен.
Выводы
1. Наиболее вредным свойством сточной жидкости генераторного цеха газо-сланцевого производства является способность ее изменять запах воды водоемов. Сточная жидкость придает воде едва ощутимый запах в 1 балл при разведении 1:25 000—1:50 000. Концентрации генераторной сточной жидкости, неощутимые на запах, могут считаться безвредными во всех остальных отношениях. Поэтому запах должен быть лимитирующим показателем при спуске этих вод в водоемы.
2. Сточная жидкость камерного цеха также обладает запахом значительной интенсивности. Для снижения его до 1 балла необходимо разбавление в 3200—6400 раз. Однако величина запаха для сточной жидкости камерного цеха не может служить лимитирующим показателем при спуске в водоем, так как пороговые концентрации камерной воды по запаху, окраске, БПКз и токсическому действию очень близки.
ЛИТЕ РАТУРА
Александров И. С., Цибика М. Г. В кн.: Материалы по токсикологии сланцег.ых продуктов. Л., 1947, стр. 48—53.—-Л а р и о н о в Л. Ф., С о б о л е в а Н. Г., Шабад Л. М., Вестн. рентгенол. и радиол., 1934, т. 13, в. 1—2, стр. 131—143.— Hueper w. С., Ruchhoft С. С. Arch. Ind. Hyg. а. Оссуо. Med., 1954, v. 9, p. 488—495. — S h i ш k i п M. В., Кое В. К., Zecmeister L. Science. 1951, v. 113, p. 650—651.
Поступила 11/X 1956 г
CONCERNING THE SANITARY REQUIREMENTS FOR DISCHARGE OF SEWAGE FROM THE GAS-SCHIST INDUSTRY INTO WATERCOURSES
G. F. Amirkhanova, candidate of medical sciences
The author has investigated the composition of waste waters from the gas-schist plant and their possible effect on the sanitary condition of life and health through pollution of watercourses. Experimentally it has been determined how these waste waters effect the smell, the taste, the physical properties of water and its oxygen regime. W.th sanitary-toxicologic investigations the author has established the level of dilution of waste waters at which no harmful effect is produced. These investigations were based on changes in weight of the experimental and control animals, changes of the blood picture and histological structure of tissues. One group of experiments was carried out by testing conditioned reflexes. On summing up of all the data obtained, it has been proved that the degree of harmfulness cf the gas-schist waste waters may be determined by the change of smell, taste and physical properties of water. In order to avoid any oi these undesirable changes it is necessary to obtain a dilution of 1 : 25 000—1 : 50 000.
-Ar тйг -й-
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЭРОЗОЛЕЙ РАДИЯ В ПРИСУТСТВИИ ДРУГИХ а-АКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ
Кандидат медицинских наук О. С. Андреева, кандидат технических наук Е. Е. Ковалев
Широкое применение радиоактивных веществ и, в частности, радия в различных отраслях промышленности, в биологии и медицине выдвигает необходимость строгого санитарно-гигиенического контроля воздушной среды помещений.
Особенно велика возможность проникновения радия внутрь организма работающих при таких процессах,как приготовление светящихся со ставов для приборов, изготовление радий-бериллиевых источников нейтронов, переработка радиоактивных руд, приготовление радиевых препаратов и пр.
Опасность попадания радия в организм и накопления его в нем даже в чрезвычайно малых количествах, измеряемых десятыми долями микрограмма, давно установлена. Из литературы хорошо известны тяжелые случаи хронического отравления радием, нередко со смертельными исходами у лиц, связанных с приготовлением и использованием радиевых препаратов. Поэтому большое значение имеет разработка надежных методов определения в воздухе аэрозолей радия.
Определение содержания в воздухе аэрозолей радия является сложной задачей. Во-первых, в настоящее время в качестве предельно допустимой концентрации аэрозолей радия установлена величина 1 ■ Ю-14 кюри/л, что соответствует 22 распадам в минуту на 1 м3 воздуха. Измерение такой малой концентрации представляет определенные трудности. Во-вторых, особую сложность представляет измерение концентрации а-активных аэрозолей радия в воздухе в присутствии других а-активных аэрозолей.
