CC BY
4
Из практики
УДК 614.71: |543.272.7+543.272.61
В. М. Пожидаев, Л. А. Елистратова, Л. И. Генералова, Ю. А. Ленская (Новокуйбышевск)
К ВОПРОСУ О ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ УГЛЕРОДА И УГЛЕВОДОРОДОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НА ТИТРОМЕТРИЧЕСКИХ ГАЗОАНАЛИЗАТОРАХ
Одними из основных загрязнителей атмосферного воздуха городов являются окись углерода и углеводороды, поэтому контроль за их содержанием осуществляется практически во всех лабораториях санитарного надзора. Для этой цели особенно широко применяются титрометрнче-ские газоанализаторы ТГ-5 и СВ-7633-М. Однако в последнее время рядом исследователей высказаны существенные претензии к точности указанных приборов. Например, Н. Ш. Вольберг и И. И. Почина отмечают, что из-за малой мощности поглотительной системы газоанализаторов этого типа невозможно точное определение содержания окиси углерода в присутствии газообразных углеводородов. Кроме того, даже в отсутствие последних определение ее желательно проводить при концентрации не ниже 10 мг/м3 (ПДК 1 мг/м3). В связи с этим нами проведено определение содержания окиси углерода и пропана в стандартных газовых смесях на трех произвольно выбранных газоанализаторах этого типа.
Для анализа стандартные газовые смеси закачивали в стеклянные газовые пипетки на 500—600 мл. Определение проводили на двух приборах ТГ-5 и одном СВ-7633-М (конструкции этих газоанализаторов принципиально не различаются). Результаты определений приведены в таблице. Из таблицы видны значительные отклонения измеренных величин от истинного содержания ингриднентов в контрольном образце и неудовлетворительная воспроизводимость результатов. Это, видимо, обусловлено рядом причин. Несомненно, большой вклад вносят так называемые случайные ошибки: колебание температуры платиновой спирали в течение времени определения, что связано с изменением напряжения во внешней электросети, изменение титра за счет поглощения углекислого газа из воздуха при хранении растворов, неточности отсчета объемов титран-тов и порога изменения цветности. Следует отметить, что во всех случаях средняя концентрация окиси углерода не-
Результаты определения содержания окиси углерода и пропана (в мг/м3) в стандартных смесях на газоанализаторах ТГ-5 и СВ-7633 М
Окись углерода Пропан тг 5' тг -5" СВ-7633-М
окись углерода пропан окись углерода пропан окись углерода пропан
20,6 27,8 35 3 24 1 25 7
49 1 15 1 18 7
33 4 19 2 36 8
32 3 19 8 42 27
34 3 34 6 18 10
32 3 30 2 39 10
10 7 26 3 32 5
28 7 26 7 25 11
23 4 22 5 29 3
17,8 14,7 23 5 91 2 31 7
19 6 24 5 22 4
27 8 17 5 17 5
сколько выше, чем искомой стандартной смеси, в то время как средняя концентрация углеводородов, наоборот, заметно ниже. Это может происходить вследствие неполного улавливания пропана, содержащегося в пробе, при определении содержания окиси углерода.
С целью экспериментального подтверждения указанного факта проведено определение содержания окиси углерода в стандартной смеси с использованием дополнительного поглотителя, который представлял собой V-образную стеклянную трубку длиной 150 мм и внутренним диаметром 4 мм. В качестве сорбента использовали полисорб-1 (фракция 0,25—0,50 мм).
В полученных данных можно уловить заметное изменение соотношения средних результатов о!>ределений содержания окиси углерода и пропана соответственно до 24,6 и 17,8 мг/м3(ТГ-51), 21,8 и 13,8 мг/м3 (ТГ-5г) в сторону увеличения концентрации последнего, что позволяет сделать вывод о неудовлетворительном выборе адсорбентов для поглощения углеводородов (особенно легких парафиновых углеводородов Ci — С3).
В таблице обращает на себя внимание то, что сумма концентрации окиси углерода и пропана практически во всех определениях заметно ниже истинного суммарного содержания этих ингредиентов в анализируемой искусственной смеси. Это, видимо, происходит вследствие неполноты сожжения окиси углерода и пропана на платиновой спирали приборов. Интересно, что практически во всех газоанализаторах ТГ-5 уже после проведения нескольких анализов на внутренних поверхностях колонки сожжения появляется темный налет сажи. Образовавшаяся сажа далее служит катализатором побочных реакций, ведущих к образованию субоксидов углерода (Сз02, С502, Ci209), что также может занижать результаты определений.
Для оценки величины возможного проскока окиси углерода и пропана мы измерили содержание этих ингредиентов в анализируемом воздухе после фильтро-поглотите-лей и колонок сожжения на газоанализаторах ТГ-5 и СВ-7633-М. Определения проводили газохроматографиче-ским методом. Для анализа количества пропана использовали метровую колонку, заполненную хроматоном N-AW-HMDS (фракция 0,16—0,20 мм) с 20 % трипропионитри-ламина. Условия: газ-носитель — гелий, скорость 25 мл/мин, температура термостата колонок 80 °С, детектор — пламенно-ионизационный. Содержание окиси углерода устанавливали путем предварительного концентрирования с использованием серебросодержащей формы цеолита NaJ и последующей десорбции поглощенной окнен углерода (при 250—280 °С) в хроматографическую колонку (О. С. Банах и соавт.). Установлено, что при измерении окиси углерода (20,6 мг/м3) и пропана (27,8 мг/м3) в стандартной смеси на тнтрометрических газоанализаторах проскок может достигать 2,3—5,8 мг/м3 (для пропана) и 1,8—7,9 мг/м5 (для окнеи углерода). Интересно, что проскоковые концентрации после газоанализатора ТГ-5 2,9—5,8 мг/м3 (для пропана) н 4,9—7,9 мг/м3 (для окиси углерода) заметно выше, чем после СВ-7633-М — соответственно 2,3—2,8 и 1,8—2,1 мг/м3. Это объясняется тем, что на приборах типа СВ-7633-М установлена спираль вдвое большей длины, чем па ТГ-5; кроме того, конструкция прибора предусматривает и подачу большего электрического тока, а это
закономерно приводит к большей раскаленности спирали и более полному сгоранию определяемых ингредиентов.
Таким образом, результаты исследования показали, что использование титрометрических газоанализаторов типа ТГ-5 и СВ-7633-М при санитарном контроле загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода и углеводородами приводит к значительному искажению результатов определений, главным образом из-за неудовлетворительной работы поглотительной системы и колонок сожжения приборов.
Литература. Ьанах О. С. н др. — Гиг. и сан., 1978, № II, с. 75—78.
Вольберг Н. Ш., Почина И. И. — В кн.: Методы определения газообразных загрязнений в атмосфере. М., 1979, с. 24—39.
Методические указания на газохроматографнческое определение суммарного содержания парафиновых углеводородов С|— Сю и ароматических углеводородов в воздухе. М„ 1981.
Поступила 09.02.82
*
УДК 614.777:86". Ч
Г. Д. Минин
ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В РАЙОНАХ С РАЗВИТОЙ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ
МЕРОПРИЯТИЙ
Республиканская санэпидстанция Башкирской АССР, Уфа
Ввод в действие новых нефтяных месторождений, привлечение к ним больших трудовых ресурсов требуют неотложного решения вопросов, связанных с оптимизацией условий водопользования населения. В то же время важнейшая роль подземных и поверхностных вод в водоснабжении населения Башкирской АССР определяет необходимость их надежной охраны от загрязнения.
Башкирия занимает одно из ведущих мест в стране по нефтедобыче, для которой требуются значительный водоот-бор и огромный объем сточных вод, сбрасываемых в глубокие подземные горизонты.
Нами проведены специальные исследования по санитарно-гигиенической оценке различных возможных источников загрязнения подземных и поверхностных вод, технологических процессов по интенсификации нефтедобычи, а также обоснованы и разработаны гигиенические рекомендации по предупреждению и уменьшению загрязнения водных ресурсов с целью охраны здоровья проживающего в нефтеносных районах населения.
Объектами наших натурных исследований являлись Предприятия объединения «Башнефть», на территории деятельности которых расположены старейшие, наиболее разработанные нефтяные месторождения республики с передовой технологией, наибольшим количеством стоков, скважин, установок по подготовке нефти и др.
Современный технологический процесс нефтедобычи состоит из ряда последовательных производственных этапов: бурения и освоения скважин, добычи, сбора, подготовки и транспортировки нефти, газа и воды, ремонтных работ на скважинах, закачки сточных вод в нагнетательные и поглощающие скважины и др.
Анализ и обобщение полученного материала длительных наблюдений показали, что общая санитарная ситуация на нефтепромыслах Башкирии определяется сбросом в глубокие подземные горизонты значительного количества высо-козагрязнеиных сточных вод.
Спосбы очистки и сброса сточных вод на промыслах с течением времени претерпели большие изменения. В настоящее время очистка сточных вод на предприятиях объединения «Башнефть» проводится упрощенным методом — путем механического отстоя в металлических резервуарах, практически исключивших фильтрацию стоков в водоносные горизонты, что имело место при подготовке стоков в земляных амбарах и прудах-накопителях.
Современная технология разработки нефтяных месторождений обусловливает постоянное повышение обводненности нефти, которое происходит параллельно с увеличением объема закачки пресных и сточных вод в нефтяные пласты. Одновременно возрастает общее количество сточных вод на неефтепромыслах. По сравнению с 1965 г. в
1981 г. число стоков на нефтепромыслах республики увеличилось более чем в 6 раз.
Систематические наблюдения показали, что степень загрязнения нефтепромысловых стоков по территории республики изменяется в широких пределах и после прохождения сооружений механической очистки характеризуется высоким содержанием нефтепродуктов, железа, поверхностно-активных веществ, сухого остатка, хлоридов, солей кальция и магния, отличается чрезвычайно неудовлетворительными органолептнческими свойствами. Пороговое разведение по запаху 4620—6000 раз. Концентрация хлоридов достигала 126 г/л, сухого остатка — 195 г/л, нефтепродуктов — 85 мг/л, общего железа — 32 мг/л, азота аммиака — 110 мг/л. Стоки имели высокие показатели БПК5 (до 730 мг/л).
Большая загрязненность стоков нефтепромыслов не позволяет отводить их в водоемы даже после очистки. Поэтому сточные воды после механической очистки используют в системе заводнения месторождений нефти, а в исключительных случаях сбрасывают в глубокие поглощающие подземные горизонты.
При саннтарио-топографическом обследовании нефтепромыслов нами установлено, что в нефтегазодобывающих управлениях длительное время существовали выпуски сточных вод в различные земляные амбары, пруды-накопители, в отдельных случаях — в карстовые воронки. Сбрасываемые стоки оказали значительное отрицательное влияние на санитарное состояние подземных вод в отдельных районах промыслов. Загрязнение водоисточников на нефтепромыслах вызвано аварийными проливами, сбросом и утечкой сточных вод, нефти при повреждениях резервуаров, водоводов сточных вод, арматуры скважин, замерных установок, канализационных насосных станций и других производственных объектов.
Материалы исследований источников загрязнения, изучения их влияния на санитарное состояние подземных вод населенных пунктов и связанное с этим водопользование и бытовые условия жизни населения послужили основанием для разработки и осуществления комплекса конкретных оздоровительных мероприятий, которые были рекомендованы поэтапно в процессе проведения данной работы. Ускорено осуществление мероприятий по резкому уменьшению потребления грунтовой и речной воды при "нефтедобыче путем максимального использования для поддержания пластового давления (ПД) в нефтяных пластах нефтепромысловых стоков. На нефтепромыслах Башкирии впервые в отрасли осуществлен замкнутый цикл водоснабжения — 90 % сточных вод используются для заводнения нефтяных пластов. При этом одновременно на многих промыслах исключен нерациональный и небезопасный для под-
