Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ГАЛОФОРМНЫХ СОЕДИНЕНИИ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ХЛОРИРОВАНИИ ВОДЫ'

К ВОПРОСУ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ГАЛОФОРМНЫХ СОЕДИНЕНИИ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ХЛОРИРОВАНИИ ВОДЫ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
26
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Research was made to study the degree of water treatment from volatile haloform compounds (VHC) by aeration and activated carbon BAY filtration. Filtration effectiveness within the first hours of filtering was found to be 52—84 %. Water treatment from VIIC depends on aeration duration and specific air consumption; it exceeds 50 % with the air consumption being 2 m/min and with aeration duration 10 minutes.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ГАЛОФОРМНЫХ СОЕДИНЕНИИ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ХЛОРИРОВАНИИ ВОДЫ»

Участки трассы ЛЭП 500 и 750 кВ должны отводиться на расстоянии не менее 300—500 м от селитебной территории с созданием санитарно-защитных зон, размеры которых должны обеспечить предельно допустимый уровень интенсивности поля.

Следует запретить использование санитарно-защитных зон для выращивания сельскохозяйственных культур, требующих частого ухода и длительного пребывания людей в зоне воздействия электрического поля. В санитарно-защитных зонах нужно запретить работу поливальных машин с длиной выбрасываемой струи более 35—30 м и применение проводников большой протяженности (проволочные изгороди, растяжки для хмеля и винограда и др.), с которыми может контактировать население.

В местах пересечения дорог с трассами ЛЭП необходимо устанавливать дорожные знаки, запрещающие остановку транспорта в пределах са-нитарно-защитной зоны и определяющие максимальные габариты транспорта.

Между границей санитарно-защитной зоны и селитебной территорией следует размещать зону озеленения из деревьев и высокого кустарника,

поскольку они являются эффективными экранами ЭППЧ.

Перечисленные рекомендации могут быть применены в практике предупредительного и текущего санитарного надзора.

Материалы настоящих исследований использованы при разработке санитарных норм и правил по размещению сверхвысоковольтных ЛЭП и нормирования ЭППЧ в условиях населенных мест.

Литература. Асанова Т. П. и др. — В кн.: Ленинградский НИИ гигиены труда и профзаболеваний. Науч. сессия. Материалы. Л., 1963, с. 53—54. Войнар А. И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М., 1960, с. 23—49. Лазаревич В. Г. Влияние электромагнитных полей на обмен веществ в организме. Львов, 1978. Сазонова Т. И. — Гиг. труда, 1971, № 2, с. 17—21.

Поступила 22.04.83

Summary. Animal and human experiments were made to study the effects of the Electric Field of 50 Hz frequency and the voltage of 1—15 kW/m in a daily 2-hour and 30-mi-nute exposure. The following maximum allowable levels of EF voltage were recommended for the populated areas: 5 kW/m in a short-term daily 2-hour exposure; 12 kW/m in a 30-minute exposure.

УДК 628.162.4.065:615.9

Г. Н. Красовский. Ю. В. Гонтарь, Ю. Г. Марченко. Н. А. Михайловский

К ВОПРОСУ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ГАЛОФОРМНЫХ СОЕДИНЕНИИ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ХЛОРИРОВАНИИ ВОДЫ

НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва; УкрКОМ-

МУННИИПРОЕКТ, Харьков

В последние годы все большее внимание привлекает проблема гигиенической оценки токсичности и опасности галоформных соединений (ГФС), образующихся при хлорировании воды (Г. Н. Красовский и соавт.). Имеются сообщения об обнаружении в воде водных источников и питьевых водах до нескольких десятков и даже сотен ГФС. Содержание их в питьевых водах, по данным различных авторов, колеблется от 0,1 до 815 мкг/л (М. Т. Дмитриев и соавт.; Nevel; Vogt и Regli, и др.). Многие из этих соединений образуются в процессе хлорирования воды с высоким исходным содержанием органических соединений и в первую очередь гумино-вых веществ.

Для некоторых ГФС (хлороформа, перхлор-этилена, бромоформа, дихлорэтана и др.) экспериментально установлено наличие мутагенной и бластомогенной активности (Ward).

В связи с этим важное значение приобретает разработка комплекса санитарно-гигиенических и технологических мероприятий, направленных на снижение концентрации или полное предотвращение образования ГФС при хлорировании воды. В литературе имеются отдельные сообще-

ния об эффективности различных методов очистки воды от ГФС. Так, по мнению Bolton, Harms и Looenga, одним из возможных путей очистки воды от ГФС, в частности от летучих ГФС (ЛГФС), является адсорбция их из воды активированным углем. В то же время низкая растворимость и высокая летучесть ЛГФС свидетельствуют о том, что одним из эффективных методов удаления их из воды может быть и аэрация (М. Р. Петрановская и соавт.; Larson и соавт.).

Целью настоящей работы являлась экспериментальная оценка эффективности очистки воды от ЛГФС с использованием активированного угля и аэрации.

Активированный уголь (порошкообразный или гранулированный) достаточно широко применяется в технологии водоподготовки с целью устранения органических веществ, обусловливающих привкусы и запахи воды. Эти органические вещества, как правило, имеют достаточно большую молекулярную массу, хорошо сорбируются углем; межрегенерационный период работы фильтров с гранулированным активированным углем (ГАУ) может составлять несколько лет.

Таблица 1

Очистка питьевой воды от ЛГФС гранулированным активированным углем БАУ

Время ра- Концентрация летучих ГФС, мкг/л Концентрация остаточного хлора. Псрманганатиая окисляемость.

мг/л мг и, на л

Ni боты

опыта фильтра.

я До после % очистки ДО после % очистки ДО после % очистки

фильтра фильтра фильтра фильтра фильтра фильтра

1 0 134 21 84 1,06 0,35 67 3,41 2,60 24

2 3 122 26 78 1.21 0,21 83 3,36 2,72 19

3 7 112 67 40 1,34 0,49 63 3,24 2,76 15

4 7,5 100 29 71 1,31 0,50 62 3,60 2,72 24

5 9,5 131 46 64 0,82 0,50 39 3,52 3,28 7

6 15 — 36 — 1,27 0,50 61 3,32 3,00 10

7 19 122 72 41 1,28 0,50 61 3,96 3,72 6

8 19,5 144 51 64 1,06 0,50 53 3,33 2,53 24

9 23 119 72 40 1,38 0,50 64 3,33 2,85 14

10 23,5 96 32 66 1,35 0,50 63 3,61 2,82 22

11 27 104 68 34 1,35 0,50 63 3,61 3,29 9

12 27,5 95 46 52 1,50 0,57 62 3,45 3,29 5

В последнее время исследователей заинтересовали бытовые фильтры для питьевой воды с загрузкой из активированного угля (Pierce и со-авт.; Tobin и соавт.). В связи с этим нами исследована возможность использования ГАУ для очистки воды от ЛГФС на отечественном бытовом фильтре «Родник». Этот фильтр с двумя слоями активированного угля: верхний слой — активированный уголь БАУ, импрегнированный серебром (500 см3), нижний — активированный уголь БАУ-МФ (1300 см3). Фильтрация осуществляется через уголь снизу вверх. Температура воды 8— 10 °С.

Концентрацию летучих органических галогенов определяли суммарно в пересчете на хлороформ по методике, разработанной нами, содержание остаточного хлора и перманганатную окисляемость — по стандартным методикам.

Степень очистки устанавливали по формуле:

F_ *вх — *вых _

~~ *вх

где хвх и дгвых — показатели соответственно на входе в фильтр и на выходе из него.

Результаты отдельных опытов представлены в табл. 1.

После проведения ряда опытов фильтр периодически отключался и вновь включался в работу через несколько часов. Вода на период остановки фильтра сливалась. В табл. 1 указано непрерывное время работы фильтра, без учета остановок. Во всех случаях вскоре после включения фильтра (опыты № 1, 2, 4, 5, 8, 10, 12) степень очистки от ЛГФС была значительно выше, чем после нескольких часов непрерывной работы (опыты № 3, 7, 9, 11). Одновременно наблюдалось общее снижение эффективности работы фильтра, и через 10 сут непрерывного функционирования степень очистки составляла 15—30%, т. е. фильтр уже практически не очищал воду от ЛГФС, тогда как степень удаления

остаточного хлора из воды была достаточно высокой и оставалась на протяжении всех экспериментов на уровне 60%- Изменение скорости фильтрования в пределах 5—7 м/ч не влияло на степень очистки от ЛГФС.

Степень очистки от остаточного хлора оставалась постоянной и составляла 50—70%, а от органических соединений (по перманганатной окисляемости) — 5—25%. что соответствует опубликованным данным (Tobin и соавт.).

Следует отметить, что относительно низкая степень извлечения ЛГФС из воды обусловлена малым временем контакта — порядка 3—5 мин, тогда как для достаточно хорошего извлечения ЛГФС требуется контакт не менее 20 мин.

Исследования показали, что гранулированный уголь марки БАУ имеет малую сорбционную емкость по отношению к низкомолекулярным хлор-органическим соединениям и в производственных условиях фильтры с ГАУ могут потребовать слишлом частой регенерации. В то же время при использовании бытовых фильтров при периодическом пропускании небольших количеств воды через фильтр это мероприятие может быть достаточно эффективным с точки зрения устранения ЛГФС из питьевой воды, так как обеспечивает 60—80 % степени очистки. При этом не требуется частая регенерация загрузки фильтров.

Одновременно резко улучшаются органолепти-ческие показатели: исчезают привкус и запах хлора благодаря значительному дехлорированию воды в фильтре.

Как уже отмечалось, мы изучали кинетику десорбции ЛГФС из водных растворов индивидуальных ГФС, а также из различных образцов сточной и питьевой воды. Опыты проводили в непроточном реакторе с подачей сжатого воздуха через дисператор. Пробы для анализа на содержание ЛГФС в объеме 10 мл отбирали пипеткой в пикнометры с притертой пробкой и за-

100

V 90

> во

у. ' 10

n SO

■50

АО

30

20

Ю

Зависимость степени удаления ЛГФС из воды от продолжительности аэрирования при удельном расходе воздуха 0,5 м»/мин (а) и 2 м'/мин (о).

По оси абсцисс — время аэрировании (в ч); по оси ординат — остаточная концентрации (в %); / — водопроводная пода; 1 — сточная очищенная вода: 3—эталонный раствор хлороформа.

тем подвергали анализу. Пробы водопроводной воды перед анализом дехлорировали добавлением 0,1 мл 0,1 н. раствора тиосульфата натрия.

На рисунке представлена зависимость остаточной концентрации ЛГФС в воде от продолжительности аэрирования при удельном расходе воздуха 0,5 и 2 м3/мин. Анализ результатов эффективности аэрирования проводили но средним данных 3 серий экспериментов. При низком расходе воздуха десорбция ЛГФС из воды происходила медленно, но уже при удельном расходе его 2 м3/мин за 10 мин удалялось более 50% суммарного содержания ЛГФС.

Сравнение кинетических кривых показывает, что существенной частью летучих голоформных веществ питьевой и сточной вод являются соединения менее летучие, чем хлороформ, что обусловливает несколько меньшую эффективность десорбции ЛГФС для этих типов воды по сравнению с эталонными растворами хлороформа.

Таким образом, проведенными исследованиями доказана достаточно высокая технологическая эффективность аэрирования и использова-

Таблица 2

Оценка гигиенической эффективности использования ГАУ ■ аэрирования как методов снижения концентраций ГФС

в воде

Соединение

Хлороформ

Тетрахлорэтилеы

Дяхлорэтилеи

о а

a

V

3 =

Я

Q

X

С я

s я х 3

£7 ^

s? ■

S « 2

* 4 2

ôâs

Ожидаемое содержание ГФС в воде, мкг/л (по данным эксперимента)

при нс-польэова нин ГАУ

при эффективности 52-84 %

30 10 0,3

160 12 1.8

76-25

5,7-1,9

0,8-0,3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

при аэрировании

при эффективности более 50 %

80 6 0,8

ния ГАУ как методов снижения концентраций ЛГФС в воде.

Однако любое технологическое решение проблемы снижения концентраций ГФС в воде призвано обеспечить достижение безопасных уровней этих соединений, т. е. обладать гигиенической эффективностью. В данной работе гигиеническую оценку эффективности аэрирования и использования ГАУ проводили путем сопоставления полученных результатов с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения ПДК некоторых ЛГФС, установленных с учетом их бластомогенной активности. Результаты оценки гигиенической эффективности представлены в табл. 2.

Как следует из данных табл. 2, применение аэрирования и ГАУ может привести к снижению концентраций ГФС практически до уровня ПДК, рекомендуемых ВОЗ, или ниже. Принимая во внимание, что эти ПДК предложены с большим запасом, учитывая бластомогенное действие ГФС, а также исходя из данных литературы, можно прийти к заключению, что оба метода обладают достаточно высокой гигиенической эффективностью, что позволяет рекомендовать их к испытанию в полупроизводственных условиях с оценкой технологической и гигиенической эффективности.

В то же время полученные результаты свидетельствуют о том, что в условиях сельского водоснабжения в тех случаях, когда население применяет индивидуальное хлорирование, по-видимому, можно рекомендовать использование бытовых угольных фильтров с целью улучшения качества воды.

Работы по оценке эффективности других возможных технологических приемов снижения содержания ГФС в питьевой воде, в частности наиболее простых и доступных, таких, как кипячение, дехлорирование, применение сильных окислителей и др., по-прежнему остаются актуальными и являются целью дальнейших исследований.

Литература. Дмитриев М. Т., Растянников Е. Г.. Волков С. А.— Водоснабжение и сан. техника, 1981, № 4, с. 5—7.

Красовский Г. Н., Михайловский Н. #., Кох Р. и др. — Гиг. окружающей среды. (Экспресс-информ.). 1981, № 2, с. 1—23.

Петрановская М. Р., Крятов И. А., Вейцер Ю. И, —Tau

же, 1979, № 10. с. 1—20. Bolton С. М. — J. Am. Water Works Ass., 1977, v. 69. p. 405.

Harms L. L.. Looenga R. W. — Ibid., p. 229.

Larson C. D., Looc T.. Symons /. M. — J. New Engl. Water-

Works Ass., 1971, v. 91, p. 260. Nevel G. L. — Ibid., 1976, v. 96. p. 315.

Pierce G. E.. Grimm I. /., Reiber E. E. — Develop, induslr.

Microbiol., 1979, v. 20, p. 455. Tobin R S., Smith D. K.. Lindsay A. — Appl. environm.

Microbiol., 1981, v. 41, p. 646. Vogt С.. Regli S — J. Am. Water Works Ass., 1981, v. 73, p. 33.

Поступила 23.05.83

Summary. Research was made to study the degree of water treatment from volatile haloform compounds (VHC) by aeration and activated carbon BAY filtration. Filtration effectiveness within the first hours of filtering was found

to be 52—84 %. Water treatment from VIIC depends on aeration duration and specific air consumption; it exceeds 50 % with the air consumption being 2 in/min. and with aeration duration 10 minutes.

УДК 628.1« 1:66|:614.777-078+574.632:57$

Л. В. Григорьева, Л. Ф. Ерусалимская. Г. И. Корчак

ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ И ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева

В настоящее время интенсивное развитие химической промышленности сопровождается синтезом разнообразных химических соединений, значительное количество которых попадает в окружающую среду, загрязняя поверхностные водоемы и оказывая различное влияние на их биоценоз. В связи с этим возникает необходимость всестороннего гигиенического изучения последствий данного процесса. Интерес представляет выяснение взаимодействия химического загрязнения с микрофлорой окружающей среды для установления особенностей поведения в данных условиях патогенных и саннтарно-пока-зательных микроорганизмов.

В последние годы среди факторов химического загрязнения особое внимание привлекают по-верхиостно-активные вещества (ПАВ) и пестициды, являющиеся новым фактором антропогенного загрязнения водоемов, с которым в процессе эволюции микроорганизмы ранее не встречались.

В водоемах поступающие ПАВ могут оказывать влияние на бактериальное, вирусное и другое загрязнение. Так, Г. А. Багдасарьян установила корреляционную связь между содержанием ПАВ в речной воде и наличием патогенной и санитарно-показательнон микрофлоры. Высокому (0,8—1 мг/л) содержанию ПАВ в воде соответствовало максимальное повышение количества микрофлоры. Отдельные ПАВ могут стимулировать размножение патогенной микрофлоры и удлинять сроки выживаемости, в частности сальмонелл (Ю. Г. Талаева и соавт.) и холерного вибриона, в воде (О. В. Осауленко и соавт.). Как указывают К- К. Врочинский и соавт., ПАВ могут влиять на миграцию пестицидов в водоемах.

Однако еще не изучено влияние комплекса таких новых ксенобиотиков, как ПАВ и пестициды, на отдельных представителей микрофлоры водоемов и особенно их биоценоз, что имеет место в окружающей среде. Недооценка этого фактора чревата неблагоприятными последствиями (денатурация окружающей среды и отрицательное влияние на здоровье людей).

В связи с этим целью данной работы являлось установление основные закономерностей

изолированного и сочетанного действия комплекса химических веществ (ПАВ и пестицидов) на санитарно-показательные и патогенные микроорганизмы водоемов.

Исследования проведены в условиях экспериментального моделирования, максимально приближенных к натурным. Действие химических веществ на микрофлору испытано изолированно и в комплексе, на отдельные микроорганизмы и их различные ассоциации в биоценозе. Комплекс химических веществ был представлен синтанолом из группы неионогенных ПАВ и бутиловый эфир 2,4-Д (2,4-Д-БЭ) — представителем хлорорганических пестицидов. Их концентрации выбраны с учетом ПДК и реально встречающихся в воде открытых водеемов в местах загрязнений. В опыты были взяты следующие индикаторные микроорганизмы, эшерихии, энтерококки, бактериофаг Т2, бделловибрионы, как показатель процессов самоочищения и сапрофитная микрофлора речной воды. Кроме того, в число импытуемых тест-микроорганизмов включены сальмонеллы как наиболее устойчивые представители патогенных энтеробактерий.

В модельных водоемах с речной водой (в 1 л) изучено поведение сапрофитной микрофлоры и представителей сапитарно-показательной и патогенной микрофлоры — в стерильной речной и морской воде. Тест-микроорганизмы вносили из расчета 100—1000 клеток или бляшкообразую-щих единиц бактериофага на 1 мл воды.

Микробиологические исследования осуществляли в момент внесения в модельные водоемы изучаемых веществ и микроорганизмов, а в дальнейшем — через 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, ЗОсут и далее ежемесячно до гибели тест-микробов или полного распада химических веществ. Контролем служила речная и морская вода, не содержащая испытанных ПАВ и пестицидов.

Действие комплекса химических веществ оценивали по изменению численности, сроков выживаемости и биологических свойств изученных микроорганизмов по сравнению с контрольным водоемом.

Определение сравнительной чувствительности различных видов микроорганизмов к химическим загрязнителям водоемов позволило выявить

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.