CC BY
30
МЕТАНОЛ И АЦЕТОН КАК ФАКТОРЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ
Младший научный сотрудник И. В. Назаренко Из Института общей и коммунальной гигиены АМН СССР
Метанол и ацетон находятся в сточных водах предприятий лесохимической промышленности (сухоперегонных, смолоразгонных, канифольно-терпентинных и др.), в значительных концентрациях—до нескольких граммов в 1 л. Кроме того, они встречаются также в сточных водах предприятий химико-фармацевтической, азотно-туко-вой, лакокрасочной промышленности, промышленности органической химии и др. Таким образом, их изучение должно характеризовать специфику вредного влияния на водоемы сточных вод ряда промышленных предприятий.
Для решения вопроса о допустимых концентрациях метанола и ацетона в водоемах изучалась их устойчивость в водных растворах, влияние их на органолептические свойства воды и на естественные биохимические окислительные процессы, протекающие в водоемах, а также влияние на водные организмы и водную растительность.
Метанол и ацетон, вводимые даже в больших концентрациях в воду, не изменяют ее окраски. Чистая водопроводная вода начинает приобретать слабо выраженный специфический запах при содержании от 30 до 50 мг/л метанола и от 40 до 7С мг/л ацетона (в зависимости от индивидуальной чувствительности наблюдателя). При повышении концентрации запах усиливается.
Удаление метанола и ацетона из водных растворов происходит главным образом за счет бактериального разложения и улетучивания.
При исследовании по принятой методике влияния метанола и ацетона на окислительные биохимические процессы в водоемах (БПК) установлено:
а) метанол в концентрациях до 10 г/л и ацетон до 1 г/л подвергаются в воде нормальному биохимическому окислению с поглощением из воды растворенного кислорода со скоростями, в Р/2—2 раза превышающими скорости окисления загрязнений бытовых сточных вод (более высокие концентрации не изучали);
б) по мере увеличения концентраций метанола и ацетона в воде увеличивается и количество поглощаемого ими из воды растворенного кислорода. При полном окислении 1 мг метансла поглощается от 0,85 до 1,05 мг кислорода, 1 мг ацетона — от 1,1 до 1,8 мг кислорода.
При изучении влияния метанола и ацетона на процессы нитрификации к водопроводной воде прибавляли фосфорномагниевоаммонийную соль из расчета 100 мг/л в качестве питательного вещества для нитрифицирующих микроорганизмов. Жидкость заражали очищенной сточной водой после аэротенка из расчета 10 мл/л. В отдельные порции приготовленной таким образом жидкости вводили различные количества метанола и ацетона.
В результате наблюдений установлено, что нитрифицирующие организмы более чувствительны к присутствию в воде метанола и ацетона, чем сапрофитная микрофлора. При концентрации метанола и ацетона 20 мг/л можно отметить слабо выраженную и скоропроходящую задержку нитрификации аммонийных солей в фазе перехода из аммиака в нитриты. Однако только при 100 мг/л процесс нитрификации задерживается на 10—15 суток, после чего протекает нормально.
Наблюдения показали, что метанол и ацетон (при обильной аэрации воды) не влияют на выживаемость подопытных дафний (до 500 мг/л), рыб (до 500 мг/л), роголистника (до 100 мг/л) и протококковых водорослей (до 50 мг/л).
Подводя итоги проведенным исследованиям, можно сказать, что метанол и ацетон в концентрациях до 20 мг/л не оказывают отрицательного влияния на процессы самоочищения воды, а также на развитие водных организмов и растений. В указанных концентрациях они не оказывают отрицательного влияния и на органолептические свойства воды. Несмотря на это, их сброс в водоемы со сточными водами должен быть ограничен до значительно меньших концентраций вследствие их способности при своем окислении поглощать большое количество кислорода.
В соответствии с существующими санитарными правилами спуска сточных вод в водоемы (Н 101-54) сточные воды не дочжны повышать БПК воды водоемов первой категории больше чем до 2 мг/л и водоемов второй категории до 4 мг/л. В водоемах третьей категории (не используемых для питьевых целей) сточные воды не должны понижать содержание растворенного кислорода меньше чем до 4 мг/л.
Учитывая, что 1 мг метанола при своем окислении поглощает от 0,85 до 1,05, а ацетона—от 1,1 до 1,8 мг кислорода, концентрации метанола и ацетона при условии соблюдения указанных выше норм не должны превышать: 2 мг/л в водоемах первой категории, 4 мг/л в водоемах второй категории, 10—15 мг/л в водоемах третьей категории при самых благоприятных условиях аэрации
1 Авторам следовало строить свои расчеты на скорости биохимического окисления ацетона и метанола, для чего необходимо было экспериментально определить константу (К|), характеризующую эту скорость для ацетона и метанола. К сожалению, они этого не сделали Ред.
О влиянии метанола на организм человека и животных известно, что он является ядом со слабо выраженным кумулятивным действием, оказывающим вредное воздействие на нервную систему. Патогенез метанолового отравления остается еще неясным. Возможно, что в основе патологического процесса лежит нарушение обмена веществ и в первую очередь нарушение витаминного обмена. Не вполне выяснено также и действующее начало при отравлении. Имеется предположение, что действие метанола обусловлено как целой молекулой, так и продуктами его неполного окисления — формальдегидом и муравьиной кислотой. Индивидуальная чувствительность к метанолу у человека и животных вариирует в значительных пределах. Минимальной дозой, при которой наблюдали токсическое действие при однократном приеме внутрь, было 5 г. По данным разных авторов, смертельная доза метанола для человека лежит в пределах 30—100 г при однократном приеме внутрь, однако есть указания, что метанол более токсичен при ежедневном приеме в малых дозах, чем при однократном приеме больших доз.
Ацетон, попадая в организм извие через дыхательные пути, вызывает как симптомы местного раздражения, так и общего отравления, сказывающегося в первую очередь на функциях центральной нервной системы.
Имеются указания, что длительное воздействие малых доз ацетона более опасно, чем острое воздействие его больших доз. Чувствительность к ацетону у различных животных не одинакова. При систематическом длительном введении ацетона через желудочно-кишечный тракт животных (кошек) токсическое действие наблюдалось только при ежесуточных дозах от 2 г на 1 кг веса. Имеются указания, что только при приеме ежесуточно 15—20 м'л ацетона в течение длительного промежутка времени человек ощущает признаки легкого, быстро проходящего «оглушения».
Вопрос о возможности использования воды водоемов, загрязненных метанолом и ацетоном, в качестве питьевой сводится к рассмотрению вредного влияния указанных веществ в тех концентрациях, которые не будут нарушать кислородный режим водоема. При этих условиях в организм человека с питьевой водой поступит доза метанола и ацетона, которая будет в сотни раз ниже токсической, что служит гарантией ее безвредности для организма человека.
Таким образом, при спуске метанола и ацетона в водоемы следует руководствоваться нормами ВПК и растворенного кислорода, предусмотренными Н 101-54.
Поступила 13/1У 1954 г.
-й- -й- -¿г
