CC BY
6
алюминия высокомолекулярными органическими соединениями, обычно присутствующими в речной воде. Реальная возможность этого была подтверждена II серией опытов, когда невская вода до начала экспериментальной коагуляции 2,5-оксихлоридом алюминия пропускалась через 30-сантиметровый слой однородного речного песка. После такой предварительной обработки исходная мутность воды снижалась в среднем на 81%, а цветность — ' на 52%, что свидетельствовало о значительной задержке фильтром минеральных и гуми-
новых взвесей. Как и следовало ожидать, частичное осветление речной воды с помощью свежего песчаного фильтра в определенной мере изменило и ее микробиологическую характеристику. Число особей кишечной палочки в каждом литре профильтрованной воды снизилось в среднем до 18 400, а число всех вместе взятых микроорганизмов в каждом ее миллилитре — до 670. Через 4 часа от начала экспериментальной коагуляции профильтрованной невской воды 2,5-оксихлоридом алюминия в дозе 13,6 мг/л коли-индекс ее по сравнению с исходным снизился в среднем до 2,05%, а микробное число — до 0,61%.
В I серии исследования, где осветлялась нефильтрованная речная вода, те же показатели бактериальной загрязненности снижались соответственно до 6,42+0,85 и 2,81+0,20. Несколько иной оказалась и динамика изменения концентрации алюминия в осветлявшейся воде. В I серии опытов вода через 4 часа от начала ее коагуляции содержала искомый металл примерно в концентрации 0,085 мг/л. В аналогичных опытах с профильтрованной водой содержание алюминия (также в пересчете на элементарный А1) составляло в среднем 0,34 мг/л.
Выводы
1. В опытах с использованием 2,5-оксихлорида алюминия в качестве коагулянта подтверждено, что растворимые алюминийсодержащие соединения могут не только осаждать взвешенные в воде микроорганизмы, но и лишать значительную часть их способности к росту на питательных средах.
2. При прочих равных условиях 2,5-оксихлорид алюминия в естественно-инфици-| рованной речной воде обладает более выраженными противомикробными свойствами, чем
глинозем.
3. С освобождением невской воды от гуминовых веществ и других соединений, придающих ей мутность и цветность, противобактериальное действие испытывавшегося коагулянта проявлялось активнее.
ЛИТЕРАТУРА
Бардин Ю. А., Шалашова Е. С. Водоснабж. и сан. техника, 1965, № 6, с. 27. — К л я ч к о В. А. Там же, 1962, № 7, с. 13. — Щ е п а ч е в Б. М. Там же, № 10, с. 13. — Э в е н ш т е й н 3. М. Гиг. и сан., 1968, № 10, с. 116.
Поступила 15/1V 1968 г.
УДК 914.771:628.54:668.73
МИГРАЦИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ ТЯЖЕЛОЙ ФРАКЦИИ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ СМОЛЫ В ПОЧВЕ
Проф. О. В. Перов Кафедра гигиены медицинского института (Тернополь)
В зоне переработки сырой каменноугольной смолы или применения углеводородной смеси из ее тяжелой фракции накапливаются отходы, попадающие в почву. Дальнейшая их судьба зависит от характера почвы и химических веществ, входящих в состав отходов. Чем больше в последних дегтепродуктов, тем дольше они задерживаются в почве и тем сильнее может быть их влияние; разложение углеводородного комплекса каменноугольной смолы идет очень медленно, ферментативная активность почвы подавлена. Но влияние подобных загрязнений не ограничивается поверхностью почвы. При наличии гидравлической связи с глубокими водоносными горизонтами возможна миграция углеводородов даже до артезианских вод. Описаны отдельные случаи загрязнения углеводородами подземных водоносных горизонтов (Schneider) и мест выхода в прибрежные части водоемов (Ludwig и Carter), случаи значительного снижения влагопроницаемости почвы, пропитанной углеводородами (Robeck и Cohen).
Для изучения особенностей движения в почве химических веществ, входящих в тяжелую фракцию каменноугольной смолы, и связи его с фильтрационными процессами мы поставили эксперимент в лабораторных условиях. В месте, удаленном от источников загрязнения, были вырезаны монолитные блоки почвы дерново-подзолистого типа. Сохранение почвенной структуры обеспечивалось специальными мерами. Под опытом находилось 3 монолита.
Монолит I площадью 576 см2 и высотой 112 см, блок которой включал перегнойно-аккумулятивный слой глубиной около 40 см (горизонт А0 — А2), в средней части — элювиальную подслойку толщиной 18—20 см (горизонт А2 — В) и ниже — чисто элювиальный слой толщиной 50—55 см (горизонт Е$1 — В2); монолит II с почвой горизонта Вх — В2 (элювиальный слой) того же сечения; монолит III (контрольный) с почвой, одинаковой с I монолитом.
Исходным веществом для изучения миграции продуктов, входящих в тяжулую фракцию каменноугольной смолы, являлось антраценовое масло стандартного образца (АМ). Была приготовлена 10% эмульсия на воде и произведено орошение почвы монолита I и II из расчета 7 мг чистого АМ на 1 см2 поверхности. Через сутки начато введение дистиллированной воды по установленной ранее влагоемкости с режимом, построенным применительно к естественным условиям. Периодически на всех уровнях каждой камеры отбирались пробы почвы, их экстрагировали в течение суток в н-гексане, бензоле и метаноле (соотношение почва: растворитель 1:5) и исследовали электронные спектры поглощения на спектрофотометре СФ-4А в кварцевых прямоугольных кюветах. Состав почвенных экстрактов анализировали методом тонкослойной хроматографии.
В каждом фильтрате, собранном от почвенных монолитов после орошения водой, выясняли наличие у жидкости первичной флюоресценции и на СФ-4А снимали спектр поглощения. Затем из половины фильтрата получали эфиро-щелочную вытяжку, а оставшуюся часть экстрагировали н-гексаном и бензолом. Все экстракты спектрофотометрировали и исследовали методом тонкослойной хроматографии.
Анализ позволил установить, что в слоях почвы мигрируют 3 химические группы: АМ в целом виде и вымываемые из него фенолы — крезолы (ФК) и производные нафталинового ядра, главным образом тетрагидронафтойные кислоты (НК). Указанные вещества различаются по электронным спектрам поглощения. Особенности миграции и распределение этих веществ по почвенным слоям за время исследования представлены в таблице. Можно заметить, что весь комплекс веществ, входящих в состав АМ, мигрирует по слоям аккумулятивного горизонта значительно быстрее и глубже, чем в слоях элювия горизонта В1 — В2.
Миграция в орошаемой почве антраценового масла и его водорастворимых фракций
Характер слоя и глобулина (в см)
камера I камера II
Истекшее время горизонт А0 —А, А,- -В горизонт в,-в, та горизонт В, — В, :тав льтра-
12 24 36 48 — 60 72 84 96 о»« U-&H 12 24 36
1 сутки . . . 3 суток . . . 9 ....... 20 »..... 1 месяц . . . 3 месяца . . 5 месяцев . . 10 »..... 12 »..... 15 »..... Ф ф.нк НК нк АМ, нк АМ АМ АМ АМ Ф Ф, нк Ф, нк нк НК АМ АМ АМ ф, НК Ф, НК нк нк АМ, нк Ф, НК Ф, нк Ф, нк нк Ф, НК ф, нк ф 1 1 1 1 1 1 1 II© III 1 1 1 1 1 1 1 МС Ф МС МС МС МС МС МС МС Ф, нк Ф Ф АМ АМ, Ф, нк АМ, Ф, нк АМ, НК АМ, НК АМ 1 1 1 1 1 1 1 III 1 1 1 1 1 1 1 МС МС МС ф МС МС МС МС ф ф, НК
Обозначения: Ф — фенольная групп а; МС — минеральные соли. Остальные обозначения в тексте статьи.
Таблица показывает, что миграция отдельных представителей рассматриваемых групп имеет свои особенности. Обращают на себя внимание очень медленное перемещение и длительное пребывание на небольшой глубине АМ. Этот исходный продукт за 15 месяцев сместился только до уровня слоя А2 — В (камера I), а при попадании на поверхность обнаженного горизонта В1 — В2 (камера II), что практически возможно при вскрытии аккумулятивного слоя почвы, передвижение АМ вглубь еще более замедлялось. В нашем опыте оно оказалось в пределах 24 см. Отмеченное явление объясняется физико-химическими условиями: АМ в своем составе содержит гидрофобные вещества коллоидного типа и гидрофильные, легче переходящие в раствор. Поэтому гидрофобная часть АМ вначале задерживается на более высоких уровнях, среди зерен почвы, образующих переход к мелким порам, тогда как водорастворимые фракции мигрируют дальше и переходят в расположенные ниже слои почвы. Данные таблицы подтверждают сказанное. За время опыта такие мигранты, как ФК и НК, довольно быстро проходили аккумулятивную часть почвы, накапливались в ее глубоких уровнях и к концу года оказались в верхней половине элювиального горизонта (камера I). Здесь, по-видимому, могут происходить задержка и ограничение дальнейшего передвижения (камера II).
Количество АМ, найденное в разных слоях увлажняемой почвы, распределялось так. В камерах I и II при первом появлении на глубине 12 см содержалось 2,5 и 3,2 мг АМ на
100 г сухой почвы соответственно. Через 12 месяцев это количество в камере I и через 14 месяцев во II увеличилось до 4 и 3,8 мг. В слое на глубине 24 см (камера I) через 10 месяцев обнаружено 0,3 мг АМ на 100 г сухой почвы с увеличением его до 0,48 мг еще через 5 месяцев. К этому же времени появились следы АМ на глубине 36 см в первой камере и на глубине 24 см — во второй.
Количество фенольных групп и производных нафталинового ядра в различных слоях почвенных камер было неустойчивым. Минимальное содержание фенолов колебалось от 0,018 до 0,03 мг на 100 г сухой почвы, максимальное — от 0,15 до 0,25 мг. Гидронафтойные кислоты находили в пределах 0,012—0,12 мг на тот же вес почвы.
Показанное поведение изучаемых веществ в почве дополняется их переходом с орошающим стоком в фильтрат. Как явствует из таблицы, вскоре после попадания на поверхность почвы смеси углеводородов в фильтратах обнаруживаются фенолы. Вероятно, это объясняется неоднородной зернистостью почвы как поглотителя: вначале, при движении фильтрующихся веществ, еще есть свободные участки почвы, пропускающие наиболее подвижную фракцию, затем проявляет себя аполярная адсорбция, приводящая к более прочному физико-химическому соединению мигрантов с коллоидами почвы. По нашим данным, подобное закрепление приводило к тому, что уже через несколько суток фильтраты становились чистыми, содержа лишь минеральные соли. Несмотря на активный режим орошения, такое состояние в камерах продолжалось более 13 месяцев, и только с конца 14-го месяца и особенно на 15-м месяце в фильтраты поступали водорастворимые группы АМ. С этого момента очень часто фильтрат содержал фенолы или НК, либо то и другое. Очевидно, к этому времени произошло насыщение слоев известной части почвенного горизонта сместившимися сюда более подвижными фракциями АМ и началось вытеснение последних орошающей жидкостью (фронтальный перенос).
Переход в фильтрат водорастворимых фракций АМ имел некоторые особенности. В порции, полученной через 3 суток после орошения водой камеры I, ФК содержались в количестве 0,015 мг/л-, в фильтрате от камеры II, собранном на 20-е сутки, их было 0,02 мг/л. В конце 14-го месяца, когда проявил себя механизм накопления, большинство фильтратов от обеих опытных камер содержало ФК в пределах 0,06—0,08 мг/л, постепенно начали появляться НК. В течение последующих 40 суток при ежедневном орошении водой и сборе фильтратов (1,5 л, иногда 2 л в сутки от каждой камеры) содержание ФК не снижалось, а количество НК возрастало и дошло до 0,025—0,035 мг/л. Вместе с тем анализ проб почвы показал, что содержание АМ в слоях грунта на глубине 12—24 см очень мало изменилось.
Отмеченные факты свидетельствуют о том, что вымывание из почвы водорастворимых фракций каменноугольной смолы может продолжаться очень длительное время. Отсюда очевидна возможность загрязнения подземных вод такими продуктами со всеми возникающими последствиями.
ЛИТЕРАТУРА
Ludwig Н., С а г t е г R., R., J. Water Pollut. Contr. Fed., 1961, v. 33, p. 1123. — Robeck G., Cohen J., Ibid., 1963, v. 35, p. 1225. — Schneider W., Gesundheitsingenieur, 1958, Bd 79, S. 326.
Поступила 19/11 1968 r.
УДК 613.646:622.3331:612.017.1
СОСТОЯНИЕ ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАКТИВНОСТИ ОРГАНИЗМА ГОРНОРАБОЧИХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ РАЗЛИЧНОЙ ГЛУБИНЫ
С. П. Алексеева, канд. мед. наук Ю. П. Тихое Институт гигиены труда и профзаболеваний, Донецк
Нашей задачей было изучение состояния иммунобиологической реактивности организма шахтеров, производственная деятельность которых протекает в условиях повышенной температуры глубоких шахт. Наблюдения велись летом над 12 горнорабочими в возрасте 27—29 лет со стажем работы на глубоких горизонтах от 3 до 5 лет (основная группа). Контрольную группу составили 10 человек такого же возраста и с таким же стажем, как и шахтеры основной группы, работавших в отличие от них на поверхностно расположенных горизонтах с относительно нормал ьными микроклиматическими условиями. Все участвовавшие в исследовании лица были практически здоровые, не перенесшие ранее заболеваний, могущих оказать влияние на иммунобиологическую реактивность организма. У исследуе-
