О ГИГИЕНИЧЕСКОМ ПРОГНОЗИРОВАНИИ КАЧЕСТВА ВОДЫ МАЛЫХ РЕК УЗБЕКСКОЙ ССР Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Рис. 3. Профиль ПАУ для СВ установок АВТ на разных предприятиях.

1 — в I. Горьком; 2 — в Омске.

выхлопах [8] и воздухе жилой зоны [6] П на порядок больше, чем БП. Высокое соотношение П : БП (3—10) характерно и для бытсвых стоков [12].

В целом проведенные исследования показывают пригодность предлагаемых методик анализа (А и Б) для выявления профиля ПАУ в СВ нефтеперерабатывающих предприятий. Этот профиль не зависит от выбора методики и ^ является общим для однотипных технологических процес-W сов на разных предприятиях. Специфические различия профиля ПАУ для разных технологических процессов сочетаются с общими чертами, относящимися ко всем СВ нефте-

химического производства и отличающими эти стоки от других техногенных выбросов. Естественно, желательно подтверждение полученных результатов на большем числе проб.

Отметим, что профиль ПАУ (в том числе и соотношение П : БП) может меняться уже после выброса в связи с разной устойчивостью ПАУ к внешним воздействиям. Это накладывает определенные ограничения на процедуру отбора проб, продолжительность их хранения и т. д. Изменение профиля ПАУ во времени требует отдельного исследования.

Литература

1. Вершинин В. И., Дозморов С. В., Овечкин А. Б. // Журн. аналит. химии, — 1985—Т. 40, № 12.— С. 2249— 2258.

2. Вершинин В. И., Власова И. В., Корякин А. В. и др. // Там же,—1988. —Т. 44, № 9. — С. 1684—1690.

3. Власова И. В., Вершинин В. И., Смирнов Ю. Н. и др.//Там же.— 1988.— Т. 44, № 3. — С. 516—522.

4. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Пер. с англ. — М., 1980.— Т. 1.

5. Ершова К- П. // Некоторые итоги загрязнения внешней среды канцерогенными веществами. — М., 1972.— С. 33—35.

6. Милукайте А. А. Разработка количественного метода определения полициклических ароматических углеводородов [бенз(а)пирена! и изучение их миграции в биосфере: Автореф.... канд. хим. наук. — Вильнюс, 1978, —25 с.

7. Хесина А. Я-, Петрова Т. В. // Журн. приклад, спектроскопии. — 1973. — Т. 18, № 5. — С. 850—855.

8. Хесина А. Я., Смирнов Г. А., Шабад Л. М. и др. // Гиг. и сан,—1978. —№ 1, —С. 44—48.

9. Хесина А. Я-, Хитрово И. А., Геворкян Б. 3. //Журн. приклад. спектроскопии. — 1983. — Т. 38, №6.— С. 928—934.

10. Цветков А. Н., Епанечников В. А. Прикладные программы для мнкроЭВМ. — М., 1984.

11. Acheson М. A., Harrison R. М., Perry R. et al.//Water Res. — 1976. — Vol. 10.— P. 207—212.

12. Grimmer G. // IARC Publ.— 1979,— Vol. 29. —P. 48— 49.

13. Grimmer G. // Invironmental Carcinogens: Polycyclic Aromatic hydrocarbons. — Boca Raton, 1983. — P. 47.

Поступила 07.12.88

© И. А. УСМАНОВ, 1989 УДК 614.777-07(575.1)

И. А. Усманов

О ГИГИЕНИЧЕСКОМ ПРОГНОЗИРОВАНИИ КАЧЕСТВА ВОДЫ МАЛЫХ РЕК УЗБЕКСКОЙ ССР

НИИ санитарии, гигиены и профзаболеваний Минздрава Узбекской ССР, Ташкент

В условиях интенсивного развития промышленного ' строительства и сельскохозяйственного производства в Уз-» бекистане все большее значение приобретают вопросы, связанные с комплексным и рациональным использованием водных ресурсов [1, 2]. Решение проблемы перспективной оптимизации водопользования для конкретных условий малых рек Узбекистана имеет свои специфические особенности. В частности, приоритетные отрасли промышленности Узбекистана сконцентрированы на высокоурбанизирован-иых территориях крупных промышленных районов Ангрен-Алмалыкского, Чирчнкского и Новоийского. Неравномерное распределение промышленности в условиях Узбекской ССР определяет соответственно повышенную степень нагрузки

малых рек сточными водами в зонах размещения предприятии и производств цветной металлургии, химической, горнодобывающей, горноперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Сброс в водные объекты значительных объемов сточных вод предприятий ведущих отраслей промышленности республики осуществляется в сложных гидрологических условиях малых рек и приводит к ограничению водопользования населения и ухудшению качества воды открытых водоемов.

Решение перспективных водохозяйственных проблем применительно к условиям Узбекской ССР на 1990—1995 гг. должно осуществляться на основе системного комплексного подхода в планировании мероприятий, обеспечивающих

Таблица 1

Количественная оценка связи качества воды малых рек с составом сбрасываемых сточных вод

Показатель, мг/л

Коэффициент корреляции

Уравнение регрессии

Азот аммонийный

Нитриты

Нитраты

бпк5 хпк

Капролактам Нефтепродукты

Р.

0,93 0,85 0,54 0,83 0,95 0,95 1,16

Чирчик

0,001 0,001 0,02 0,001 0,001 0,01 0,002

Р. Ахангаран

Медь 0,71 0,002

Цинк 1,17 0,001

Железо 0,90 0,001

Свинец 0,94 0,001

Марганец 0,89 0,001

Молибден 0,94 0,001

Кобальт 0,84 0,001

Фенолы 0,91 0,001

Нефтепродукты 0,83 0,001

бпк5 0,98 0,001

Р. Зеравшан

Сухой остаток 0,70 0,01

Азот аммонийный 0,66 0,01

Нитриты 0,85 0,001

Нитраты 1,05 0,001

бпк5 0,67 0,01

Акриловая кисло-

та 0,76 0,002

Метилакрилат 0,96 0,001

Цианиды 0,61 0,02

Фенолы 0,99 0,001

Нефтепродукты 1,48 0,001

У ■■

У :

У ■■ У У ■■ У : У

У ■■ У У У У :

к

У : У У У

У У У

У :

У ■■

У :

У : У : У =

У :

= 1,42+0,06Х = —1,118+0,IX = 29,5+0,066Х = —4,0+0,14Х = —4,56+0,0794Х : 1,05+0,0439Х = 0,435-е0'07*

: —6,0+0,17Х —4,6+0,172Х —0,63+0, ИХ 0,071-е0'316* : 0,069-е°-23* 0,21 .е0,251Х —0,47+0,16Х : 0,0+0,082Х = 0,12-е0,1ЭХ 3,5+0,18Х

: 3,17,0+0,036Х = 1,33+0,0833Х = 0,01+0,0082Х : —0,88+0,115Х : —0,24+0, ИХ

: —0,05+122,0Х : 0,002+0,043Х —0,01+0,0664Х —0,004+0,12Х = —0,1+0,0876Х

Таблица 2

Прогнозные значения качества воды малых рек Узбекской ССР на 1990—1995 гг. (для условий осеннего гидрологического сезона)

Показатель Створ хозяйственно-питьевого водопользования

1990 г. 1995 г.

Р. Чирчик

Азот аммонийный 6,96±0,77 5,41±0,34

Нитриты 8,90±1,1 6,88±0,47

БПКб 5,04±0,88 3,53±0,33

ХПК 30,24±3,93 26,69±0,79

Капролактам 6,96±0,77 5,41±0,34

Нефтепродукты 1,03±0,11 0,86±0,04

Р. Ахангаран

Медь 10,6±1,4 13,5±0,6

Цинк 10,0±1,2 12,5±0,8

Свинец 0,37+0,07 0,43±0,03

Железо 2,01 ±0,21 2,29±0,10

Марганец 0,74±0,03 1,05±0,09

Молибден 0,91 ±0,03 1,26±0,12

Кобальт 0,45±0,03 0,61 ±0,02

Фенолы 0,0052±0,0005 0,0067±0,0002

Нефтепродукты 0,63±0,06 0,88±0,08

бпк5 8,1±0,9 10,6±0,8

Р. Зеравшан

Сухой остаток 1688,4±111,6 2601,6±374,3

Азот аммонийный У ,06± 1,4 10,6±0,7

Нитриты 6,39±1,1 7,98±0,6

Нитраты 82,47±9,9 103,66±9,5

БПК6 9,11±1,7 10,22±0,7

Фенолы 0,011 ±0,0005 0,014±0,001

Нефтепродукты 1,08±0,06 1,58±0,2

Цианиды 0,23±0,01 0,29±0,01

Акриловая кисло-

та 0,83±0,05 0,95±0,02

Метилакрилат 0,048±0,003 0,059±0,002

Примечание. Здесь и в табл. 2 БПК6 и ХПК даны в мг 02/л.

нормативное качество воды малых рек, используемых для водоснабжения и в качестве приемников сточных вод.

Основным объектом системного анализа в решении вопросов комплексного использования и охраны малых рек в пределах территориально-производственных комплексов (ТПК) Узбекистана на перспективу является разработка научно обоснованных рекомендаций по достижению нормативного качества воды малых рек на основе прогнозирования их санитарного состояния. Прогноз санитарного состояния малых рек в зонах влияния сбросов сточных вод в пределах ТПК — сложная проблема, решение которой целесообразно осуществлять на основе системного анализа.

Структурный системный анализ условий формирования качества воды малых рек в пределах ТПК Узбекистана позволяет использовать единую методологическую основу комплексного подхода к прогнозированию санитарного состояния малых рек. Реализация ее в условиях Узбекской ССР дала возможность конкретизировать содержание отдельных этапов системного анализа. С этой целью условия формирования качества воды малых рек в зоне влияния выбросов ТПК рассматривали как результат функционирования единой сложной системы загрязняющий выброс — малые реки. Прогнозирование качества воды малых рек на 1990—1995 гг. в пределах ТПК в створах, установленных в соответствии с водно-санитарным законодательством,

проводилось последовательно по трем подсистемам: «загрязняющий выброс», «очистные сооружения», «малые реки». Для каждой подсистемы и всей системы в целом были определены вход, выход, сложность, иерархическая структура составляющих элементов, взаимосвязь между ними, установлены конкретные факторы, определяющие состояние подсистем, и показатели, характеризующие его.

Анализ условий функционирования подсистем проводили в последовательности, позволяющей комплексно использовать прогнозирование. Так, прогнозирование показателей, характеризующих состояние системы загрязняющий выброс — малые реки, осуществляли на основе комплекса методов корреляционного и регрессионного анализа, экстраполяции трендов, экспертных оценок, материальных балансов, анализа планов развития народного хозяйства.

Исследованиями установлена тесная прямая корреляционная связь между уровнем загрязнения сточных вод и концентрацией специфических ингредиентов в воде малых рек. Выявленные количественные взаимосвязи содержания ингредиентов в стоках и воде описываются уравнениями линейной регрессии типа У=а+вХ и степенной функции: У=А-евХ (табл. 1).

Расчетные значения показателен качества воды малых рек верифицировали с данными среднегодовых фактических показателей речной воды в створе водопользования. Результаты верификации расчетных значений с фактическими концентрациями их в воде показали, что расхождение в расчетах составляет 2,3—18,2 %, т. е. находится в пределах допустимых колебаний.

Результаты прогнозных расчетов содержания ингредиентов в воде малых рек представлены в табл. 2.

Как показали результаты проведенного на период 1990—1995 гг. прогноза, нормативы качества воды малых рек могут быть нарушены по содержанию соединений азота, сухого остатка, фенолов, нефтепродуктов, капролактама, ионов тяжелых металлов, величинам БПК5-

Прогноз санитарного состояния малых рек Узбекской ССР в створах водопользования населения в условиях их промышленного загрязнения сточными водами свидетельствует о возможности ухудшения качества воды водоисточников на перспективу. Вследствие сброса неочищенных сточных вод, содержащих значительное количество органических соединений и токсичных химических ингредиентов, прежде всего происходит нарушение процессов самоочищения воды водных объектов. Расчет прогнозных значений качества воды малых рек на ожидаемый период в створах водопользования показал, что и в будущем существенного улучшения качества воды не ожидается, а это приведет к ограничению водопользования населения.

Прогнозирование качества воды с использованием методов системной структуризации и системного подхода позволяет утверждать, что нормативное качество воды малых рек в пределах изученных ТПК может быть достигнуто за счет осуществления дополнительного комплекса водоохранных мер, не предусмотренных народнохозяйственными планами развития промышленных предприятий.

Согласно результатам прогнозирования санитарного состояния малых рек Узбекской ССР на отдаленную перспективу, такими наиболее эффективными водоохранными ме-

роприятиями являются захоронение жидких отходов ПО «Электрохимпром», оборотное и повторное использование (без сброса в р. Чирчик) сточных вод комбинатом тугоплавких и жаростойких металлов, ввод в эксплуатацию установки нитридинитрификации, предназначенной для очистки азотсодержащих стоков, экранизации для эффективного сокращения фильтрации сточных вод из шламо- и хво-стохранилищ объектов цветной металлургии. В связи с этим было сформулировано санитарное задание на разработку дополнительных водоохранных мероприятий, внедрение которых обеспечит достижение нормативного качества воды малых рек в пределах ТПК-

Результаты прогноза санитарного состояния малых рек легли в основу методических рекомендаций по охране малых рек и подземных водоисточников Узбекской ССР в районах расположения предприятий химической промышленности и цветной металлургии, утвержденных Минздравом Узбекской ССР (№ 012—11/475 от 30.12.86); они также использованы при разработке территориальной схемы охраны водных ресурсов в республике при составлении «Комплексной программы научно-технического прогресса Узбекской ССР до 2005 г.».

Литература

1. Искандаров Т. И., Ильинский И. И., Усманов И. А.// Гиг. и сан. — 1986. — № 5. — С. 79—80.

2. Новиков Ю. В.. Бекназов Р. У. Охрана окружающей среды. — Ташкент, 1983.

Поступила 02.11.88

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1989 УДК 613.3|;614.445]-07

Л. Ф. Ерусалимская, А. В. Слипченко, Л. П. Якимук

СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ И ХЛОРИРОВАНИЕМ

Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева; Институт коллоидной химии и химии воды АН УССР, Киев

В последние годы в отечественной и зарубежной практике водоподготовки метод электрохимического обеззараживания воды находит все более широкое применение [2, 4]. Для небольших установок наиболее перспективным является применение так называемого прямого электролиза, когда обрабатываемая вода без добавления реагентов пропускается через проточный электролизер и обеззараживается продуктами электролиза природной или сточной воды. Возможность применения этого метода обеззараживания при наличии в воде более 20 мг/л ионов хлора была показана рядом исследователей [1—3].

К перспективным анодным материалам для таких установок относятся магнетитотитановые аноды (МТА), получаемые плазменным напылением магнетитового суперконцентрата (железной руды) на титановую основу. Однако данные об эффективности обеззараживания воды в установках с МТА при различных режимах обработки и технологических параметрах, а также о пригодности стандартных подходов к контролю за процессом обеззараживания по остаточному хлору в соответствии с ГОСТом 2874—82 «Вода питьевая» до настоящего времени отсутствовали. Известна работа [5], в которой проведено сравнение бактерицидного действия активного хлора, полученного электролизом концентрированных растворов хлористого натрия с применением графитовых анодов, с действием активного хлора, введенного с хлорной водой или твердыми гипохло-рнтами. В работе доказаны идентичность этих ферм активного хлора и достаточность выполнения требований ГОСТа 2874—82 по активному хлору для обеспечения надлежащего эффекта обеззараживания.

При получении активного хлора прямым электролизом

воды, содержащей низкие концентрации хлоридов, на МТА протекают аналогичные электрохимические процессы. Однако наряду с образованием активного хлора до 80—95 % тока расходуется на побочные процессы, приводящие к выделению на их поверхности кислорода, так что условия обеззараживания различны. Поэтому прямая постановка исследований по сравнению обеззараживающего действия активного хлора, полученного химическим путем и в процессе прямого электролиза на МТА, актуальна.

Решение указанных выше вопросов и послужило целью данной работы. Была изучена эффективность электрохимического обеззараживания модельной воды, содержащей 2 мг-экв/л NaCl, 2 мг-экв/л ЫаНСОз, 1 мг-экв/л NaaSO*. Все соли, добавляемые в воду, имели квалификацию х. ч.

Установка состояла из проточного напорного электролизера, выпрямителя ВС-24 и электроизмерительных приборов.

Электролизер пластинчатого типа содержал два плоских электрода размером 50X100X1 мм (анод — титан, покрытый магнетитом, катод — титан ВТ-1), размещенных в блоке из органического стекла Межэлектродное расстояние варьировали в пределах 1—10 мм путем замены прямоугольных изолирующих вставок, герметизированных резиновыми прокладками. Электролизер снабжен двумя патрубками для подачи (снизу) и_ отвода (сверху) воды. Постоянный электрический ток подводили к выводам электродов в верхней части электролизера. В эксперимент взяты культуры санитарно-показательных микроорганизмов, которые используют при лабораторном контроле питьевых и природных вод. Тест-культурами служили музейный штамм Е. coli К12 из коллекции Фредерика и свежевыделенный