CC BY
6
насовых камерах дожигания. Схематически движение выбросных газов в батареях с применением камер дожигания изображено на рис. 2.
Камера дожигания (в одном из вариантов) представляет собой реконструированную печь, полость которой состоит из 2 двухэтажных отсеков, по которым движется отходящий газ. Сжигание отходящих продуктов коксования пека происходит при тем-
Рис. 2. Схема движения газовых потоков в пекококсовых печах после устройства камер дожигания, динасовая кладка; 2 — дымовая труба; 3—дымовая труба, наращенная на 3—4 м; 4 — шамотная кладка; 5 — камера сжигания газа; 6 — окно для подачи воздуха; 7—камера печи; 8 — газоотводящие каналы; 9 — боров для
сбора газа.
пературе от 1150 до 1500°. Высокая температура достигается с помощью дополнительного подсоса избытка воздуха через специальные окна в стенах камер дожигания.
Существенной особенностью описанной установки является то, что нормальная ее работа определяет нормальный технологический процесс выжига кокса. Малейшие нарушения температурного режима, а, следовательно, неполное сгорание продуктов коксования немедленно и неблагоприятно сказываются на температурно-газовом режиме пекококсовых печей.
Десятимесячный опыт эксплуатации камер дожигания позволяет характеризовать их как весьма эффективную установку, надежно обеспечивающую полноценное сжигание твердых взьешенных и некоторых газообразных веществ.
Лабораторными исследованиями установлено, что загрязнение воздуха в жилых районах вокруг завода уменьшилось более чем в 10 раз.
Наши наблюдения подтверждают правильность мнения и требования необходимости очистки выбросов в атмосферный воздух с помощью установок, полноценная работа которых является обязательным условием нормального и полноценного течения основного технологического процесса.
Поступила 24/IX 1957 г.
-ЙГ -¿Г Ъ
О СВЯЗИ МЕЖДУ МИНЕРАЛЬНЫМ СОСТАВОМ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ СОДЕРЖАЩЕГОСЯ В НЕЙ ФТОРА
Научный сотрудник В. А. Книжников Из Казахского института эпидемиологии, микробиологии и гигиены
Ряд исследователей отмечал, что зачастую водоисточники с одинаковым содержанием фтора приводят к эндемиям флюороза различной силы. Некоторые авторы справедливо указывают на различное водопотребление в разных по климатическим
условиям местностях. Это объяснение применимо лишь к части случаев. Другие авторы указывают на значение питания и говорят о благотворном влиянии витаминов, молока.
Наконец, ряд авторов (А. А. Минх, С. Н. Черкинский и др.) предположительно связывает гониженную токсичность фтора с жесткими водами и указывает на возможную защитную роль кальция и йода.
К сожалению, эти предположения носят общий характер, не объясняющий сущности явления, и не опираются на сколько-нибудь убедительный материал. Нам известна лишь одна экспериментальная работа [Д. Уэддл и Мюллер, 1954 (D. Weddle а. J. Muliler)], касающаяся рассматриваемого вопроса и посвященная изучению действия различных солей на отложение фтора в скелете крысы1.
В настоящей работе представлен материал, полученный при экспериментальной проверке предположений о меньшей токсичности жестких вод и о защитной роли кальция по отношению к возникновению флюороза зубов. Опыты проводили на 3 группах белых крыс, по 8 животных в группе, в возрасте от 8 до 11 недель, весом от 100 до 140 г. Первая группа крыс служила контролем.
Каждая крыса 2-й группы получала ежедневно по утрам на сухарике от 1.2 до 2,4 мл водопроводной воды, содержавшей 40 мг/л фтора в виде фтористого натрия.
Крысы 3 й группы таким же способом получали воду со фтористым натрием, но в нее в целях повышения жесткости и обогащения кальцием мы добавили хлористый кальций и сернокислый магний. Кроме того, во всех клетках для свободного питья стояли поилки с водой, содержавшей 0,2—0,4 мг/л фтора. Крысы 2-й и 3-й группы получали воду на сухариках в таком объеме, чтобы доза фтора составляла 0,5 мг/кг веса в сутки. В 1 л исходной водопроводной воды было внесено 3750 мг сернокислого магния и 1400 мг хлористого кальция, что соответствует содержанию 750 мг/л магния и 505 мг/л кальция. Поскольку коэффициент перевода из ионной формы в мг.-экв. для магния равен 0,08224, а для кальция — 0,0499. полученная в итоге вода имела жесткость по магнию 61,68 мг-экв., а по кальцию—25,2 мг-экв. или общую жесткость округленно 87 мг-экв. Жесткостью исходной воды мы пренебрегаем, поскольку она незначительна и наше исследование влияния жесткости и кальция воды носит принципиальный, качественный, а не количественный характер.
Согласно классификации О. А. Алекина, жесткие воды содержат 6—9 мг-экв. на 1 л. Примененная нами при затравке крыс веда имела в 10 раз большую жесткость. Фтора она содержала также примерно в 10 раз больше, чем это встречается в природных водах эндемичных очагов флюороза. Однако поскольку эта вода не предоставлялась крысам для произвольного потребления, а отмеривалась в количествах, составляющих примерно '/ю суточной потребности крыс, условия эксперимента по дозе фтора и его соотношению с кальцием соответствовали тому, как если бы крысы свободно пили прир»дьую жесткую воду из эндемичной по флюорозу местности. Мы отказались от методики свободного предоставления крысам воды потому, что в опытах такого рода, которые мы проводили, точная дозировка фтора особенно необходима.
Определение фтора в воде частично производились нами, частично химиками сектора гигиены нашего института А. И. Невской и М. Ф. Писаревой ализаринцир-кониевым методом с отгоном по Н. А. Тананаеву.
В степени ныраженности флюорозной диспигментации у крыс обеих подопытных групп мы не отметили разницы (см. таблицу). Таким образом, в наших опытах жесткая вода, содержавшая большое количество кальция, обладала не меньшим флюоро-зогенным эффектом, чем мягкая вода с аналогичным содержанием фтора. Наши опыты не подтнеряили гипотезы, в частности печатно высказывавшейся и нами, о защитной роли кальция. Опыты не дали объяснения, почему в случае жестких питьевых вод некоторыми исследователями отмечалась пониженная токсичность фтора. К этому объяснению нам помогла подойти случайность.
В одной из наших работ некоторые крысы должны были получать воду из эндемичной на Флюороз местности. Исходная вода (озера Большое Чебачье) содержала 6 мг/л фтора и была упарена (в фарфоровой выпаривательной чашке при постоянном подливании) в 42'/г раза. При упаривании выпал осадок. Оказалось, что упареная
1 Автору еще не была известна работа Г. Н. Красовского (Гигиена и санитария, 1958, № 3). Ред.
Возникновение флюороза зубов у крыс в связи с потреблением фторсодержащей воды различной жесткости
Групп« ЖНВ01НЫХ Рода, которую получали живо 1 нь,е Доза ф'ора (в мг/кг ве>.а) Число К(<ЫС в группе Число крыс. У кото] ых че| ез '2 месяца обннрч <1 л- oí о i ая диснигмен-тация Число крыс с дис-пигме. тайней через 5 ме. яцеп
1-я Мягкая 0,05 8 0 0
2 я » 0,5 8 5 8
3-я Жесткая 0,5 8 7 8
вода содержала всего 45 мг/л фтора, или лишь '/б часть того, что следовало ожидать. Иначе говоря, из каждых 6 мг фтора, содержавшихся в 1 л озерной воды, в результате кипячения 5 мг было потеряно. Из этих 5 мг, как показал анализ, 3,2 мг перешли в осадок.
Уже при обычной температуре некоторые соединения фтора способны улетучиваться. Мы допускаем, что те 1,8 мг фтора на каждый литр выпаривавшейся воды, которых мы не досчитали, исчезли с соединением, находившимся в газовой фазе.
Детальное исследование процесса уменьшения содержания фтора при кимячении воды выходит за пределы нашей компетенции и является делом химиков То, что при кипячении воды часть фтора способна уходить, не является новостью. Однако регистрировавшиеся в проводимых до сих пор опытах потери фтора были невелики и серьезного значения этому явлению не придавалось.
Наш случай с водой озера Большое Чебачье показал, что при выпаривании некоторых вод потери фтора могут быть существенными. Нас заинтересовало, не могут ли некоторые воды терять фтор при условиях кипячения, имеющих место в быту населения. Этот вопрос имеет, несомненно, принципиальное значение в проблеме гигиенического нормирования фтора и помогает по крайней мере в части случаев вскрыть причины отсутствия прямой зависимости между концентрацией фтора в воде и флюоро-зогенным е" действием.
Действительно, лишь часть воды, притом, как правило, меньшая, поступает в организм в сыром виде. Значительная часть воды потребпяется населением в виде горячих напитков, с пищей в виде первых и третьих блюд и т. п. Фтор, находящийся в воде в растворенном состоянии, и то же количество фтора, но находящееся в осадке в составе труднорастворимого соединения, возможно, обладают различном способностью воздействия на организм. Эффективность растворенного фтора, естественно, выше. Аналогичным образом, очевидно, можно объяснить и часть тех случаев, когда исследователи отмечали отклонения от обратной зависимости между содержанием в воде фтора и пораженностью населения кариесом.
Нами поставлен ряд опытов, которые предназначались для проверки этого вопроса. Кипячение производилось в стеклянных колбах, оборудованных обратным холодильником и без холодильника. Объем воды до кипячения и после него измерялся с помощью мерных цилиндров.
В 1-й серии опытов изучались природные воды 3 водоисточников из эндемичной по флюорозу местности: озера Большое Чебачье (6 мг/л фтора), озера Боровое (2,2 мг/л фтора) и озера Щучье (4 мг/л фтора). При кипячении в течение получаса вода Большого Чебачьего теряла (в пересчете на исходную воду) до 30% содержавшегося в ней фтора. При аналогичных условиях кипячения из воды озер Борового и Щучьего ухсдило в осадок соответственно 16 и 4% содержавшегося в воде фтора.
Во 2-й серии опытов изучалось влияние некоторых солей и жесткости на выпадение в осадок фтора из воды, искусственно обогащенной фтористым натрием. При кипячении дистиллированной, а также слабо минерализованной и мягкой водопроводной воды, содержание фтора в которых мы с помощью фтористого натрия доводили до 12 мг/л, сколько-нибудь существенного снижения содержания фтора не происходило. В случае добавления в эти порции воды хлористого кальция в количестве 1400 мг/л (что превращало эти воды в очень жесткие) при кипячении различной продолжительности концентрация фтора снижалась в 2—6 раз. Фтор, который выпадал в осадок и частично плотно приставал к стенкам, в новых порциях воды растворялся с трудом. Добавление к мягкой воде борной кислоты потерь фтора при кипячении не вызывало.
Значение наших опытов с кипячением и выпариванием мы видим в том, что они позволяют объяснить наблюдения по которым жесткие воды оказываются менее токсичными Очевидно, это могло иметь место за счет того, что при кипячении таких вод они в большей степени, чем мягкие воды, освобождаются от фтора, переходящего в труднорастворимый осадок.
Наши наблюдения в случае подтверждения могут дать основание для вопроса, должны ли быть концентрации фтора в питьевой воде в качестве гигиенической нормы строго регламентированы для всех водоисточников страны и нельчя ли допустить некоторые отклонения от стандарта по местным природным и другим условиям (состав и свойства воды, особенности водопотребления и пр.).
Выводы
1. Жесткие воды, содержащие большое количество кальция, при непосредственном потреблении способны вызвать флюороз в не меньшей степени, чем мягкие воды, содержащие аналогичные количества фтора.
2. При кипячении различные природные воды теряют неодинаковые количества фтора Из некоторых природных вод, а также из жесткой воды, искусственно обогащенной кальцием, при кипении может выпадать с осадком и улетучиваться из раствора значительная часть содержавшегося в них фтора.
3. Поскольку потребности организма в воде лишь частично покрываются за счет сырой воды, постольку население, потребляющее воду, способную при кипении терять фтор, при прочих равных условиях, вероятно, подвергается воздействию фтора в меньшей степени, чем население, потребляющее воду с таким же содержанием фтора, но теряющую при кипении его небольшую часть.
ЛИТЕРАТУРА
Минх А. А. Фтор в пищевых продуктах (влияние на ткани зуба). Стоматология, 1953, № 2. стр. 5—8. — Ч е р к и н с к и й С. Н. Гиг. и сан., 1954, № 5, стр. 12—18,— Weddle D. А. а. Muhler J. С. J. Nutrition, 1954, v. 54, p. 437—444.
Поступила 29/VIII 1957 r.
•k TV Ъ
К ВОПРОСУ ОБ УСЛОВИЯХ СПУСКА В ВОДОЕМЫ ОСВЕТЛЕННЫХ ВОД ЗОЛООТВАЛОВ ТЭЦ
Кандидат медицинских наук В. И. Гуськова, химик С. С Иофан Из Института радиационной гигиены
Золоотвал представляет собой пруд — отстойник, огражденный по контуру земляными дамбами. Под золоотвалы используются поймы рек на незатопляемых отметках, а также другие естественные низменные места. В золоотвалах пульпа отстаивается в течение 15—24 часов. За это время происходит оседание частиц шлака и золы при совмещенном способе удаления или только золы при раздельном способе удаления. Сброс осветленной воды из золоотвала проводится через шахтные колодцы водосброса. Плавающую часть задерживают запани.
Основная часть настоящей работы проводилась на осветленной зольной воде, приготовленной в лабораторных условиях. Приготовление гидропульпы в условиях экспериментальной лабораторной обстановки было продиктовано несколькими обстоятельствами. Во-первых, ТЗЦ часго использует смешанное топливо, что исключает возможность характеристики каждого топлива в отдельности. Во-вторых, осветленная вода из золоотвалов может менять свой состав в силу различного разбавления, связанного как с количеством выпавших осадков, так и ветровым режимом. В зависимости от последнего может меняться время пребывания гидропульпы в самом золоотвале, т. е. время контакта воды с золой.
Гидропульпа приготовлялась из разной золы в обычно принятом соотношении 1 : 16, 1 : 20. Приготовленную гидропульпу хорошо перемешивали и при комнатной температуре отстаивали в течение 24 часов, после чего осветленную воду отбирали сифоном. Для постановки различных наблюдений осветленная вода использовалась как непосредственно, так и в ее разведениях 1:5, 1 : 10, 1 : 25, 1 : 50, 1 : 100.
Была изучена гидропульпа, приготовленная из золы Печорского и Донецкого углей и Ириновского брикетного торфа. Приготовленная гидропульпа при стоянии довольно скоро разделялась на 3 части: а) осадок на дне посуды, б) плавающая часть золы на поверхности воды и в) осветленная зольная вода.
Химический анализ показал, что основную массу на 90% как плавающей взвеси, так и осадка составляют кремнекислота и полуторные окислы АЬОз + РегОз. Количество кремнекислоты колебалось от 59 до 63%, полуторных окислов — от 20 до 30%. Остальные 10% приходились на кальций, магний и сульфаты. Что же касается непосредственно самих осветленных зольных вод, органолептически они ничем не отличались от обычной воды. Они были бесцветны, достаточно прозрачны, без запаха. В табл. 1 представлены физико-химические показатели осветленных зольных вод в разведении 1 : 16 для всех 3 видов топлива.
Дальнейшие наблюдения показали, что осветленные зольные воды в значительных разведениях оказывают неблагоприятное влияние на режим водоемов.
Оказалось, что наибольший рН сообщает воде зола донецкого и некоторых печорских углей, наименьшее — торф. Для донецкого угля даже разведение основного раствора еше в 25 раз не обеспечивает верхнего предела по Н 101-54 рН — 8,5. Остальные меньшие разведения (1:5, 1 : 10) только к 6 суткам имеют рН до 8.5.
Для печерского угля только разведение основного раствора еше в 25 раз (1 : 25) обеспечивает рН в соответствии с требованием Н 101-54. Зола торфяного топлива незначительно меняет рН воды и только основное разведение 1 : 16 дает рН больше 8,5.
Изучение кислородного режима в воде экспериментальных водоемов также в присутствии различных количеств осветленных зольных вод уже через сутки показало некоторую задержку в потреблении кислорода.
Содержание Ог в воде по отношению к контролю уже через сутки нарушается как в цельней зольной воде, так и в ее разведениях 1:5, 1 : 10. Однако ни в одном из опытов содержание растворенного кислорода не было ниже 4 мг/л.
Специально поставленные наблюдения за биохимическим потреблением кислорода в динамике на протяжении 10 суток показали, что потребление кислорода в воде
