CC BY
29
УДК 628.39:[в48.18+661.185
ПОЛЕВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНИОНОАКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ
Е. А. Можаев, Ю. В. Линьков, Jl. М. Капырина Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Водоемы все чаще загрязняются синтетическими поверхностно-активными веществами (ПАВ). Основным источником загрязнения служат хозяйственно бытовые и промышленные сточные воды. Это вызывает необходимость контроля за содержанием ПАВ в водоисточниках и водопроводе. Поскольку промышленность выпускает сейчас главным образом анионо-активные вещества, контроль должен быть направлен прежде всего на определение в воде именно этих веществ. Важным становится широкий постоянный контроль загрязнения водоемов ПАВ, в связи с чем возникает задача разработки новых, более доступных для таких исследований методов, в том числе полевых. Один из них и предлагается ниже.
Существующие методы определения анионоактивных ПАВ трудно применимы в полевых условиях, так как требуют громоздкой посуды (делительные воронки), большого объема реактивов и лабораторного оборудования (фотоэлектроколориметр), значительного времени. Поэтому для таких условий мы рекомендуем метод, в основу которого положена наиболее распространенная в настоящее время методика, описанная Longwell и Ma-niece и модифицированная Ю. Ю. Лурье и П. С. Антиповой.
Как известно, при этом методе катионоактивное вещество — метиле-новый синий — соединяется с искомым анионоактивным веществом в присутствии щелочного буферного раствора, образуя окрашенный голубой комплекс. Последний экстрагируется из водной смеси хлороформом и промывается кислым раствором метиленового синего. При этом экстракция хлороформом повторяется несколько раз. Промывка кислым раствором метиленового синего устраняет мешающее действие белков и ряда солей, а предварительная обработка пробы перекисью водорода устраняет влияние сульфидов.
В рекомендуемом нами методе анализируются меньшие объемы воды (10 мл) и соответственно требуются меньшие объемы реактивов, что позволяет вести анализ в пробирках. Существенным изменением исходной модификации является то, что из анализа исключена процедура разделения водного и хлороформного слоев, а также повторная экстракция окрашенного комплекса хлороформом; хлороформный экстракт промывается не кислым раствором метиленового синего, а соответствующим раствором серной кислоты. В результате оказалось возможным значительно упростить анализ без существенного ущерба его качеству. Весь анализ производится в одной пробирке. Колориметрирование осуществляется визуально по цветной шкале стандартов, приготовленных в пробирках. Это исключает применение фотоэлектроколориметра. Анализ пробы воды занимает 10 мин.
С целью еще большего упрощения анализа реактивы взяты в таких концентрациях, чтобы прибавляемый объем каждого из них, кроме хлороформа, составлял 1 мл. Для определения используются: 1) перекись водорода, 3%; 2) фосфатный буферный раствор: растворяют 1 гч. д. а. двухзамещен-ного фосфата натрия (безводного) в дистиллированной воде, приводят рН к 10 добавлением раствора едкого натра, разбавляют раствор дистиллированной водой до 100 мл и перемешивают; 3) нейтральный раствор метиленового синего: растворяют 175 мг метиленового синего в дистиллированной воде и разбавляют такой же водой до 1000 мл\ 4) хлороформ, ч. д. а.; 5) раствор серной кислоты: 3 мл концентрированной серной кислоты разбавляют дистиллированной водой до 1000 мл; 6) шкала стандартных растворов исследуемого ПАВ: растворяют 100мг определяемого вещества (рас-
чет на активное вещество) в 1 л дистиллированной воды. Отобрав 1 мл раствора, разбавляют его дистиллированной водой до 100 мл. Для приготовления шкалы берут 0, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 и т. д. миллилитров его в каждую пробирку и доводят объем дистиллированной водой до 10 мл, соответственно получая следующие концентрации вещества: 0, 0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 мг/л и т. д.
При определении в пробирку емкостью 20 мл вносят 10 мл исследуемой воды, затем последовательно прибавляют по 1 мл следующих реактивов, перемешивая каждый из них с пробой воды: перекись водорода, фосфатный буферный раствор, нейтральный раствор метиленового синего; добавляют 3 мл хлороформа, осторожно перемешивают в течение 1 мин. и вносят 1 мл раствора серной кислоты. После перемешивания около 1 мин. дают отстояться хлороформному слою и колориметрируют спустя не менее 5 мин., сравнивая окрашивание хлороформного слоя с окраской соответствующего слоя стандартных растворов, куда аналогичным путем добавлены те же реактивы, что и в пробирку с исследуемой водой. Окраска стандартной шкалы сравнительно мало устойчива, поэтому лучше пользоваться свежеприготовленной шкалой, тем более что приготовление ее несложно.
Чувствительность метода — 0,05—0,1 мг/л. Она вполне достаточна для контроля содержания ПАВ в водоемах, ввиду того что ПДК большинства анионоактивных веществ близка к 0,5 мг/л. Ошибка анализа определяется различаемостью окраски соседних растворов стандартной шкалы; при невысоких концентрациях, которые встречаются в водоемах, она не превышает 20%.
Метод проверялся на практике при исследовании различных водоисточников. Исследование озерной и прудовой воды, не загрязняемой сточными водами, воды небольших пойменных водоемов, удаленных от населенных пунктов, а также артезианской и бидистиллированной воды показало отсутствие в них анионоактивных ПАВ (т. е. окраски не было). В тоже время при исследовании воды рек, куда поступают бытовые сточные воды и стоки текстильных фабрик, применяющих ПАВ, а также воды водопровода, питающегося из реки, отмечалась четкая окраска, показывающая загрязнение воды исследуемыми веществами в различных концентрациях.
Для того чтобы проверить влияние различий в качестве (составе) воды на результаты анализов, были приготовлены растворы ПАВ одинаковой концентрации на разных природных водах. Брались свежие пробы воды источников Московской области: из пруда, озера, артезианской скважины, где не было обнаружено ПАВ, а также бидистиллированная вода. Анализ показал, что различные пробы практически не различались между собой по степени окраски хлороформного слоя. Следовательно, в данной модификации метода устраняются примеси, мешающие анализу.
Наиболее точные данные о содержании в водоеме ПАВ можно получить, если стандартные растворы готовятся из того вещества, которое находится в анализируемой воде. Однако на практике далеко не всегда удается узнать, какое вещество или смесь каких веществ присутствует в исследуемой воде. Вопрос о выборе стандарта для таких случаев не решен. За рубежом принято рассчитывать содержание в воде анионоактивных ПАВ на алкилбен-золсульфонат — АБС (Международные стандарты питьевой воды, 1964) или на «маноксол ОТ» (Taylor).
В специальной работе, посвященной выбору стандарта, мы анализировали зависимость светопоглощаемости окрашенного комплекса в хлороформе от концентраций основных отечественных ПАВ в исследуемой воде. Анализ показал, что наименьшие ошибки при исследовании воды, содержащей вещества с наибольшей и наименьшей светопоглощаемостью в комплексе, возможны, если для приготовления стандарта используется хлорный суль-фонол. Это вещество и может быть рекомендовано для анализа воды, содержащей неизвестные вещества. Величины получаемых при этом ошибок составляют: при нахождении в воде ДНС, первичного алкилсульфата и слан-
цевого сульфонола (ЭС-1)—около 30%, сульфонола НП-3 — около 50%. Наличие в водеДНСдает ошибку в сторону занижения, а алкилсульфата и обоих сульфонолов — в сторону завышения. Если в качестве стандарта берется не хлорный сульфонол, а другое вещество, то необходимо обязательно указать, какое именно. Приведенные величины ошибок существенны, но для полевых методов других рекомендаций сделать невозможно.
Описанный в качестве полевого метод анализа воды на содержание в ней анионоактивных ПАВ может применяться и в лабораторных условиях как ускоренный метод.
Лурье Ю. Ю., Рыбникова А. И. В кн.: Химический анализ производственных сточных вод. М., 1966, с. 269. — LongwellJ., ManieceW. D., Analyst, 1955, v. 80, p. 167.
КАДМИЙ ВО ВНЕШНЕЙ СРЕДЕ И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА
Канд. мед. наук Н. Ф. Измеров
Кадмий — один из микроэлементов, распространенных во внешней среде в незначительном количестве. Земная кора, почва и пресная вода содержат в среднем 0,00005% этого вещества. Обнаружено оно в растениях и животных организмах. В организме человека содержится около 7 мг кадмия (Н. М. Томсон).
Микроэлементы привлекают внимание исследователей с точки зрения изучения их воздействия на здоровье человека как в естественных условиях различных географических зон, так и при искусственном промышленном загрязнении ими внешней среды. Кадмий широко применяется в промышленности. В процессах получения и применения этого элемента происходит выделение его (в различных агрегатных состояниях) в воздух предприятий. Возможно загрязнение атмосферного воздуха промышленными выбросами, содержащими кадмий. Указывают на то, что он имеется в отходящих газах цветной металлургии, в частности в обжиговых газах медеплавильного производства (В. А. Рязанов).
В процессе плавки и литья металлического кадмия, в производстве аккумуляторов кадмий выделяется в воздух производственных помещений; его концентрации варьируют от 0,9 до 5 мг/м3. Отмечены острые и хронические случаи отравления им. К ранним симптомам хронической интоксикации относятся головная боль, нарушения аппетита, гипертрофические риниты, кадмиевая кайма на зубах и т. д. При длительной работе с кадмием развиваются явления декальцинации, которые обнаруживаются на рентгенограммах. При анализе мочи обнаруживается белок.
Все соединения кадмия оказывают токсическое действие, зависящее от дисперсности, химического состава пыли соединений вещества, однако характер такого действия аналогичен. Установлено, что вдыхание пыпи кад-
ЛИТЕРАТУРА
Поступила 4/1 X 1968 г
УДК 614.7:546.48
