CC BY
9
ЗА РУБЕЖОМ
ПРИМЕНЕНИЕ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ В ВОДОПРОВОДНОЙ ПРАКТИКЕ
Член-корреспондент АМН СССР проф. С. Н. Черкинский, ассистенты К. И. Акулов и M. Н. Рублева
Из кафедры коммунальной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института имени И. М. Сеченова
Бурное развитие химической промышленности, особенно синтетиче ских полимеров, в нашей стране и за рубежом открывает широкие перспективы использования пластмассовых труб для водоснабжения и канализации, в промышленности, городском и сельском хозяйстве. Пластмассовые трубы выгодно отличаются от металлических уже потому, что их применение позволяет экономить значительное количество металла. Кроме того, они устойчивы против агрессивного действия воды, растворов солей, минеральных кислот, щелочей. По сравнению со стальными и чугунными пластмассовые трубы эластичны, отличаются большим эксплуатационным сроком службы, имеют незначительный вес, легко монтируются.
За рубежом ib практике водоснабжения населенных мест наиболее широко применяются в настоящее время полиэтиленовые и поливинил-хлоридные образцы пластмассовых труб. По применению различных образцов пластиков зарубежные страны можно разбить на три группы: а) полиэтилен применяется преимущественно в Австралии, Англии, Бельгии, Дании, Норвегии, ФРГ, Швеции; б) поливинилхлорид в основном применяется в ГДР, Нидерландах, Югославии и Японии; в) оба материала и примерно в одинаковой степени применяются в Австрии, США и Франции.
В последнее время значительное распространение при монтаже водопроводно-канализационных систем получили винипластовые трубы в Чехословакии. Национальной санитарной организацией США [Мак Даниэль (Daniel) 1958]; [Колер (Köhler), 1957] изучен и широко рекомендован новый стериноакрилонитриловый образец (kralastic), который уже применен на 50 водораспределительных системах с хорошими ре-зулыагами, в том числе в городах Даллас, Техас и др.
В разных странах по-разному определяют область применения пластмассовых труб в водоснабжении. Что же касается выбора между поливинилхлоридом и полиэтиленом, то, основываясь на литературных данных, еще трудно сказать, какой образец лучше.
Общая длина пластмассовых труб, примененных для наружных водопроводных сетей в разных странах, приведена в таблице (по данным 4-го Международного конгресса по водоснабжению, Брюссель 1958 г.).
Опыт применения пластмассовых труб в водоснабжении в нашей стране еще невелик. Однако грандиозные задачи, поставленные перед промышленностью майским Пленумом.ЦК КПСС (1958), позволят уже в ближайшие годы подойти к решению вопросов, связанных с широким применением синтетических материалов в санитарной технике и, в частности, в водоснабжении.
Наименование стран
Общая длина пластмассовых труб в эксплуатации (в м)
Австрия ........ 3 ООО ООО 460
Англия........ 19 000 000 3 800
118 000 14
Дания ........ 45 500 11
Ирландия....... 1 500 000 300
ФРГ ......... 865 000 15
Югославия....... 1 000
Нидерланды...... 1 710 000 155
Швеция ....... 8 503 000 1 415
Франция........ 3 785 000 90
Количество пластмассовых труб на тысячу населения (в м)
Во всех странах производство и внедрение в практику пластмассовых труб сопровождаются исследованием физико-химических, термических, электрических и оптических свойств новых материалов и готовых изделий, изучаются механические свойства труб и условия их применения в строительстве водопроводных линий, производится тщательный анализ технико-экономических достоинств трубопроводов из пластических материалов. Определенное внимание уделяется в последнее время и исследованиям пригодности пластмассовых труб для питьевых водопроводов. В конце 1954 г. Международным обществом по стандартам (ICO) было вынесено решение о создании подкомитета по пластмассам. Этот новый подкомитет провел свое первое официальное заседание в Гааге в апреле 1955 г.
Несмотря на имеющийся опыт применения и известные технико-экономические преимущества, вопрос о возможном влиянии пластмассовых труб на качество подаваемой по ним воды до сих пор остается неясным. Это касается прежде всего влияния материала труб на бактериальный состав воды. В зарубежной литературе в этом отношении имеются весьма противоречивые данные, которые можно свести к двум диаметрально противоположным мнениям. Циммерман (Zimmerman, 1956, 1958), отмечая превосходные технические свойства пластмассовых труб, вместе с тем на основании проведенных экспериментальных исследований и наблюдений на действующем водопроводе с разводящей сетью из пластмассовых труб приходит к выводу, что пластмассовые трубы и прежде всего трубы из полиэтилена в первые дни могут вести к увеличению числа бактерий.
Важное значение при этом играет температура, с повышением которой увеличивается бактериальная обсемененность воды. Увеличение количества бактерий Циммерман объясняет наличием в поливинил-хлоридах и полиэтиленовых продуктах наряду с высокомолекулярными, практически нерастворимыми соединениями низкомолекулярных углеродных веществ, которые, вымываясь водой, могут содействовать развитию бактерий.
Подобное увеличение микрофлоры воды описано Аренсом и Зи-гертом (Ahrens, Siegert, 1957) на двух участках действующего водопровода Дрездена, когда в качестве внутридомовых вводов были использованы трубы из мягкого поливинилхлорида. Количество бактерий при этом достигало 4500 при посеве 1 мл воды. Пробы воды из других участков водЪпровода со стальными разводящими трубами содержали всего лишь около 10 бактерий. Увеличение количества бактерий в первые 4—5 месяцев было стойким, а на одном из водопроводов держалось до года. Эти же авторы изучали влияние на бактериальный состав воды материала водопроводных кранов, изготовленных из полиамида. Наблюдения показали, что в условиях 2-суточного контакта воды с полиамидом имеет место значительное увеличение количества бактерий по сравнению с водой, отобранной из фарфорового и латунного кранов, вода из которых служила контролем.
Дальнейшее изучение полиамида в эксперименте позволило Аренсу и Зигерту выявить определенную закономерность. Оказалось, что там, где в опыт были взягы кусочки нового материала, никакого роста бактерий по сравнению с контролем не наблюдалось и, наоборот, там, где были использованы старые, неоднократно промытые водой кусочки полиамида, в воде имело место значительное увеличение количества бактерий. Это позволило авторам, соглашаясь с мнением Циммермана о том, что пластмассовые трубы способствуют развитию микрофлоры, вместе с тем утверждать, что для проявления указанного действия необходимо время, в течение которого может произойти вымывание «¡действующего начала».
Наконец, изучая действие поливинилхлорида и полиамида на рост и развитие микрофлоры воды, авторы установили, что полиамид в отличие от других пластмассовых труб обладает способностью связываться с хлором, уменьшая его содержание в водопроводной воде.
В исследованиях, проведенных Шварцем (Schwartz, 1957) с различными образцами винипластовых труб, также наблюдалось в первые дни и недели увеличение количества бактерий в воде, однако он объясняет это естественным загрязнением поверхности труб и относит указанные образцы труб к индифферентным в отношении роста бактерий. Отсутствие какого-либо влияния на рост бактерий было установлено Шварцем при наблюдениях за качеством воды, подаваемой по трубам из поливинилхлорида на действующем водопроводе.
На 'возможность увеличения количества бактерий в питьевой воде, если она находилась в длительном контакте с полиэтиленом, указывает Боинг (Boeing, 1957). Для выяснения вопроса о полиэтилене как воз-можаом источнике углеродного питания бактерий автором были проведены специальные исследования с посевом бактериальной культуры из водопроводной воды на 0,2% чистый полиэтилен с различным молекулярным весом. Четырехнедельные наблюдения показали, что бактерии не использовали полиэтилен как источник углеродного питания. Опыты были продолжены с двумя углеродными штаммами Mycobacterium и плесневыми грибками, разлагающими парафин, однако и в этих опытах увеличения количества бактерий и прорастания грибков не наблюдалось. На этой основе Боинг сделал вывод, что полиэтилен индифферентен к бактериям, а имевшее место увеличение количества бактерий объясняется не специфическим действием материала труб, а естественным загрязнением воды.
Лаун (Laun, 1958), изучавший действие полиэтиленовой пыли и полиэтиленовых труб на рост бактерий в водопроводной воде, также исключает влияние полиэтилена на увеличение количества бактерий. Опыты проводили с кишечной палочкой, брюшнотифозной, паратифа, стафилококком, протеем и др. Лаун провел наблюдения и на действующем водопроводе с тремя разводящими линиями из полиэтиленовых труб. В отобранных пробах воды определяли кишечную палочку и подсчитывали количество бактерий в 1 мл воды. Его увеличение имело место только в отдельных пробах и было отнесено поэтому за счет вторичного загрязнения. Все это позволило и Ла^ну сделать вывод о том, что трубы из полиэтилена не влияют на бактериальный состав воды.
Нэки (Jackey, 1956), анализируя опыт применения полиэтиленовых труб в Калифорнии, также исключает какое-либо влияние материала труб на качество воды, подаваемой.по ним.
В 1958 г. были опубликованы материалы, обобщающие опыт применения главным образом полиэтиленовых труб в США, Канаде и Англии [Нобл (Noble, 1958)]. В этих материалах отмечена прекрасная химическая и бактериальная резистентность полиэтиленовых труб, их непроницаемость для бактерий и вирусов, их нетоксичность (в опытах на животных). Опыт исследования этих труб в коммунальном водоснаб-
7 Гигиена и санитария, № I
97
жении оценивается положительно, но подчеркивается, что он еще слиш ком кратковременен, чтобы делать окончательные выводы. При этом автор обращает внимание на размягчение труб при высокой температуре (100° и выше) и особенно на газопроницаемость этих труб — их не следует укладывать вблизи газопроводов.
Четырехлетние наблюдения за различными образцами пластмассовых труб были проведены национальной санитарной организацией под руководством Тидемана (Tiedeman, 1957) в Мичиганском университете. Результаты этих наблюдений показали, что пластмассовые трубы, рекомендованные санитарной организацией, могут быть широко использованы для транспортировки воды без какого-либо ухудшения ее качества или влияния на здоровье 'населения. Однако, по наблюдениям этой организации, не все пластмассовые трубы могут быть применены в водопроводной практике. Для решения этого вопроса в отношении каждого образца должны быть проведены специальные исследования.
В ряде исследований (материалы национальной санитарной организации США, Зигерт и Шварц, Иэки) изучалось влияние пластмассовых труб на органолептические свойства воды. В отношении большинства испытанных образцов и прежде всего рекомендованных для применения в практике водоснабжения результаты опытов не позволили установить какого-либо влияния материала труб на запах, .привкус и окраску воды. Правда, отдельные образцы пластмассовых труб, содержащие высоковалентные смолы — трубы из мягкого поливинилхлорида, бутиратные трубы, — могут придавать воде не свойственный ей специфический запах, из полиэтиленовых труб специальной рецептуры может экстраги роваться окраска, но все эти образцы не рекомендованы для применения в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Национальной санитарной организацией США приводятся результаты опытов по изучению возможности экстрагирования из материала труб токсических веществ. Вымывание свинца и в меньшей мере кадмия имело место из образца поливинилхлоридной трубы, но и этот образец не был рекомендован для применения в системах водоснабжения Опыты, проведенные в этом направлении с трубами, рекомендованными санитарной организацией, дали отрицательные результаты.
Наконец, указанной организацией была сделана попытка оценить токсичность воды, подаваемой .по трубам из пластических масс. С этой целью были поставлены опыты на белых крысах, которые на протяжении 18 месяцев пили воду, находившуюся длительное время в контакте с различными образцами пластмассовых труб, рекомендованными и не рекомендованными в практику водоснабжения. Результаты проведенных опытов не показали каких-либо существенных изменений со стороны веса, морфологического состава крови подопытных животных по сравнению с контролем. На вскрытии не было обнаружено изменений и со стороны внутренних органов животных. Это в равной мере относится и к группе крыс, которые пили воду, находившуюся в контакте с трубами, содержащими свинец, кадмий, барий. Аналогичные исследования проводит специальный подкомитет по вопросам токсичности пластмасс при Британский Федерации пластмасс.
Авторы еще не делают конкретных выводов из проведенных наблюдений, считая их предварительными, с чем, бесспорно, следует согласиться, особенно если учесть, что в опытах были применены срав нительно грубые методики исследования.
В английском журнале «Rubber and Plaste Age» 1 были опубликованы технологические данные о производстве и составе нового пластика «Dur Асе», из которого американская фирма производит химически стойкие трубы самого разнообразного назначения. В статье сообщает-
I Rubber and Plasts Age, 1065, v. 36, № 3, p. >1S3—(156
ся, что эти трубы, обладая исключительно большим сопротивлением на удар и в отношении весьма агрессивных водных растворов, вместе с тем не вызывают запахов, привкусов и загрязнения воды. Данных, подтверждающих последнее, не приведено.
Таким образом, применение в практике водоснабжения труб из синтетических материалов и их влияние на качество питьевой воды в системах централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения является предметом усиленного изучения за рубежом.
В нашей стране изучение возможности применения пластмассовых труб в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения с точки зрения влияния на качество подаваемой по ним воды было начато «а кафедре коммунальной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института имени И. М. Сеченова (М. Н. Рублева, 1966; С. Н. Черкинский, К. И. Акулов, ,М. Н. Рублева, 1969).
Результаты исследований, проведенных с различными образцами винипластовых труб, показали, что лишь только отдельные из них могут быть использованы в водопроводной практике. Другие же в силу ухудшения органолептических свойств, вымывания свинца не были рекомендованы по санитарно-гигиеническим соображениям. При этих исследованиях не выявлено существенной разницы в степени бактериальной загрязненности воды, находившейся в контакте с каждым из испытанных образцов труб по сравнению с контролем.
В отечественной литературе опубликованы и другие работы о возможности применения пластмассовых труб в водопроводной практике, освещающие технико-экономические вопросы.
ЛИТЕРАТУРА
Пластмассовые трубопроводы. Сборник трудов № 5 научно-исследовательского института санитарной техники. М., 1960. — Черкинский С. Н., Акулов К. И., Рублева М. Н. Гиг. и сан., 1959, № 7, стр. 69.—4-й Международный конгресс по водоснабжению. М., 1960. — Ahxens W., Wasser-Wirtschaft u. Wasser-Technik, 1957, Bd. 7, S. 348.—Ahr ens W., S i e g e r t, Gas. u. Wasserfach, 1957, Bd. 98, S. 661. — Boing J„ Zbl. Bakt., Abt. 1., Orig., 1957, Bd. 168, S. 324. — К ö h 1 e r E„ Werkstoffe u. Korrosion, 1957, Bd 8, S. 62. — Laun H„ Gas. u. Wasserfach, 1958, Bd. 99, S. 121 — Mc Daniel H. Water a Sewage Works, 1958, v. 200, p. 105. — Municipal Utilties Magazine, 1957, v. 95, N 2, p. 27.—N о Ы e R. A., Ibid, 1958, v. 96, p. 21, —Zimmer man W., Städtehygiene, 1956. Bd. 7, S. 266. — 1 d e m, Gas. u. Wasserfach, 1958, Bd. 99, S. 88.
Поступила 18/IV 1960 r.
* * -A-
