CC BY
7
УДК 614.777:628.394.4
Н. В. Зайцева, 3. И. Жолдакова, М. Б. Степанова
РАСЧЕТ ПОРОГОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВЕЩЕСТВ ПО ВЛИЯНИЮ НА ПРОЦЕССЫ САМООЧИЩЕНИЯ ВОДОЕМОВ
Пермский политехнический институт; НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сы-
сина .АМН СССР, Москва
Целью экспериментальных гигиенических исследований по изучению процессов естественного самоочищения водных объектов в присутствии регламентируемого в воде соединения является интегральная оценка интенсивности и направленности взаимосвязанных фаз биохимического окисления органических веществ естественного
Пороговые концентрации веществ в воде по общесанитарному признаку вредности
Вещества По данным литературы Рекомендо-ванная- ПДК, мг/л
БПК вещества, мг 0,/мг пороговая концентрация по влиянию на общесаннтарный режим водоемов, мг/л 1 ПДК, мг/л без учета БПК водоема 1 с учетом БПК водоема
Ацетон 0,645 2,2 2,2
ДБФФ 2,7 2,7 4,5 1,5
ДХФФ 2,0 0,3 0,6 1,5 0,5
Изобутилацетат 2,05 0,01 0,01 1,5 0,5
Триэтиленгликоль 1,81 1,0 1,0 1,5 0,5
Хромолан 1,5 0,5
Пропионат 1,25 0,3 2,5 0,8
Сульфамид С^—Си 0,1 0,1 0,1
ДЦУ-закрепитель 1,0 • 1,0
Карбомол ЦЭМ 10,0 10,0
Оксалаты 0,256 0,2
Оксаматы 0,6 5,0 1,5
Кислоты:
синтетические
жирные (С5—С20) 0,1 0,1 11,0 0,1
муравьиная 0,276 1—5 1—5 3,5
уксусная. 0,86 1—5 1—5 3,5 1,2
масляная 1,4 1—5 1—5 2,0 0,7
молочная 1,06 1—5 1—5 3,0 0,9
бензойная 1,61 1—5 1-5 2,0 0,6
Пропилеигликоль 1,52 10,0 10,0 2,0 0,6
а-Антрахинонсульфат 0,025 10 — 10,0
Р-Антрахинонсульфат 0,016 10 — 10,0
Антрахинон-1,8-ди-
сульфокислота 0,007 5 — 5,0
Антрахинон-1,5-ди-
сульфокислота 0,022 5 — 5,0
Диаминостильбенди-
сульфокислота 0,49 0,1 6,0 2,0
Дн ннтростнльбенди-
сульфокнслота 0,32 0,5 9,5 3,0
1-Нафтиламин-4,8-ди-
сульфокислота (ами-
но-С-кислота) 0,18 10,5 16,5 5,5
2-Нафтиламин-4,8-ди-
сульфокислота (ами-
но-Ц-кислота) 0,1 1,0 30,0 10,0
Луди гол 0,35 0,5 8,5 3,0
происхождения. В соответствии со схемой этапного нормирования Г. Н. Красовского [4] и «Методическими указаниями по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов» [2] обоснование пороговых концентраций нормируемых веществ по общесанитарному признаку вредности проводится на основании результатов санитарно-гигиенических исследований, выполняемых в полном объеме независимо от принятой схемы этапного эксперимента.
В тех случаях, когда вещества подвергаются биохимическому окислению, БПК увеличивается, что в определенных условиях может привести к дефициту кислорода в воде водоемов. В 50—70-е годы при обосновании гигиенического норматива для веществ, вызывающих усиление потребления кислорода, значения ПДК не указывались. Вместо них в нормативных документах давалось указание «по расчету пороговых концентраций веществ по влиянию на процессы самоочищения водоемов», что при практической санитарной оценке качества вод требовало проведения дополнительных вычислений для каждого конкретного случая.
Для упрощения и унификации оценки опасности загрязнения водных объектов вредными веществами, нормированными по общесанитарному лимитирующему признаку вредности, был проведен анализ экспериментальных кинетических процессов БПК. и расчет конкретных значений
пдк.
На основании стехеометрических соотношений рассчитывалось количество кислорода, необходимое для окисления 1 мг каждого вещества. Были применены оригинальные методы расчета нагрузки на водоем [3".
Для прогнозирования параметров процессов самоочищения водных объектов в присутствии нормируемых в воде соединений для определенных моментов времени целесообразно исследо-
вать зависимости: БПК0Л—БПКи==т(С) и —
"к
=/(С). где БПКоп — величина БПК в опыте с исследуемым веществом за время мг Ог/л; БПКк — величина БПК в контроле за время мг О г/л, С — концентрация вещества, мг/л; &оп— константа скорости БПК в присутствии исследуемого вещества; кк — константа скорости БПК в контроле.
Результаты исследований, выполненных в этом направлении на нескольких группах нормируемых в воде соединений (перторорганические,
сульфоорганические, аминопроизводные бензольного ряда, производные антрахинона), показали, что величина БПКоп—БПКк==ДБПК, как правило, прямо пропорциональна вносимой концентрации исследуемых веществ [1]. Степень подверженности вещества биохимическому окислению
характеризуется соотношением к°п = ¡. По ре-
зультатам экспериментальных исследований было установлено, что для процессов окисления в присутствии нормируемых соединений, как правило, характерен линейный характер зависимости /=/(С), что позволяет использовать ее для прогнозирования параметров самоочищения водных объектов.
Зная кк и коп, а также гидрологические параметры водоема, используемые обычно при расчетах нагрузки сточных вод на водные объекты, можно определить БПК в створе водопользования с учетом времени добегания воды и процессов самоочищения по формуле:
БПКоП-?-1(Г*о"+ БПКк-(?-10~*к
ЬН1ЧП0ЛН, к — а-(? + <7 >
где — расход воды водного объекта, м3/с; q — расход сточных вод, в составе которых сбрасывается нормируемое соединение, м3/с; а — коэффициент смешения сточных вод с водой водного объекта.
При дальнейших расчетах учитывалось, что в
поверхностных водах величина БПК5 колеблется от 0,5 до 4 мг 02/л [3]. С учетом величины БПКз для чистых водоемов (2 мг 02/л) для 28 соединений различной химической структуры, нормируемых по общесанитарному признаку вредности, на основании данных литературы и результатов собственных исследований были рассчитаны допустимые нагрузки веществ на водоемы I категории, исходя из величины БПКполн=3 мг/л (см. таблицу).
Литература
1. Зайцева Н. В., Лядова Н. В. // Состояние окружающей среды промузлов и оптимизация природоохранных мероприятий. — Пермь, 1983, —С. 20—22.
2. Методические указания по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов. — М., 1979.
3. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. / Под ред. П. Д. Семенова. — Л., 1977.
4. Сидоренко Г. И., Красовский Г. Н., Жолдакова 3. И. // Гиг. и сан,— 1979, —№ 7, —С. 16—22.
Поступила 11.05.86
Summary. In order to prognosticate parameters of waterbodies natural purification in the presence of normalized compounds graphic functions used in calculating the wastewater load on waterbodies were identified. Using the published data and the results of the experiments the admissible load of 28 compounds regulated by the general sanitary hazardous indicator was calculated for waterbodies of Category I.
УДК 614.71/.73-07
Р. В. Меркурьева, Н. В. Зайцева, Я. И. Вайсман, А. В. Анцкайтис, Н. Н. Сайкинова, А. А. Соломоник
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОПТИМИЗАЦИИ РЕАЛЬНОЙ
ИНГАЛЯЦИОННОЙ НАГРУЗКИ НА НАСЕЛЕНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина, Москва; Пермский политехнический институт; Пермский медицинский институт
В системе общегосударственных задач по управлению состоянием здоровья населения наряду с оценкой значимости различных ответных реакций организма на фактическую интенсивность воздействия всей совокупности неблагоприятных факторов окружающей среды важное значение имеет установление взаимосвязей уровня химического загрязнения атмосферного воздуха с показателями здоровья для последующего обоснования природоохранных мероприятий [3, 6].
Имеющиеся в настоящее время методические приемы изучения количественного влияния загрязнений атмосферы на здоровье населения [1, 2, 7] нуждаются в дальнейшем изучении и углублении, особенно в направлении разработки принципов, критериев и методов определения реальной химической нагрузки [4, 6]. Для решения этой сложной проблемы необходимы поиск новых
подходов, широкое использование математического анализа.
Целью настоящей работы явилась разработка методического подхода к оптимизации реальной ингаляционной химической нагрузки на население с применением статистического моделирования. Качество атмосферного воздуха оценивалось по средним концентрациям химических веществ, определяемым по среднегодовым (за 3 года) на 13 стационарных постах зоны наблюдения. Рассматриваемый комплекс загрязняющих веществ включал: пыль, сернистый газ (S02), двуокись азота (N02), окись углерода (СО), сероводород (H2S), сероуглерод (CS2), серную кислоту (H2SO.;), хлористый водород (HCl), хлор (С1), фенол (СбНб—ОН), аммиак (NH3) и высшие алифатические амины (ВАА). Для определения концентраций химических веществ в любой точке
