CC BY
8
УДК 628.21
САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДУШНОЙ И ВОДНОЙ СРЕДЫ В ГОРОДАХ НА ПРЕДМЕТ НАЛИЧИЯ И НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ДУРНОПАХНУЩИХ ГАЗОВ
В.А. Орлов, О.В. Мельник
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва
Аннотация.
Отражены основополагающие положения по необходимости обнаружения количественной фиксации и последующей нейтрализации дурнопах-нущих выбросов для улучшения комфортности пребывания людей в городских поселениях. Отмечено, что существенную роль для достижения комфортности проживания людей в крупных городах играют чистота воды и воздуха. Представлены методы оценки их загрязненности. Рассмотрены источники загрязнения вредными для здоровья запахами, являющихся прохождением интенсивных процессов в безнапорных канализационных сетях, а также проанализированы мероприятия, позволяющие снизить или ликвидировать пагубные для здоровья
Ключевые слова.
Выбросы газов, микрофлора воздуха, загрязненность воды, методы очистки, канализационная сеть, город, микроорганизмы.
История статьи:
Дата поступления в редакцию 16.09.21
Дата принятия к печати 17.09.21
человека последствия при его контакте с дурнопахнущими газами.
Описаны пути оценки качества воздуха и воды на открытых пространствах городов и в закрытых помещениях в приложении к удалению дурнопахнущих запахов.
03
г
м О
-I
м
Э СО
Вопросы фиксации и снижения концентрации вредных (токсичных) выбросов газов в крупных городах являются актуальной задачей, решаемой перманентной модернизацией как жилищно-коммунальной инфраструктуры, так и городских очистных канализационных сооружений, а также разветвленной и протяженной водоотводящей сети [1].
В крупных городах имеются стационарные пункты, в которых непрерывно происходит контроль едких запахов, присутствующих в городе. В РФ в случае обнаружения запаха граждане могут обратиться в различные городские службы, используя единый номер спасения 112. При наличии запаха сероводорода или других вредных веществ в Москве и в Московской области можно обратиться с таким вопросом в Единую справочную службу, где жалоба будет рассмотрена в ответственном органе и зафиксирована в диспетчерском центре. Звонки принимают и в Министерстве чрезвычайных ситуаций (МЧС). Специальными службами отбираются пробы воздуха для исследования на перечень различных загрязнителей, присутствующих в атмосфере города и промышленных объектов.
В отношении эффективности работы безнапорных водоотводящих сетей и борьбы с запахами одним из базовых мероприятий является пристальное внимание к местам расположения смотровых канализационных колодцев, насосных станций и канализационных очистных сооружений [2].
Как правило, в первую очередь подлежат проверке объекты, на которых наблюдаются запахи, на соответствие проектных решений требованиям нормативной документации (например, СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения. СНиП 2.04.03-85»).
к
га ¡е и <и т
I :
5 К
5 Я
|_ О
А а £2
га и £ 3
га
и
х С!
.0 О
с; 10
Ш 5
со I
о с;
а
О «
со
о и
(С
¡е х
<и
о
В целях оценки качества воздуха на открытых пространствах городов и в закрытых помещениях в приложении к появлению и удалению дурнопахнущих запахов из систем водоотведения следует отнести качество воздуха и параметры его бактериальной обсемененности [3, 4].
Исследователями установлено, что состояние микрофлоры окружающей человека воздушной среды городов является определяющим фактором для распространения передаваемых воздушно-капельным путем инфекций. Особенно это отражается в урбанизированных пространствах (больших городах-мегаполисах) с длительным пребыванием людей в местах массового скопления. Распространение инфекций, содержащихся в дурнопахнущих газах, наносит вред не только человеку, но и приводит к значительному экономическому ущербу.
В отличие от обеззараживания воды для обеззараживания воздуха имеются определенные особенности, касающиеся возможности применения тех или иных химических дезинфектантов при контакте с человеком. В воздушном пространстве городов не происходит размножения микроорганизмов, которые присутствуют в дурнопахнущих газах, покидающих канализационные колодцы и канализационные насосные станции по причине отсутствия для них в городской среде питательных веществ и малым количеством влаги. Также нельзя не учитывать бактерицидного воздействия на микроорганизмы солнечных лучей.
В настоящее время бытует точка зрения о том, что микроорганизмы в воздушных выбросах находятся в виде бактериального аэрозоля, представляющего собой газы (например, сероводород), мельчайшую пыль и патогенные (болезнетворные) микроорганизмы. Такие аэрозоли могут обладать биологической активностью. Причем, чем меньше размер частиц бактериального аэрозоля, тем меньшее количество их необходимо для заражения человека.
Микрофлору атмосферного воздуха условно разделяют на резидентную (т.е. постоянно обнаруживаемую) и временную, которая обнаруживается спорадически. К резидентной относятся в основном почвенные микроорганизмы, например, Micrococcus roseus, а также грибы родов Penicillium, Aspergillus, Mucor и другие. Так как микроорганизмы воздушной среды подвержены солнечному и температурному воздействию, атмосферным осадкам в виде дождя, ветру, выбросами из систем водоотведения, то она непрерывно меняется и обновляется.
При проведении санитарно-эпидемиологических оценок окружающего воздушного пространства обычно его бактериальное состояние определяется по общему микробному числу (ОМЧ), т.е. количеству микроорганизмов в 1 м3 воздуха. При этом принято считать, что атмосферный воздух городов является чистым в бактериологическом отношении, если ОМЧ летом не превышает 750, а зимой 150 КОЕ/м3.
В нашей стране помимо ОМЧ оценка санитарно-гигиенического состояния атмосферного воздуха проводится и по наличию в нем санитарно-показательных микроорганизмов (СПМ). Эти микроорганизмы являются представителями постоянной микрофлоры дыхательных путей человека. В качестве СПМ используются, например, а- и ^-гемолитические стрептококки, а также гемолитическая кокковая микрофлора. Официально признанным СПМ являются Staphylococcus aureus.
За рубежом в качестве индикатора СПМ используются Bacillus subtilis spore и другие. Выбор того или иного из большого количества санитарно-показательных микроорганизмов должен решаться спецификой поставленной задачи или целью конкретного обследования. Необходимо отметить, что указанные выше параметры бактериальной обсемененности (ОМЧ, СПМ и другие) характерны как для исследуемой воздушной среды на предмет присутствия болезнетворных бактерий, так и сточной воды, слизи с внутренней стороны канализационных колодцев. При этом анализ водных объектов, сточных и иных вод проводится в соответствии с документацией [5, 6].
Оценка загрязненности воды осуществлялся через показатель БГКП (бактерии группы кишечных палочек), где по результатам анализа могут быть определены общие колиформные бактерии ОМЧ (E. coli, Klebsiella pneumonia), термотолерантные колиформные бактерии, патогенные микроорганизмы (Salmonella spp) и т.д.
Для количественного определения микроорганизмов в качестве альтернативы классическим чашкам Петри используются готовые тесты, получившие название петрифильмов. Они содержат питательную среду в виде растворимого в холодной воде геля, которая застывает при комнатной температуре. Кроме того, в их состав входит тетразолиевый индикатор, с помощью которого облегчается подсчёт колоний и хромогенные субстраты [7, 8].
В отношении задач, связанных с очисткой и обеззараживанием дурнопахнущего воздуха, необходимо отметить, что их целью является достижение определенных показателей, например, по предельно-допустимым концентрациям (ПДК) агрессивных газов после выброса их в атмосферу городов. При этом существенную роль играют технико-экономические показатели при реализации тех или иных целей.
Современные методы очистки и обеззараживания воздуха позволяют решать практически любую задачу [9]. Значимое место в этом вопросе занимают УФ-технологии, сорбция, озонирование и ряд других. К примеру, с помощью метода УФ-обеззараживания удаляются устойчивые к хлорсодержащим дезинфектантам микроорганизмы. При этом не оказывается влияние на органолептические свойства воздуха. Кроме того, не происходит образования побочных продуктов. УФ-установки обладают компактностью и простотой эксплуатации. Системы УФ-обеззараживания закрытого рециркуляционного типа в основном применяют в отдельных помещениях, встраивая их в существующие системы вентиляции и рециркуляции воздуха. Воздействуя на дурнопахнущие газы тем или иным методом, например, с помощью вентиляции подсводного пространства трубопроводов систем безнапорного водоотведения до достижения ПДК каждого из многочисленных компонентов газов (сероводород, аммиак и т.д.), одновременно понижается концентрация микроорганизмов при выпуске воздуха из сетей в атмосферу через колодцы и стояки в зданиях, а также через специально запроектированные стояки вне зданий.
Следует отметить, что современный рынок богат оборудованием на основе УФ-методов и постоянно обновляется. Например, в отечественной практике успешно применяются как стационарные, так и передвижные бактерицидные облучатели НПО «ЛИТ», например, «Светолит 90» и т.д. На рис. 1 представлена конструкция вмонтированного в колодец биологического очистителя газов.
Установка для очистки воздуха состоит из цилиндрического корпуса (контейнера) со съемной крышкой и отводом для подсоединения к круглым воздуховодам. Вентиляционная конусная крышка грузового люка предназначена для защиты установки от механических воздействий и свободного выхода очищенного воздуха. В днище корпуса имеются отверстия для слива ливневых стоков внутрь шахты. Основным элементом биологического очистителя является фильтрующая биомасса, которая размещается одним слоем в объеме корпуса контейнера. Заполнение фильтрующим материалом может быть выполнено как контейнерном, так и в кассетном исполнении. В подобных очистителях воздуха используется метод, результатом которого является извлечение из потока обрабатываемого воздуха органических и неорганических летучих веществ и их окисление до углекислого газа и воды.
03
г
м О
-I
м
Э СО
к
га ¡е и <и т
г : | к
5 Я
|_ о А а £2
га и £ 3
га
и
х С!
.0 О
с; 10
Ш 5
со I
о с;
а
О «
со
о и
(С
¡е х
<и
о
Рис. 1. Конструкция биологического очистителя для нейтрализации отходящих газов от колодцев
Другим методом достижения значений предельно-допустимых концентраций (ПДК) может оказаться естественная или искусственная вентиляция, которая обеспечивает нейтрализацию высоких концентраций дурнопахнущих веществ и обеззараживания газов [10]. Например, главная задача вентиляции подсводного пространства безнапорных трубопроводов должна сводиться к подаче необходимого количества свежего воздуха (в том числе, кислорода) и обеспечения соответствующей скорости обеззараживания. При этом важнейшей задачей становится определение необходимой кратности воздухообмена (СаНПиН 2.12.2631-10 и СаНПиН 2.1.32360-10). При использовании нагнетаемого в подсводное пространство воздуха и выброса смеси в атмосферу мегаполиса в установленном месте, можно обеспечить требуемое санитарное состояние окружающего воздушного пространства. Необходимо лишь знать и соблюдать критерии не только по ПДК дурнопахнущих газов в атмосфере города, но и критерии на биологическое качество выбросов в атмосферу.
Применение систем вентиляции часто используется в тоннельных системах, например, в горнодобывающей промышленности, автотранспортном и железнодорожном тоннелестроении (рис. 2). Для городских канализационных сетей возможно использование опыта устройства таких вентиляционных систем для создания условий безопасного и комфортного пребывания людей в местах возможного выхода дурнопахнущих и вредных для здоровья людей газов на поверхность земли.
Рис. 2. Схема вентилирования автодорожного тоннеля: 1 — тоннель; 2 — портал; 3 — всасывающие вентиляторы; 4 — система воздуховодов; 5 — вентиляционные отверстия
Выводы
1. Фиксация и эффективная нейтрализация дурнопахнущих вредных для здоровья людей газов является приоритетной задачей коммунальных служб в плане улучшения санитарно-эпидемиологической обстановки в черте города.
2. Оценка состояния загрязненности воздуха и воды определяется по общему микробному числу (ОМЧ) и санитарно-показательным микроорганизмам (СПМ). Приведены их оптимальные значения для разных периодов года.
3. Для снижения образования дурнопахнущих газов в канализационных сетях возможно использование усиленной приточной вентиляции. Отмечено значение вентиляции безнапорных канализационных сетей для достижения эффекта обеззараживания воздушных выбросов по отдельным газам до значений ниже ПДК каждого из присутствующих компонентов, а также альтернативных устройств для нейтрализации дурнопахнущих летучих веществ путем размещения биологических очистителей воздуха в канализационных колодцах.
4. Для систем безнапорного водоотведения рекомендован опыт применения вентиляционных систем для борьбы с дурнопахнущими газами, который широко используется в железнодорожном и автотранспортном тоннелестроении.
ЛИТЕРАТУРА
1. Kyoohong P. Mitigation strategies of hydrogen sulphide emission in sewer networks: a review // International Biodeterioration & Biodegradation. — 2014. — Vol. 95. — pp. 251-261.
2. Lehua Z. Chemical and biological technologies for hydrogen sulfide emission control in sewer systems // Water research. — 2008. — № 42. — рр. 1- 12.
3. Кофман В.Я. Сероводород и метан в канализационных сетях // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 11. с. 72-78.
4. Michael D. Municipal gravity sewers: An unrecognised source of nitrous oxide // Science of the Total Environment. — 2014. — № 468-469. — pp. 211-218.
5. МУК 4.2.2029-05 Методические указания. 4.2. Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Санитарно-вирусологический контроль водных объектов. — М: 2005.
6. МУК 2.1.5.800-99. п. 2.1.5. Водоотведение населенных мест. Санитарная охрана водоемов. Организация ГОССАНЭПИДНАДЗОРа за обеззараживанием сточных вод. — М.: 1999.
7. Соколов Д.М., Соколов М.С. Микробиологический контроль с использованием петрифильмов // Молочная промышленность. 2012. № 2. с. 36-37.
8. Методические указания МУК 4.2.2884-11. Методы микробиологического контроля объектов окружающей среды и пищевых продуктов с использованием петрифильмов. М.: ФЦ Роспотребнадзора. 2011. 24 с.
9. Другов Ю.С., Зенкевич И.Г., Родин А.А. Газохроматографическая идентификация загрязнений воздуха, воды, почвы и биосред. — М.: Бином. Лаборатория знаний. 2005. 81 с.
10. Parker W.J., Ryan H.A. Tracer Study of Headspace Ventilation in a Collector Sewer // Journal of the Air & Waste Management Association. — 2011. — № 12. — рp. 581-592.
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
В.А. Орлов, О.В. Мельник. Санитарно-гигиеническая оценка воздушной и водной среды в городах на предмет наличия и нейтрализации дурнопахнущих газов. — Системные технологии. — 2021. — № 40. — С. 31—36.
Z м
О
-I
м
D CD
к
га ¡е и (U
т
S
i :
s к
* S
s я
|_ о А а £2
га и t 3
га
и
.о о
q ID
ш s со I
о с;
а
CD «
со
о
U
(С
¡е х а J о
SANITARY AND HYGIENIC ASSESSMENT OF THE AIR AND WATER ENVIRONMENT IN CITIES FOR THE PRESENCE AND NEUTRALIZATION OF FOUL-SMELLING GASES
V.A. Orlov, O.V. Mel'nik
Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), Moscow
Abstract.
The fundamental provisions on the need to detect quantitative fixation and subsequent neutralization of foul-smelling emissions to improve the comfort of people's stay in urban settlements are reflected. It is noted that a significant role in achieving the comfort of living in large cities is played by the purity of water and air. Methods for assessing their contamination are presented.
Key words.
Gas emissions, air microflora, water pollution, purification methods, sewer network, city, microorganisms. Date of receipt in edition: 16.09.21 Date o f acceptance for printing:
19.09.21
The sources of pollution by harmful odors, which are the passage of intensive processes in unpressurized sewer networks, are considered, and measures are analyzed to reduce or eliminate the consequences harmful to human health when it comes into contact with foul-smelling gases. The ways of assessing the quality of air and water in open spaces of cities and in enclosed spaces are described in the appendix to the removal of foul-smelling odors.
УДК 693.55
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЕ СКОЛЬЗЯЩЕЙ ОПАЛУБКИ
ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЗДАНИЙ
И.В. Соргутов
Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова
Аннотация.
Сегодня объемы строительства с применением монолитного железобетона увеличиваются быстрыми темпами в сравнении с прочими технологиями возведения сооружений. Повысить эффективность монолитного строительства можно путем применения вспомогательных конструкций, в число которых входит и опалубка, применяемая для формирования железобетонных монолитных стен, перекрытий и перегородок.
Технология бетонирования каркаса зданий и сооружений с применением скользящей опалубки открывает новые технологические возможности для повышения скорости возведения инженерных сооружений.
Ключевые слова.
Монолитное железобетонное строительство, вертикальная скользящая опалубка, современные технологии, горизонтальная скользящая опалубка, короткие сроки строительства зданий
История статьи:
Дата поступления в редакцию 18.08.21
Дата принятия к печати 19.08.21
