CC BY
5
4. Физические свойства воды (цветность и мутность) могут быть отнесены к факторам, оказывающим значительное влияние на процессы деструкции яда. Отмечается прямая взаимосвязь между качеством воды и инакти-вирующей дозой хлора.
5. Активная реакция воды, обычно регистрируемая в природных водах (5,5—9), не оказывает существенного влияния на степень инактивации токсина хлором.
ЛИТЕРАТУРА. БедулевичТ. С. — «Гиг. и сан.», 1953, № 8, с. 16— 19. — Б у л а то в а Т. И., M а т в е е в К. И. — Там же, 1966, №4, с. 17—22. — Войткевич А. Ф., Мишустин Е. И., Р у н о в Е. Н. — «Гиг. и эпидем.», 1924, № 3, с. 21—28. —МаркарянМ. К. — «Гиг. и сан.», 1953, № 4, с. 12— 16.—С п а с с к и й С. С.—Тезисы докладов и выступлений на Всесоюзной научной конференции по вопросам гигиены воздуха, гигиены воды и санитарной бактериологии. М., 1955, с. 154—159.
Поступила 13/VII 1976 г.
HYGIENIC PROBLEMS OF WATER DECONTAMINATION FROM TOXIC SUBSTANCES BY MEANS OF CHLORINE COMPOUNDS
E. V. Slitannikov, Ya. M. Morozov
The botulinus toxin proved to be considerably stable in natural waters with different physical properties and chemical composition. Its inactivation may be attained with chlorine compounds at concentrations slightly higher than those used for disinfection of water from bacterial forms of microorganisms. The doses of residual chlorine after effective inactivation of toxin in water are from 2.0 to 10 mg/1.
УДК 613.34:628.165.087
Е. Ф. Горшкова
САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНОГО ОПРЕСНЕНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД СУЛЬФАТНО-КАЛЬЦИЕВОГО ТИПА
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Эффективность метода электродиализа в значительной степени определяется ионным составом исходной минерализованной воды. Лучше опресняются воды хлоридного типа, содержащие соли легкодиссоциирующих соединений и обладающие хорошей электропроводимостью (Л. А. Штуков-ская и соавт.; Б. Н. Ласкорин и соавт.; К. М. Салдадзе и соавт.). Значительно сложнее процесс опреснения жестких вод (Г. Г. Первое и соавт.; К. М. Салдадзе и соавт., 1976).
Избирательность метода отражается и на качестве опресненной воды. Так, при изучении возможности получения электродиализом опресненной питьевой воды из морской установлено, что при минерализации 1000 мг/л она не соответствует требованиям ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая» по содержанию хлоридов (В. Б. Гайдадымов и соавт.; А. Ф. Аксюк и соавт.; Ю. А. Рахманин и соавт.; Т. К. Пархомчук и Е. Ф. Горшкова). Аналогичная ситуация возможна и при электродиализе других типов минерализованных вод, поэтому для получения опресненной воды питьевого качества по макроэлементному составу необходимо увеличение глубины опреснения с доведением концентрации отдельных ионов до требований ГОСТ.
Изучение гигиенической эффективности электродиализного опреснения минерализованных жестких вод сульфатно-кальциевого типа проводилось на протяжении ряда лет в Институте гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана. Объектами изучения служили полупроизводственные электродиализные опреснительные установки ЭОУ-НИИПМ-12 и промышленные, серийные ЭОУ-НИИПМ-25, эксплуатирующиеся в Горьковской области с 1965 г. Для опреснения использовалась вода артезианских скважин с минерализацией 2,3—2,5 г/л. Ионный состав этих вод необычен, так как в нем преоб-
ладают соли жесткости при незначительном или почти полном отсутствии ионов натрия и хлоридов. Причем концентрация ионов Саг+, Mg2+, SO«2-и СОз~ находится на уровне предельной растворимости соответствующих солей. Общая жесткость составляет 32—34 мг-экв/л.
Целью санитарно-химических исследований при гигиенической оценке качества опресненной воды являлось изучение процесса электродиализа минерализованных жестких вод сульфатно-кальциевого типа и выявление его особенностей, которые следовало бы учитывать при опреснении их для питьевых целей. Поэтому нами анализировалась вода, отобранная непосредственно с электродиализных аппаратов. Кроме изучения макроэлементного состава опресненной воды, учитывалась возможность выноса из ионитовых мембран при электродиализе органических веществ и специфических химических соединений — продуктов синтеза и деструкции мембран, особенно в процессе длительной их эксплуатации. В связи с этим изучалось влияние на качество опресненной воды процесса фильтрования ее через березовый активированный уголь (БАУ).
Исследование солевого состава опресненных вод показало, что для получения воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ «Вода питьевая», необходимо более глубокое снижение минерализации, так как при солесо-держании 1000 мг/л в ней оказываются превышенными гигиенические нормативы жесткости и сульфатов (табл. 1). Так, при минерализации опресненной воды, близкой к 1000 мг/л, содержание сульфатных ионов составляло 550—630 мг/л, а величина жесткости — 11—16 мг-экв/л. При этом наиболее выраженные отклонения в солевом составе опресненных вод, предназначаемых для питьевых целей, отмечались при электродиализе исходной воды, не содержащей электролитов (NaCl).
Опресненная вода, соответствующая питьевому качеству по содержанию всех компонентов, была получена только при снижении минерализации исходной воды, не содержащей ионов натрия и хлоридов, до уровня 440 и 637,0 мг/л в присутствии 165 мг/л хлоридов и 98,0 мг/л натрия. Такая глубина опреснения минерализованных вод данного типа обусловлена не только особенностью ионного состава исходной воды, но и свойствами ионитовых мембран МК-40 и МА-40, проявляющих избирательное сродство к ионам кальция и сульфатов (3. В. Климова и соавт.).
Перезарядка мембран в кальциевую и сульфатную форму приводит к образованию на них осадка, росту сопротивления, падению тока и к снижению эффективности опреснения. По паспортным данным, использование опреснительных установок ЭОУ-НИИПМ-25 допускается при условии содержания с исходной воде солей жесткости не более 50% от общей мине-
Таблица 1
Изменение показателей солесодержания, сульфатов и жесткости в процессе опреснения на установках НИИПМ-12 и НИИПМ-25
Исследуемая вода Солесодержа-ние (в мг/л) Сульфаты (в мг/л) Жесткость общая (в мг-экв/л) pH воды
Исходная минерализованная (в отсут-
ствии хлоридов) 2234,0 1410,0 34,2 7,1
Опресненная » 259,6 148,3 4,6 6,5
300,0 177,0 5,2 6.5
» 335,0 197,0 5,4 6,5
» 440,0 263,9 7,2 6,7
» 436,5 260,9 6,7 6,5
» 643,9 450,0 10,2 6,9
» 856,8 550,0 15,0 7,0
» 1112,8 636,0 16,0 7,1
Исходная минерализованная (в при-
сутствии 165 мг/л хлоридов) 2580,0 1299,0 32,0 6,9
Опресненная 637,0 380,0 7,4 6,7
» 791,0 493,6 11,9 6,8
рализации, так как установка работает без системы подкисления. Для предотвращения выпадения осадков в рассольных камерах предусмотрена периодическая переполюсовка, при которой в прямом и обратном режимах получается пресная вода. Опыт эксплуатации электродиализных установок в Горьковской области, работающих на воде, качество которой не удовлетворяет паспортным данным установки (жесткость исходной воды выше 50%), показал, что для получения воды с необходимой глубиной опреснения одного увеличения количества переполюсовок недостаточно.
Анализ данных процесса опреснения на установках Горьковской области показал, что за 6—8 ч величина электрического тока снижалась в 2—3 раза, переполюсовка производилась через 5—6 ч, конечное солесодер-жание возрастало с 500 до 1300 мг/л, общая жесткость увеличивалась до 18—20 мг-экв/л. Разборка аппаратов для удаления осадков с мембран, проводившаяся в начале эксплуатации установки 1 раз в месяц, участилась. При ревизии мембран обнаружено, что образовавшиеся осадки сернокислого кальция, карбонатов кальция и магния покрывали поверхность аниони-товой мембраны с 2 сторон (из-за переполюсовок). Осадок препятствовал свободному прохождению раствора в камерах, уменьшал скорость протока воды и снижал величину электрического тока.
Для получения доброкачественной питьевой воды в данном случае необходимо было увеличение плотности тока или уменьшение производительности установки, что привело бы к повышению себестоимости опресненной воды. В связи с тем что изменять плотность тока в условиях опреснения жестких вод в силу возникновения концентрационной поляризации практически невозможно (К. М. Салдадзе и соавт.), приходилось уменьшать производительность установки, а недостаток пресной воды покрывать добавкой родниковой или производить опреснение воды до уровня выше гигиенически обоснованного — 440—500 мг/л.
Превышение необходимого уровня минерализации и смешивание опресненной воды с родниковой без учета соотношений приводило иногда к ухудшению качества опресненной воды, подаваемой населению для хозяйственно-питьевых целей.
По данным Кстовской санэпидстанции, качество опресненной воды в ряде случаев не соответствовало требованиям ГОСТ «Вода питьевая» по санитарно-химическим (превышение величин жесткости, сульфатов и общего солесодержания) и бактериологическим показателям. Колебания солевого состава опресненных вод, подаваемых населению, в среднем составляли: по сухому остатку — от 500 до 898 мг/л, по содержанию сульфатов — от 250 до 420 мг/л, кальция — от 100 до 194 мг/л, магния — от 22 до 44 мг/л, щелочности — от 2,1 до 2,3 мг-экв/л, общей жесткости — от 7 до 15 мг-экв/л.
Результаты проведенного опроса показали положительное отношение населения к опресненной воде: большинство опрошенных (90%) оценивали ее как «хорошую», «пригодную для питья», «допустимую». При нарушениях режима установки отмечались жалобы на горький вкус пищи, приготовленной на опресненной воде, створаживание молока, плохое растворение мыла и т. п.
Кроме изучения солевого состава опресненной воды, оценивались и другие санитарно-химические показатели. Исследованиями установлено, что опресненная вода обладала слабым специфическим запахом интенсивностью 1 балл, усиливающимся при нагревании до 60°, что, вероятно, может свидетельствовать о незначительной миграции из мембран органических веществ. Фильтрованная через БАУ опресненная вода характеризовалась хорошими органолептическими свойствами: приятным вкусом, была прозрачна и бесцветна, не имела запаха. Определение органических веществ в опресненной воде показало небольшое их содержание: величина перманганатной окисляемости не превышала в фильтрованной воде 2,0 мг/л 02, бихроматной — 8,0 мг/л 02 (табл. 2). При сравнении показа-
Таблица 2
Результаты определения перманганатной и бихроматной окисляемости в исходных
и опресненных водах
Окисляемоеть (в мг/л 0«)
Год псрманганатная бихроматная
опресненная вода опресненная вода
исходная вода исходная вода
по БАУ после БАУ по БАУ после БАУ
1968 1,32 1,11 0,76 4,5 2.8 1,4
1,3 0,84 0,76 4,5 3,2 2,0
2,7 1,00 0,79 — —
1,0 0,73 0,61 — — —
1,11 0,84 0,6 4.5 2,7 2,0
0,88 0,72 0,46 — —
1973 2,0 1,7 1,5 9,4 7,8 5,4
1,54 1,3 1,0 8,6 7,6 5,4
1,54 1,3 1,0 8,6 7,8 3,4
1,54 1,3 1,1 12,0 9,1 5,2
1,4 1,3 1,2 8,6 7.6 5,2
1974 1,7 1,6 1,4 4,8 4.4 4,0
2,7 2,3 2.1 10,4 10,0 8,0
1,5 1,0 0.7 3,6 1.6 1.0
1,9 1,3 1.0 4,0 2.4 1.2
1.5 0,6 0,4 3,8 3.2 1,4
1.5 1,2 0.6 4,2 2.4 1.6
1,7 1,6 1,2 4,8 4,0 3,0
телей окисляемости исходной и опресненной вод во всех изучаемых пробах прослеживалась тенденция к снижению концентрации органических веществ в процессе опреснения. Результаты определения окисляемости, представленные в динамике по годам (1968, 1973, 1974), свидетельствуют о том, что увеличения содержания органических веществ в опресненной воде в процессе длительной эксплуатации мембран не происходило.
Осмотр мембран, проведенный в 1975 г. совместно с представителем Научно-исследовательского института пластических масс, показал, что за время десятилетней эксплуатации установки в аппаратах проведена смена лишь 73% мембран, так что срок их службы значительно превышает 3 года. В опресненной воде после длительной эксплуатации мембран какие-либо специфические соединения — возможные продукты синтеза или деструкции мембран (непредельные углеводороды, стирол и его гомологи, поли-этиленполиамин, 3,4 бенз(а)пирен и пр.) обнаружены не были.
Результаты санитарно-химических исследований позволили научно обосновать гигиенические рекомендации по контролю за электродиализным опреснением минерализованных вод сульфатно-кальциевого типа. Учитывая сложность процесса опреснения жестких вод и трудность поддержания стабильного солесодержания, Научно-исследовательским институтом пластических масс предложено предварительное умягчение воды на катионито-вой колонке, что должно улучшить эффект опреснения и сделать его более экономичным.
Выводы
1. Для получения опресненной воды питьевого качества по макроэле-ментному составу при электродиализе жестких вод сульфатно-кальциево-го типа требуется более глубокое снижение (менее 1000 мг/л) минерализации с установлением необходимого уровня ее в каждом конкретном случае при обязательном контроле за показателем жесткости.
2. В связи с тем что в опресненной воде обнаружено наличие слабого специфического запаха, свидетельствующего о миграции незначительных количеств органических веществ из ионитовых мембран, обязательно фильтрование воды через БАУ.
3. При исследовании качества опресненной воды, полученной в условиях длительной эксплуатации мембран, не было выявлено увеличения выноса органических веществ и наличия специфических соединений — продуктов синтеза и деструкции мембран.
4. В связи с трудностями эксплуатации электродиализных установок при опреснении жестких вод для повышения эффективности процесса необходимо предварительное умягчение исходной воды.
ЛИТЕРАТУРА. А к с ю к А. Ф. и др. — «Гиг. и сан.», 1972, № 4, с. 19— 23. — ГайдадымовВ. Б. и др. — В кн.: Ионообменные мембраны в электродиализе. Л., 1970, с. 71. — К л и м о в а 3. В., С а л д а д з е К. М., Титова Н. А. Ионообменные материалы в науке и технике. М., 1969, с. 102—107. — ЛаскоринБ. Н. и др. — В кн.: Опреснение соленых вод и использование их в водоснабжении. М., 1972, с. 131—133. — П а р х о м ч у к Т. К., Горшкова Е. Ф. — В кн.: Электрохимическое обессоливание морской и минерализованных вод. М., 1976, с. 117—119. — П е р в о в Г. Г. и др. — В кн.: Определение соленых вод и использование их в водоснабжении. М., 1972, с. 122—130. — РахманинЮ. А. и др. — В кн.: Санитарная охрана морей и морского побережья. Сухуми, 1973, с. 53—57. — СалдадзеК. М. и др. — В кн.: Электрохимическое обессоливание морской и минерализованных вод. М., 1976, с. 59—52. — ШтуковскаяЛ. А., ЛаппоВ. Г., Гвоздева С. Н. — «Гиг. и сан.», 1962, № 6, с. 12.
Поступила 10/VI 1976 г.
SANITARY-CHEMICAL ASSESSMENT OF DESALINATION OF THE CALCIUM-SULPHATE TYPE OF MINERALIZED WATER BY ELECTRODIALYSIS
E. F. Gorshkova
The paper contains data of sanitary-chemical investigations on assessment of the quality of drinking water that was obtained in desalination by electrodialysis of the calcium-sulphate type of mineralized hard waters in industrial installations under conditions of a prolonged use of ionite membranes.
УДК 614.777:1628.191:668.472
Кандидаты мед. наук М. Н. Куклина и С. А. Зяббарова
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МОНОХЛОРАЦЕТАТАМИНА
КАНИФОЛИ В ВОДОЕМЕ
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Монохлорацетат амина канифоли (МАК) относится к терпенам и представляет собой серовато-белый порошок с температурой плавления 113—115°. В воде растворяется до 15%. Использование МАК в бумажной промышленности для подавления развития биологических обрастаний в производственных потоках обусловливает попадание его в сточные воды в концентрации порядка 20 мг/л.
Водные растворы МАК бесцветны, но обладают затхлым запахом и придают воде вяжущий привкус. Как видно из таблицы, нижняя доверительная граница порога МАК ощущения по запаху составила 0,5 мг/л, по привкусу — 11,5 мг/л; практический порог — 1,18 и 22,01 мг/л соответственно. При нагревании водных растворов МАК до температуры 60° порог ощущения и практический порог не снижались и находились в тех же пределах. При хлорировании растворов МАК нормальными дозами хлора (по методу, принятому в практике водопроводных станций) не происходило усиления запаха, так как в молекуле данного соединения содержится хлор.
Определение способности МАК к пенообразованию проводилось методом встряхивания (В. Ф. Гаршенин). Воздействие МАК на поверхностное натяжение воды, приводившее к образованию пены, отмечалось нами лишь при концентрациях 300 мг/л и более. Учитывая способность некоторых терпенов ухудшать вкусовые качества рыбы, мы провели исследования влия-
