CC BY
13
САНИТАРНЫЕ УСЛОВИЯ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В НИЖНЕМ
БЬЕФЕ КУЙБЫШЕВСКОГО ГИДРОУЗЛА
Научный сотрудник А. Г. Марковская
Из Куйбышевского научно-исследовательского института эпидемиологии,
микробиологии и гигиены
Сооружение гидроузлов влечет за собой изменение санитарного режима рек на участке ниже плотины. В современной практике расчетов стока реки и установления режимов работы ГЭС рассматриваются лишь вопросы регулирования количества и не затрагиваются качественные изменения воды в процессе регулирования из-за отсутствия научно обоснованных данных о влиянии новых условий существования рек на их санитарное состояние.
Предлагаемая работа является одной из попыток осветить этот вопрос.
С 1958 г. мы изучали санитарный режим Волги в нижнем бьефе Куйбышевского гидроузла 1 и влияние регулирования стока на качество речной и грунтовых вод, используемых для питья. Для проведения наблюдений был выбран мало загрязняемый створ Куйбышевского речного водопровода (насосно-фильтровальной станции), расположенный на расстоянии 60 км от плотины выше основной, плотно населенной части Куйбышева. Выше этого створа на расстоянии 4 и 10 км по левому берегу имеются небольшие выпуски сточных вод 2 санаториев, существовавших и до сооружения гидроузла. Точка водозабора — оголовок всасывающей трубы — находится в русле реки на расстоянии около 50—60 м от уреза воды (по летне-меженным отметкам уровня).
Для определения качества речной воды по сезонам пробы отбирали ежемесячно в 4 точках створа — у обоих берегов, в фарватере и в точке водозабора насосно-фильтровальной станции. При изучении влияния колебания уровней воды в реке отбор проб производили при экс-тремных положениях уровня.
Наблюдения за санитарным режимом грунтовых вод, испытывающих влияние колебаний уровня реки, вели в 3 пунктах на разных расстояниях от плотины: в 20 (поселок Зольное), 60 и 80 км (Куйбышев, территория городских водопроводов).
Пробы волжской и грунтовой воды отбирали одновременно. Гидрометрические показатели Волги давала гидрометслужба.
Анализ полученных данных показал, что санитарный режим реки после зарегулирования изменился под влиянием образования водохранилища и регулирования расхода воды, связанного с режимом работы ГЭС. Повысилась прозрачность, уменьшились цветность (в среднем на 11°), перманганатная окисляемость (в среднем на 2 мг/л). Наблюдалось также снижение отдельных показателей минерального состава и сухого остатка в целом.
Регулирование стока изменило динамику минерализации волжской воды в паводковый и летне-меженный периоды. Зимой, как и прежде, минерализация воды остается наибольшей, но абсолютные значения сухого остатка снизились. В естественных условиях реки паводок начинался раньше и количество сухого остатка соответственно начинало снижаться раньше (в апреле), достигая минимальных значений в пик паводка. После зарегулирования развитие паводка в нижнем бьефе задерживается, пока водохранилище наполняется и минерализация воды продолжает оставаться на уровне значений, характерных для зимней межени. Снижение минерализации не ограничивается максималь-
1 Гигиена и санитария, 1961, № 7.
ным развитием паводка, а продолжается в меженный период до июля— августа и лишь в сентябре увеличивается количество сухого остатка.
Регулирование расхода воды привело к перераспределению сезонных уровней реки и возникновению недельных и суточных колебаний уровня, особенно резко выраженных зимой и значительно сглаженных летом. Средняя амплиту-
да суточных колебаний в зимние месяцы составляла 50 см, в летние — около 14 см 1 (рис. 1).
Регулирование стока
3600
44 3000 ^ гш ^ 1800 I 1200
■ ■ ' 1
I . . *
±
I к
1 1
8 15
Числа месяца
22
29
Рис. 1. Колебания уровня воды в Волге около Куйбышева в зимнюю и летнюю межени.
/ — уровень воды в феврале 1960 г.; 2 — уровень воды
в августе 1960 г.
115000 \ 13000 111000
изменяет не только коли- ^ боо чество воды в нижнем бьефе, но и ее качество, " процессы загрязнения и самоочищения, что нашло свое выражение в изменении сезонной динамики бактериального загрязнения воды. До зарегулирования коли-индекс волжской воды, поступающей на очистку зимой, не превышал 2000—3000, а летом возрастал, достигая 28 000. После зарегулирования наблюдалось обратное явление, т. е. летом коли-индекс в той же точке ниже, чем зимой (рис. 2). Среднемесячные значения коли-индекса превышали 30 000 (февраль 1959 г.). Особенно заметное повышение наблюдалось в период сплошного ледостава в зимы 1958—1960 гг. При несплошном ледоставе в 1961 —1962 гг. коли-индекс не достигал столь высоких значений (табл. 1), но оставался выше, чем в летнюю межень.
Как известно, в равнинных реках, представляющих ламинарный поток, поступившее загрязнение удерживается около того же берега на протяжении многих километров вниз по течению, не распространяясь далеко по створу. Регулирование стока изменило гидродинамику реки в нижнем бьефе. Известно, что прохождение волны попуска вызывает перемещение воды в придонных слоях потока от берега к фарватеру, т. е. возникают поперечные течения, вслед- Рис. 2. Изменение коли-
ствие чего загрязненная прибрежная струя по- инДекса волжской воды
в течение года до и
тока может значительно дальше распростра- после зарегулирования няться по живому сечению реки и достигать реки в точке водозабо-места водозабора. ра (Куйбышевская нэ-
Влияние ледостава на увеличение загрязне- сосно-фильтровальная
* СТЗННИЯ)
НИЯ В изучаемой точке, очевидно, обусловлено /-коли-индекс до зарегу-
усилением тех же гидродинамических факторов. 2-°поаслеЯ з^г^и^ова^ия Для более детального объяснения этого механиз- 1958-1961 гг.
ма необходимы дополнительные гидродинамические исследования.
В летний период для динамики бактериального загрязнения волжской воды характерно то, что до зарегулирования загрязнение воды в летние месяцы значительно выше, чем после зарегулирования. Среднемесячный коли-индекс, обычно возраставший до 22 000 — 28 000, после зарегулирования не превышал 5000, хотя количество поступающих
/ 111/11УУУ1У1/УШХ1Х1/ Месяць/
1 По отметкам уровня в 8 и 20 часов.
Таблица 1
Среднемесячные значения коли-индекса волжской воды в зимний период в зависимости
от состояния ледостава
Год январь Месяц февраль март Состояние ледяного покрова Волги в районе Куйбышева (створ НФС)
1958 4 000 1 15 100 1 • 7 100 Ледостав с 31/1 сплошной
1959 7 000 32 800 8 000 Сплошной ледостав с 3-й декады декабря
1960 28 650 9 850 L20 100 Сплошной ледостав с 1/ХН
1961 3 100 8 350 6 120 В январе на реке ледоход, с 31/1 ледостав с по лыньями, в 3-й декаде марта река вскрылась
1962 6 280 5 800 2 300 С 31/XII ледостав с большими полыньями в течение всей зимы
загрязнений не уменьшилось, а, наоборот, увеличилось в результате оолее интенсивного водопользования всех видов. Наблюдаемое снижение бактериального загрязнения может быть объяснено частично улучшением физико-химических свойств воды (уменьшение взвешенных веществ, улучшение аэрации воды) и в большей степени перемешиванием загрязнений с водой реки под влиянием колебаний уровня. Хотя последние летом и сглажены, но тем не менее они способствуют, с одной стороны, распространению загрязнений по створу, с другой — перемешиванию их с водой реки, что в сочетании с интенсивными биохимическими процессами, происходящими в этот период, обеспечивает лучшее самоочищение.
Для подтверждения предположения о влиянии колебаний уровня на распространение загрязнения в реке в феврале 1962 г. были проведены определения коли-индекса в пробах волжской воды, которые отбирали ежедневно 2 раза в сутки в часы максимального и минимального положения уровня воды — в 8 и 24 часа (вечерние уровни, за исключением праздничных дней, выше утренних).
Полученные данные показали, что коли-индекс утренних проб воды при наиболее низком уровне был всегда выше вечерних (табл. 2).
Таблица 2
Колебания коли-индекса волжской воды в течение суток
Дата 15/II 16/II 17/11 I8/II 19/11 20/11 21/11
• Часы • 8 24 • 8 24 8 24 8 24 8 24 | 8 24 8 I 24
Коли-индекс .... [ 10 330 1000 3 500 2 900 л 6 500 500 2 900 1400 4 000 1 200 2 300 200 2 700 900
Подобные же исследования были проведены в июле в условиях небольших суточных колебаний. Как и следовало ожидать, такой закономерности в изменении коли-индекса мы не наблюдали.
Оголовки всасывающих труб водозаборных сооружений речных водопроводов, смонтированные до зарегулирования на достаточном расстоянии от берега и обеспечивавшие забор чистой воды, в условиях колебаний уровня оказываются в зоне влияния различных источников
загрязнения, значение которых возрастает, что необходимо учитывать при проектировании речных водопроводов. Возникает настоятельная необходимость в вынесении оголовков в русло реки дальше от берега. По нашим рекомендациям такое мероприятие осуществляют на Куйбышевском городском водолроводе.
Увеличение бактериального загрязнения речной воды, подаваемой на очистку в зимний период, должно особенно насторожить санитарных работников, так как очистку воды, почти как правило, в это время проводят без коагуляции на том основании, что вода по своим свойствам (прозрачность и цветность) вполне удовлетворительна; это снижает эффективность освобождения воды от бактериального загрязнения.
Параллельно с изучением санитарного режима Волги в нижнем бьефе Куйбышевского гидроузла изучали режим грунтовых вод, дренируемых рекой. При исследовании зависимости сухого остатка воды от колебаний уровня из скважины в поселке Зольное (20 км ниже плотины) в августе 1961 г. было выявлено увеличение количества сухого остатка воды за сутки на 30% при снижении уровня на 105 см; в скважине, удаленной от плотины на 80 км, снижению уровня на 30 см соответствовало увеличение количества сухого остатка на 9%.
Изучение и сравнение качества грунтовой воды до и после зарегулирования позволяют говорить об усилении водообмена между речной и грунтовой водой после зарегулирования, особенно в зимний период, когда повышаются такие показатели загрязнения последней, как коли-v индекс, цветность, окисляемость, снижается температура добываемой г^Р воды. До зарегулирования температура воды зимой была более ста-бильна и держалась около 7°, после зарегулирования она снизилась до Чф 1—2°; при этом колебания ее достигали ±7° в течение недели и даже ^ суток. Уменьшилась общая минерализация воды, а колебания ее в те-гч чение года и отдельных сезонов усилились.
> Полученные нами данные свидетельствуют о том, что регулирова-; ние стока колебания уровня) указывает влияние на качество подзем-Гч^ ных вод, дренируемых рекой. Это влияние уменьшается при сглажива-нии колебаний по мере удаления от плотины и в летний период.
Выводы
1. Новый гидрологический режим реки на участке нижнего бьефа гидроузла изменяет санитарные условия водопользования, что определяет необходимость изучения этого вопроса.
2. Качество воды в Волге в летний период е нижнем бьефе улучшилось по сравнению с периодом до зарегулирования реки.
3. Суточные колебания уровня реки, возникшие в результате регулирования стока, значительно усиливают неблагоприятное влияние имеющихся источников загрязнения реки в зимний период в условиях ледостава.
4. Суточные колебания уровня воды в реке усиливают интенсивность водообмена между речной и грунтовой водой прибрежной полосы.
Поступила 1/XII 1962 г.
SANITARY CONDITION OF WATER SUPPLY IN THE DOWNSTREAM PORTION Or THE KUIBYSHEVSKY HYDRO-ELECTRIC POWER WORKS
A. G. Markovskaya, Scientific Worker
The Sanitary regimen of the Volga river and that of the ground waters drained by it was investigated in connection with the regulation of the flow in the downstream portion of the Kuibyshevsky hydro-electric works. After regulation of the river flow its water become more transparent, less coloured and the total mineral content therein decreased. Periodical variations in the water level due to the river flow regulation changed
2 Гигиена и санитария, N° 7
17
the seasonal kinetics of the extent of bacterial contamination of water: its coliindex increased considerably in winter time and decreased in summer. Besides, the unfavorable-effect of the contamination sources became more pronounced; the contamination spread, further down the river. It was noted that the total mineral contents of ground waters was noted to decline, their dry residue depending on the river water level.
Ъ Ъ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОРОФОРА ЧХЗ-& В ВОЗДУХЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Ассистент М. В. Алдырева
Из кафедры промышленной гигиены Центрального института усовершенствования
врачей
В последние годы в народном хозяйстве в различных областях техники находят широкое применение легкие пористые материалы.
Для получения пористых резин и пластмасс используют специальные газообразователи — органические и неорганические вещества. Равномерное и быстрое образование пор и наименьший удельный вес придают материалам органические порообразователи — порофоры. В результате этих работ синтезирован ряд новых порофоров.
Существует несколько групп органических порообразующих веществ, отличающихся химическим строением: сульфогидразиды, азо-соединения, нитрозогруппа, азиды и др. Из группы сульфогидразидов наибольшее практическое применение приобрел новый порофор ЧХЗ-5— п-метилуретанбезолсульфогидразид.
CSOoNHNHo НС/ЧСН
CNHC—ОСН3
Он представляет кристаллический светлый порошок, практически^ нерастворимый в воде и растворах кислот; растворим в этиловом спирту, ацетоне и растворах едкого натра. При нагревании до 160—170° 1 г порофора распадается с выделением газов объемом около 115 смъ (газовое число).
Обследование условий работы с пылевидным порофором ЧХЗ-5 проведено в подготовительных отделениях завода Моспласткож и комбината Искож г. Калинина.
Поступающий на заводы порофор содержит избыточное количество влаги и недостаточно измельчен, поэтому до введения в смеси его сушат, дробят, просеивают и готовят навески. При этих процессах пыль порофора может попадать в воздух производственных помещений.
Наибольшее выделение пыли происходит во время просеивания измельченного сухого порофора на ситах-трясунах с неплотно закрывающимися крышками и особенно на ручных ситах. Это подтверждается исследованиями воздушной среды подготовительных участков, где отобрано около 80 проб воздуха, показавших высокое содержание пыли порофора, особенно на рабочих местах просевальщиков.
Работа с пылевидным порофором кратковременна и занимает 2—25% рабочего времени просевальщика в зависимости от суточного* расхода порофора.
