CC BY
8
переработки калийно-магниевых руд глинистые шламы содержат 11 — 19% хлорида калия, 14—16% хлорида натрия, 0,2—5,0 % хлорида магния, 3—4% сульфата кальция, 40—45% воды и 13—30 % нерастворимого остатка.
Производство хлорида калия теряет с отходами 45— 94 кг воды на I т переработанной руды. В условиях обследованных нами предприятий общее количество потерянной с отходами воды составляет несколько миллионов кубических метров. Надо полагать, что эти воды вместе с талыми и ливневыми, фильтруясь сквозь толщу скоплений отходов и увлекая за собой растворенные щелочные элементы, могут проникать (при наличии гидравлической связи с водоносными горизонтами) в артезианские воды и открытые водоемы.
Единственными способами предупреждения миграции компонентов солевого отхода и шламов являются естественные экраны в виде глинистых отложений в основании территорий солеотвалов и шламонакопителей, а также дамбы, обвалованные из суглинков. Установлено значительное увеличение содержания калия, рубидия, натрия, магния и кальция в воде рек ниже места расположения калийных предприятий. Так, если выше по течению количество рубидия составляло 0,002—0,05 мг/л, калня — 1.0—3,0 мг/л, натрия — 2,0—14,0 мг/л, магния — 2,0— 35.0 мг/л, кальция — 7,0—80,0 мг/л, то ниже по течению концентрация рубидия достигала 0,5—1,5 мг/л, а калия, натрия, магния и кальция — сотен и тысяч миллиграммов в 1 л воды. Наибольшее количество щелочных эле-
ментов в речной воде отмечено в районах непосредстве н ной близости от солеотвалов и шламонакопителей: в воде малого водоема на расстоянии 100—300 м от солеотвала и шламонакопителя производства хлорида калия уровень рубидия был равен 10—30 мг/л, калия —19 000— 26 000 мг/л, натрия — 22 000—36 000 мг/л, магния-560—1250 мг/л, кальция — 1540—2080 мг/л.
Опыт эксплуатации солеотвалов и шламонакопителей показывает недостаточную эффективность таких сооружений в плане предупреждения загрязнения открытых водоемов и артезианских вод (Я. И. Вайсман). Наиболее перспективным в отношении охраны внешней среды от загрязнения сточными водами и отходами производства хлорида калия представляется строительство предприятий по переработке отходов, поскольку последние содержат ряд ценных химических веществ, использование которых может дать значительный экономический и гигиенический эффект. В СССР, например, описан положительный опыт применения алюмосиликатов в производстве алюминия, ставролитов — в производстве стали и др.
I Таким образом, загрязнение водоемов компонентами сточных вод и отходов производства хлорида калия представляет актуальную гигиеническую и техническую проблему. Решение ее технической стороны должно заключаться в полном исключении сброса в водоемы неочищенных стоков и ликвидации солеотвалов и шламонакопителей.
ЛИТЕРАТУРА
Вайсман Я■ И. — Труды Перм. мед. ин-та, 1965, вып. 61, Ежова В. М. — Лабор дело, 1971, № 11, с. 647—649. С. 121 —140. . Поступила 4/11 1980 г.
УДК 614.777 +628.1911:547.533
Кандидаты мед. наук Г. В. Толстопятова и 3. И. Жолдакова СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХЛОРПРОИЗВОДНЫХ ТОЛУОЛА КАК ВОЗМОЖНЫХ ФАКТОРОВ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ
Целью работы являлся анализ экспериментальных данных, касающихся гигиенической характеристики моно-и трихлортолуолов в сравнении с толуолом, которые в дальнейшем могут быть использованы при создании математических моделей для расчета ПДК новых соединений.
Хлорированные толуолы находят широкое применение при синтезе ряда пестицидных препаратов, являясь исходными либо промежуточными продуктами. Со сточными водами они могут попадать в водоемы, вызывая их загрязнение и оказывая неблагоприятное влияние на качество воды и здоровье населения.
С гигиенических позиций толуол как при ингаляционном, так и при внутрижелудочном поступлении в организм изучался многими специалистами (Г. А. Абрамович и соавт.; В. Б. Доброхотов и М. И. Еникеев. Н. Б. Гу-бина, и др.), материалами которых мы воспользовались при сравнительной оценке изученных нами хлортолуолов.
Основные физико-химические свойства толуола и его хлопроизводных представлены в табл. 1.
Хлортолуол, трихлортолуол, как и толуол — жидкости, плохо растворимые в воде, со специфическим ароматическим запахом. Присоединение атомов хлора к молекуле толуола и увеличение их числа в молекуле обусловливают более выраженное влияние на органолептические свойства воды: порог ощущения запаха воды, по данным закрытого опыта, существенно снижается. Наличие атома хлора в параположении делает запах в 2 раза более интенсивным, чем у ортосоединения (табл. 2). Данную закономерность не удалось проследить при изучении стабильности веществ в воде, но, очевидно, хлорирование
толуола заметно увеличивает стабильность растворов. Так, если запах толуола при исходной концентрации его 0,866 мг/л через 17 ч уже не ощущался, то запах о-, п-толуолов и 2,3,6-трихлортсхлуола сохранялся на уровне 1—2 баллов в течение 3 сут, что, по-видимому, связано с различиями в летучести веществ.
Сравнивая действие этих соединений на процессы самоочищения от органических соединений в модельных водоемах, можно отметить, что хлорпроизводные толуола оказывали воздействие в значительно более низких концентрациях. Так, толуол в концентрациях 25—75 мг/л не влиял на окисляемость, биохимическое потребление кислорода (БКП) и растворенного кислорода. При содержании 50 мг в 1л воды он задерживал процесс нитрификации.
1 о- и п-Хлортолуолы уже в концентрации 1 — 10 мг/л вызывали торможение БПК, а также рост и развитие сапрофитной микрофлоры, но не влияли на вторую фазу минерализации. Пороговой концентрацией является 0,1 мг/л.
I Трихлортолуол только в концентрациях 0,03— 0,24 мг/л не влиял на процесс самоочищения.
По токсикологическим свойствам толуол и его хлорпроизводные можно отнести к малотокснчным, но кумулятивным соединениям.
1 Острая токсичность веществ хотя и незначительно, но закономерно возрастает от о- к п-положенню и с увеличением числа атомов хлора в молекуле, что наиболее четко проявляется при сопоставлении Ьб80 для крыс, когда показатели представлены в виде вероятностных
Таблица 1
Основные физико-химические свойства толуола и его хлорпроизводных
Раствори- Молекулярная масса Плотность, г/см' Температура.
Вещество Эмпирическая формула Структурная формула мость в воде, г/л Другие растворители кипения плавления
Толуол CgH 5СН, t сн, 6 СН, 0,47 Спирт, эфир, бензол, хлороформ 92,14 0,867 110,63 -95
о-Хлортолуол С1С,Н4СН, ¿г сн, 1,5-2,0 Спирт, эфир, хлороформ 126,59 1,082 159,5 —34
п-Хлортолуол C1C,H4CH, ф 1,5—2,0 Спирт, эфир, хлороформ 126,59 1,07 162,2 7,5
1 С1 сн, 1 С1 1
2,3,6-Трихлортолуол 1 С1,С8НгСН, ЧС1 1.0 Спирт, эфир, бензол 195,48 1,39 220,7 ,43—44
Примечание. В агрегатном состоянии все вещества — бесцветная жидкость.
величин. Менее четко эта закономерность проявляется в данных о кумулятивных свойствах соединений.
Введение теплокровным животным в сублетальных дозах (1/10, 1/60 и 1/10о ЬО60 хлортолуолов и 11ь и 1/10 ЬО60 трихлортолуола) в условиях подострого опыта привело к нарушению функционального состояния печени, деятельности центральной нервной системы и иммунобиологической реактивности организма. Однако хлор-толуолы (о- и п-изомеры) оказали еще раздражающее действие на систему кроветворения, о чем свидетельство-^ вало увеличение количества эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и ретикулоцитов в крови. Трихлортолуол такое действие не оказывал.
Хроническое пероральное введение толуола кроликам в дозах 10, 1 и 0,25 мг/кг существенно не влияло на процессы кроветворения, функциональное состояние печени и патоморфологическую картину внутренних органов. Действие п-хлортолуола в дозах 1, 0,1 и 0,01 мг/кг изучали в хроническом 6-месячном эксперименте на белых крысах. При этом доза 1 мг/кг вызвала изменения в процессах гемопоэза (увеличение количества эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина), деятельности центральной нервной системы, фазовые нарушения фагоцитарной реакции нейтрофилов и. функционального состояния печени (ферментативной и гликогенобразующей функций). При применении 1/, и V1 о 1-0, 0 проявился эмбриотоксический эффект. Тератогенного и мутагенного действия не обнаружено. Доза 0,1 мг/кг оказала менее выраженное влияние на организм подопытных животных.
Трихлортолуол в хроническом санитарно-токсиколо-гическом эксперименте испытывали на белых крысах 4 в дозах 5, 0,05 и 0,005 мг/кг. Две первые дозы (в меньшей степени) вызвали снижение массы тела животных, некоторые функциональные изменения в печени и оказали )лияние на условнорефлекторную деятельность животных, вызывая нарушение соотношения возбудительных и тор-
мозных процессов. Доза 0,005 мг/кг оказалась недействующей.
Таким образом, обобщая приведенные данные, можно отметить, что токсичность хлорпроизводных толуола при хроническом пероральном поступлении в организм животных усиливается с увеличением числа атомов хлора в молекуле толуола (максимальная недействующая доза толуола 10 мг/кг, хлортолуолов 0,01 мг/кг, трихлортолуола 0,005 мг/кг). Вместе с тем характер токсического действия веществ аналогичен. Параметры острой токсичности и кумулятивные свойства веществ в сочетании с данными
Таблица 2
Параметры, характеризующие однократное влияние толуола и его хлорпроизводных на организм
1 к * X ч я LD„ мг/кг о и X •
Вещество о т и и"* X X ~ X 0! X
1»3 clS МЫШИ крысы UZ X а
Толуол о-Хлортолуол п-Хлортолуол 2,3,6-Трихлортолуол 0,67* 0,17 0,09 0,035 2000—4000 4400 (2993+ 5807) 4000 (2654+5346) 2000 6900+600 5700 (4488+6912) 5500 (5166+5834) 4800±501 2,9 1,28 1,51
* Определено бригадным методом, в остальных случаях — в закрытом опыте.
} Гигиена и санитария М> 12
— 65 —
о хронической токсичности позволяют заключить, что различия во влиянии на организм связаны не только с числом атомов хлора в молекуле, но и с их взаиморасположением. Эта закономерность сохраняется и в органо-лептической активности вешеств. Лимитирующим признаком вредности толуола и трихлортолуола является
органолептический. ПДК толуола в воде водоемов 0,5 мг/л, 2,3,6-трихлортолуола 0,03 мг/л. Поскольку пороговая концентрация по органолептическому признаку и максимальная недействующая о- и п-хлортолуолов близки, для них одобрена ПДК на уровне 0,2 мг/л по санитарно-токсихологнческому признаку вредности.
ЛИТЕРАТУРА
Абрамович Г. А., Белова Р. С., Галузова Л. В. и др. — В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1960, вып. 4, с. 109—116.
ГубинаН.Б. — Фармакол. и токсикол., 1978, № 1. с. 114—117.
Доброхотов В. Б., Еникеев М. И. — Гиг. и сан., 1977,
№ I.e. 32—34. Ogata М., SaekiT-, Kira S. et al. — Jap. J. industr.
Hlth, 1974, v. 16, p. 23—29. Pyykko K., T&htl H., VapataloH. — Arch. Toxicol., 1977, Bd 38, S. 169—176.
Поступила 19/11 1980 r.
УДК 628.31:636]:628.19:628.113
Н. И. Окладников, В. П. Жулянов %
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД СВИНОКОМПЛЕКСА
Министерство здравоохранения РСФСР Москва; Горьковская областная санэпидстанция
Задачей данной работы являлась опенка с гигиенических позиций эффективности очистки сточных вод свинокомплекса на двухступенчатых биологических очистных сооружениях в зависимости от количества сточных вод при неизменном поголовье животных, использования биологически очищенных животноводческих сточных вод для гидрослива навоза из производственных помещений и влияния очищенных сточных вод при их организованном сбросе на санитарное состояние поверхностных водоемов.
Исследования проводили на очистных сооружениях свинокомплекса по выращиванию и откорму 216 тыс. голов в год в процессе эксплуатации его первой очереди на 108 тыс. голов в год, во время ввода в эксплуатацию второй очереди г.а 108 тыс. голов в год и после вывода свинокомплекса на проектную мощность. Водопотребле-ние каждой очереди свинокомплекса по проекту составляло 2294,7 м'/сут.
Расход сточных вод проектом принят в объеме 2294 м3/сут, в том числе хозяйственно-фекальных 661,28 м3/сут, производственных (животноводческих или навозных) от гидросмыва экскрементов, уборки помещений, от ветеринарного пункта с санитарной бойней и уборки производственных помещений 1632,72 м3/сут. Система канализации непосредственно в производственной зоне свинокомплекса — общая для хозяйственно-фекальных и животноводческих сточных вод.
На первой очереди свинокомплекса очистные сооружения состояли из двух ступеней. В первую ступень входили первичные вертикальные отстойники, вибросита, аэро-тенки общим объемом 4800 м3/сут (три), вторичные отстойники. Эта ступень рассчитана на 48-часовую аэрацию животноводческих сточных вод. Вторая ступень была представлена типовыми биологическими очистными сооружениями, разработанными для очистки хозяйственно-бытовых1 сточных вод и состояла из четырех секций, причем одна из них предназначалась только для очистки сточных вод поселка и комбикормового завода. Производительность каждой секции 1250 м3/сут.
Для второй очереди свинокомплекса также построены двухступенчатые биологические очистные сооружения. Первая ступень состояла из четырех вертикальных отстойников, соединенных между собой попарно (в два из них подавалось по 250 м3/сут активного ила), двух сетчатых барабанных разделителей (вместо вибросит) и трех аэротенков со вторичными отстойниками. Механическая часть очистных сооружений в дальнейшем принимала сточные воды от первой и второй очереди свино-
комплекса. С пуском в эксплуатацию второй очереди первичные отстойники на первой ступени первой очереди комплекса были отключены. Для второй crynetiH имелас.^ только одна секция биологических очистных сооружений производительностью 1250 м3/сут.
Согласно проекту, сточные воды свинокомплекса поступали на очистные сооружения с БПК6 до 3500 мг/л, на первой ступени они очищались до ВПК» 180 мг/л, на второй — до 15—20 мг/л. После этого они смешивались с биологически очищенными хозяйственно-бытовыми сточными водами жилого поселка, комбикормового завода, вспомогательных служб свинокомплекса (мастерских, гаража и др.).
В процессе исследований установлено, что от каждой очереди свинокомплекса в сутки образовывалось от 3500 до 4000 м3 сточных вод.
С целью гигиенической оценки эффективности работы биологических очистных сооружений ежемесячный отбор проб сточных вод проводился по этапам очистки (из приемного резервуара, после первой и второй ступеней очистных сооружений). Полученные результаты представлены в табл. 1. II
Из табл. 1 видно, что сточные воды свинокомплекса характеризуются высокими показателями органического загрязнения (взвешенных веществ 6638,0 ±366,0 мг/л, ВПК5 3935± 176,7 мг/л, БПК20 5080±252,3 мг/л). После биологических очистных сооружений содержание взвешенных веществ снижалось до 107,0±7,1 мг/л, БПК6 — до 85,15±3,9 мг/л, БПК2о —ДО 161,6 ±6,2 мг/л, после выхода со второй ступени — соответственно 32,6±1,4, 26,6± 1,1 и 65,2±3,2 мг/л.
Таким образом, основная масса органических загрязнений в свиноводческих сточных водах извлекалась на« первой ступени биологической очистки, эффективность которой по взвешенным веществам составляла 98,4%, по БПКа — 97,9%, по БПКго — 97%, по ХГ1К — 96,8%. После второй ступени количество загрязнений в сточных водах уменьшалось соответственно на 69,3, 68,8, 59,7 и 41,8%. Значительно более низкая степень очистки на второй ступени связана с тем, что на нее поступают сточные воды, в основном содержащие трудно окисляемые органические вещества. В связи с этим необходима более длительная аэрация сточных вод, чем предусмотрено про-в ектом.
Исследования по гигиенической оценке эффективности работы двухступенчатых биологических очистных сооружений в процессе пуска в эксплуатацию второй очереди
