CC BY
5
УДК 628.394.4:628.191:015.286.7
Д. И. Сапегин, И. И. Кальсада, А. Г. Кучер, И. С. Северинов
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕКОТОРЫХ ПЕСТИЦИДОВ НА ПРОЦЕССЫ ЕСТЕСТВЕННОГО САМООЧИЩЕНИЯ МОРСКОЙ И ПРЕСНОЙ ВОДЫ
Крымский медицинский институт, Симферополь
Объектами исследования являлись представители двух широко используемых пестицидов — фосфорорганических (фосфамид) и медьсодержащих (сульфат меди). В герметично закрытых склянках объемом 200 мл, заполненных морской и пресной водой, изучали влияние пестицидов на биохимическое потребление кислорода — ВПК 12, 4, 51. В модельных водоемах вместимостью 20 л исследовали действие ядохимикатов на содержание аммиака, нитритов, окисляемость и рН воды 12. 4—71. Параллельно в склянках и модельных водоемах определяли микробное число |2, 51. Все показатели определяли сразу после добавления пестицида, а также через I, 2, 4, 8, 10, 15 и 20-е суткн. Проведено 4 серии экспериментов. В опытах применяли пороговые концентрации фосфамида и сульфата меди (1 мг/л) |1. 2| Пестицид оказал стимулирующее действие на ВПК. За исключением 2-х суток наблюдения, эффект был более выражен в сосудах с пресной водой.
^Вместе с тем не установлено строгой количественной закономерности в различии этого влияния. Так. в 1-е суткн наблюдения увеличение ВПК в пресной воде было в 1,7 раза более выраженным, чем в морской, на 4-е — в 1,8 раза, на 8-е — в 1,1 раза, на 20-е — в 1,6 раза.
Средние сдвиги окнсляемости в опытных модельных водоемах с морской и пресной водой по сравнению с контрольными были незначительны по величине и незакономерны. Это подтверждает мнение [ 3]. что ВПК является более чувствительным н достоверным показателем для оценки процессов самоочищения морской воды, чем окисляемость. Содержание акмнака в опытных водоемах с морской водой \меньшалось по сравнению с контрольным наиболее значительно на 8—10-е сутки. В пресных водоемах с фосфамндом концентрация аммиака в 1-е и 2-е сутки наблюдения несколько снижалась, а затем возрастала. В большинстве проб, взятых из опытных водоемов с морской водой, содержание нитритов увеличивалось по сравнению с контрольным, в пресных водоемах наблюдалесь обратное. рН воды опытных водоемов с морской и пресной водой не отличался от контроля.
Изменение микробного числа под действием фосфамида определялось как в фазе ВПК. так и в фазе нитрификации. С 4-х суток наблюдения в фазе ВПК зарегистрировано увеличение микробного числа в опытных сосудах по сравнению с контрольными. Увеличению данного показателя предшествовало его кратковременное уменьшение (на »»2-е сутки в склянках с морской, на 1-е и 2-е в емкостях с пресной вдой). Аналогичные изменения наблюдались и в стадии нитрификации, только предварительный бактерицидный эффект был более длительным: увеличение микробного числа в модельных водоемах с фосфамндом по сравнению с контрольным зарегистрировано только начиная с 8-х суток. В обеих фазах не обнаружено закономерности в разнице колебаний роста сапрофитной микрофлоры в морской и пресной воде: в одних пробах изменения, вызванные фосфамндом, были более выражены в пресной воде, в других — в морской.
Таким образом, если судить по изменению ВПК, фосфамид в исследуемых концентрациях ускорял процессы естественного самоочищения воды, что было выражено в сосудах с пресной водой. Это объясняется, по-видимому, стимулирующим действием ядохимиката на развитие сапрофитной микрофлоры, в том числе бактерий, участвующих в процессах самоочищения воды от органических веществ. Менее демонстративны изменения процессов ни-
трификации как в морской, так и в пресной воде.
Под влиянием сернокислой меди отмечено снижение ВПК в склянках с морской и пресной водой по сравнению с контролем. На всех этапах наблюдения, кроме 20-х суток, это было более выражено в морской воде. Как и в опытах с фосфамндом. количественные различия на отдельных этапах измерения были неидентичными. Например, снижение БП К в морской воде в 1-е сутки наблюдения оказалось более выраженным, чем в пресной, в 2,3 раза, на 2-е сутки — в 3,5 раза, на 4-е — в 1,2 раза, на 8-е — в 1,4 раза, на 10-е — в 2,1 раза, на 15-е — в 2,2 раза.
Окисляемость воды в модельных водоемах с сульфатом меди увеличивалась но сравнению с контролем значительнее в морской воде (за исключением 4-х и 20-х суток). На различных этапах разница изменений окнсляемости в морской и пресной воде подвержена большим колебаниям. Содержание аммиака под действием пестицид» уменьшалось. На одних этапах наблюдения это уменьшение было более значительным в морской воде, на других — в пресной. Концентрация нитритов в опытных водоемах увеличивалась (за исключением 2, 4 и 20-х суток), что было более выражено в пресной воде. рН изменялся в щелочную сторону в большей степени в пресной воде.
Микробное число сокращалось под действием сульфата меди в морской и пресной воде. В фазе ВПК на 2, 4 и 15-е сутки уменьшение было более выражено в морской воде, в остальные сроки — в пресной. В стадии нитрификации на большинстве этапов наблюдения изменения роста сапрофитной микрофлоры оказались значительнее в пресной воде.
Таким образом, судя по изменению большинства показателей, сульфат меди замедляет процессы естественного самоочищения морской и в меньшей степени пресной воды. Это замедление можно объяснить бактерицидным действием соединений меди, доказательством чего служит уменьшение микробного числа в опытных склянках и модельных водоемов по сравнению с контрольными.
При сопоставлении изменений изучаемых параметров в морской и пресной воде под действием обоих пестицидов следует прийти к следующему заключению. Изменения показателей самоочищения морской и пресной волы или значительно различаются по величине, или имеют противоположную направленность. Следовательно, при установлении ПДК пестицидов в морской воде нельзя использовать данные литературы о влиянии их на общий санитарный режим пресной воды.
Не наблюдалось закономерной корреляционной зависимости в различии действия пестицидов иа показатели самоочищения морской и пресной воды. Например, влияние фосфамида на наиболее достоверный показатель естественного самоочищения воды — ВПК —было более выражено в пресной воде, сульфата меди — в морской. Относительная разница в действии одного пестицида как на различные показатели, так и на один в разные сроки наблюдения была неодинакова. Следовательно, не представляется возможным предложить поправочный коэффициент, который позволял бы по влиянию пестицида на санитарный режим пресных водоемов рассчитать пороговую концентрацию его в морской воде по аналогичному признаку вредности.
Таким образом, при нормировании пестицидов в морской воде для установления пороговых концентраций по влиянию на общий санитарный режим необходимо проведение отдельных экспериментов с морской водой.
Литература
1. Акулов К. И., Мазаев В. Т. — В кн.: Санитарная охрана водосмои от загрязнения промышленными сточными волами. М., 1965, вып. 7, с. 84—98.
2. Вода питьевая. Методы анализа. М., 1978.
3. Моранский Д. И., Раскин Б. М., Алфимов Н. Н. Санитарная охрана моря. М., 1975.
4. Методические указания по гигиеническому контролю от загрязнения морской воды. М., 1981. 'Я
5. Методы гидрохимических исследований океана. М., 1978.
6. Руководство по методам химического анализа морских вод./Под ред. С. Г. Орадовского. Л., 1977.
7. Руководство по морским гидрохимическим исследованиям. /Под ред. Л. К. Блинова. М., 1959.
Поступила 10.12.84
УДК 614.777:628.357:1628.31:636
Н. И. Окладников, И. А. Андреев
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОЧИСТКИ И ДООЧИСТКИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОЧНЫХ ВОД В БИОЛОГИЧЕСКИХ
ПРУДАХ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
В настоящее время в проектах строительства свиноводческих комплексов (СК) широко применяются для очистки и доочнстки животноводческих сточных вод аэрируемые и неаэрируемые биологические пруды (БП), пруды-накопители (наряду с их основным назначением). Однако гигиеническая оценка этих сооружений отсутствует.
Наибольший интерес для санитарной службы представляет изучение гигиенической эффективности доочнстки в аэрируемых прудах животноводческих (навозсодержащнх) сточных вод крупных С К после предварительной очистки на сооружениях искусственной двухступенчатой очистки.
Гигиенической оценке подверглись аэрируемые БП в составе сооружений искусственной двухступенчатой биологической очистки навозсодержащнх сточных вод СК производительностью 54 ООО и 108 ООО голов в год. а также неаэрируемые БГ1 (пруды-накопители), входящие в состав сооружений естественной биологической очистки навозсодержащнх сточных вод, представленные земледельческими полями орошения на крупных (130 000 и 300 000 голов в год) С К.
Для С К производительностью 54 000 голов в год с целью очистки сточЛых вод были построены двухступенчатые аэрируемые БП общим объемом 50 000 м3. Воздух в них подастся через проложенные по дну дырчатые трубы. Навозсодержащне сточные воды после прохождения очистки на сооружениях искусственной биологической (двухступенчатой) очистки подвергались аэрации в прудах в течение 15—20 сут и затем подавались в пруд-нако-
Таблица 1
Характеристика животноводческих сточных вод при поступлении в пруд-накопитель и после их нахождения ■ нем в течение 2 лет (М±т)
Показатели
Взвешенные вещества, мг/л БПК4, мг/л ХПК, мг/л Аммонийный азот,
мг/л Фосфаты, мг/л
Суточные йоды при поступле-
нии
в пруд-накопи- на поля
тель орошении
20 000± 2465,2 100±11,0
8 900± 1 616 508± 17,8
25 842± 1 848 2 000± 123,2
810± 18,4 780± 18,4
400± 16,4 260±2,3
-9-о s
(г) = X
99,5 94,3 92,3
3,8 35
Примечание. Приведены результаты 20 анализов
питель объемом 412 000 м3 и площадью 20.5 га при средней глубине 2 м. Согласно проекту, навозсодержащне сточные воды при поступлении в БП должны иметь следующую характеристику: биохимическое потребление кислорода (ВПК) 20—25 мг/л, содержание взвешенных веществ не более 15—20 мг/л, а после доочнстки — 3— 5 и 4—7 мг/л соответственно.
Необходимо отметить, что навозсодержащне сточные воды С К проходили очистку на второй ступени вместе с производственными сточными водами птицефабрики и хозяйственно-бытовыми сточными водами близлежащего поселка. Ежедневно и аэрируемые БП поступало около 3000 м3 сточных вед. Пробы сточных вод отбирали 1 — 2 раза в месяц на протяжении 2 лет.
Анализ результатов исследований показал, что при аэрации в БП навозсодержащнх сточных вод в течение 15—20 сут с содержанием органических веществ по БПК6 204 и 132 мг/л эффективность очистки (точнее доочнстки) равна 59,3 и 54,3%, а количество аммонийного азота практически не изменяется, так как эффективность очистки по этому показателю составляет лишь около 7%. Эффективность очистки в БП сточных вод от взвешенных веществ составляет около 60%. Так, при поступлении в аэрируемые БГ1 концентрация взвешенных веществ 206± ±22,9—207±28,4 мг/л, а на выходе из прудов 70±10,1 до 84,5±8,9 мг/л.
На СК производительностью 108 000 голов в год на-возеодержащие сточные воды поступали на доочистку в аэрируемый пруд с плавающими аэраторами объемом 50 000 м3. Аэрация сточных вод проводилась в течение 18,5—19 сут. Исследования по оценке эффективности выполнялись с мая по август.
Эффективность доочнстки навозсодержащнх сточных вод в аэрируемых БП по содержанию взвешенных веществ ш составляла 62,1% (количество их уменьшилось с 45,5 до 17,2 мг/л), по ВПК— 16,6% (снизилось с 66,5 до 55,5 мг/л). по химическому потреблению кислорода v> (ХПК)—22% (сократилось с 532 до 415 мг/л). Такая
низкая эффективность доочнстки навозсодержащнх сточных вод связана с тем, что остаточные загрязнения в основном представлены трудноокнеляемыми органическими веществами. Об этом свидетельствует высокое ХПК при относительно низком ВПК. Видимо, подавляющее количество трудноокисляемых органических веществ находится в растворенном или коллоидном состоянии, на что указывает и высокая концентрация взвешенных веществ. Эти данные очень важны с практической точки зрения, так как показывают недостаточную эффективность песчаных фильтров для доочнстки навозсодержащнх сточных вод свиноводческих комплексов.
В пруд-накопитель объемом около 2 млн. м3 СК производительностью 130 000 голов в год иавозеодержащие сточные воды поступали без предварительной очистки,
