CC BY
7
неприемлемо. Кроме того, следует иметь в виду превращение в будущем сезонных групп в круглогодичные, что и отмечено в ряде детских дошкольных учреждений. Результаты обследования 13 дошкольных учреждений в 11 поселках второй и третьей климатических зон позволили установить, что наибольшее увеличение наполняемости детских садов-яслей (в 2 раза) наблюдается в зерновых хозяйствах. В хозяйствах же мясо-молочного направления такой закономерности не обнаруживается, что и необходимо учитывать при проектировании.
Современное сельское строительство делает большой шаг вперед по пути социалистического переустройства деревни. Но, к сожалению, значительная часть экспериментально-показательных поселков не является таковыми в полном смысле слова; они отражают современный, зафиксированный в СНИП, а не перспективный уровень планировки. Как справедливо отмечает В. Рязанов, эти поселки мало чем отличаются от обычных «рядовых» проектов ввиду того, что не определен предмет эксперимента и не сформулированы его конкретные задачи.
Решение многих неясных как в архитектурно-планировочном, так и в гигиеническом отношении вопросов невозможно без специальной базы; ею должны являться экспериментальные поселки.
ЛИТЕРАТУРА. Рязанов В. Архитектура СССР, 1969, № 11, с. 1.
Поступила 5/IV 1972 г.
HYGIENIC PROBLEMS IN DESIGNING AND BUILDING OF NEW RURAL SETTLEMENTS IN THE RUSSIAN FEDERATION
V. A. Kononova, M. A. Mironenko, V. V. Rybin, Yu. E. Chernevich
The paper deals with hygienic problems in the plotting of new settlements, organization of a public center and possible cooperation of various enterprises. A hygienic assessment of the internal designing of country houses, and designing and siting of preschool institutions is given.
УДК вН.7:815.285.7
JI. H. Иванова, Е. Г. Моложанова
СТАТИЧЕСКОЕ И ДИНАМИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СЕВИНА
ВО ВНЕШНЕЙ СРЕДЕ
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии"пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
На примере инсектицида севина нами сделана попытка выяснить закономерности поступления и распределения химического вещества на растениях, в воздухе, на поверхностном слое почвы как непосредственно после обработки (статическое распределение), так и в последующие дни (динамическое распределение).
В настоящей работе приводятся математические расчеты, подтверждающие зависимость сноса пестицида на соседние участки, вторичного загрязнения воздуха, динамики исчезновения севина в почве и на растениях от ряда существенных факторов. Эти расчеты применительно к севину или близкому к нему по физико-химическим свойствам пестициду (в аналогичных условиях применения) могут дать представление о поведении этого препарата во внешней среде и позволят установить некоторые ориентировочные регламенты на стадии предварительного санитарного надзора (время ожидания после заключительной обработки до сбора урожая, сроки выхода на работу и т. д.).
Распределение инсектицида изучали на 1 га обработанной площади яблоневого сада. Участок обрабатывали 85% смачивающимся порошком
севина (1,36 кг/га) при 20—21° и скорости ветра 1,5 м/сек. Для выяснения' статического распределения препарата на объектах обработанного участка и учета количества вещества, уносимого за пределы данного участка, обнаруженные концентрации севина в миллиграммах на 1 кг переводили в килограммы на 1 га. С целью определения растительной поверхности на участке и количества инсектицида, попавшего на нее, производили замеры средних параметров вегетативных частей дерева (по случайной выборке) и учитывали среднее количество деревьев на 1 га. В результате получили, что в период обработки непосредственно на поверхность плодовых деревьев (листья, плоды, кора) попало препарата 0,372 кг на 1 га, что составило 27,35% общей нормы расхода (1,36 кг/га).
Затем рассчитывали площадь поверхностного слоя почвы в междурядьях и под кронами деревьев (расчеты усредненные по случайной выборке). Оказалось, что осевшее на нее количество севина составило 19,7%. И, наконец, учитывали содержание вещества в воздушном слое обработанного участка высотой до 1,5 м над поверхностью почвы (3%). Количество, равное разности между общим расходом инсектицида и суммарным учтенным, уходит за счет сноса облака аэрозоля на значительные расстояния от места обработки. Доказательством этого служат найденные количества препарата в пробах, отобранных на объектах, удаленных на расстояние до 1 км от обработанной зоны. Сопоставление количества севина, найденного по мере удаления от места обработки, с расстояниями, на которых оно было обнаружено, позволило установить математическую зависимость:
С/Ср= -0,065 + 0,67-1/5-102, (1)
где С/Ср — отношение концентрации на удаленных объектах к концентрации на обработанных объектах; 5„ — расстояние от места обработки.
Коэффициенты уравнения находили с помощью регрессионного анализа для прямолинейной зависимости:
У = А + ВХ, (2)
где У=С/СР] Х= 1/5-102. Подробный расчет и сравнительное сопоставление действительных и расчетных значений (У=С/СР) приведены в табл. 1. Коэффициенты определяли по формулам:
л 2К —52Х п '
д _ л2КХ — 2К2Х (3)
° ~ пХх2 — 2Х2Х '
где п — число точек экспериментального материала.
Подставив в формулу (1) любую величину, характеризующую расстояние от места обработки, и действительную концентрацию вещества на растениях обработанного участка, получаем концентрацию его на растительности, удаленной от зоны обработки.
Количественное распределение препарата непосредственно после обработки нельзя считать окончательным, так как часть его продолжает оседать на поверхность почвы, листьев и плодов, а другая часть, наоборот,
Таблица 1
Определение коэффициентов регрессии для зависимости концентрация препарата — расстояние сноса
о
о.
в (м) И> и и X» XV У расч.
7 П
* >.
100 1,0 0,60 1,0 0,6 0,605
200 0,5 0,28 0,25 0,14 0,272
400 0,25 0,11 0,0625 0,0275 0,103
500 0.2 0,054 0,04 0,0108 0,069
1000 0,1 0,001 0,01 0,0001 0,002
2 2,05 1,045 1,3625 0,7784
поднимается в воздух. Такое обратное взаимодействие продолжается до тех пор, пока в воздухе содержатся значительные концентрации инсектицида. Этот процесс может быть описан структурной схемой, представленной на рисунке.
При условии, что скорость изменения концентрации севина в объектах пропорциональна концентрациям в них и смежных с ними объектах, приведенная структурная схема описывается системой линейных уравнений 1-го порядка:
—= К2С3 — К1С1, = КгСз
= * 1 (С, + Са) - 2К2С3 + К3С3, (4)
где Си С2 и С3 — концентрации соответственно на почве, на растениях и в воздухе; /Сх — коэффициент, характеризующий процесс подъема севина в воздухе с растительной и почвенной поверхности; Кч — характеризует процесс оседания инсектицида на почву и растения; К3 — коэффициент, характеризующий оседание препарата из вышележащих слоев воздуха в слои, прилегающие к почвенной и растительной поверхности.
Численные значения этих коэффициентов получаем при решении системы (4) в конечных разностях при наличии во всех объектах одновременно измеренных значений концентраций. Содержание севина в динамике в 3 средах приведено в табл. 2 в виде соотношения текущей концентрации к начальной. Замена действительной концентрации таким соотношением не изменяет коэффициентов.
К концу 1-х суток после обработки сада концентрации севина на плодах и почве достигают максимальных значений, в воздухе уменьшаются до следовых количеств, что свидетельствует о разрыве цепи почва — воздух и растения — воздух и об установлении первоначального распределения. С этого момента содержание инсектицида в плодах и почве изменяется под воздействием внешней среды и самих объектов. Однако анализ данных последующих дней показывает, что возможно восстановление цепей загрязнения в определенные моменты.
Найдем численные значения коэффициентов Къ К2 и К3 для 2 интервалов времени с момента обработки (через 6 часов и через 24 часа). Значения их таковы (по абсолютной величине): ^1=0,16, К2=0,8 и К3—0,28 для 1-го интервала времени (дневное время), К1=0,033, К»=8 и К3=7,3 для 2-го интервала (вечерние и ночные часы).
Сопоставление численных величин приведенных коэффициентов показывает, что в дневное время процесс поднятия инсектицида в воздух зна-
Таблица 2
Динамика содержания (в виде соотношения С/Сс) севина в объектах
внешней среды
Время после обработки
Объект сразу через через на 3-й на 5-е на 7-е
обработки 6 часов 24 часа сутки сутки сутки
Воздух 1,0 0,27 0,01 0,0 0,15 0,11
Почва 1,0 1,33 1,5 1,0 0,95 0,92
Яблоки 1,0 1,18 1,35 0,83 0,70 0,59
Структурная схема динамического процесса распределения инсектицида в смежных объектах внешней среды. С,. СI и С»—концентрации севина соответственно на поверхности почвы, растений и в воздухе: Кг. Кг и Кг— коэффициенты взаимного переноса препарата в смежных объектах.
чительно интенсивней, чем вечером и ночью, а процесс оседания с огромной скоростью протекает в ночное время (отсутствие солнечного освещения, понижение температуры).
Рассмотрим, как протекают процессы исчезновения севина в последующие дни на поверхности почвы и в плодах. Анализ динамики изменения концентрации севина на поверхности почвы позволил описать эти процессы уравнением экспоненты:
Сп = С0-е~К1, (5)
где Сп — текущая концентрация севина на поверхности почвы; С0 — начальная концентрация после обработки; К — постоянная скорости протекания процесса.
Численные значения К и С0 определяем по методу наименьших квадратов при введении (5) к линейному виду путем взятия натуральных логарифмов от обеих частей уравнения (5):
1пСп = 1пС0 - М (6)
или в численном виде:
1пС„ = 0,025 —0,025Л (7)
Постоянная скорости К= 0,025 позволяет установить длительность протекания всего процесса. Вычислим период, за который содержание севина в почве уменьшается на 99%. Для этого необходимо в (7) подставить 1п Сп=/я1(%)=0 и 1пС0= 100(%)=4,6. После проведения указанных операций получаем численную величину длительности сохранения инсектицида в поверхностном слое почвы:
'=ет=184 (дня)-
Постоянная времени (/(=0,025) характеризует в среднем процесс изменения содержания инсектицида в почве, как непрерывно протекающий в течение суток. В первые дни после обработки концентрация уменьшается в основном за счет улетучивания, «выветривания» препарата из почвы (севин устойчив к воздействию почвенных факторов и не успевает за это время проникнуть на значительную глубину почвенного профиля). Следствием процесса улетучивания инсектицида служит восстановление цепи загрязнения почва — воздух и появление возможности «вторичного загрязнения» воздушной среды. Так, в табл. 2 приведены количества севина, обнаруженные на 5-е и 7-е сутки в жаркое время дня непосредственно над поверхностью почвы. Анализ односторонней цепи почва — воздух (обведена на рисунке пунктирной линией) дает коэффициент переноса инсектицида из почвы в воздух, равный 0,125, свидетельствуя о том, что процесс суточного изменения концентрации происходит в 5 раз интенсивнее. Это можно объяснить следующим образом. Севин может улетучиваться из почвы не непрерывно, а лишь в отдельные моменты, создавая опасность для работающих в данной зоне в другие дни после обработки.
Севин, улетучиваясь, не накапливается в воздухе изо дня в день, а рассеивается в окружающем пространстве. Поэтому при расчете уровня вторичного загрязнения воздуха не учитываем так называемую предисторию процесса, считая, что он определяется уровнем содержания инсектицида в почве и климатическими параметрами только в данный момент.
Концентрации севина в воздушном слое, прилегающем к поверхности почвы, варьируют в зависимости от содержания инсектицида в почве, температуры окружающей среды и скорости движения воздуха. Эту зависимость с удовлетворительной точностью можно описать следующим уравнением:
Св/С„= -0,14 + 0,126^, (8)
где CJCn — соотношение между концентрациями в воздухе и почве в дан- * ный момент; Т — температура воздуха окружающей среды (в градусах); v — скорость движения воздуха (в м/сек).
Подставив в уравнение (8) значения ПДК в воздухе рабочей зоны (1 мг/м3 для севина), максимальной температуры в этот период для данной области (38°), а также минимальной скорости ветра (0,5 м!сек — с уменьшением скорости ветра уменьшается снос инсектицида и концентрация непосредственно над загрязненной поверхностью в воздухе возрастает), получим содержание инсектицида в почве, при котором количество севина, попадающее в воздух, при наихудших условиях не превышает предельно допустимых концентраций его в воздухе рабочей зоны. Этот уровень соответствует содержанию севина в почве на 12-й день после обработки. Следовательно, первые 12 дней после применения стойкого, но сравнительно летучего севина в южных районах страны при сухой жаркой и безветренной погоде опасны ввиду возможного превышения допускаемых нормати- А вов в воздухе.
Динамика исчезновения севина в яблоках, как и в почве, хорошо описывается экспонентой. Постоянная скорость (/С=0,11) интегрально учитывает процесс «выветривания» инсектицида и разрушение его под действием внутренних и внешних факторов. Длительность процесса составляет 34 дня, что приблизительно соответствует установленным срокам сбора урожая плодовых, обработанных севином (30 дней).
Следует отметить, что загрязнение растительного покрова может повлечь за собой большее заражение севином воздушной среды в самые первые дни после обработки, так как на нем оседает в 1,5 раза больше инсектицида, чем на поверхности почвы. Однако в последующие дни основным источником загрязнения является почва, поскольку исчезновение севина в растениях происходит в 4,4 раза быстрее (соотношение постоянных скоростей), чем в почве. Кроме того, препарат, проникнув внутрь растительного объекта, не может мигрировать в воздух.
Анализ поведения химического вещества, примененного для обработки сада, позволил выявить некоторые закономерности происходящих процессов (статического и динамического распределения севина на объектах внеш- ♦ ней среды и его поведения в каждом из объектов). Выявляя и фиксируя численные значения факторов, обусловливающих эти процессы, можно предсказывать их течение и ориентировочно рекомендовать меры профилактики (включая регламенты применения) уже на стадии предварительного санитарного надзора.
Поступила 1/VI 1972 г.
STATIC AND KINETIC DISTRIBUTION OF SEVINE IN THE ENVIRONMENT L. N. Ivanovo, E. G. Molozhanova
Taking insecticide sevine as an example the authors attempt to find out the order of introduction and distribution of a chemical substance in the environmental objects after its use in the treatment of an apple orchard. The sevine's conduct in the soil and the fruits (concentration-time relationship) is presented as an exponential type of an equation that ^
makes it possible to determine the "life span" of an insecticide in these objects. The authors suggest a means of calculating the possible time of the onset of work in gardens, that were treated with sevine, depending on the contents of the insecticide in the soil, the environmental temperature and the wind current velocity.
<
