CC BY
17
При дозе облучения 10 000 р коли-титр не изменялся или увеличивался не. более чем в 10 раз. При облучении дозой 25 000 р коли-титр увеличивался уже в 10—100 раз. При дальнейшем увеличении дозы облучения свыше 100 000 р коли-титр всегда был выше 100 мл.
При облучении воды изменялись и химические показатели. При дозах облучения свыше 1 000 000 р всегда отмечалось некоторое увеличение содержания аммиака, нитритов и нитратов. Окисляемость, как правило, уменьшалась. При у°блучении воды из естественных водоемов, по-видимому, ускоряется разложение органических веществ. Мы не наблюдали после облучения воды резкого уменьшения содержания аммиака и нитритов и соответствующего увеличения концентрации нитратов, о чем пишет в своем обзоре Н. И. Матузов.
Выводы
1. Для стерилизации воды из естественных источников необходимы дозы у-излучения не менее 1 200 000—1 500 000 р.
2. Значительное бактерицидное действие •у_излУчения обнаруживается уже при дозах 20 000—25 000 р.
ЛИТЕРАТУРА
МейсельМ. H., Р е м е з о в а Т. С., Г а л ь ц о в а Р. Д. и др. В кн.: Заседание отделения биологических наук Сессии АН СССР по мирному использованию атомной энергии. М., 1955, стр. 106.—Мей се ль M. Н., Черняев Н. Д. Вестн. АН СССР, 1956, № И, стр. 38.—С о к у р о в а Е. Н. Изв. АН СССР. Серия биол., 1956, N2 6, стр. 35.— Троицкий В. J1. Мед. радиол., 1957, № 5, стр. 80. — M о г-gan В. Н., Reed J. M., Food Res., 1954, v. 19, p. 357.—R у e г R., Food Technol . 1956, v. 10, p. 516.
Поступила 12/11 1962 г.
THE EFFICIENCY OF WATER STERILIZATION WITH \-RAVS
G. I. Sidorenko, Subprofessor
*
The use of gamma-rays for water sterilization was investigated. The article contains a description of the first stage of the work performed. Water from natural sources was irradiated with doses of 10 thousand and 3 million r. Complete sterilization of water could be attained with radiations of no less than 1.2—1.5 million r. In the course of irradiation with gamma-rays the processes of mineralization and nitrification are seen
to accelerate considerably.
#
it ft ft
УДАЛЕНИЕ ИЗ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ТОКСИЧЕСКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ НИТРАТОВ ИОНООБМЕННЫМИ СМОЛАМИ
Кандидат медицинских наук Е. В. Штанников
Из кафедры общей и военной гигиены Военно-медицинской ордена Ленина академии
имени С. М. Кирова
Исследованиями отечественных (Ф. Н. Субботин; Ш. X. Капанад-зе) и зарубежных ученых установлено, что воДа, богатая нитратами, оказывает токсическое воздействие главным образом на детей, иногда заканчивающееся смертельным исходом. Вместе с тем известно, что источники питьевого водоснабжения нередко содержат значительные количества азотнокислых солей. Ф. Н. Субботиным установлено, что питьевая вода некоторых колодцев в пригороде Ленинграда содержит от 20 до 40 мг/л азота. Ш. X. Капанадзе сообщил, что в воде обсле-
дованных им водопроводов детских садов содержится от 50 до 100 мг/л азота нитратов. Тал (ТаЫ) обнаружил в колодезной воде от 50 до 300 мг/л нитратов. В этой связи может возникнуть необходимость обработки воды с целью удаления из нее избытка нитратов.
Судя по данным отечественной и зарубежной литературы, методы удаления нитратов из воды разработаны крайне недостаточно. Эти способы описаны за рубежом Делиусом (ОеПиэ) и очень коротко Кал-моном (Са1шоп). В отечественной литературе такие материалы отсутствуют. Делиус изучал способность некоторых металлов (железо, серное железо, магний, алюминий) уменьшать содержание нитратов, восстанавливая их. Оказалось, что даже при небольших скоростях фильтрации обрабатываемой воды через указанные вещества получается незначительный эффект. Делиус, а также Брингман (Впг^тап) и Бак-штиг (Вискз1еед) использовали для этой цели некоторые водоросли (так называемый биологический метод). Как показали их исследования, таким способом можно удалить из воды сравнительно небольшое количество азота.
Наиболее перспективным способом удаления нитратов из воды является ионный обмен. В литературе он описан только Делиусом и, как уже указывалось, очень кратко Калмоном. Делиус применил для этой цели сильноосновный анионит ЕБ [304. (Ан)]. Калмон использовал для удаления нитратов анионит в хлоридной форме, 'г ( В настоящей работе приводятся результаты экспериментальных ^^ исследований по использованию отечественных ионообменных смол для удаления из питьевой воды токсических концентраций нитратов. В качестве сорбентов применяли ионообменники: катионообменную
КУ-2 и анионообменные АВ-17, ЭДЭ-10п, Ан-1 и Ан-2ф. ^ Ионообменники по 5 г каждый помещали во влажном состоянии . в стеклянные трубки диаметром 1 см, снабженные краном. На дно этих Д колонок для предотвращения попадания частиц смолы в фильтрат СГ укладывали стеклянную вату. Обрабатываемую воду фильтровали примерно с одной и той же скоростью — 6—7 м/час — через один из указанных анионообменников; как правило, анионит применялся в ОН-и С1-форме. В ряде случаев производили предварительную обработку воды Н-катионитом. После каждого цикла использованный сорбент регенерировался: катионит — 5% раствором соляной кислоты, анионит — 5% раствором едкого натра или хлористого натрия с последующей отмывкой до нейтральной реакции дистиллированной водой.
Удаление N03- из воды сильноосновными сорбентами протекает в соответствии со следующими ионообменными реакциями:
ОН (Ан] + ЫаЫОд £ N0« [Ан] + ЫаОН;
С1 [Ан] + ЫаШз ^ N03 [Ан] + ЫаС1.
В случае использования средне- и слабоосновных анионообменников для освобождения воды от нитратов, по-видимому, целесообразно предварительно обработать ее Н-катионитом для перевода азотнокислых солей в азотную кислоту. Последнюю можно сравнительно легко сорбировать даже слабоосновным анионитом.
Эти ионообменные реакции идут по схеме:
Н [кат| + №N03 ^ № [кат] + НШ3;
ОН [Ан] + НШ3 ^ N03 [Ан] + Н20.
Первые эксперименты имели своей целью выяснить возможность удаления различных концентраций — 1\Ю:Г~:10, 50, 100, 200 и 500 мг/л из воды слабой минерализации (60—65 мг/л), анионный состав которой представлен в основном С1~=25 мг/л и Э04 = 14 мг/л. Эти опыты
2 Гигиена ы санитария, Мв 3 17
Гооуд-Цеи р» Медицинская
БИБЛИОТЕКА
Ггтастеиетрй Злр&веозрайгйня
-1_^ ^ г»_
показали, что сильноосновный сорбент АВ-17 обладает высокой способностью сорбировать нитраты. Это особенно эффективно в водах с небольшим содержанием Ы03_ = 10 мг/л. В водах с большим содержанием нитратов (50 и 100 мг/л) сорбция их АВ-17 уменьшается. При очень высоких концентрациях М03_ (200 и 500 мг/л) она становится еще меньше и вследствие этого не имеет практического значения.
Смолы среднеосновного типа (ЭДЭ-10п) в отношении способности удалять из воды N03" менее эффективны, нежели сорбент АВ-17. Сорбция ими этого компонента проявляется только в водах с низким содержанием нитратов — 10 мг/л. При больших концентрациях:
Рис. 1. Динамика сорбции нитратов анионообменни-ками (ОН-форма) из воды, содержащей 100 мг/л:
1 — Ан-1; 2 — Ан-2ф; 3—ЭДЭ-Юп; 4—АВ-17; 5 — Н[кат] + Ан-1; 6 — Н[кат] + Ан-2ф; 7 — Н [кат] + ЭДЭ-Юп; 8 — Щкат] + АВ-17.
Для слабоосновных смол (Ан-2ф и Ан-1) характерно отсутствие какой-либо возможности удалять нитраты не только из воды с высоким содержанием Г\Ю3~, но и с низким.
В связи с низкой сорбционной способностью средне- и особенно слабоосновных анионообменников к нитратам особо интересным представлялось увеличение их эффективности в этом отношении путем предварительной обработки исходной воды Н-катионитом. Это свойство Н-катионита увеличивать сорбционную активность сильно- и особенно средне- и слабоосновных анионитов была показана нами при постановке опытов по изучению обесфторивания воды. Эти исследования показали, что Н-катионирование воды, т. е. предварительное превращение всех солей исходной воды, в том числе и азотнокислого натрия, в соответствующие кислоты, является весьма эффективным средством увеличения способности анионообменников удалять из воды нитраты.
Подобная обработка воды увеличивает сорбцию Ы03" смолой АВ-17 из воды с содержанием нитратов 10, 50 и 100 мг/л примерно в 6—8 раз. Кроме того, отсутствие всякой способности у этой смолы удалять высокие концентрации 1М03~ (200 и 500 мг/л) из воды, не подвергшейся предварительному Н-катионированию, сравнительно легко восполняется фильтрацией через Н-катионит (рис. 1).
Для смолы ЭДЭ-Юп также характерно увеличение сорбционноГт способности после Н-катионирования воды. Если эта способность у
сорбента для воды с 50—200 мг/л Г\Ю3~ без Н-катионирования практически отсутствовала, то после нее она увеличилась в несколько раз. И только в случае очень большого количества этого компонента (500 мг/л) фильтрация воды через Н-катионит оказывается малоэффективной. Для слабоосновных сорбентов (Ан-2ф и Ан-1) эта дополнительная обработка особенно эффективна для вод с содержанием от 10 до 100 мг/л. В случае значительного присутствия в воде нитратов (200 и 500 мг/л) Н-катионирование повышает сорбционную активность глабоосновных анионообменников незначительно.
Рис. 2. Влияние анионного состава исходной воды (в л) (хло-ридный класс) на сорбцию нитратов (N03 = 50 мг/л), АВ-17
(ОН-форма).
/ —АВ-17 (24 мгэкв/л С1)- 2— АВ-17 (12 мгэкв/л); 3 — Н[кат]+АВ-17 (36 мгэкв/л); 4 — Н[кат] + АВ-17 (24 мгэкв/л); 5 — Н[кат] + АВ-17
(12 мгэкв/л С1).
Определенный интерес, имеющий практическое значение, представляло выяснение влияния солевого состава воды на сорбцию N03" анионообменниками, а также выявление значения в этом отношении наиболее часто встречающихся в водах анионов С1~ и Б04 . Известно, что в связи с обусловленностью процесса ионного обмена электростатическими (кулоновскими) силами сорбируемость ионов, т. е. переход их из раствора в ионит (так называемая энергия вхождения), зависит главным образом от относительной величины их заряда, степени гидратации и некоторых других свойств. Чем больше заряд иона, тем с большей силой притягивается он противоположно заряженной поверхностью сорбента; следовательно, сильнее проявляется его стремление к переходу из раствора в ионит, т. е. тем больше его энергия поглощения. Анионы по их энергии вхождения в сорбент можно расположить в ряде в следующей последовательности: р-<С1-<Ы0з~"<504~~.
В связи с изложенным можно предполагать, что сорбционная активность одного и того же анионообменника к нитрат-иону в водах с преимущественным содержанием хлоридов (хлоридный тип вод) или сульфатов (сульфатный тип) будет неодинакова вследствие различной способности этих анионов конкурировать с N03" по степени их вхождения в ионит.
Эти исследования показали (рис. 2), что анионный состав обрабатываемой исходной воды оказывает решающее влияние на сорбционную способность анионообменников по отношению к N03"".
2* 19
С увеличением количества анионов сорбция нитратов анионитами пропорционально уменьшается. Для сильноосновной смолы АВ-17 при 12 мг-экв/л хлоридов (420 мг/л) эта способность максимальная; в случае увеличения количества этих анионов в 2 (24 мг-экв/л или 840 мг/л С1~) или 3 (36 мг-экв/л или 1,2 г/л С1~) раза соответственно уменьшается содержание N03", поглощенного сорбентом.
Примерно такие же закономерности установлены для анионооб менников средне- и слабоосновного типа (ЭДЭ-10п, Ан-2ф и Ан-1).
Удаление нитратов из воды содержащей преимущественно сульфа-
Рис. 3. Влияние анионного состава исходной воды (сульфатный
класс) на сорбцию нитратов (N03=50 мг/л) АВ-17 (ОН-форма).
/ —АВ-17 (8,4 мгэкв/л БО«): 2 — Н[кат] + АВ-17 (36 мгэкв/л БО«); 3 — Н[кат] + АВ-17 (34 мгэкв/л БО«); 4 — Н[кат] + АВ-17 (12 мгэкв/л ЭО«);
5 — Н[кат] + АВ-17 (8,4 мгэкв/л БО«).
Интересные закономерности были получены при изучении влияния характера анионов (С1~ и Б04 ) на сорбционную эффективность использованных анионитов. Было установлено, что в водах преимущественно сульфатного класса сорбционная способность анионитов, каь правило, превышает их эффективность в водах хлоридного типа. Это явление характерно для всех изученных нами анионообменников неза зисимо от их основности.
При изучении нами возможности удаления из воды (с преимущественным содержанием хлоридов или сульфатов) токсических концентраций фтора с помощью этих же анионитов эта особенность не была установлена: в той и другой воде наблюдалась примерно одинаковая сорбционная способность сорбентов к фтору. Едва заметная тенденция к увеличению сорбции в воде сульфатного типа не давала основания сделать подобный вывод. В данном исследовании эта зависимость проявилась достаточно четко: во всех экспериментах способность анио яитов освобождать воды сульфатного типа от этого токсического компонента, как правило, была в 1*/2—2 раза больше, чем в водах хлоридного класса.
4 Выводы
1. Метод удаления токсических концентраций нитратов из питье-зой воды с помощью ионного обмена является весьма эффективным.
2. Отечественные анионообменные сорбенты способны освобождать воду от высоких концентраций (200—500 мг/л) этого вредного
- \
компонента. Максимальной сорбцией нитратов обладают анионообмен-ники сильноосновного типа (АВ-17). Сорбенты средне- и слабоосновного характера в этом отношении менее эффективны.
3. Способность анионитов освобождать воду от N03~ определяется также ее минерализацией (количеством анионов): в высокоминерализованных водах она меньше, а в слабоминерализованных, наоборот, больше.
4. Предварительная обработка исходной воды Н-катионированием повышает сорбционную активность анионообменников к нитратам независимо от их основности.
5. Поглотительная эффективность анионообменных сорбентов к N03~ в водах, содержащих из анионов преимущественно сульфаты,
больше, чем в водах хлоридного класса.
• ^
ЛИТЕРАТУРА
Капанадзе Ш. X. Гиг. и сан., 1961. № 9, стр. 7.— Субботин Ф. 11. 1ам же, 1961, № 2, стр. 13. — О н же. Там же, 1958, № 3, стр. 27. — III т а н н и к о в Е. В. Там же, 1961, № 7, стр. 17.—В г i n g m a n n G., Gesundh. Ing., 1956, Bd. 77, S. 374.— Bucksteeg W., Bui!. Contr. Etude et de Docum. des Eaux., 1957, Nr. 36, p. 83 — Calm on C., Ion Exchange Technology. New York, 1956.— Deli us I., Gesundh. Ing., 1959, Bd. 80, S. 181. —Thai W., Lachhein L. et al., Arch. Toxikol., 1961, v 19, p. 25.
Поступила 2'TT 196? r.
ION EXCHANGE RESINS FOR THE REMOVAL OF TOXIC CONCENTRATIONS
OF NITRATES FROM DRINKING WATER
E. V. Shtannikov, Candidate of Medical Sciences
The article contains the results of the experiments on the removal of nitrates from orinking water by means of home-made ion exchange resins. It was discovered that the adsorbing capacity of anionites for N03 depends on the basis of the adsorbent. The anion <■intent of the initial water also changes the adsorbing capacity of the anion exchangers.
Ъ ft &
МАТЕРИАЛЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ ФОСФАМИДА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Младший научный сотрудник Т. Н. Паныиина
Из Киевского научно-исследовательского института гигиены труда и профзаболеваний
Новый фосфорорганический инсектицид и акарицид внутрирасти-гельного и контактного действия фосфамид синтезирован в Научно-исследовательском институте по удобрениям и инсектофунгицидам имени Я. В. Самойлова. Зарубежные аналоги фосфамида — рогор, диметоат. По данным отечественных авторов (Л. П. Бочарова, Г. К. Шаповалова, А. С. Седых, Т. А. Спирина, В. В. Щербаков, 1961; П. И. Митрофа нов, 1960), фосфамид оказался весьма эффективным против вредителей плодовых, ягодных, цитрусовых культур, а также против вредителей хлопчатника. В связи с намечающимся широким внедрением фосфамида в сельское хозяйство возникла необходимость в токсикологическом изучении препарата для решения вопроса о возможности применения его в сельскохозяйственной практике и гигиеническом нормировании в воздухе, что и явилось целью проведенных нами исследований.
