CC BY
17
увеличение количественного содержания микробов в воздухе центрифужный метод.
Результаты опыта свидетельствуют о чувствительности центрифужного метода, способного «улавливать» из воздуха мельчайшие частицы — остатки быстро испаряющихся капелек слюны, которые в огромном количестве выбрасываются в воздух при чихании. По данным наших опытов, здоровый человек при каждом чихании выбрасывает в воздух от 10 до 18 тыс. микробов. Эти цифры довольно близки к результатам соответствующих опытов В. и М. Уэльсов.
В результате приведенных 822 сравнительных анализов воздуха в различных условиях с применением центрифужного метода и методов Дьяконова и Коха можно сделать следующие выводы:
1. Центрифужный метод микробиологического анализа воздуха с помощью приборов автора позволяет выделить из воздуха значительно больше микробов (на 100°/о и выше), чем методы Коха и Дьяконова. Таким образом, вносится корректив в прежние работы автора, основанные на первоначальных исследованиях, производившихся в 1938 и 1939 гг., показавших, что приборы автора действуют эффективнее всего лишь на 20—40°/о.
2. Ценность и значение центрифужного метода особенно возрастают в тех случаях, когда определяется обсемененность воздуха в связи с обогащением его носоглоточной микрофлорой.
3. Исключая получение случайных результатов, свойственных методам Коха и Дьяконова, центрифужные приборы автора значительно улучшают технику бактериологических анализов воздуха.
4. Приборы автора с электродвигателем и ручным приводом равноценны по своей эффективности. Прибор с ручным приводом позволяет значительно расширить применение в обычной практике центрифужного метода микробиологического анализа воздуха.
'А. И. ИЗЪЮРОВ
Условия биохимического окисления нефтяных (углеводородных) масел
Из санитарной лаборатории поликлиники им. 1 Мая
Интенсивное развитие индустриализации страны и вызванная ею механизация производства приводят к громадному потреблению механизмами нефти и ее производных в качестве горючего, смазочных средств и пр. Такой расход нефтепродуктов сопровождается поступлением их вместе с промышленными сточными водами в открытые водоемы Союза. Кроме того, в настоящее время в прифронтовой полосе немецкие оккупанты при своем отступлении загрязнили ряд шахтных колодцев керосином, бензином и т. п.
Нефтепродукты, попав в водоемы, претерпевают значительные изменения и изменяют свойства воды. Река Иж, например, после приема промышленных сточных вод, содержащих большое количество ацетона (по свидетельству проф. Драчева и проф. Малышева), превращается в мертвый, безжизненный водоем, в котором не могут жить не только рыбы, но даже лягушки.
Установив по литературным данным и предыдущим своим работам (1), что нефтепродукты (углеводородные масла) в воде подвергаются биохимическому окислению, которое приводит их к минерализации
вплоть до образования углекислоты и воды, мы поставили себе задачу выяснить, при каких условиях это окисление проходит наиболее успеш но и какое влияние оно оказывает на состав воды. Надо ожидать, что влияние это должно быть значительным, так как углеводородные масла, покрывая поверхность водоемов, уменьшают скорость поступления в воду кислорода и вносят в нее органические вещества с большим количеством углерода.
Из литературы по разбираемому вопросу мы можем привести следующие работы.
Проф. Вознесенский (2) указывает, что даже поверхностно диффузионные слои нефти, масла и керосина толщиной в несколько микронов, не говоря уже о более толстых слоях (3), уменьшают скорость поглощения кислорода до 33—38%.
С другой стороны, работами проф. Таусона, Вагнера и др. доказано, что происходит окисление нефти за счет жизнедеятельности бактерий. Проф. Таусон (4), проводя опыты по окислению нефти и пользуясь в качестве единственного источника углерода для жизнедеятельности бактерий сырой доссорской нефтью и цилиндровым маслом, получал потерю за 7 месяцев опыта для нефти 45,5%, что составляло около 250 г/м2 при толщине слоя 0,6 см, а для цилиндрового масла — 100 г/м2.
В другой статье («Бактериальное окисление нефтей») Таусон (5) на основании своих работ и исследований других авторов доказывает, что окислению подвергается не только сырая нефть, но и ее продукты — углеводороды различных гомологических рядов и разного строения, углеводороды как с открытой цепью, так и с циклической группировкой углеродных атомов. Окисление это происходит не только в аэробных условиях, но и в анаэробных за счет кислорода сульфатов, как показали работы того же Таусона и Алешиной (6).
Разложение нефти идет до углекислоты и воды. В этом отношении можно привести работу Штурм и Орловой (7), которые изучали окисление жира, парафина и пальмитиновой кислоты — веществ, из которых состоит балхашит. Это — горючее вещество, залегающее по берегам Ала-Кульского озера. Исследования названных авторов показали, что превращение жира пальмитиновой кислоты под влиянием микроорганизмов в аэробных условиях приводит к разложению и образованию растворимых и нерастворимых кислот, а также оксикислот с меньшим числом углеродных атомов в молекуле, чем в исходном веществе. В отношении углеводородов авторы указывают, что «Углеводороды окисляются исследованными бактериями, повидимому, до углекислоты и воды, так как во всех опытах не было получено никаких указаний на образование промежуточных продуктов».
Биологи большинство своих опытов проводили в течение длительного промежутка времени (1—7 месяцев), чтобы получить ощутительные цифры потерь вещества. Потери для парафина, например, за 6 недель выразились в 694 мг, для бензола за 34 дня — в 8 г. Работы биологов по разложению нефти и ее производных бактериями довольно обширны, химических же исследований в этом направлении очень мало. Можно указать на работу проф. Лукьянова и Хованской (8), которые определяли потребление кислорода нефтепродуктами. Они делают следующий вывод: «Нефтепродукты если и подвергаются распаду и окислению благодаря биохимическим процессам, то лишь после длительного промежутка времени».
Несколько иную трактовку этого вопроса находим в работе Овчинниковой «Влияние нефти на физико-химические свойства воды» (9). Ю. С. Овчинникова, прибавляя к воде нефть в количестве от 5 капель-
до 5 мл в периоды от 3 до 10 дней, находила следующие изменения: рН уменьшалась с 8 до 7,73, окисляемость воды увеличивалась, а растворимый кислород уменьшался. Потребление кислорода она отмечает просто как ПК, а не ВПК, потому что ей не удалось доказать опытом, биологическое ли это потребление или чисто химическое, как утверждают нефтяники.
Несколько шире освещает вопрос работа Скопинцева и СосуновоА (10) «Влияние нефти на химические и физические свойства вод». Они указывают на замедляющее действие нефтяной пленки на фотосинтетические процессы в водоеме, на уменьшение рН и щелочности -в присутствии нефти, на уменьшение растворенного кислорода, на образование светлокоричневой пленки на границе нефть — вода. Более подробных наблюдений и глубокого изучения вопроса, связанного с влиянием нефти на химические и физические свойства воды, с одной стороны, и изменением самого масла в воде — с другой, в литературе мы не находим.
Выяснив, что углеводородные масла подвергаются в воде биохимическому окислению, мы решили провести наблюдение за разложением самого масла в воде и влиянием этого процесса на свойства ее. С этой целью нами было проведено 5 опытов в лабораторных условиях при 20° с водами из чистых водоемов: прудовой, колодезной, водопроводной и речной. По всем этим опытам имеются результаты подробных анализов.
Воды заражались бактериально-сточной жидкостью в количестве 5 мл на 1 л. Из углеводородных масел брался мазут и машинное. Толщина слоя масел на поверхности воды была разной. В первых 2 опытах на 10 л воды бралось 100 мл масла, что давало на поверхности воды слой масла толщиной в 1 см. Было выяснено, что такой слой непроницаем для Ог воздуха и весь имеющийся запас растворенного в воде кислорода исчерпывается в течение первых 10 дней опыта, а затем начинаются анаэробные условия. Хотя в колодезной воде, содержащей 33,6 мг/л азота нитратов, имелись как будто все условия для анаэробного разложения масел, однако последнее либо вовсе не происходило, либо происходило в очень слабой степени, так как через 2 месяца количество образовавшихся нитратов равнялось 2,13 мг/л азота. Разложения углеводородных масел не наблюдалось, они оставались на поверхности почти без изменения, вода в склянках была прозрачна, как в контроле, но цветность ее под маслами сильно увеличивалась, доходя до 135° вместо 52° в контроле, за счет растворения масел. Окисляемость и БКП в »тих водах увеличивались на 5—6 мг/л, в то время как в контроле, вследствие самоочищения, уменьшались. На 25-й день опыта вода приобретала неприятный запах производных нефтей.
Последующие 2 опыта проводились с более тонкими слоями масел на поверхности воды — в 0,15 см. Здесь на то же количество воды было взято 10 мл масел на склянку. В этих опытах кислород под углеводородными маслами все время имеется, правда, в несколько пониженном количестве, чем в контрольных склянках. Уменьшение содержания Ог по срокам взятия проб указывало на то, что процесс окисления масел здесь происходит, но, судя по содержанию кислорода, он довольно быстро затухает (через 25 дней от начала опыта), после чего содержание кислорода начинает возрастать. Неприятного запаха в этих опытах не отмечено, вода в склянках остается чистой и прозрачной, но зато и масла на поверхности воды также мало изменяются.
Данные о БПК, окисляемости, цветности и рН показывали, что физико-химический состав этих вод здесь мало подвергается изменениям. Содержание азотистых питательных веществ уменьшалось очень мало
Гигиена я санитария, 14 7—8 —■—--
9
по сравнению с контролем, что еще раз подтверждает незначитель ность окисления масел.
Кроме описанных опытов, проведенных в больших открытых склянках, нами был поставлен еще один опыт в склянках с притертыми пробками для выяснения биохимической потребности кислорода определенным количеством углеводородных масел нитратным методом.
По расходу растворенного в воде кислорода можно было судить о быстро начавшемся процессе окисления нефтей и мазута: буквально уже через 3 дня после закладки опыта весь растворенный в воде кислород поглощался бактериями. По израсходовании всего запаса растворенного кислорода из воды, казалось, начнется расходование кислорода из нитратов, как это происходит при нитратном! методе определения БГЖ в бытовых сточных водах. Однако данные определения нитратов, нитритов и аммиака говорят о том, что процесс окисления масел останавливается на первых же порах и дальше на протяжении всего опыта (7 месяцев) не идет. I
Установив, что процесс окисления углеводородных масел в природных водах не происходит или останавливается в самом своем начале, мы, отыскивая причину этого явления, поставили ряд опытов с внесением в воду питательных веществ. Опыты ставились по восьмерной схеме, как в сельском хозяйстве по выяснению нуждаемости почвы в питательных веществах: контроль — О, N. Р, К, ЫК, РК и ЫРК. Опыты ставились в литровых склянках, куда после прибавления соответствующих питательных веществ вносилось для бактериального заражения 1 мл бытовой сточной жидкости и 1 мл масел. Опыты проводились в термостате при 28°, продолжительность их от 1 до Р/г месяцев.
Данные анализа и непосредственные наблюдения за опытами показали, что разложение масел в чистой воде без прибавления питательных веществ и при добавлении отдельных питательных элементов и даже при внесении азотно-калиевого питания без фосфора или фосфор-но-калиевого без азота не происходит или останавливается в самом начале процесса. В присутствии же ЫР (опыты ставились на водопроводной воде, содержащей в Себе калий в количестве 3,13 мг/л) и ЫРК процесс окисления масел происходит очень быстро и заканчивается приблизительно за 1 месяц. Поверхность воды совсем освобождается от масляной пленки, и на дно склянки выпадает большой рыхлый осадок черного цвета от мазута и серого цвета от машинного масла. Вода в склянке при этом становится прозрачной, но несколько с большей цветностью, чем в контроле. /
В специальных опытах, проведенных с целью выяснения необходимых питательных веществ на окисление 1 мл углеводородных масел, оказалось, что азота расходуется от 25 до 30 мг, фосфора от 2,5 до 3,5 мг и калия 3—4 мг. Полные физико-химические данные исследования воды по вышеприведенным опытам имеются.
Установив приблизительные дозы потребных количеств питательных веществ на окисление 1 мл углеводородных масел, мы решили проверить полученные данные на более длительном опыте и провести наблюдение как за ходом и продолжительностью разложения углеводородных масел, так и за ходом изменений в составе воды.
Опыты ставились в 12-литровых бутылях. Вообще опыты лучше было бы проводить в цилиндрических склянках типа вегетационных сосудов, но в них быстро испаряется вода, что изменяет концентрацию питательных веществ. Поэтому были взяты большие бутыли с не очень широкими горлышками. Вода в них наливалась только до места сужения бутыли, чтобы поверхность поглощения кислорода не умень-
шалась. Для опыта бралась водопроводная вода, куда вносились питательные вещества в виде растворов:азотнокислый калий в количестве 50 мг/л азота, фосфорнокислый калий в количестве 7,6 мг/л фосфора и хлорное железо в количестве 0,9 мг/л железа. Смесь заражалась бактериально водой, взятой из-под прежних опытов с углеводородными маслами (2 мл на I л воды), затем разливалась в 3 бутыли по 10 л в каждую. Одна из них служила контролем в опыте, в другую наливался мазут, в третью—машинное масло в количестве 10 мл на склянку. Масла разливались по поверхности воды и покрывали ее слоем толщиной приблизительно 0,2 см. Для приближения к природным условиям опыт проводился при комнатной температуре. Первые 2 месяца температура держалась на довольно низком уровне (12—14°) и только к концу опыта — повышалась до 18°. Продолжи- я тельность опыта—6 месяцев.
Через каждые две недели про- ч изводились довольно подробные ® физико-химические анализы во- ¡-ды, а также велись внешние наблюдения за изменением масел в воде. Остановимся на рассмотрении химических показателей, характеризующих процесс окисления масел (табл. 1).
Приведенные данные для контрольной склянки показывают, как происходит постепенное са-моочишёние этой воды. В склянках с мазутом и машинным маслом в течение первых 1'/2—2 месяцев процесс окисления масел сначала нарастает, затем постепенно затухает и заканчивается приблизительно через 6 месяцев. В период его затухания мы наблюдаем второй интенсивно протекающий процесс — окисление образовавшихся нитритов в нитраты. Этот процесс сказался на кислородном режиме даже сильнее, чем первый. Содержание кислорода здесь дошло до нуля, чего не наблюдалось в период бурного окисления углеводородов.
£ о
В
с: и
в *
I I
о о о о о о о о с; о о о о о о о с о О О СП о о о оаю о сс см ю оо см со — мпи
о о оо о о о о о о о о о о о о с. о оо о о о о оаимюо
ЮО! СМ О СМ тг СЧПМ«
о о о о о оо
о о. о о о та-
о <м
о о оо о о с, о о о о о I I оооткю
' <-1 Г-----
о о
СМ СО
, -оооо м^моою (~-_оо ссоооеоос^счс—
етюоюч'ч'чпп
о оо со о оо ю ю со" о о
СМ Ю
ч}" Г-- СО СО С0~00 00 — О-Г 1--Г «СОЮ-З'СО-З'ТСМСЧ
01ЯО
о об —
сою оо« о г^ ооо~г~ососм
СМ — СЧСЧСМСМСЧСЧСЧСЧСМ
СООЮ^ОСМЮ'^ОО-^
_ . |ОЮСГ. оо оо со о о со г-
ки I - - ■ ' -а я СО — СП Ю О ^ СО Ю —' О я — СО см —.
ОСОтГЮООО'-ОСОООГ^ | ООСПСОсОООСОООСООСМ
— СМ О СгГ СТ. О 00 00 'Ч1 —Г
— см — —
Ьй
с
Ют^Г^СООСОсО — —< СМ СО ТСЧ-ССОСОСЧ'З'СОТСМСО
—I—"ООООООООО
СО 00 ^ 00 СО О со
■^■"Ч-О-Ч-ООЭТОСССО
со г; со гг см
СО СТ5 г^
г— оо
I СМООЮСОСМЮОООСМ — СМ СМ СО СО — ТГ
союоооососоюсяоосч
ю см ю ю
о .-о о -о • О - - о ^Т тг СМ Ю 00 I— СМ ОО СО
>>;>>>>>>>>£ СЧ ' С^ — — см
БПК в водах под маслами через 1 у2 месяца от начала опыта доходит до значительных величин: почти до 40 мг/л для машинного масла и 20 мг/л для мазута. Дальше эта величина постепенно снижается и происходит самоочищение воды, которое заканчивается к 6 месяцам опыта, когда БПК воды снова доходит до первоначальной своей величины. Окисление мазута и машинного масла в воде протекает не совсем одинаково. Мазут окисляется медленнее, процесс идет менее бурно и сроки окисления более растяжимы. Это подтверждается и внешними наблюдениями, и количеством развившихся бактерий, и БПК, и окис-ляемостью в этих водах. Вообще же окисление масел, несмотря на довольно низкую температуру воды в этот период (12—15°), пооис-ходит очень бурно и быстро. Через 1*/г месяца от начала опыта масел на поверхности воды уже нет — они превращаются в сплошную1 рыхлую смесь масла и бактериальных тел, которые постепенно опускаются на дно. (Все физико-химические анализы проводились в отстоявшихся водах — без взбалтывания осадка.)
Вода в процессе окисления углеводородных масел претерпевает большие изменения. Так, в период бурного разложения их сильно уменьшается прозрачность и активная реакция, цветность же воды и окисляемость, наоборот, резко увеличиваются. В дальнейшем, в период постепенного затухания процесса и самоочищения воды, эти явления приближаются к контролю, но полного выравнивания за 6 месяцев опыта не происходит. Особенно сильное расхождение наблюдается в отношении цветности и окисляемости воды. Значительная окисляемость воды, когда прозрачность ее дошла уже до 30 см, объясняется не содержанием в ней такого органического вещества, как тела бактерий и т. п., а высокой цветностью растворившегося в воде масла, которое само окисляется перманганатом. Вообще вода после разложения масел резко изменяет свои свойства: приобретает ароматический запах, сильно пенится при взбалтывании вследствие омыления масел, щелочность ее увеличивается. В воде с мазутом щелочность повышается с 5,4 до 7,4, а с машинным маслом — с 5,4 до 7,2, в то время как щелочность контроля даже несколько снижается (с 5,4 до 5,1).
Проследим теперь ход изменений и превращений во времени азота и фосфора, чтобы выяснить расход их для питания бактерий (табл. 2).
Из графы «Сумма» видно, как постепенно, по мере увеличения продолжительности опыта, уменьшается количество растворимых форм азота, расходуемых бактериями в процессе окисления масел как питательный материал. Уменьшение азота идет неравномерно: оно сильнее выражено в первые 2 месяца опыта, когда протекает интенсивный процесс окисления масел, а дальше, с затуханием процесса, расход азота становится меньше, но не прекращается. Очевидно, масло, частично увлеченное на дно сосуда, продолжает еще там разлагаться.
Если судить о процессе окисления масел по отдельным формам азота, можно констатировать, что разложение углеводородных масел происходило в нормальных условиях кислородного режима. Постепенное накопление нитритов в склянках с углеводородными маслами говорит, очевидно, о вторичном процессе — разложении уже бактериальных тел и об их нитрификации, но на стадии аммононификации процесс не останавливается, хотя в периоды интенсивного окисления масел и кислородного недостатка наблюдается некоторое увеличение количества аммиака.
В отношении содержания фосфорнокислых соединений надо сказать, что картина здесь, в связи с добавлением в воду хлорного железа, не совсем ясна. Из данных по контрольной склянке мы видим постепенное уменьшение фосфорнокислых соединений. Очевидно, здесь происходит связывание фосфора железом и образование мало раство-
римых солей. В склянках с углеводородными маслами остается несколько больше фосфора, так как само железо, расходуемое бактериями в процессе их роста, здесь уже не играет существенной роли. Сильное уменьшение фосфора в склянках с углеводородными маслами происходит в течение первых Р/г—2 месяцев опыта, а дальше количество их стабилизуется и остается почти без изменений или несколько увеличивается к концу опыта вследствие фосфато-фикации при разложении бактериальных тел (11).
Железо в воде в продолжение всего опыта было обнаружено в незначительном количестве: в контрольной склянке его либо вовсе нет, либо отмечены только следы (все железо находилось на дне склянки в виде большого осадка гидрата окиси железа), а в м склянках с маслами содержа- « иие его иногда доходит до ® 0,1 мг/л. 5
Расход питательных ве- ^ ществ на процесс окисления н углеводородных масел, если считать по разнице содержания его при закладке опыта и в конце, довольно велик; для азота, например, он равен почти 35 мг/л. Но такой пересчет не совсем правилен, так как количество воды с точным содержанием питательных веществ в начале опыта с каждым разом снятия опыта все уменьшается, а количество масла остается неизменным. К концу опыта соотношения воды к маслам будут более узкие, и расход питательных веществ из этого количества воды возрастает. Вот почему в конце опыта расход азота повышается, тогда как в середине опыта он очень незначителен.
Если вести расчет азота по уменьшению суммы азота от одного срока взятия проб до другого и умножать это
ч "й ОГЭВИ эошштвк | ШФСЧООЧ'ОСОЬО
ш с^ о хХсвк | «зспсчеосч-з'о'ч'^о
и
яь'осинол (ОЮС^ООООООООООчР 1— С- Ю Т со со со ~ ™ см
огэви зоннитвк оч'измоалмч-т 1 ю оо Ю СТ5 ОООС~Г~ Г—"-1- ЧМ ■ч-сососчсмсчсчсчсмсм
сумма хХёвк ОООООЛМ(ООСЧ^СО 1 ^ -ч- 00 01 О". — С «5 со'иэ ■Ч"Ч-СОСОСМСЧСЧСМ—
мг/л чго !±пон — СЧ —- СО ТГ СО СМ X О О о о — сооооосчюо
ес ОГЭВИ аошшшск 010 101000М1000 -а-сососчсчсчсчсчсчсч
н о н Р. н ■ хХеви ЮЮСС0000100Ю | о ю с м г) оо о ■Ч1 Т СО СО СЧ СЧ —' — — —1
о ягойхном о о о ю о о о о о о о" О —' —~о о о о см ю о
т 01ГЭВИ еоннитвк СООЮООО о^^ | о—^госо^гоюоо о" о о'^ммююоо
< а о н 8 а. н хХевн соооосчсою 00 00 1 ООООСЧОСС^ЮЮОО О —' СМ СМ СО~Ц2 согюо
я ягойхнон ю 1ГЭ Ю Г^ -Ч1 у О О О О О О — ч о'о о'ооооооо о
01'ЭВИ эоинитвк 00 О О О СО СО 00 СТ)— | г~*осооюо — смсо О О СМ О —" —' — ООО
ммиака хХеви ЮЮМО^ со СО —' | СМ -Ч- — см Т О СЧ Г- ^ОСО оосмоосоо — оо
т ягосГхнон 3 (оюоолоосео ТГТ*- ^ осо — ^осом^оо о* о~о о о о о о о о ^
Дата взятия пробы са О ^ Ю N О '-О тр ^ о о^ (м —«сч— <м — -нсч
количество на весь объем оставшейся воды, то окажется, что в склянке с мазутом за все время опыта было израсходовано около 200 мг азота; то же количество приблизительно получается и для машинного масла. Переводя эту величину на 1 мл масел, получим, что на окисление их расходовалось около 20 мг азота, т. е. столько же, что и в предыдущих опытах.
Расход фосфора за все время опыта около 35 мг, или 3,5 мг на 1 мл масел. В предыдущих опытах этот расход доходил до 2 мг1 на 1 мл, но те опыты были краткосрочные и фосфор там всегда находился в минимальном количестве. Определения белкового азота в остатке йоды с осадком, которой к концу опыта оставалось около 2 л, показали, что белкового азота в склянке с мазутом было 109,4 мг, а с машинным маслом — 103,5 мг или почти половина потребленного количества азота. Отсюда следует, что углеводородные масла, разлагаясь, дают громадное количество бактериальных тел, которые даже за б месяцев не успевают вторично окисляться и создают на дне склянки большой осадок бактериального детрита. Общее количество осадка, определяемое нами как взвешенные вещества, составляло 5 153 мг для мазута и б 357 мг для машинного масла, но осадок этот состоял не из одного бактериального детрита, как казалось на первый взгляд, а содержал много масел.
Для раздельного определения в осадке количества бактериальных тел, и неразложившегося масла была произведена эфирная вытяжка из воды с осадком. При этом бактериальные тела переходят в эфирную вытяжку, и так как их очень много, то они занимают весь объем ее в виде белой рыхлой массы. Отделить их от эфирной вытяжки в делительной воронке не представлялось возможным. Это производилось на фильтре (по методике, предложенной проф. Таусоном) с последующей промыркой его от нефтяных масел эфиром. Высушивание велось в сушильном шкафу при 105° в течение 3 часов; при этом, конечно, могли быть потери более летучих соединений масел. Данные в пересчете на весь остаток от опыта представлены в табл. 3.
Таблица 3
Объект исследования Взвешенные вещества в мг Эфирная вытяжка в мг
бактериальных тел масел
Вода -)- мазут.............. Вода -)- машинное масло........ 5 153 6 357 1 658 1 144 3 663 5 293
Из табл. 3 видно, что машинного масла в неразложившемся виде осталось больше половины от заданной дозы, а мазута — приблизительно третья часть. Бактериальных же тел от мазута накопилось-1,66 г, а от машинного масла 1,14 г, т. е. их оказалось больше там, где больше окислено масла. Определение количества бактериального детрита в эфирной вытяжке вряд ли дает правильный вес их; здесь получаются какие-то относительные данные. В эфирной вытяжке из самой воды содержалось еще 70 мг/л мазута и 56 мг/л машинного масла.
Таким образом, этот опыт, проводившийся в течение полугода, показал, что процесс окисления углеводородных масел довольно продолжителен. После первого бурного разложения на поверхности воды мас-
ла, увлеченные бактериальными телами на дно, продолжают окисляться в глубине. Сколько времени этот процесс будет продолжаться и какие вызовет изменения в воде,— проследим в дальнейших опытах. Кроме того, продолжим лабораторные исследования на бытовых сточных водах, так как промышленные воды, содержащие нефтепродукты, спу» каются зачастую вместе с бытовыми, содержащими в себе те питател» ные элементы, которые необходимы для разложения углеводородных масел.
После установления условий самоочищения воды от углеводородных масел в лабораторной обстановке необходимо перейти к изучению этих же процессов в водоемах, загрязняемых нефтепродуктами, в частности, в шахтных колодцах, чтобы выяснить, как проходит самоочищение в природных условиях.
Данные такого изучения помогут разрешить один из актуальнейших вопросов современного здравоохранения и народного хозяйства — создание наилучших условий для самоочищения водоемов, загрязняемых нефтью и ее производными.
Выводы
1. В чистых водах углеводородные масла не подвергаются разложению или разложение останавливается в самом начале процесса из-за недостатка питательных веществ.
2. Разложение углеводородных масел не происходит и при добавлении отдельных элементов питательных веществ. Для полного и безостановочного процесса окисления углеводородных масел требуется весь комплекс главных питательных веществ — азот, фосфор и, возможно, калий.
3. Для нормального развития бактериального процесса окисления масел требуются определенные дозы питательных элементов. Отклонения в ту или другую сторону от оптимума тормозят разложение масел. Количество питательных веществ,) необходимых для окисления 1 мл углеводородных масел, находится в таких пределах: азот — от 20 до 25 мг, фосфор — от 2 до 3,5 мг, калий — 3—4 мг.
4. В присутствии всех питательных веществ разложение масел проходит настолько быстро и энергично, что через 2 месяца от начала опыта из слоя масла толщиной в 0,2 см на поверхности воды не остается ничего.
5. При разложении углеводородных масел развивается громадное количество бактерий, образующих вместе с маслом рыхлый слой на поверхности воды. После своей гибели бактерии падают на дно, увлекая с собой и масла. На дне они создают большой рыхлый осадок, который с течением времени, разлагаясь, уменьшается в объеме.
6. Количество увлеченных на дно углеводородных масел даже через полгода равно приблизительно половине заданной дозы масел.
7. В процессе окисления углеводородных масел изменяются почти все физико-химические свойства воды в сторону ухудшения качества ее. Загрязняемость воды при этом доходит до состояния бытовых сточных жидкостей.
8. Процесс разложения масел в воде протекает с большим напряжением в кислородном режиме вследствие сильного расхода кислорода на процесс окисления углеводородных масел и торможения диффузии кислорода из воздуха самой масляной пленкой.'
9. По мере разложения масел и опускания бактериальных масс с поверхности воды на дно сосуда начинаются процессы самоочищения воды, которые заканчиваются приблизительно через 6 месяцев при температуре 12—18°.
ЛИТЕРАТУРА
<1. Изъюрова А. И., Биохимическое окисление углеводородных маоел * влияние этого процесса на свойства .воды, Водоснабжение и сантехника, № 9, 1940,— 2. Вознесенский А. С., Физико-химические процессы очистки воды, Госстройиз-дат, 1934.— 3. Изъюрова А. И, Определение ВПК при изоляции воды вазелиновым маслом, Микробиология, № 4, 1941 —4. Таусони Шапиро, Общее направление процессов окисления нефти бактериями, Микробиология, т. III, в. 1, 1934.— 5. Т а у с о н, О бактериальном окислении нефтей, Нефтяное хозяйство, т. XIV, № 2, 1928.— 6. Таусон и Алешина, О восстановлении сульфатов бактериями в присутствии углеводородов, Микробиология, т. I, в. 3, 1932,— 7. Штурм и Орлова, О превращении жиров и пальмитиноеой кислоты под влиянием микроорганизмов из Ала-Кульского озера, Микробиология, т. VI, в. 6, 1937.— 8. Лукьянов и Хованская. ВПК сточных вод Казанской городской канализации, Водоснабжение и сантехника, № 12, 1936,—9. Овчинникова Ю. С., Влияние нефти и физико-химиче-ские свойства воды (рукопись), Московский санитарный институт им. Эрисмана.—• 10. С коннице в и Сосунов а, Влияние нефти на химические и физические свойства природных вод, Водоснабжение и сантехника. № 9, 1940.— 11. О скоростях регенерации биогенных элементов ^N и Р) при бактериальном разложении питательных веществ, Микробиология, т. VII, в. 6, 1938.
Л. С. АБАЕВА
О наличии брома в подземных водах
Туркмении
Из республиканской санитарно-гигиенической лаборатории, Ашхабад Туркменистан
За ряд последних лет в нашей лаборатории скопилось довольно значительное число анализов различных природных вод. Эти анализы выполнялись по поручению разных учреждений и представляют интерес как общая характеристика вод Туркмении. В настоящей статье мы хотим отметить и подчеркнуть одну особенность их солевого состава — большую распространенность вод, содержащих в значительном количестве бром. Содержание брома в водах Туркменистана является довольно естественным, если учесть относительно недавнее (в геологическом смысле) нахождение территории его под морем, а следовательно, неизбежность присутствия в них основных ингредиентов морской воды.
Возможность промышленного использования туркменских вод для бромной промышленности представляет в наше время большой интерес, так как за последнее время потребление брома значительно увеличивается. Бром имеет большое применение в фармацевтической промышленности, идет на приготовление бромистых солей, для изготовления многих органических соединений -и красителей. Бром имеет существенное значение в оборонном деле, являясь исходным материалом для получения многих отравляющих веществ. Основным сырьем для бромного производства является морская вода, морские животные и растения.
Главнейшие запасы брома находятся в морской воде, в 1 м-1 которой содержится около 54 г брома. Точных цифр о размерах современной мировой добычи брома не имеется. Большая часть брома поставляется страстфуртскими калийными залежами в Германии, кроме того, бром добывается во Франции, Италии. Огромные залежи брома находятся в Мертвом1 море (Палестина), где в 1 м3 воды содержится около 4,8 кг брома. В СССР наибольшее значение имеют месторождения в районе Соликамска, где залежи содержат бром в виде бромистого магния. Бром также добывается в Крыму из рапы солевых озер?.
