CC BY-ND
29
май № (230)
33
ВЛИЯНИЕ ВОДНОГО ГУМУСА НА ОПАСНОСТЬ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
В.В. Турбинский
EFFECT OF WATER ON THE DANGERS HUMUS POLLUTANTS
IN WATER RESERVOIR
V.V. Turbinsky
ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Роспотребнадзора, г. Новосибирск
Гуминовые кислоты оказывают «скрывающее влияние» на действие гексилового ксантогената калия на запах воды при температуре 20°C, при нагревании воды до 60°С «скрывающее влияние» гуминовых кислот на запах воды устраняется. Ключевые слова: флотореагент, запах воды, гуминовые кислоты.
Found that humic acids have a «hiding effect» on the effect of hexyl xanthate of potassium on the smell of the water at a temperature of 20 degrees Celsius, the water is heated to 60 degrees Celsius, «hiding the influence» of humic acid on the odor is eliminated. Keywords: flotation reagent, the smell of water, humic acid.
Одной из особенностей состава вод поверх- щих повышенную цветность воде — 120 и более ностных водоемов Сибири является повышен- градусов платиново-кобальтовой шкалы. В таких ное содержание гуминовых веществ, придаю- условиях сброс со сточными водами промыш-
34
ЗНиСО
май №5 (230)
ленных предприятии загрязняющих веществ формирует специфические санитарные условия водопользования.
Цель настоящего исследования — оценка влияния гуминовых кислот на нарушение санитарных условии водопользования по запаху воды и санитарному режиму.
Объекты и методы исследования. Объектами исследования послужили гуминовые кислоты в концентрации, придающей воде цветность 20 и 120 градусов, и флотореагент гексиловый ксан-тогенат калия, являющийся распространенным компонентом сточных вод горно-обогатительных комбинатов. Исследования запаха воды проводились при температуре 20 и 60 °С бригадным способом группой опытных одораторов. Определение интенсивности запаха проводилось в соответствии со Шкалой интенсивности запаха (привкуса) [1]. Для приготовления исследуемых растворов использовалась водопроводная дехлорированная вода. Статистическая обработка результатов исследований включала в себя расчет средних величин и стандартных ошибок концентрации флотореагента, придающих воде интенсивность запаха 1 и 2 балла.
Исследования по влиянию флотореганета гексилового ксантогената калия на общий санитарный режим водоемов проводились по углеродистой фазе минерализации органических веществ — биохимическому потреблению кислорода в течение 20 суток (БПК20) до начала инкубации (0 сутки), через 2,5—5—10—15—20 суток после начала инкубации. Инкубация проб воды проводилась в специальных склянках с притертыми пробками и «водным замком» при температуре воды 20 °С. В качестве разводящей воды использовалась дехлорированная водопроводная вода, свободная от веществ, оказывающих влияние на процессы БПК. При ингибировании БПК за пороговую концентрацию принималась концентрация вещества, вызывающая угнетение БПК на 15 % и более, а при стимуляции — на 20 % и более.
Результаты исследований. По влиянию на органолептические свойства воды пороговые концентрации ксантогенатов (бутиловый, этиловый, изобутиловый, изопропиловый, изоамиловый) составляют от 0,001 до 0,1 мг/дм3. В воде ксан-тогенаты подвергаются биохимическому распаду
— . -10
—■—ГК20 —*— ГК120 -я- -10ГК20 —» 10ГК120
2,5 5 10 15 20
Рис. 1. Динамика БПК проб воды с действующей концентрацией флотореагента гексилового ксантогената калия (10,0 мг/дм3) при цветности воды 20 и 120 градусов шкалы цветности
[2; 3; 4]. Установлено, что с увеличением температуры воды от 20 до 60 °С пороговая концентрация гексилового ксантогената калия уменьшается с 0,032 до 0,022 мг/дм3.
В эксперименте по оценке влияния природных гуминовых кислот на интенсивность запаха воды придаваемого гексиловым ксантогенатом калия установлено, что при температуре воды 20 °С содержание гуминовых кислот при цветности воды 20 градусов не оказывает достоверного влияния на интенсивность запаха гексилового ксантогената калия в воде. Пороговая концентрация гексилового ксантогената калия по влиянию на запах воды при температуре 20 °С без гуминовых кислот составила 0,032 мг/дм3, а в присутствии гуминовых кислот — 0,031 мг/дм3 (цветность 20 градусов). При увеличении концентрации гуми-новых кислот до цветности воды 120 градусов пороговая концентрация гексилового ксантоге-натат калия по влиянию на запах воды увеличивается до 0,039 мг/дм3 (на 21,8 %).
Отмеченное явление согласуется с данными литературы о выраженных комплексобразователь-ных свойствах гуминовых веществ, способности удерживать на своей поверхности различные токсичные элементы и органические молекулы [5]. Очевидно, такая «удерживающая» способность гуминовых кислот приводит к тому, что летучая часть молекул гексилового ксантогената калия в воде существенно уменьшается.
При нагревании воды до 60 °С «скрывающее влияние» гуминовых кислот на запах воды прекращается. Пороговая концентрация гексилового ксантогената калия (1 балл) без гуминовых кислот составила 0,0238 мг/дм3 при цветности 20 градусов (увеличение на 8,1 %) и 0,0196 мг/дм3 — при цветности 120 градусов (уменьшение на 10,9 %).
Следовательно, контроль влияния промышленных сточных вод на природные водоемы с повышенной цветностью воды обязательно должен осуществляться при температуре воды 60 °С для устранения «скрывающего влияния» природных гуминовых кислот на присутствие загрязняющих веществ.
Действие флотореагента гексилового ксан-тогената калия при концентрации 10,0 мг/дм3 на окисление органического вещества в воде характеризуется выраженным торможением скорости окисления в 3—70 раз по сравнению с контролем.
Представлена динамика БПК проб воды с гексиловым ксантогенатом калия в действующей концентрации 10,0 мг/дм3 при цветности воды 20 и 120 градусов (рис. 1). Обращает на себя внимание факт, что если гексиловый ксантогенат калия в первые сутки инкубации оказывает угнетающее действие на окисление органики в воде (БПК2,5 менее 85 % от уровня контроля), то при цветности воды 20 и 120 градусов наблюдается уменьшение угнетающего действия гексилового ксантогената калия (особенно при 120 градусах). В тоже время в конце эксперимента БПК20 цветность 20 градусов не оказывает влияния на стимуляцию окислительного процесса гексиловым ксантогенатом, а цветность 120 градусов приводит к заметному уменьшению БПК20.
май № (230)
35
Таким образом, можно заметить, что гумино-вые кислоты, взаимодействуя с гексиловым ксан-тогенатом калия, приводят к тому?, что в начале эксперимента угнетающее влияние ксантогената снижается и пролонгируется на более длительный период времени, что выражается в дальнейшем в менее выраженной фазе активации БПК в результате развития адаптированной микрофлоры.
Защитная роль гуминовых кислот от угнетающего действия гексилового ксантогената калия на процессы окисления органического вещества в воде наглядно демонстрирует изменение константы окисления (табл. 1). При том, что сами гуми-новые кислоты не оказывают заметного влияния на константу окисления по сравнению с контролем, зато их присутствие, даже в небольших количествах, в 42—53 раза в первые пять суток и в 2,5 раза (в последние 10 суток) приближает величину константы опытной пробы к контролю.
Выводы. Гуминовые кислоты оказывают «скрывающее влияние» на действие гексилового ксантогената калия на запах воды при температуре 20 °С обладают защитным действием от торможения скорости окисления органических веществ в воде за счет образования нестойких комплексных соединений.
При нагревании воды до 60 °С «скрывающее влияние» гуминовых кислот на запах воды устраняется. Поэтому необходимо проводить контроль влияния промышленных стоков на санитарное состояние высокоцветных природных вод при температуре 60 °С.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Обоснование гигиенических нормативов химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-
Таблица 1. Влияние гексилового ксантогената калия на константу окисления органического вещества в воде при цветности воды 20 и 120 градусов
Период инкубации, сутки Контроль 10,0 мг/дм3 ГКК 20 град. Цветность 120 град. Цветность 10,0 мг/дм3 ГКК20град. Цветность 10,0 мг/дм3 ГКК120 град Цветность
2,5—5 0,141 0,002 0,133 0,132 0,084 0,106
5—10 0,095 0,004 0,110 0,119 0,077 0,055
10—20 0,209 0,072 0,200 0,204 0,061 0,172
питьевого и культурно-бытового водопользования. Методические указания. МУ 2.1.5.720—98.
2. Трофимович Е.М. и др. Материалы по гигиеническому нормированию ксантогенатов калия С,—С5 в воде водоемов //Гигиена и санитария. 1976. № 6. С. 95—97.
3. Трофимович Е.М., Гурвич С.М. Охрана водных объектов при добыче и обогащении руд и углей. М.: Недра. 1985. 192 с.
4. Ованесян Р.Д. Назаретян Р.А. Метаболиты кснтоге-натов в организме //Проблемы охраны здоровья и защиты окружающей среды от химических вредных веществ. Тезисы докладов I Всесоюзного съезда токсикологов, Р-н-Д. 1986. С. 313—314.
5. Орлов Д.С. Гуминовые вещества в биосфере //Соровский образовательный журнал. 1997. № 2. С. 56—63.
Контактная информация:
Турбинский Виктор Владиславович, тел.: 8 (923) 126-36-89
Contai information: Turbinsky Viktor, phone: 8 (923) 126-36-89
