Научная статья на тему 'ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГРУНТОВЫХ ВОД ПОЛЯМИ ПОДЗЕМНОГО ОРОШЕНИЯ (ФИЛЬТРАЦИИ)'

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГРУНТОВЫХ ВОД ПОЛЯМИ ПОДЗЕМНОГО ОРОШЕНИЯ (ФИЛЬТРАЦИИ) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
14
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GROUND WATER POLLUTION BY UNDERGROUND IRRIGATION SEWAGE DISPOSAL (FILTRATION)

The extent of ground water pollution due to the inderground irrigation sewage disposal has been studied for more than 2 years. The data obtained indicate that the areas of such disposal represent the greatest danger as a source of ground water pollution at an early period of their operation and until they become biologically mature. In the district under investigation the process of biological maturation of the underground irrigation fields required from 1 to 3 years. In order to prevent an extensive pollution of ground waters the amount of sewage discharged should not exceed 15—20 It a day per every linear meter of drainage pipe irrespective of the sewage concentration. These values hold true for districts with conditions similar to those of the locality where the investigations were performed.

Текст научной работы на тему «ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГРУНТОВЫХ ВОД ПОЛЯМИ ПОДЗЕМНОГО ОРОШЕНИЯ (ФИЛЬТРАЦИИ)»

Климат, его значение и методы изучения. Л., 1949. — Мартынюк В. 3., К а м а-летдинов А. 3., Гитис И. И. Врач, дело, 1950. Л? 8, стб. 731—734. — Р е м и-з о в Н. А. Учебник медицинской метеорологии и климатологии. М.—Л., 1934. — Рубинштейн Е. С. Курс климатологии М.—Л., 1940. — Страментов А. Е. Городское благоустройство. Киев — Львов, 1946.—Шелейховский Г. В. Глг. и сан., 1944, № 12, стр. 1—6. — Он же. Микроклимат южных городов. М 1948 — CaHendar G. S., Meteorol. Mag., 1939, v. 74, N. 878, p. 33—39 — R oh re г M. Beitrag zur Meteorologie und Klimatologie Galiziens. Wien, 1866. — Rom ег E . О wplywie lasow na klimat in wody gruntowe. Kosmos, 1913, 38.— Lierhoffer A. et Czyzewski I., La Podolie, les Carpates polonaises orientales et leur avantpays. Warsowie, 1934.

Поступил» 21/V 1»5» r.

CLIMATE DYNAMICS IN LVOV OVER A PERIOD OF MANY YEARS

I. I. Gitis, candidate of medical sciences

The author presents the results of an investigation of the urban influence on to» formation of local climaie. A comparison of data based on meteorological observations made in Lvov during two periods separated by a lengthy time interval showed a change in the values of the main climate and weather components. The climate in Lvov has become warmer and sligthly drier.

As it is to day the climate in Lvov is the result of modification of the local mac-roclimate under the combined influence of a series of factors viz: cutting down of the surrounding forests; drainage of ponds and marshes, extensive construction of »tone houses and constantly increasing territory of paved and asphalted high ways and sidewalks.

T=r -£r "¿г

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГРУНТОВЫХ ВОД ПОЛЯМИ ПОДЗЕМНОГО ОРОШЕНИЯ (ФИЛЬТРАЦИИ)

Ассистент Е. И. Гончарук

Из кафедры общей гигиены Киевского ордена Трудового Красного Знамени медицинского института имени акад. А. А. Богомольца

Необходимость исследования загрязнения грунтовых вод фильтратом полей подземного орошения объясняется тем, что имеющиеся по этому вопросу данные еще недостаточны, а порой и противоречивы. Кроме того, проведенными работами охвачены только определенные почвенные, климатические и гидрогеологические условия, которые в известной мере определяют степень очистки сточных вод, а, следовательно, и их влияние на грунтовые воды.

Нами были проведены исследования на трех объектах в условиях тонкозернистой песчаной почвы со среднегодовым количеством осадков 550—650 мм, среднегодовой температурой 6,9—7,9° и нагрузкой сточных под 20—33 л на 1 пог. м в сутки. На каждом объекте исследовали сточную жидкость, поступающую в септик, сточную жидкость, выходящую из септика, грунтовую воду на различных расстояниях от полей подземного орошения, определяли направление и скорость движения грунтовых вод, скорость прохождения флуоресцеина от дренажных труб до уровня грунтовых вод, проводили механический анализ грунтов и др.

В грунтовых водах, отобранных из скважин, определяли аммиак, нитриты, нитраты, окисляемость, БПК5, хлориды, щелочность, микробное число и коли-индекс; в сточных водах — взвешенные и растворенные вещества. Данные химико-бактериологического анализа грунтовых вод, отобранных в зоне влияния фильтрата полей подземного орошения, сравнивали с данными анализа грунтовых вод контрольных сква-

жин, ния.

которые находились вне зоны влияния полей подземного ороше-

В состав очистных сооружений объекта № 1 входят: септик, распределительные колодцы, сеть распределительных дренажных труб. Эксплуатация очистных сооружений начата в августе 1953 г. Сточные воды (в среднем за сутки 2—2,5 м3) поступают от мастерской с 20 работающими в двухкамерный септик с 6—8-суточным пребыванием в нем сточной жидкости.

КС

N-//4

fT2 /7/ re

< 43 . /4 43

S »в wmvifzi

т »»з »//v w/sP ге 27 г в ге зе з/ 32 зз з* зз зб О о •••••••••••

_ f -

¿j

е/

/1С

-JffM

40м

тг° гз 24 2з гг г/ ге ге /е // /е п и /з ——-—.......*.....

'г 42 4е Л м Л °Ti*f/t г I i t * 7% { I ">" "

77П

turn • '•'/ 0/% »№ л

Ж

12/1» ,32 »»¡О •.7/\

я,.я.

• •

.Л'

- - " 4,» " ''¿71

/7< ... /«•

, <03

е>, fa'

/л» ,32» % ,33»\ '34» |

»ш ?/»' «-'¿Х

(S6» »'36 " »1 . 'О «4» »/S3 »'£,

,/{»» »122 '¿> »/it »,23

</зе

т/О'

ее

„е

tee» »"'

/23»

/ге»

,27»

,е,» ,02» /03»

»„е ц<го

'/е..

,01**102 »3',,-i, /ез*»/е/»м /оз*%/ое »>■ .

*ss , ,07* »/г

Рис. 1. Схема очистных сооружений объекта № 1. к — к — канализационные колодцы; к — с — контрольные скважины, в скважины.

Из септика сточная жидкость поступает в дренажную сеть общей протяженностью 77 пог. м; сеть выполнена из керамических труб диаметром 150 мм. Дренажные трубы заложены на глубине от 2,1 до 2,5 м от поверхности земли. Наименьшее расстояние между лотком дрены и зеркалом грунтовых вод мы отмечали на данном объекте в мае — июне 1956 г. Оно равнялось 0,6—0,7 м. Во все остальные периоды наших исследований расстояние между лотком дрен и зеркалом грунтовых вод составляло в среднем 1,1 —1,2 м.

Значительное повышение уровня грунтовых вод в мае—июне 1956 г. на данном объекте связано с поздней весной и затем наступившим резким потеплением, приведшим к одновременному образованию большого количества талых вод.

Неоднократное исследование сточных вод, поступающих в различные сезоны года в септик и выходящих из него показали, что на поля подземного орошения поступают мало концентрированные сточные воды, Средние данные анализов сточных вод, выходящих из септика, представлены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика сточных вод, выходящих из септика объектов № 1, 2, 3

ч о. с N Ш Ж ■4 9 Взвешенные веществ» (в иг/л) Растворенные вещества (в мг/л) О ^

г у • я а а а й Л т ь I- я А ¿Й Э" Я я ■ - а а Микробное число Коли-нндекс

1 ч и X :т Азот 1 МГ/Л) о. о ч X 5« и я £3 неоргг чески часть 5« и я О. X о о неорга ческа; часть с ю

1 15 20,3 35 24,3 14 253,7 345,9 84,6 125 000 29 000 000

2 13 11,9 131,5 60,6 31,4 346,6 449,4 179,6 388 000 21 000 000

3 12 64,4 97,5 164,7 66,5 346,3 464,2 280,5 463 000 139 000 000

Для отбора проб грунтовых вод бурили скважины, из которых от-Гжрали для анализа пробы воды специальным прибором. Расположение скважин указано на рис. 1.

Исследования проводились с 25 мая 1955 г. по 28 июня 1957 г., что дало возможность охватить все сезоны года и проследить эффективность работы полей подземного орошения.

Таблица 2

Данные химического и бактериологического анализов грунтовых вод (объект 1)

I

я X X X <■ а <0 2 ч ¿5 = ® то Ч я 2 чч Окисляемость (в мг/л О,) (в мг/л л 8 X о « о X я о л С = 2 £5 = я ь к а: х

и £ о 2 2 о т 0 < н Ь — о а 5 ° н Х5 с;? аО О Микр< число я § X НПО. о я и «а о н а. и о

Май—июль 1955 г.

1 10,8 0,037 — 18,4 17 6,39 6,4 1 800 — 1

2 7,37 0,007 4,1 16,5 4,2 5,2 5,8 6 800 3 200 1

25 10 0,036 3 28,1 5,6 3,9 5,7 56 000 600 1

26 12,3 Нет 0,31 30,7 6,1 4,5 5,4 9 600 800 1

66 Нет » 1,6 26,2 2,9 0,3 0,1 19 <3 60

67 Следы » 0,8 12,1 4,2 0,8 0,1 2 <3 100

68 Нет 0,005 2,8 10,8 2,3 0,8 0,1 55 <3 90

Ноябрь—декабрь 1955 г.

69 5,2 Нет Нет 14.2 4,1 6,0 5,8 880 2 000 1

89 1 0,056 0,2 10,5 3,2 1,4 5,1 1 850 3 000 1

110 3,4 0,078 1,6 13,1 3,8 1,7 5,6 — 600 1

111 5 0,134 2 14,1 3,5 1,4 5 640 1 000 1

136 3,5 0,054 0,9 26,8 4.3 0,9 5,7 1 030 — 1

137 Нет Нет 0,5. 24,9 2,2 0.5 0,1 6 <3 80

138 » 0,06 34,3 16,3 1,6 1,4 0,1 12 <3 70

Исследования начаты почти через 2 года после начала эксплуатации полей подземного орошения. Как видно из табл. 2, пробы грунтовых под, которые были отобраны из скважин, находящихся на расстоянии I м от дренажных труб, свидетельствуют о сравнительно сильном загрязнении грунтовых вод фильтратом полей подземного орошения. Так, если в пробах грунтовых вод, отобранных из контрольных скважин, аммиак и нитриты отсутствовали, окисляемость не превышала 4,2 мг/л Ог, БПКг, — 0,8 мг/л Ог. микробное число было не больше 55

2 Гигиена и санитария, К- 7

17

Гн,1 КМ'Р «едижнкски ' 5 "Ютрц'Д

и коли-индекс был меньше 3, то на расстоянии 1 м от дрен полей подземного орошения азот аммиака доходил до 12,3 мг/л, нитритов — до 0,037, окисляемость — до 17 мг/л Ог, БПК5 — 6,3 мг/л СЬ, микробное число составляло 56 ООО и коли-индекс 3200.

Из второй серии исследований, проведенных в ноябре — декабре этого же года, видно, что хотя загрязнение грунтовых вод на полях подземного орошения остается значительным, все же наблюдается тенденция к уменьшению загрязнений грунтовых вод с течением работы полей подземного орошения. В составе вод на контрольных скважинах в это же время существенных изменений по сравнению с летним периодом не произошло.

Замеченная закономерность некоторого снижения степени загрязнения грунтовых вод с течением времени работы полей подземного орошения вызвала необходимость проведения дальнейших исследований. В июне — июле 1956 г. такие исследования были проведены.

Уровень грунтовых вод в этот период, как уже указывалось, значительно повысился. В результате этого, как и следовало ожидать, произошло не снижение, а еще большее загрязнение грунтовых вод, причем максимум загрязнения грунтовых вод за счет повышения их уровня наблюдали в середине июня 1956 г. Так, если в пробах воды, отобранных в ноябре — декабре 1955 г., азот аммиака не превышал 5,2 мг/л, окисляемость была не больше 4,1 мг/л Ог, БПКб —не больше 6 мг/л Ог, микробное число не превышало 1850, а коли-индекс — 3000. то к середине июня количество азота аммиака доходило по отдельным скважинам до 19,3 мг/л, окисляемость — до 9,6 мг/л Ог, БПКб — до 11,2 мг/л Ог, микробное число — до 930, коли-индекс — до 15 000.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Такое значительное загрязнение грунтовых вод на полях подземного орошения продолжалось не более месяца. Можно предполагать, что уменьшение загрязнений в короткий срок явилось, по-видимому, результатом понижения уровня грунтовых вод и наступления лучших условий для биологической очистки на полях подземного орошения.

Для того чтобы исключить влияние изменения уровня грунтовых еод, мы решили продлить исследования. В связи с этим в сентябре — декабре 1956 г. была проведена еще серия исследований. Было обнаружено резкое улучшение качества грунтовых вод на полях подземного орошения. Так, к этому времени количество азота аммиака колебалось от 0,1 до 2,6 мг/л и только в одной пробе доходило до 4,2 мг/л; значительно увеличилось количество нитритов и нитратов; уменьшилась БПК5; наступило резкое улучшение грунтовой воды по бактериологическим показателям — микробное число колебалось в пределах 47—1175, а коли-индекс — 3—100.

Наконец, исследования, проведенные в апреле—июне 1957 г. для исключения влияния сезонности, показали высокую степень очистки сточных вод на полях подземного орошения. Количество азота аммиака не превышало обычно 0,2—0,3 мг/л, окисляемость — 5,6 мг/л 02, БПКб— 1,9 мг/л Ог, микробное число колебалось от 20 до 72, коли-индекс был не больше 10—13. Уменьшилось и количество азота нитритов за счет превращения их в нитратные соли.

Такое улучшение эффективности работы полей подземного орошения можно объяснить их биологическим созреванием, так как расстояние между лотком дрены и уровнем грунтовых вод было таким же, как к 1955 г. Нагрузка сточных вод осталась той же. и в составе сточных вод не произошло особых изменений. Для того чтобы произошло биологическое созревание полей подземного орошения, понадобилось более 3 лет.

Понятно, что загрязнять на протяжении этого периода грунтовые йоды в местах, где они могут быть использованы для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения совершенно недопустимо. Поэ-

тому существующие в литературе указания на.то, что при поступлении на поля орошения слабоконцентрированных хозяйственно-фекальных сточных вод нагрузка может быть увеличена, должны восприниматься гигиенистами и санитарными врачами с осторожностью. Это увеличение может быть допустимо, по нашим данным, лишь после биологического созревания полей подземного орошения. В начале же эксплуатации полей подземного орошения нагрузка хозяйственно-фекальных сточных вод независимо от степени их разведения по меньшей мере не должна превышать норм нагрузок, указанных в Н 115—54.

Рис. 2. Схема очистных сооружений объекта № 2. к — к — канализационные колодцы; * — с — контрольные скважины: в скважины.

Очистные сооружения объекта № 2 принимают сточные воды до 5,5 м3 в сутки в однокамерный септик с полезной емкостью 15 м3. После септика сточная жидкость поступает в канализационные колодцы, э из последних—в дренажную сеть, общей протяженностью 165 пог. м. Дренажные трубы затрублены на 2,9—3 м от поверхности земли; расстояние между ними 2 м. Расстояние между лотком дрены и уровнем грунтовых вод в среднем 1,8—1,9 м. Система эксплуатируется с октября 1953 г. Отобранные пробы грунтовых вод в январе — феврале 1956 г. из скважин № 1—8 и 25 (рис. 2), пробуренных на самых полях подземного орошения, свидетельствуют о высокой степени очистки сточных вод.

Так, количество азота аммиака колебалось от 0,1 до 0,5 мг/л, азота нитратов—от 0,024 до 1,2 мг/л, окисляемость была от 3,1 до 4,7 мг/л Ог, БПЮ> — от 0,2 до 1,9 мг/л Ог, микробное число — от 6 до 90, а коли-индекс был от 25 до 3 и меньше. Исследования грунтовых вод из этих же скважин и скважин заложенных вновь (№ 54—57, рис. 2), проведенные в мае — июне 1956 г., показали еще больший эффект очистки сточных вод. При этом аммиак и нитраты отсутствовали, окисляемость и БПКз мало отличались от состава грунтовых вод из контрольных скважин, микробное число не превышало 50, а коли-индекс был в большинстве скважин меньше 3. Аналогичные данные были получены в январе— феврале 1957 г.

Так как уже через 2 года после начала эксплуатации получен высокий санитарный эффект, можно сделать вывод, что процесс биологиче-

2*

19

ского созревания здесь длился менее 2 лет. Точнее о сроке биологического созревания полей подземного орошения мы можем судить, если учесть то время, которое необходимо для того, чтобы первые порции фильтрата сточных вод попали в грунтовые воды, и время, которое необходимо для самоочищения грунтовых вод от первых порций фильтрата на самих полях подземного орошения.

Проведенными нами в экспериментальных условиях исследованиями было показано, что при нагрузке хозяйственно-фекальных сточных вод 25—30 л в сутки на 1 пог. м. дренажных труб и при мощности фильтрующего слоя 1,5 м понадобилось около 5 месяцев, чтобы фильтрат попал р грунтовые воды. Было также показано, что первые порции фильтрата сточных вод вносят в грунтовые воды значительное количество продук-гов распада органических веществ. Так, в грунтовых водах, в которых до начала эксперимента аммиак отсутствовал, после попадания фильтрата его стало в отдельных пробах грунтовых вод даже больше, чем в самих сточных водах. Возникает вопрос, как же происходит самоочищение грунтовых вод от такого массивного загрязнения их на площадке полей подземного орошения. В обоих случаях данные, полученные в эксперименте и при изучении дальности распространения загрязнения в грунтовых водах показали, что эти загрязнения механически вымываются грунтовым потоком за пределы площадки полей подземного орошения. При этом время, необходимое для этого, составляет на объекте № 2 около 7 месяцев.

Исходя из всего указанного, можно утверждать, что процесс собственно биологического созревания длился на объекте № 2 около года. Такая разница в продолжительности процесса биологического созревания полей подземного орошения зависит от многих факторов: нагрузки, самого устройства полей подземного орошения, концентрации сточных род, мощности фильтрующего слоя и т. д.

В ыводы

1. Поля подземного орошения могут загрязнять грунтовые воды особенно в начальный период их эксплуатации, когда происходит процесс биологического созревания.

2. По мере биологического созревания полей и подземного орошения уменьшается поступление загрязнений в грунтовые воды.

3. Процесс биологического созревания полей подземного орошения длится от 1 года до 3 лет.

4. В период биологического созревания нагрузка на поля подземного орошения не должна превышать 15—20 л в сутки на 1 пог. м дрен независимо от концентрации сточных вод.

5. После биологического созревания полей подземного орошения ■нагрузки хозяйственно-фекальных сточных вод могут быть увеличены на 50—100% но сравнению с максимально-оптимальными нормами на грузки начального периода эксплуатации полей подземного орошения, если позволяет фильтрующая способность грунтов и общее количество сточных вод не превышает 33 л/сутки на 1 пог. м дрен.

ЛИТЕРАТУРА

Жуков А. И., Ямпольский Т. С. Подземная фильтрация сточныг. вод. ■М, 1951.

Поступила 15/11 1S5» г.

GROUND WATER POLLUTION BY UNDERGROUND IRRIGATION SEWAGE

DISPOSAL (FILTRATION)

E. /. Goncharuk

The extent of ground water pollution due to the inderground irrigation sewage disposal has been studied for more than 2 years. The data obtained indicate that the ereas of such disposal represent the greatest danger as a source of ground water pol.

to

lution at an early period of their operation and until they become biologically ma' ture. In the district under investigation the process of biological maturation of the un' derground irrigation fields required from 1 to 3 years.

In order to prevent an extensive pollution of ground waters the amount of sewag« discharged should not exceed 15—20 It a day per every linear meter of drainage pipe, irrespective of the sewage concentration. These values hold true for districts with coil' ditions similar to those of the locality where the investigations were performed.

& * -if

ФТОР КАК ФАКТОР ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ

ЗУБОВ КАРИОЗОМ

Лараженае xa/ruajo/n •

/00

Vac/70 лсзиел-

j&SafMt7/Vi

Проф. P. Д. Габович, П. H. Майструк

Из кафедры гигиены Винницкого медицинского института н Винницкой областной санитарно-эпидемиологической станции

Было проведено много работ, чтобы выявить роль отдельных факторов внешней среды в возникновении кариоза. При этом обнаружилось значение недостаточного питания, перенесенных инфекций, «светового голодания:», дефицита кальция и фосфора в пище, недостатка витамина С, характера пищи, концентрации фтора в питьевой воде и многих других факторов. Во время этих исследований было отмечено, что низкая концентрация фтора в питьевой воде является одной из причин, увеличивающих заболеваемость населения кариозом.

При этом указывалось, что фтор скорее отдаляет, чем предупреждает заболевание кариозом [Уивер (Weawer) 1944; Смит (Smith), 1940]. В связи с подобными высказываниями и незначительными литературными сведениями в целях освещения вопроса о заболеваемости кариозом лиц разного возраста были разработаны материалы, собранные Р. Д. Габовичем1. Данные, представленные на рис. 1, убеждают в том, что противокариозное действие воды, богатой фтором, распространяется и на лиц в возрасте от 20 до 50 лег. При рассмотрении этих данных нужно иметь в виду, что для старших возрастов более демонстративен такой показатель, как число ка-

//асг/геняый л унят N1,, ЕЭ »а сеяе»//ый /7у мл/я Ж/, ¡ШД, ¿ртарй) Е23 Населент/А/Д лункт МО-, мг/лр/пара;

ЕЗ Нае*ме*//»/й лу//лт /У&, 2 -¿¿мг/лфлгара

Рис. 1. Пораженность кариозом зубов у людей в возрасте от 20 до 50 лет.

Р. Д. Габович. Фтор и его гигиеническое значение. М„ Медгиз, 1957.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.