Экспериментальные исследования предельно допустимой концентрации сточных вод гидролизного завода в водоеме

вблизи завода концентрации, которые невозможно учесть никакими формулами.

На рисунке показано сопоставление значений теоретических и опытных концентраций, причем кривая, сделанная сплошной линией, является теоретической кривой суммарных концентраций, рассчитанных по формулам (1) и (2). Пунктирная кривая является также суммарной теоретической кривой, но в данном случае ' распространение неорганизованных загрязнений подсчитано по формуле (1) при Н — 0 (т. е. как для точечного наземного источника).

Пунктирная кривая ближе расположена к опытным точкам вблизи источника, но вместе с тем отрывается от опытных точек вдали от источника.

Интересно также отметить, что небольшое отклонение от теоретической кривой опытных точек для -» = 500 м и л = 750 м едва ли можно считать случайным. Дело в том, что при определении теоретических концентраций мы применили формулы, по которым рассчитываются ожидаемые концентрации газовых загрязнений. Если мы имеем дело с твердыми частицами, то как бы они малы ни были, осаждение их на землю в той или иной степени всегда будет иметь место, тем более что рассеяние твердых частиц обязательно сопровождается явлением коагуляции. Вследствие коагуляции часть сажи будет осаждаться вблизи выброса и потому теоретическая кривая будет более крутой.

Следовательно, в этом случае опытные точки для х = 500 м и х = 7г0м приблизятся к теоретической кривой. Эта кривая может быть построена, но для этого надо знать дисперсный состав сажи, который наблюдается в местах отбора проб. К сожалению, в использованных нами исследованиях дисперсный состав сажи, очевидно, не подвергался измерению.

Таким образом, при низких выбросах так же, как и при высоких, приведенные формулы рассеяния газов в атмосфере вполне удовлетворительно отражают действительный процесс распространения загрязнений в атмосфере и могут быть использованы как при решении ряда вопросов планировки промышленных предприятий, так и при проведении научно-исследовательских работ.

йг -А-

С. В. Моисеев

Экспериментальные исследования предельно допустимой концентрации сточных вод гидролизного завода в водоеме

Из Ленинградского научно-исследовательского санитарно-гигиенического института

Экспериментальных данных по вопросу о гигиенических нормах спуока сточных вод гидролизных заводов в открытые водоемы в литературе не опубликовано. В 1949 и 1950 гг. в отделе водоснабжения и канализации института велись в этом направлении экспериментальные исследования, результаты которых кратко излагаются в этом сообщении.

1.Состав и свойства сточной жидкости гидролизного завода и динамика биохимических процессов ее

с ам о о ч и ще н и я

Производственные сточные воды гидролизного завода состоят главным образом из барды — сложной смеси растворённых органических и минеральных веществ, являющихся продуктами гидролиза древесины и последующего сбраживания их на спирт. В состав ее входят терпены, формальдегид, маслянистые вещества, летучие кислоты, главным образом муравьиная и уксусная, моносахариды, полисахариды, лигниновые и гуминовые ¡кислоты (коллоиды, обусловливающие желто-коричневый ивет гидролизата), белки и продукты их гидролиза, жиры, смолы, дубильные вещества.

Результаты физико-химических исследований сточной жидкости гидролизного завода

Показатели

Пределы колебаний Среднее

43-64' 57,1°

0,7-3 1,7

Почти

отсутствует

1 :115-1 :380 1 :243

1 :290—1 : ь80 1:500

1 :100-1:145

1 :150-1 :220 _

1 :180—1 :260 _

ь9—99,5 96

126—358 225,3

14—Ь0 36,*

112—278 188,5

4,3—5,5 4,h6

12,8—20

6 456-10 348 7 56 i

1 203— Ч 06 1 517,4

3 106,5—й 281 6 017,6

23—<4,5 26,4

93,4—804 461,15

4 129-5 867 4 811

854—3 057,4 1 617

4 109,4—4 932 4 584,6

877,6—3 1 ">2,4 1 453

1 6Í-8—2 250 1 822.2

27,4—234 73,9

0,81 — 11,2 4,19

1,4-19,9 6,3J

_ Нет

— Нет

2 250-2 950 2 550

3 ОЬО—3 ЗОЭ 3 226

— Нет

— Следы

20-80 50

Температура сточной жидкости . Прозрачность по шрифту Снеллена № 1 . Осадок.........

Разведение сточной жидкости, при котором ее запах жженого сахара полностью исчезает при

температуре 20°.......

То же при температуре 40°.....

Разведение сточной жидкости, при котором ее интенсивный темножелтый цвет снизился до нормы по ГОСТ в столбике высотой 5 см То же в столбике высотой 10 см » » » » 20 см

Коллоидная мутность в градусах . Взвешенные вещества

рН.........

Титрирная кислотность .....

Сухой остаток при температуре 105° (в мг/л) Прокаленный остаток (в мг/л) Потеря при прокаливании (в мг/л) Хлориды (С!) (в мг/л) .... Сульфаты (SO3) (в мг/л) ; г j

Окисляемость по Кубелю (в мг/л) То же на холоду (в мг/л) .... Окисляемость по Шульце (в мг/л) То же на холоду (в мг/л) .... БПК5 (при разведении 1 : 500) (в мг/л) .

Азот общий (в мг/л).....

Азот аммонийный (в мг/л) .... Альбуминоидный аммиак (в мг/л) . Нитриты (N203) (в мг/л) .... Нитраты (N2O5) (в мг/л) .... Кислотность веществ, перегоняемых с водяным паром, при пересчете на уксусную кислоту

(в мг/л).......

Редуцирующие вещества при пересчете на глю

козу (в мг/л)......

Сероводород (в мг/л) .....

Фурфурол (в мг/л).....

Метанол (в мг/л) .......

Результаты исследования 17 проб этой сточной жидкости, произведенных Л. И. Полотновой и С. Я. Вышкинд (см. таблицу), показали, что она отличается высокой температурой (57,1°), интенсивной темножелтой окраской, очень 'большой мутностью главным образом за счет коллоидов, запахом жженого сахара, богата взвешенными веществами (225 мг/л), 83% которых составляют органические и летучие вещества, имеет резко кислую реакцию (рН=4,7). Она очень богата растворенными веществами (7 565 мг/л), 80% которых составляют органические и летучие вещества, в частности, очень большим количеством легко окисляющихся веществ (по Кубелю — 4 814 мг/л кислорода, или около 0,5% от веса сточной жидкости) и очень большим количеством редуцирующих веществ—при пересчете на глюкозу — 3 226 мг/л, или около 0,32% от веса сточной жидкости. Поэтому она обладает очень большой биохимической потребностью в кислороде (БПКб—1 822,2 мг/л) и, попадая в в водоем, должна быстро поглотить весь кислород, растворенный в воде водоема, и тем самым создать в нем анаэробные условия. Это было подтверждено нашими экспериментальными лабораторными исследованиями. Метанола было найдено в этой сточной жидкости в среднем 50 мг/л, а фурфурола — следы.

Экспериментальные исследования динамики биохимических процессов самоочищения этой сточной жидкости, которые Л. И. Полотнова и С. Я. Вышкинд производили в аквариумах с 18 л ее, показали, что при разведении сточной жидкости 1 : 25 весь растворенный кислород исчезал в течение первых суток; при разведении 1 : 50 — между первыми и вторыми сутками; при разведении 1 : 100 кислород исчезал в течение 3—5 дней. При разведении же этой сточной жидкости 1 : 300 и 1 : 500 весь процесс самоочищения протекал в аэробных условиях и в основном заканчивался в течение 10 дней. К концу опыта наблюдалось некоторое увеличение аммиака и появление азотистой кислоты. На известной стадии самоочищения можно было уже определять аммиак.

II. Влияние исследуемых сточных вод на бактериальное самоочищение водоема и на развитие микробов круговорота азота, углерода и серы

Л. Н. Гурфейн определяла при температуре 22° количественное изменение общего числа микробов в неразведенной сточной жидкости гидролизного завода и в ее разведениях речной водой 1:10, 1 : 25, 1 : 50, 1 : 100, 1 : 300 и 1 : 500.

Исследования показали, что чаще всего в течение первых 8—12 дней идет быстрое нарастание числа микробов до максимума, затем наступает резкая убыль, после чего иногда наблюдается в течение ряда дней фаза «приспособления», затем обычно наступает прогрессирующее понижение числа микробов (а иногда второй подъем), заканчивающееся полным бактериальным самоочищением. Анализ кривых всех серий наших опытов показал, что, как правило, кривые изменений числа бактерий (в процентах от максимума) идут параллельно кривым в контрольных опытах. Бактериальное самоочищение при указанных разведениях заканчивалось в 40—50 дней, а при разведении 1 :500 — в 20—35 дней. Конечное число микробов равнялось 0,01% от наблюдавшегося максимума их. Примесь сточной жидкости гидролизного завода несколько задерживает бактериальное самоочищение.

Интенсивный распад органических веществ в воде сопровождается одновременным сильным размножением микробов гниения, аммонифика-торов, денитрификаторов, десульфурируюших микробов и др. Окислительные же процессы сопровождаются низкими титрами нитрифицирующих бактерий. При распаде углеродсодержащих соединений наблю-

даются низкие титры бактерий маслянокислого брожения и аэро- и анаэробного разложения клетчатки. При распаде соединений, содержащих серу, наблюдались низкие титры бактерий, окисляющих сернистые соединения. Титры указанных микробов определялись периодически в не-разведенной сточной жидкости, в ее разведениях и в контроле один раз каждые 10—15 дней в течение 2 месяцев до момента полного бактериологического самоочищения воды.

Исследования показали, что неразведенная сточная жидкость гидролизного завода угнетает нитрификаторов, возбудителей маслянокислого брожения и восстановителей и окислителей сернистых соединений. В ней очень хорошо развивались гнилостные микробы, аммонификаторы и пленочные дрожжи, сбраживающие углеводы. В разведении же сточной жидкости 1 : 500 процессы самоочищения идут в общем как в контроле, за исключением разложения клетчатки, которое не наблюдалось ни в одном разведении.

III. Результаты биологических исследований

Биологичеокие исследования (201 опыт) Л. Н. Гурфейн, Л. Ф. Роди-онавой и А. Д. Зайцевой показали, что очень активные минерализаторы и очень чувствительные водные организмы дафнии погибали в сточной воде через 30—50 минут; в ее разведении 1 : 10 — на 2—3-й день; в разведении 1 : 25—через 2—10 дней; в разведении 1 : 50 — через 8—21 день; в разведении 1:100 (в большей части опытов) и 1 : 500 (всегда) цикл полного развития дафний и появление молоди, а также их выживаемость и размножение были такие же, как в контроле.

Астракоды, моллюски-прудовики и рыбки-гуппии жили и развивались нормально в разведении сточной жидкости 1 : 25 и больше; инфузории — даже при разведении ее 1 : 4 и больше, а диаптомусы жили и развивались нормально даже в неразведенной сточной жидкости гидролизного завода.

Таким образом, наши исследования дали основание считать, что разведение исследуемой сточной жидкости в водоеме 1 :500 не окажет какого-либо отрицательного влияния на водные организмы, участвующие в самоочищении водоема.

IV. Токсикологические исследования

Токсикологические исследования вели Л. 3. Астраханцева, А. И. Гре-бенчук и Т. А. Блинова. Они показали, что сточная жидкость не оказывала никакого влияния на кожу кролика и мыши, а также на конъюнктиву глаза кроликов и состояние кожных ран на спине подопытных кроликов.

Острые опыты были поставлены на 40 белых мышах, которым 2—8 раз ежедневно зондом вводилась в желудок сточная жидкость е количестве 5 мл на 10 г живого веса, а также на 2 кошках, которым вводилось по 145 и 175 мл; контрольным животным вводилась дестиллирован-ная вода. Вредного влияния на организм подопытных животных не было отмечено.

Хронические опыты ставились на 36 подопытных и 40 контрольных юных крысах. Они ежедневно пили сточную воду пополам с молоком по 12—18 мл в течение 5—6 месяцев. В течение этого периода все подопытные мыши оставались бодрыми, подвижными и по своему поведению, приросту живого веса, рождаемости и смертности ничем не отличались от контрольных.

Два кролика в течение 2 месяцев пили ежедневно по 150—200 мл сточной жидкости, а два других кролика пили эту сточную жидкость в разведении 1 : 500. Их состояние и поведение ничем не отличались от 2 контрольных кроликов, пивших водопроводную воду.

Исследования диуреза и мочи подопытных крыс, пивших в течение 5—6 месяцев сточную воду пополам с молоком, показали, что диурез у

них был такой же, как и у контрольных крыс, но в 19% случаев (из 100 анализов у 32 подопытных крыс) в моче обнаружен был сахар от следов до 1%, но эти случаи были непостоянны даже у одной и той же крысы. Сахар был обнаружен в моче 2 кроликов, пивших сточную воду в течение 24—25 дней. Когда же 5 подопытным крысам, у которых сахар в моче был относительно более постоянен и в наибольшем количестве, мы заменили питье сточной жидкости ее разведением 1 : 500, то спустя 40 дней сахар в их моче ни разу не был обнаружен. Таким образом, этот процесс оказался обратимым. Ничтожные следы белка наблюдались в моче у 16% подопытных крыс и у 7,4% контрольных.

У подопытных крыс, которым в течение 2Чг—6 месяцев через зонд в желудок вводилась сточная жидкость, а также у подопытных «роликов, пивших сточную воду, в большинстве случаев наблюдался значительный лейкоцитоз, но когда у этих крыс и кроликов сточная вода была заменена ее разведением 1 : 500, число лейкоцитов упало до нормы. Лейкоцитарная формула показала, что под влиянием нераэведенной сточной жидкости отмечалось увеличение процента сегментированных нейтрофи-лов и уменьшение процента лимфоцитов. Патологические клеточные формы не наблюдались ни разу. Гемоглобин и эритроциты были в норме.

Изучение безусловных рефлексов у кроликов по методу В. В. Заку-сова (1938)—Е. И. Люблиной (1948) показало, что сточная жидкость не влияет на эти рефлексы.

Изучение же условнорефлекторной деятельности у подопытных мышей по методу И. С. Александрова и М. Г. Цыбиной (1947) показало, что под влиянием сточной жидкости выработка условных рефлексов требовала большего времени; выработанные условные рефлексы отличались малой стойкостью и легко угасали.

Патологоанатомичеокие и патологогистологические исследования легких, лимфатических узлов, сердца, селезенки, печени, слизистой желудка и кишок у 10 подопытных мышей после 6 месяцев хронических опытов и у 4 контрольных мышей не обнаружили отклонений от нормы.

Таким образом, все произведенные нами физико-химические, бактериологические, биологические, токсикологические, патологоанатомические и патологогистологические исследования показали, что с гигиенической точки зрения порогом разведения неочищенной сточной жидкости изученного гидролизного завода в водоеме второй категории следует считать 1 :500, а в водоеме первой категории—1 :1 000.

-йг Л -й-

С. В. Сявцилло, А. Ф. Данилина

Дегазация древесины, зараженной этиловой жидкостью

В предыдущей работе 1 мы установили, что путем естественного проветривания и путем обработки острым паром нельзя достичь полного удаления тетраэтилсвинца из древесины, зараженной на значительную глубину этиловой жидкостью (тетраэтилсвинцом). Поэтому перед нами встала задача найти химический метод удаления тетраэтилсвинца.

Для этой цели были испытаны хлорсодержащие вещества, разрушающие тетраэтилсвинец: хлорная известь, раствор дихлорамина Т в дихлорэтане, раствор хлористого сульфурила в дихлорэтане и раствор хлора в дихлорэтане.

1 Гигиена и санитария № 7, 1951.