КГ Акулов
.pdfнеблагоприятно влияющие на процесс биологической очи стки, выделяющ ие взрывоопасные газы и т. п. Тем не менее присутствие в городском стоке промышленных сточных вод сообщ ает ему все характерные их черты — разнообразие состава, неравномерность объема и концен траций.
Т а б л и ц а 9
Количество загрязнений от одного жителя, поступающих в канализацию за сутки
|
Ингредиент |
|
Количество |
загрязнений |
|
|
|
на одного |
жителя, г |
Взвеш енные вещ ества |
|
6 |
$ |
|
Б П К 5 неосветленной ж идкости |
54 |
|||
Б П К з осветленной ж идкости |
35 |
|||
Б П К „од,,, |
неосветленной |
ж идкости |
75 |
|
Б П К пшгв[ |
осветленной ж идкости |
40 |
||
А зот аммонийных солей |
(N) |
|
8 |
|
Ф осфаты |
(Р 2 О 5 ) |
|
|
3,3 |
В том числе от моющих |
вещ еств |
|
1 , 6 |
|
Хлориды |
(С1 ) |
|
|
9 |
ПАВ |
|
|
|
2,5 |
П р и м е ч а н и е . БПК — биохимическая потребность в кислороде.
Поверхностный сток с территорий населенных пунктов и промышленных площ адок до недавнего времени относи ли к категории условно чистых вод и выпуск поверхно
стного стока запрещ ался лишь на |
участках водоемов, |
специально отведенных для купания. |
Н аблю дения послед |
них лет показали, что дождевые |
воды , стекающ ие с |
городских и промышленных территорий, являю тся сущ е ственным источником загрязнения водных объектов. При этом с дождевым стоком может вноситься в реку,^о„362&. всех загрязнений. В Сиэтле (США) один из источников городского водоснабжения — Зеленое озеро — был выве ден из строя в результате поступления в него дождевых
вод.
Поверхностный сток склады вается из дож девы х, та лых и поливочно-моечных вод. На его загрязненность влияют многие ф акторы , из которых основными являю тся уровень благоустройства территории, плотность населе ния, интенсивность движения транспорта и пешеходов. Эти показатели постоянно изменяю тся в процессе урбани зации и социального развития городов, что обусловливает изменчивость характера и концентрации загрязнений по верхностного стока. Тем не менее исследования последних лет позволяю т дать некоторую усредненную количествен ную характеристику загрязненности поверхностного го родского стока: взвешенные вещ ества— 1,5 — 6 г/л, орга-
нические |
вещества — Б П К 5 40— 120 мг/л, Х П К 400__ |
750 мг/л, |
нефтепродукты — 20 — 25 мг/л. Коли-титр повер |
хностного стока городских территорий обычно составляет 10"'— 10"6 с м 3, что лишь в 10— 100 раз выше, чем в бытовых сточных водах.
^ П оверхностный сток с промышленных площадок име ет, как правило, более сложный состав, а концентрацию загрязнений — выш е, чем в городском стоке. Содержание взвеш енных веществ мож ет достигать десятков граммов на 1 л. Высокие значения БП К наблю даю тся в поверхно стном стоке от предприятий легкой и пищевой промыш ленности— мясокомбинатов, кожевенных и молочных за водов, текстильных предприятий. С золоотвалов от ТЭЦ атмосферными осадками вымываю тся фенолы, содержа ние которых в поверхностном стоке может достигать сотен миллиграммов на 1 л.
Мощным источником загрязнения водных объектов ляется современное сельскохозяйственное производ ство. Н овая технология производства молока и мяса, принятая на животноводческих комплексах промышленно го типа, характеризуется высокой концентрацией пого ловья скота на фермах, бесподстилочным содержанием животных, полной механизацией удаления навоза из про изводственных помещений. В этих условиях образуется качественно новый вид сточных вод — жидкий навоз с влажностью более 90%. В отличие от обычного навоза, который образуется при подстилочном содержании, жид кий навоз не способен к самонагреванию, что обусловли вает увеличение сроков выживания патогенных бактерий и яиц гельминтов. В настоящ ее время объем сточных вод от животноводческих комплексов в развитых странах уже значительно превыш ает количество городских сточных
вод и имеет тенденцию к дальнейшему росту.
Жидкий навоз состоит в основном из органических легкоокисляю щ ихся веществ и в этом отношении весьма сходен с бытовыми сточными водами. Различия сводятся
к концентрации |
органических веществ: |
Б |
П К 5 |
жидкого |
|
навоза от крупного рогатого |
скота — более |
7000 мг/л, от |
|||
свиней — около |
20 000 мг/л, |
тогда как |
Б П К 5 |
бытовых |
сточных вод при норме водопотребления 250 л/сут состав ляет 150 — 200 мг/л. С позиций охраны окружающ ей сре ды важен такж е и большой объем стоков. Типовой комплекс крупного рогатого скота на 10 000 голов дает за сутки такое же количество органических веществ (в
пересчете |
на БП К ), как и |
город с населением 160 000 |
человек, |
а свинооткормочный |
комплекс на 100 000 свиней |
приравнивается в этом отношении к городу с населением 200 000 человек.
Больш ое влияние на водные объекты оказы вает и
современное полеводство, основанное на ш ироком и ин тенсивном использовании различных химических препара тов — минеральных удобрений, пестицидов, регуляторов роста растений и т. д. Характерной особенностью этого рода загрязнений является рассредоточенное и нерегули руемое их поступление в водные объекты на обширной территории во всех регионах страны, исклю чаю щее прове дение санитарно-технических мероприятий. П оэтому един ственным способом защиты водных объектов является рациональная технология земледелия, учитываю щ ая не только агрикультурные цели, но и задачи охраны окруж а
ющей среды.
Водный транспорт также является серьезным источни ком загрязнения водных объектов. Н а судах образую тся сточные воды трех видов: фекальные (фановые), хозяй ственно-бытовые и подсланевые, получаемые в машинных отделениях. Фановые воды характеризую тся высоким бактериальным (коли-титр 10“10— 10"') и органическим загрязнением. Бактериальное загрязнение хозяйственнобытовых сточных вод несколько ниже (коли-титр 10 — 10'8); органическое загрязнение их незначительно. П од сланевые воды характеризую тся высоким содержанием нефтепродуктов; не исключено присутствие в них и тетраэтилсвинца при использовании этилированного
бензина.
В результате спуска сточных вод или поступления загрязнений из других источников состав воды водного объекта может измениться. Характер изменений зависит от качественной и количественной характеристики загряз нений и может варьировать в больших пределах. Принци пиально важен вопрос, каждое ли изменение состава и свойств воды водного объекта дает основание считать его загрязненным, т. е. что может явиться критерием чистоты или загрязненности водного объекта? Н а этот счет сущ е ствует несколько точек зрения. Сторонники одной из них считают «чистым водным объектом» такой, берега кото рого не заселены (так называемый природно чистый). Эта точка зрения в условиях современной плотности населе ния и активности хозяйственной деятельности человека нереальна. Кроме того, реки и озера в природном состо янии часто имеют качество воды, не удовлетворяющ ее гигиеническим требованиям — бурый цвет воды в реках, берущих начало из болот, из-за высокого содерж ания гуминовых веществ, ржавый цвет воды от избы тка закисных соединений ж елеза; например, реки Заполярья харак теризую тся крайне низким уровнем минерализации, вслед
ствие чего вода имеет неприятный вкус и т. д. |
|
|
Вторая точка |
зрения — чистой следует считать |
воду |
выше источника |
загрязнения. Н есостоятельность |
этой |
точки зрения становится ясна, если представить, что для
следую щ его |
источника загрязнения, расположенного ни |
||
ж е первого, |
чистой долж на считаться вода, |
измененнная |
|
воздействием |
первого источника |
загрязнения. |
|
К ак указы вал проф . С. Н. |
Черкинский, |
«прикладная |
наука не мож ет рассматривать водоемы лишь как природ ные или географические объекты изучения». Требования к состоянию водных объектов долж ны определяться их значением в качестве природных ресурсов, которые могут быть использованы для тех или иных народнохозяйствен ных и оздоровительных целей. Если изменения свойств и состава воды в результате поступления тех или иных загрязнений в водный объект прямо или косвенно ограни чивают возможность использования этих ресурсов, они наносят вред тому или иному виду водопользования. В настоящ ее время общепризнанно, что критерием загряз ненности водного объекта может служить не сам факт поступления в него тех или иных веществ, а характер и степень наступающ его вследствие этого ограничения како го-либо вида водопользования. В основе гигиенического критерия вредности загрязнения водного объекта леж ат характер и степень ограничения хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Все другие небла гоприятные проявления загрязнения — влияние на разви тие и продуктивность рыбных ресурсов, кормовую базу рыбного хозяйства (планктон, бентос), ограничения для поливного земледелия и промышленного водопользова ния — не входят в компетенцию гигиенистов и должны
разрабаты ваться и контролироваться соответствующими :пециалистами.
И сходя из гигиенического критерия вредности, можно выделить следующие направления неблагоприятного воз действия загрязнения водного объекта на условия хозяй ственно-питьевого водопользования и здоровье населения. Загрязнения, поступившие в водный объект, могут нару шить нормальные условия жизнедеятельности его биоце ноза. Вода водного объекта представляет сложную биоло гическую систему, в которой непрерывно происходят и взаимосвязанные процессы превращения органических и неорганических веществ, их трансформация. В природных условиях, когда не создаю тся искусственно высокие концентрации загрязнений, эти процессы идут в направле нии, благоприятном в гигиеническом отношении. Это обстоятельство позволило назвать указанные процессы процессами самоочищения водного объекта.
Самым мощным и сложным фактором самоочищения является жизнедеятельность биоценоза водного объекта, которая возможна лишь при определенных условиях. Изменение этих условии, сдвиг их за пределы оптималь-
ных параметров под влиянием чужеродных веществ приво дит к нарушению процессов самоочищения, что может изменить санитарное состояние водного объекта и тем самым условия хозяйственно-питьевого водопользования. С гигиенической то таи зрения важен не сам процесс самоочищения, а его конечный результат — качество воды источника и его соответствие гигиеническим требованиям. П оэтому гигиена не ставит своей задачей изучение процес сов самоочищения (что относится к компетенции гидроби ологов), а определяет границы, при которых не будут на рушены условия хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Неблагоприятное влияние загрязнения водного объек та на человека связано с возможностью изменения органо лептических свойств воды. Большинство химических ве ществ техногенного происхождения способно изменять запах, вкус, цвет воды, а некоторые вещ ества, попадая в воду, могут образовывать пену или пленку на ее поверхно сти. Принципиальное значение имеет изменение не физи ческих свойств воды, а ее органолептических свойств. Только та степень изменения этих качеств, которая воспринимается человеком, может иметь значение и слу жить мерилом при решении вопросов регламентации со держ ания химических веществ в воде. Химические веще ства, поступившие в водный объект со сточными водами, такж е могут попасть в организм человека с питьевой водой и оказать непосредственное неблагоприятное вли яние, проявив присущие им токсические свойства.
П опытки выявить хронические интоксикации или забо левания, связанные с загрязнением водоисточника химиче скими веществами, предпринимались гигиенистами еще в первой половине XX века. Однако, несмотря на интенсив ное загрязнение рек и озер химическими веществами, достоверные данные о влиянии их на здоровье населения ограничены. С одной стороны, это является следствием того, что участки водоемов, используемые как источники хозяйственно-питьевого водоснабжения, обычно находят ся под строгим санитарным контролем. С другой стороны, достаточно интенсивное загрязнение водного объекта, как правило, исклю чает неорганизованное его использование для питьевых целей либо по эстетическим соображениям, либо из-за неблагоприятных органолептических свойств воды и, таким образом, существующ ая опасность интокси кации не реализуется. Однако указанные обстоятельства
не снимают угрозу для |
здоровья населения, которую |
несет с собой химическое |
загрязнение водных объектов, и |
не могут служить основанием для снижения мероприятий по его гигиенической регламентации.
И звестны трагические случаи острых отравлений тя желыми металлами, возникшие в результате промышлен
ного загрязнения природных вод. М ассовое отравление кадмием наблюдалось в Японии среди жителей побережья р. Инитсу; заболело около 200 человек, причем в половине случаев со смертельным исходом. Заболевание вы раж а лось в размягчении костей и множественных переломах; пострадавшие жаловались на сильные боли. В костях и органах умерших были обнаружены высокие концентра ции кадмия, свинца и цинка. Причиной отравления послу жили сточные воды кадмиевого рудника, использовавши еся для орошения рисовых полей. Описаны случаи возник новения дерматитов при пользовании подземной водой, загрязненной солями хрома, в Венгрии. М ассовые отрав ления ртутью в Японии^ были вызваны сбросом промыш ленных сточных вод в Иокагамский залив и р. Агано, что привело к накоплению ртути в промысловой рыбе — основном продукте питания местного населения. В 1967 — 1968 гг. наблюдалось 46 случаев отравления, в 1971 г. число пострадавших достигло 269, из них 55 умерли. К 1974 г. в Минимате было выявлено 700, в Ниигате — 500 случаев подобного отравления.
В последние годы повсеместно, как в нашей стране, так и за рубежом, наблюдается рост концентрации нитра тов в воде рек и грунтовых водах. Одна из причин этого явления — резко возросш ее применение азотных удобре ний. Еще в 40-х годах была показана связь содержания нитратов в воде со своеобразным болезненным состояни ем детей, вы ражавш емся в синюшности кожи и слизистых оболочек и повышении метгемоглобина в крови. Дальней шие исследования позволили выявить симптомокомплекс, получивший название «водно-нитратная метгемоглобинемия». В антропогенных геохимических провинциях, харак теризую щ ихся "высоким содерж анием нитратов в источни ке питьевой воды, ярко выраженный симптомокомплекс наблю дается"редко, однако обнаруживаемое при массовых обследованиях детей повышение метгемоглобина в крови не мож ет считаться безвредным, так как снижает уровень обменных реакций в организме.
Приведенные примеры свидетельствуют о возможно сти острых отравлений или выраженных болезненных состояний в результате промышленного загрязнения водо источника. Воздействие меньших уровней загрязнения, не приводя к развитию заболевания, такж е сказы вается на состоянии здоровья населения, вы зы вая неспецифические признаки его нарушения, ослабляя защитные силы орга низма. Однако выявление подобных нарушений здоровья наталкивается на трудности методического характера, обусловленные указанными выше причинами, и является в настоящее время предметом специальных научных иссле дований.
Для практической же деятельности санитарного врача, работающего в области охраны водных объектов, боль шое значение приобретают косвенные показатели безопас ности воды — так называемые санитарные показатели, которые положены в основу нормативных требований «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточ
ными водами» (табл. 10).
В табл. 10 вклю чены показатели, обеспечивающие нормальный ход процессов самоочищения,— Б П К , раство ренный кислород, активная реакция, температура воды. П оказатели органолептических свойств воды (запах, прив кус, окраска, минерализация) установлены на уровне требований к питьевой воде, так как обычные методы подготовки питьевой воды не изменяют эти показатели. Не следует смешивать окраску, получаемую в результате сброса промышленных сточных вод и нормируемую «Пра вилами», от цветности, обусловленной содержанием при
родных гуминовых веществ.
По понятным причинам у пунктов хозйственнопитьевого и культурно-бытового водопользования не должно быть возбудителей инфекционных заболеваний. Однако они не могут быть эффективно проконтролирова ны прямыми методами. П оэтому «Правилами» предусмот рен косвенный контроль за эпидемической безопасностью воды водного объекта — по режиму обеззараж ивания по тенциально опасных в эпидемическом отношении сточных
вод.
Санитарные показатели качества воды водных объек тов служ ат надежным инструментом для осущ ествления текущ его санитарного надзора. Особое значение приобре тает знание величин П Д К вредных веществ в воде водных объектов. Обоснование этих исследований впервые было начато в нашей стране еще в 40-х годах и особенно широко проводилось в 50— 70-е годы, что способствовало совершенствованию их методики и позволило определить количественный критерий безопасного содерж ания в воде
почти 1000 химических веществ.
В первых же пунктах «Правил» указан ряд обсто ятельств, при которых сточные воды запрещ ается сбрасы вать в водные объекты , но которые могут быть устранены путем рационализации технологии, использования в систе мах оборотного и повторного водоснабжения, а такж е вследствие изменения характера водопользования (ороше ние в сельском хозяйстве). Не допускается сброс в водные объекты сточных вод, содержащих ценные отходы , кото рые могут быть утилизированы, и различные продукты в количествах, превышающих нормативы технологических потерь. Особенно важен запрет сброса в водные объекты кубовых остатков и технологических отходов. Эти жидкие
Т а б л и ц а 10
Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов у пунктов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования
|
|
Категория водопользования |
||
Состав и свойства воды |
для |
централизованного |
для купания, спорта и от |
|
водоема или водотока |
или |
нецентралпзованного |
дыха населения, а также |
|
|
хозяйственно-питьевого |
для водоемов в черте на |
||
|
водоснабжения, а |
также |
селенных пунктов |
|
|
для |
водоснабжения |
пище |
|
|
|
вых предприятий |
|
Взвешенные
вещества
Плавающие приме си (вещества)
Запахи, привкусы
Окраска
Температура
Реакция
Минеральный
состав
Растворенный
кислород
БПК
Содержание взвешенных веществ не должно увели'шваться больше чем на:
0,25 мг/л |
| |
0,75 мг/л |
Для водоемов, |
содержащих |
в межень более |
30 мг/л природных минеральных веществ, допу скается увеличение содержания взвешенных ве ществ в воде в пределах 5%
Взвеси со скоростью выпадения более 0,4 мм/с для проточных водоемов и более 0,2 мм/с для водохранилищ к спуску запрещаются
На поверхности водоема не должны обнаружи ваться плавающие пленки, пятна минеральных масел и скопление других примесей
Вода не должна приобретать запахи и привкусы интенсивностью более 2 баллов, обнаружива
емых: |
|
|
непосредственно или |
непосредственно |
|
при |
последующем |
|
хлорировании
Вода не должна сообщать посторонних запахов
ипривкусов мясу рыб Не должна обнаруживаться в столбике:
20 см | ю см
Летняя температура воды в результате спуска сточных вод не должна повышаться более чем на 30° С по сравнению со среднемесячной температу рой воды самого жаркого месяца года за последу
ющие |
]0 лет |
|
|
|
Не должна выходить |
за пределы pH 6,5 — S,5 |
|||
Не |
должен |
превы |
Нормируется по при |
|
шать |
по сухому остат |
веденному выше пока |
||
ку |
1000 мг/л, |
в том |
зателю «Привкусы» |
|
числе |
хлоридов |
|
||
350 |
мг/л и сульфатов |
|
||
500 |
мг/л |
|
|
Не должен быть менее 4 мг/л и любой период
года в пробе, отобранной до |
12 ч дня |
|
Полная |
потребность воды |
в кислороде при |
20° С не должна превышать: |
|
|
3 |
мг/л |
6 мг/л |
Состав и свойства воды водоема или водотока
для |
централизованного |
для купания, спорта и от |
|
или |
нецентрализованного |
дыха населения, а также |
|
хозяйственно-питьевого |
для водоемов в черте на |
||
водоснабжения, а |
также |
селённых пунктов |
|
для |
водоснабжения |
пище |
|
|
вых предприятий |
|
Возбудители забо леваний
Ядовитые вещества
Вода не должна содержать возбудителей забо леваний
Сточные воды, содержащие возбудителей забо леваний, должны подвергаться обеззараживанию после соответствующей очистки.
Отсутствие содержания в воде возбудителей заболеваний достигается путем обеззараживания биологически очищенных бытовых сточных вод до коли-индекса не более 1000 в 1 л и остаточном хлоре не менее 1,5 мг/л
Не должны содержаться в концентрациях, ко торые могут оказать прямо или косвенно вредное действие на здоровье населения
отходы производства, как правило, являю тся вы сококон центрированными многокомпонентными смесями и их по ступление в водоемы в любом случае приводит к серьез ным санитарным нарушениям.
Только в том случае, если мероприятия по предотвра щению сброса сточных вод окаж утся недостаточными, по обоснованным технико-экономическим соображ ениям р аз реш ается сброс сточных вод в водные объекты , но при условии соблюдения требований и нормативов «Правил».
Сточные воды допустимо отводить в водные объекты в том случае, если ниже по течению у места ближайш его водопользования уровень загрязненности не будет выше допустимого. В качестве критерия для суждения о допу стимой степени ухудшения качества воды водного объекта в результате поступления в него сточных вод служ ат П Д К промышленного, бытового и сельскохозяйственного за грязнения. Уровень П ДК должен соответствовать особен ностям вида водопользования (питьевое, культурнобытовое, рыбохозяйственное и др.).
В случае использования водного объекта или его участка одновременно для разных видов водопользования при определении условий спуска сточных вод следует исходить из более жестких требований в ряду одноимен ных нормативов качества (чистоты) воды водных объек тов. В «Правилах» приводятся гигиенические требования, которым должна соответствовать вода водных объектов у пунктов хозйственно-питьевого (1-я категория) и культур
но-бытового (2-я |
категория) |
водопользования (см. |
табл. 10). Указанные пункты |
определяю тся санитарно- |
|
эпидемиологической |
службой |
с обязательны м учетом |
5-1352 |
m |
официальных данных о перспективах комплексного ис пользования водного объекта.
При определении условий спуска сточных вод в вод ный объект пользую тся расчетным методом, в основу которого полож ены данные об исходном состоянии водно го объекта, расстоянии от места спуска до первого пункта водопользования и гигиенические требования к качеству воды в этом пункте. Приводим математическое выражение этой зависимости:
|
q- Ccr+yQ Cp^iq + y Q ) C m |
где |
Q и q — соответственно расчетные расходы воды в |
реке |
и сточных вод; С „ и С р— концентрация загрязнения |
одинакового вида в сточных водах и в реке до места спуска сточных вод; С т — ПДК того ж е загрязнения; 7 — коэффициент смеш ения, показывающ ий, какая часть расхода реки участвует в смешении со сточными водами.
Реш ение уравнения относительно С ст:
дает максимальную концентрацию, которая может быть допущ ена в сточных водах без нарушения гигиенических требований в водном объекте. Величина расчетной С „ кладется в основу мероприятий по снижению загрязнения, чтобы достигнуть соответствия условий отведения сточ ных вод гигиеническим требованиям. Расчетный метод определения этих условий на основе разбавления не всегда оценивался правильно. Одни переоценивали его значение, видя в реальном ф акте разбавления сточных вод главную возможность реш ения вопроса санитарной охраны водных объектов; другие, наоборот, утверждали, что расчет на разбавление мож ет привести лишь к нарастающ ему за грязнению водоемов. Однако обе точки зрения не отвеча ют реальным условиям.
В действительности современное водно-санитарное за конодательство предусматривает в ряде случаев запреще ние спуска сточных вод в водные объекты . Существенно и то, что расчетный метод не допускает спуск сточных вод при С р, равной или большей C m, т. е. когда вода водного объекта чрезмерно загрязнена до спуска сточных вод; тем самым правильные выводы из результатов расчета не позволяю т привести к нарастанию загрязнения водоема.
В условиях крупных территориально-промышленных комплексов с большим количеством выпусков сточных вод на ограниченной территории, в условиях водохрани лищ со сложными гидрологическими и гидродинамически ми характеристиками организация и проведение расчетов условий спуска сточных вод услож няю тся, однако приве денная формула сохраняет свое принципиальное значение.