Пособие по гигиене

51

предварительной аммонизацией; озонирование; использование ионов серебра и других химических соединений (перманганат калия, перекись водорода), в основе которых лежит окисление органических, неорганических веществ и бактерий. Известно, что самым сильным окислителем является озон.

Использование традиционного метода обеззараживания воды – хлорирования – сейчас расценивают как фактор повышенной опасности для здоровья населения. В сведениях ВОЗ указаны 19 соединений, которые образуются в результате хлорирования: хлорфенолы, кетоны, фураноны, галогенированные альдегиды и т.д. Во всех случаях присутствия галогенсодержащих соединений (ГСС) в воде максимум концентраций приходится на хлороформ, именно это вещество принято как ведущее приоритетное ГСС (с канцерогенным действием). Многие ГСС обладают полиморфизмом токсического действия, оказывают гепато-, рено- и нейротоксический эффекты, нарушают функции сердечно-сосудистой и репродуктивной систем. Опасность ГСС связана и с их выраженными кумулятивными свойствами. Некоторые из ГСС обладают канцерогенным действием.

Избежать образования ГСС при хлорировании невозможно. Радикальный выход – переход на другие способы обеззараживания воды. Приемлемым является озонирование. Количество побочных продуктов при озонировании значительно меньше и они менее токсичны. Лишь для одного из продуктов озонолиза – бромата характерно канцерогенное действие. Лучшим в арсенале обеззараживающих средств продолжает оставаться УФ.

Вместе с тем хлорирование пока остается наиболее доступным и простым способом обеззараживания воды. Поэтому надо реализовать приемы защиты от воздействия ГСС питьевой воды – применение активированного угля; снижение цветности и окисляемости воды; охрана водоисточников от загрязнения промышленными сточными водами; использование вместо газообразного хлора хлораминов или, лучше, двуокиси хлора.

Однако только полный запрет хлорирования воды позволит кардинально решить проблему ГСС и предупредить неблагоприятное влияние ГСС на здоровье нации.

Недостатки традиционных способов обеззараживания питьевой воды заставляют искать новые, основанные, как правило, на комбинированном действии двух или нескольких факторов: хлор+озон; хлор+УФ; перекись водорода+озон; УФ+УЗ; комплекс электрических воздействий.

Для хлорирования используют газообразный хлор, хлорную известь, гипохлориды, хлорамины. Хлорную известь получают при взаимодействии хлора с гашеной известью:

2Cl + 2CA(OH)2 = Ca(OCl)2 + CaCl2 + 2 H2O.

Действующей частью хлорной извести является гипохлорит кальция – Ca(OCl)2. OClявляется сильным окислителем. Свежие препараты хлорной извести содержат до 30–35% активного хлора. Уменьшение количества активного хлора ниже 15% делает хлорную известь непригодной для обеззараживания воды.

52

При обеззараживании воды нормальными дозами хлора последний вносится из того расчета, чтобы после его расходования на окисление органических, неорганических веществ и бактерий в воде оставался небольшой избыток хлора. Та часть хлора, которая идет на окисление всех указанных выше компонентов воды, характеризует хлорпоглощаемость, а другая часть, остающаяся в свободном состоянии, носит название остаточного хлора. Хлорпотребность воды складывается из двух величин: хлорпоглощаемости и остаточного хлора. Содержание остаточного хлора после его 30-минутного контакта с водой должно составлять 0,3–0,5 мг/л, ибо при меньшем количестве хлора обеззараживание недостаточно эффективно, а при большем его количестве отмечается ухудшение органолептических свойств воды.

При хлорировании воды нормальными дозами хлора точно рассчитать ее хлорпотребность не представляется возможным, так как величина хлорпоглощаемости воды из разных источников водоснабжения неодинакова. Хлорпотребность воды определяется опытным путем с помощью трехстаканной пробы. При этом выбирают стакан, в котором содержание остаточного хлора после 30-минутного контакта с водой оказывается равным нормативу (0,3– 0,5 мг/л), и для хлорирования всего объема воды берут дозу хлора соответственно выбранному стакану.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Коагуляция воды.

1.Определение щелочности воды. К 100 мл воды добавляют 2 капли метилоранжа и титруют 0,1 н раствором соляной кислоты до слаборозового окрашивания. Количество мл соляной кислоты, пошедшее на титрование, укажет щелочность в мг-экв/л.

2.Проведение пробной коагуляции. Для определения опытным путем дозы коагулянта в три цилиндра наливают по 200 мл воды, которая подлежит очистке, и вносят в 1-й цилиндр 1 мл, во 2-й – 2 мл, в 3-й – 3 мл 5% раствора сернокислого алюминия. Если щелочность воды меньше 1,4 мг-экв/л, то ее повышают добавлением 5% раствора соды в половинном количестве от внесенного коагулянта. Воду в цилиндрах перемешивают в течение 1–2-х минут, после чего наблюдают в течение 10 минут за ходом коагуляции.

Выбирают ту наименьшую дозу коагулянта, которая обеспечит быстрое образование и осаждение хлопьев на дно. При отсутствии коагуляции во всех цилиндрах ее повторяют, внося удвоенное количество сернокислого алюминия. Если же коагуляция протекает чрезмерно интенсивно во всех цилиндрах и хорошо получается даже в 1-м цилиндре, то пробную коагуляцию проводят еще раз с меньшим количеством коагулянта.

Коагуляция всего объема воды. Определяют количество мл 5% раствора сернокислого алюминия и, в случае низкой щелочности воды, 5% раствора соды на весь объем воды, затем делают перерасчет на сухие препараты.

При коагуляции всего объема воды коагулянт, а при необходимости и соду, подают в резервуар в растворенном или мелко раздробленном состоянии. После коагуляции проводят фильтрацию воды.

53

II. Хлорирование воды нормальными дозами хлора.

1. Определение активного хлора в хлорной извести. Готовят 1% раствор хлорной извести: в фарфоровой чашке растирают 1 г хлорной извести с небольшим количеством дистиллированной воды. Полученную кашицу смывают во флакон и доливают дистиллированной водой до 100 мл, дают отстояться. Для определения процентного содержания хлора в хлорной извести в стакан наливают 100 мл дистиллированной воды и вносят 10 капель приготовленного 1% раствора хлорной извести. Туда же добавляют 1 мл раствора серной кислоты (1:5), 20–30 кристалликов (1 лопаточка) иодистого калия, 1 мл раствора крахмала и перемешивают 20 сек. Реактивы добавляют пипеткой, считая, что 1 мл равен 25 каплям. Появление синего окрашивания указывает на присутствие хлора. Затем титруют по каплям 0,7% раствором гипосульфита натрия до обесцвечивания, имея в виду, что количество капель этого раствора сразу укажет на процент содержания хлора в хлорной извести.

Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl;

I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6.

2. Проведение пробного хлорирования. Для определения опытным путем дозы хлора в три стакана наливают по 200 мл той воды, которая подлежит обеззараживанию. В 1-й стакан вносят 1 каплю, во 2-й – 2 капли, в 3-й – 3 капли 1% раствора хлорной извести. Растворы перемешивают и оставляют стоять 30 минут.

После 30-минутного стояния определяют остаточный хлор. Для этого в каждый стакан добавляют 1 мл серной кислоты (1:5), 10 кристалликов иодистого калия и 1 мл раствора крахмала, перемешивают. При наличии остаточного хлора в стаканах появляется синее окрашивание, интенсивность которого зависит от содержания хлора. Каждый раствор титруют по каплям 0,7% раствором гипосульфита, 1 капля которого связывает 0,04 мг остаточного хлора, соответствуя его содержанию 0,2 мг/л:

0,04 мг остат.хлора – 200 мл воды, Х мг остат.хлора – 1000 мл воды,

Х = 0,04 × 5 = 0,2 мг.

Рассчитывают содержание остаточного хлора во всех стаканах, умножая 0,2 мг/л на число капель, пошедшее на титрование. Хлорирование считается эффективным лишь в том стакане, где содержание остаточного хлора составляет 0,3–0,5 мг/л.

Далее стоит задача вычислить хлорпотребность воды. Она представляет собой содержание активного хлора во внесенных каплях 1% раствора хлорной извести.

Пример. Допустим, что хлорная известь содержит 30% активного хлора, следовательно,

в100 г хлорной извести – 30 г хлора,

в1 г хлорной извести – 0,3 г (300 мг) хлора.

Такое же количество хлора (300 мг) содержится в 100 мл 1% раствора хлорной извести:

в 100 мл 1% р-ра хлор.изв. – 300 мг хлора,

54

в1 мл (25 капель) – 3 мг хлора,

в1 капле – 0,12 мг хлора.

Следовательно, в 1-й стакан на 200 мл воды внесено 0,12 мг хлора или 0,6 мг/л: 0,12 мг хлора – 200 мл воды,

Хмг хлора – 1000 мл воды,

Х= 0,12 × 5 = 0,6 мг.

Если при пробном хлорировании ни в одном из стаканов не будет обнаружено необходимое количество остаточного хлора, т.е. его содержание окажется менее 0,3 мг/л, что наблюдается при хлорировании воды с высокой хлорпоглощаемостью, то определение хлорпотребности проводят вторично, внося в три стакана удвоенное количество капель 1% раствора хлорной извести.

Для всех стаканов рассчитывают хлорпоглощаемость воды, вычитая из внесенного количества хлора содержание остаточного хлора.

3. Хлорирование всего объема воды. Рассчитывают количество капель 1% раствора хлорной извести, требуемое для хлорирования всего объема воды, проводят перерасчет на мл того же раствора и г сухого препарата хлорной извести.

Сводные данные проведенных исследований

Пробная коагуляция

Внесенное количество мл 5% раствора коагулянта на 200 мл воды

Внесенное количество мл 5% раствора соды на 200 мл воды (если она применялась)

Время наступления коагуляции, минуты

Доза коагулянта, мг/л

Расчетные данные для коагуляции всего объема воды

(заполнить колонку, соответствующую выбранной дозе коагулянта)

Объем очищаемой воды, л (это и последующие значения вносятся в графу того цилиндра, по которому выбиралась доза коагулянта)

Количество 5% раствора сернокислого алюминия, необходимое для очистки всего объема воды, мл

То же для 5% раствора соды

Количество сухого коагулянта, необходимое для очистки всего объема воды, мг

То же для соды

55

Гигиеническое заключение. Дается оценка проведенной очистки воды. Указываются примененные способы очистки воды, доза коагулянта (в мг/л) и количество коагулянта, необходимое для очистки конкретного объема воды. Отмечаются результаты очистки воды (по органолептическим показателям).

Таблица 27

Обеззараживание воды нормальными дозами хлора

Пробное хлорирование

Внесенное число капель 1% раствора хлорной извести на 200 мл воды

Число капель 0,7% раствора гипосульфита натрия, пошедшее на титрование

Содержание остаточного хлора, мг/л

Вычисленное количество хлора во внесенных каплях 1% раствора хлорной извести, мг/л

Хлорпотребность воды, мг/л

Хлорпоглощаемость воды, мг/л

Расчетные данные для хлорирования всего объема воды

(заполнить колонку, соответствующую выбранной дозе хлорной извести)

Объем обеззараживаемой воды, л

Количество капель 1% раствора хлорной извести, необходимое для хлорирования всего объема воды

Количество мл 1% раствора хлорной извести, необходимое для хлорирования всего объема воды

Количество сухого препарата хлорной извести, необходимое для хлорирования всего объема воды, мг

Гигиеническое заключение. Оценивается эффективность проведенного обеззараживания воды нормальными дозами хлора. Указываются стакан, по которому рассчитывалась доза хлора для всего объема воды, содержание остаточного хлора в нем и количество хлорной извести, необходимое для обеззараживания данного объема воды.

56

Контрольные вопросы.

1.Понятие об очистке и обеззараживании воды.

2.Гигиеническая оценка основных способов очистки воды.

3.Физико-химические процессы, лежащие в основе коагуляции.

4.Коагулянты, используемые в практике водоснабжения.

5.Влияние физико-химических свойств воды на эффективность коагуляции.

6.Определение дозы коагулянта.

7.Виды фильтров, используемые в практике водоснабжения.

8.Гигиеническая оценка основных способов обеззараживания воды.

9.Недостатки метода обеззараживания с использованием препаратов хлора.

10.Комбинированные методы обеззараживания воды.

11.Гигиеническая характеристика различных методов хлорирования воды.

12.Понятие о хлорпотребности, хлорпоглощаемости и остаточном хлоре. Нормативы остаточного хлора. Механизм действия хлора.

13.Определение величины хлорпотребности.

57

Тема 8. Обеззараживание воды в военно-полевых условиях Цель занятия:

1.Ознакомление с методами обеззараживания воды в военно-полевых условиях.

2.Проведение перехлорирования конкретной воды.

3.Оформление гигиенического заключения по оценке результатов перехлорирования с последующим дехлорированием.

Место проведения занятия: учебно-профильная лаборатория гигиены

воды.

Описанные выше методы очистки и обеззараживания воды проводятся в стационарных условиях. В военно-полевых условиях для обеззараживания воды наиболее часто используются окислители (хлор, перманганат калия, перекись водорода). Рассмотрим метод перехлорирования, основанный на использовании заведомо большой дозы хлора, причем ее величина устанавливается в зависимости от органолептических свойств воды, возможного ее загрязнения и эпидемиологической обстановки. Обычно доза хлора составляет 10–30 мг/л, но при сильном загрязнении воды может быть повышена до 50–100 мг/л. Использование таких доз хлора дает возможность уменьшить время контакта хлора с водой до 15–20 минут. Однако перехлорирование сильно загрязненной воды требует, наоборот, увеличения времени контакта до 40–60 минут, а при обнаружении в воде спор – до 8 часов. Содержание остаточного хлора в военно-полевых условиях должно составлять не более 1 мг/л. В результате перехлорирования содержание остаточного хлора обычно превышает нормативы, что ухудшает органолептические свойства воды и приводит к повышенному образованию токсичных хлорорганических соединений. Необходимо дехлорирование воды с помощью гипосульфита натрия.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Перехлорирование воды

Для перехлорирования дозу хлора выбирают произвольно, в зависимости от степени загрязнения воды, 10 мг/л и более. Необходимое для обеззараживания количество сухого препарата хлорной извести рассчитывают по формуле:

X = Д ×V ×100 мг, где

C

Д – самостоятельно выбранная доза хлора, мг/л, V – объем воды, л,

С – содержание хлора в хлорной извести, %.

Затем рассчитывают количество мл 1% раствора хлорной извести, вносят в обеззараживаемую воду и оставляют на 15 минут.

58

В перехлорированной воде определяют содержание остаточного хлора. Для этого в стакан наливают 100 мл исследуемой воды, добавляют 1 мл серной кислоты (1:5), 20–30 кристалликов иодистого калия и 1 мл раствора крахмала. Полученный раствор титруют по каплям 0,7% раствором гипосульфита натрия до обесцвечивания. Каждая капля связывает 0,04 мг остаточного хлора, соответствуя его содержанию 0,4 мг/л:

0,04 мг остат.хлора – 100 мл воды, Х мг остат.хлора – 1000 мл воды,

Х = 0,04 × 10 = 0,4 мг.

Затем вычисляют содержание остаточного хлора во всем объеме воды. Из полученной величины вычитают то количество хлора, которое хотят оставить в воде (не подлежащее дехлорированию): не более 1 мг/л.

Для дехлорирования на 1 мг остаточного хлора берут 3,5 мг кристаллического гипосульфита натрия. Рассчитывают количество 0,7% раствора гипосульфита натрия:

X = 0,N7 ××1000100 , где

N – количество мг кристаллического гипосульфита, 1000 – пересчет с мг на мл раствора гипосульфита.

Вносят в перехлорированную воду гипосульфит, перемешивают и

59

Гигиеническое заключение. Оценивается эффективность проведенного обеззараживания воды методом перехлорирования. Указывается содержание остаточного хлора после дехлорирования.

Контрольные вопросы:

1.Методы обеззараживания воды в военно-полевых условиях.

2.Показания к перехлорированию воды.

3.Способы дехлорирования воды.

4.Дозы хлора, применяемые для перехлорирования воды.

5.Содержание остаточного хлора в питьевой воде в военно-полевых условиях.

6.Длительность контакта препаратов хлора с водой при перехлорировании.

7.Недостатки метода перехлорирования воды.

60

Тема 9. Гигиеническая оценка вибрации и шума Цель занятия:

1.Ознакомление с источниками вибрации и шума в производственных и бытовых условиях.

2.Усвоение основ измерения и нормирования вибрации и шума.

3.Ознакомление с воздействием вибрационного и шумового факторов на организм и мерами профилактики.

4.Решение ситуационных задач и составление гигиенического заключения о допустимости работы в заданных условиях и необходимых мероприятиях по улучшению условий труда.

Место проведения занятия: учебно-профильная лаборатория гигиены труда.

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ВИБРАЦИЯ

Вибрация представляет собой механические колебания с различной частотой и амплитудой. Основные параметры вибрации: частота – в герцах; интенсивность вибрации, характеризующаяся максимальным отклонением тела от положения устойчивого равновесия, которое называется амплитудой смещения – А в м или см; виброскорость – V в м/с и виброускорение, представляющее собой вторую производную смещения во времени – W в м/с2 или в долях ускорения силы тяжести – 9,81м/с2, в настоящее время в связи с унификацией измерительных приборов виброскорость определяют в децибелах. При этом в качестве исходной величины принята виброскорость, равная 5×106 см/с. Время, в течение которого тело совершает полное колебание, называется периодом колебания. Период ( Т ) и частота ( f ) связаны между собой следующей зависимостью:

Т = 1 / f, отсюда f = 1 / Т

По способу передачи принято различать вибрацию локальную, передаваемую через руки (при работе с ручными машинами, органами управления), и общую, передаваемую через опорные поверхности человека.

По характеру спектра вибрации классифицируют на:

♦узкополосные, у которых контролируемые параметры в 1/3 - октавной полосе частот более чем на 15 дБ превышают значения в соседних 1/3

-октавных полосах;

♦широкополосные, которые не отвечают указанному требованию.

По частотному составу подразделяются:

♦низкочастотные с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 8 и 16 Гц (локальная), 1 и 4 Гц (общая);

♦среднечастотные - 31,5 и 63 Гц (локальная), 8 и 16 Гц (общая);

♦высокочастотные - 125, 250, 500 и 1000 Гц (локальная), 31,5 и 63 Гц

(общая).