Delist.ru

Научные основы обеспечения гигиенической безопасности эксплуатации городских очистных сооружений с технологией сжигания осадка сточных вод (18.02.2008)

Автор: АЛИКБАЕВА Лилия Абдулняимовна

Таким образом, из перечисленного ранжированного перечня классов заболеваний, несмотря на некоторые различия в ранговом распределении, наибольшая динамика показателей обращаемости по ДМС отмечалась практически по тем же классам заболеваний, что и по ОМС. Особое медико-социальное значение в обоих случаях имела существенная динамика онкологической патологии.

Следует отметить, что результатами статистического анализа, выполненного на основе двухфакторного дисперсионного комплекса, не подтверждена статистическая значимость роли профессии в распределении показателей посещаемости по ОМС и ДМС. В тоже время, роль места работы (Левобережный или Правобережный филиал) нашла свое подтверждение.

Общая тенденция превышения показателей посещаемости медицинских учреждений по программам ДМС и ОМС сохранялась и при разбивке исследуемой подгруппы не только по месту работы, но и с учетом всех трех групп наблюдения.

Углубленный анализ распределения показателей посещаемости по классам заболеваний по МКБ 10, проведенный с учетом разбивки изучавшейся совокупности на группы наблюдения, подтвердил общую тенденцию превышения показателей среди работников Левобережного филиала по сравнению с работниками Правобережного. Из 96 подгрупп, сформированных из числа обследованных работников, обратившихся по ОМС с учетом их заболеваемости, места работы и профессиональных групп, только в нескольких подгруппах выявлена тенденция изменения показателей, противоположная общей тенденции. При этом ни в одной подгруппе не подтверждена статистическая значимость этих единичных случаев противоречивой тенденции. Аналогичная ситуация выявлена и при разбивке обследованной совокупности на подобные 96 подгрупп при анализе посещаемости по ДМС.

Проведенная детальная группировка позволила выделить классы заболеваний по МКБ 10, с большей статистической устойчивостью, т.е. способностью сохранять статистически значимую тенденцию, даже при относительно малом числе наблюдений и при определенном качественном изменении подгрупп. На основе двухфакторного дисперсионного анализа были выделены следующие классы заболеваний, зарегистрированные при посещаемости по ОМС, Р статистика Фишера которых, неизменно подтверждала тенденцию превышения показателей Левобережного филиала по сравнению с Правобережным: 02 класс Новообразования, 08 класс Болезни уха, 10 класс – болезни органов дыхания, 11 класс – болезни органов пищеварения, 19 класс – травмы и отравления.

По ДМС из-за малой численности наблюдений такой углубленный анализ не проводился.

Исследования по гигиенической оценке городских очистных сооружений как источников образования отходов производства и потребления показали, что технологический процесс очистки сточных вод и утилизации осадка сопровождается образованием многотоннажных отходов производства осадков сточных вод и золы от их сжигания. Так, на ЦСА общий объем необезвоженного осадка достигает 5000 м3/сут, ССА – м3/сут.

Основными экотоксикантами, содержащимися в осадках очистных сооружений, являются цинк, кобальт, хром, свинец, медь. Распределение их по различным иловым площадкам неодинаково. Такие загрязнители, как цинк, фтор, мышьяк, ртуть в равной степени присутствуют в осадках всех полигонов и площадок. Четко прослеживается зависимость степени загрязнения осадков от бассейна канализования и влияния конкретных промышленных объектов. Так, в осадках ЦСА регистрируются значительные уровни загрязнения хромом, медью, кобальтом, никелем, свинцом. Осадки ССА характеризуются максимально высокой концентрацией кадмия. Необходимо отметить чрезвычайно низкое содержание в осадках подвижных форм экотоксикантов (2-5%) при содержании этих форм в почвах Санкт-Петербурга не менее 7-12%. Это обстоятельство характеризует достаточно прочные химические связи элементов в субстрате осадков.

Для прогнозирования токсичности и опасности отходов, образующихся на различных этапах очистки сточных вод и сжигания осадка, нами проведен детальный анализ химических веществ, которые могут содержаться в городских сточных водах, поступающих на очистные сооружения. Составлен перечень основных химических веществ, содержащихся в сточных водах и перечень наиболее постоянных химических загрязнителей сточных вод. Первый перечень включает 162 вещества, из них 1 класса опасности – 19 (11,7%), 2 класса – 47 (29%), 3 класса – 44 (27,2%), 4 класса – 17 (10,5%). Для 35 веществ (21,6%) класс опасности не определен. В группу веществ первого класса опасности входят: гидразин, кадмий, кобальт, мышьяк, никель, ртуть, свинец, трикрезил фосфат и некоторые другие. Второй перечень включает 72 наименования химических веществ. Анализ по классам опасности показал, что из 72 ингредиентов веществ первого класса – 11 (15,3%), второго – 19 (26,4%), третьего – 22 (30,4%), четвертого – 8 (11,1%), для 12 веществ (16,8%) класс опасности не установлен.

Прогнозные оценки дополнены экспериментальными исследованиями на теплокровных животных. Установлено, что такие отходы, как сточные воды, подводимые к решеткам, активный ил, уплотненные и обезвоженные осадки и дымовые газы относятся к 4 классу, а осадок от песколовок и плавающие вещества к 3 классу по ГОСТ 12.1.007-76. Изученные отходы не представляют опасности острых ингаляционных отравлений, за исключением аварийных ситуаций. При этом практически все отходы содержат разнообразную микрофлору и яйца гельминтов, что может быть причиной заражения кишечными инфекциями, глистными инвазиями.

Трудность оценки степени опасности золы от сжигания осадка сточных вод обусловлена многокомпонентностью ее состава и многообразием путей поступления токсикантов в организме при апробации возможных путей утилизации этого отхода. На ЦСА объем образующейся золы составляет 50-70 м3/сут.

Зола – конечный продукт процесса сжигания осадка сточных вод – смесь аэрозолей, задержанных на электро- и рукавных фильтрах, представляет собой летучий мелкодисперсный порошок серо-коричневого цвета без запаха, состоящий в основном из стабильных оксидов кремния, алюминия, железа, кальция и магния. Зола содержит также серу (SO3) и фосфор (P2O5). Содержание тяжелых металлов в золе Центральной станции аэрации Санкт-Петербурга значительно выше, чем в золе Европейских городов, что объясняется различными системами водоотведения. Вся совокупность тяжелых металлов находится в золе в форме слабо растворимых оксидов. Экспериментальная оценка опасности золы позволила установить, что степень экстрагирования тяжелых металлов из золы в воду для таких элементов как Pb, Zn, Cd, Hg, Cr, As, Ni, Со, Mn очень низкая (от 0,0005 до 0,44 мг/л), не превышает 5 ПДК этих веществ в воде водоемов. Однако концентрация меди в водной вытяжке в 9,6 раз превышает ее ПДКв. Сравнивая количество элементов, поступивших из золы в водную и буферную вытяжки, можно сделать вывод, что для таких элементов как медь, свинец, цинк, марганец комплексообразование играет существенную роль в увеличении подвижности, в то время как на миграцию хрома, кадмия, никеля, кобальта это влияние незначительно. Превышение ПДКп подвижных форм отмечено только для меди (в 9 раз). Это означает, что при взаимодействии золы с кислотным дождем в окружающую среду поступит в 9 раз больше меди, чем допустимо по гигиеническим нормам.

В микробиологическом эксперименте зола обладала наибольшей токсичностью на 1, 3 сутки, угнетая роста Azotobacter chroococcum. Однако угнетение роста не превышало 50% по сравнению с контролем. Внесение золы в дозе 200 г/кг не влияло на окислительно-восстановительный потенциал почвы.

Зола не обладает острой токсичностью по отношению к дафниям. По параметрам острой токсичности для теплокровного организма зола относится к классу малотоксичных соединений – 4 класс (ГОСТ 12.1.007-76). Она не оказывает раздражающего действия на кожу и слизистые, не вызывает признаков сенсибилизации. При этом зола характеризуется слабо выраженными цитотоксическими свойствами.

Учитывая, что в настоящее время ГУП «Водоканал Санкт-Петербург» решает вопросы утилизации золы для использования в дорожном строительстве и для приготовления почво-грунтов, нами проведены дополнительные исследования по оценке уровня транслокации тяжелых металлов из золы в сельскохозяйственные растения (вегетационный опыт).

В процессе прорастания семян овса под воздействием вытяжки золы и ее разведений, в качестве общей тенденции отмечено повышение токсичности золы по мере уменьшения разбавления, которое проявлялось в угнетении интенсивности роста корней и стеблей проростков. Рассматривая динамику процесса прорастания семян, следует отметить, что в разведениях 500-1000 зола оказывает стимулирующее действие на рост и развитие проростков на 30 и 33% соответственно. Наиболее высокую степень фитотоксической активности проявляла нативная вытяжка золы. При этом 10000-100-кратные разведения характеризовались отсутствием токсического действия на семена овса. Результаты исследования фитотоксического действия золы в эксперименте на культурных растениях позволяют заключить, что фитотоксичность золы подчиняется линейной зависимости «доза-эффект».

Дальнейшие вегетационные опыты проводились с целью оценки транслокации подвижных форм металлов из золы через корневую систему в растения. Наблюдение за развитием растений в течение всего эксперимента показало, что семена прорастали неравномерно. Более быстрый рост растений отмечен в дозах внесения золы 120 и 240 г/кг. Очевидно, это связано со стимулирующим действием минерального комплекса золы. Статистически значимое торможение корневой системы растений при дозе внесения 480 г/кг почвы не выявлено. На основании полученной дозоэффективной зависимости (с учетом 10% колебания в контроле) максимальной недействующей дозой внесения золы в почву является 480 г/кг (табл. 2).

Таблица 2

Влияние золы на развитие корневой системы семян овса

Среда для выращивания

растений Доза внесения

золы, г/кг Масса корневой

системы, г Торможение,

% к контролю

Контроль – 0,4106 + 0,0151 –

Опыт 120 0,4131 + 0,0209 + 0,6

240 0,4221 + 0,0450 + 2,8

480 0,4308 + 0,0087 + 4,9

Уравнение регрессии y = 0,007x + 0,4018; R2 =0,9531

Помимо показателей, свидетельствующих об угнетении вегетационных частей растений, оценивали ситуацию, которая может складываться в первом звене пищевой цепи в результате процессов транслокации (табл. 3).

Таблица 3

Транслокация тяжелых металлов в растения, мг/кг

Металл, мг/кг Контроль Зола, 480 г/кг МДУ, мг/кг

Свинец 0,167+0,02 0,183+0,02 0,5

Ртуть 0,023+0,003 0,076+0,004 0,03

Мышьяк 0,104+0,02 0,16+0,02 0,2

Кадмий 0,03+0,001 0,148+0,02 0,1

Цинк 33,6+1,02 33,3+0,94 50

Медь 30,0+0,90 41,3+1,02 30

Хром 0,46+0,02 1,19+0,53 0,5

загрузка...