CC BY
8
ния воздушной среды, а следовательно, проследить за динамикой этого загрязнения.
Этим и надо объяснить, что счетные методы оценки запыленности за последние годы стали широко применяться, и не только профгигие-нистами, но и инженерами, работающими в области борьбы с пылью на производстве, и что эти методы гораздо шире и чаще освещаются в гигиенической и технической литературе и признаются наиболее пригодными. Это показала конференция по силикозу в Москве (1948), конференция по газоочистке в Ленинграде (1949), на это указывают и статьи в журнале «Гигиена и санитария».
Мы никоим образом не собираемся совершенно отвергать весовой критерий оценки запыленности, но считаем его целесообразным и необходимым использовать только в тех случаях, где требуется характеризовать степень запыленности преимущественно в отношении более крупных фракций, например, при оценке эффективности обеспыливающих мероприятий в части «изкодисперсной пыли. В отношении же более мелких фракций и тут являются наиболее пригодными счетные методы.
Весовой метод сохраняет свое значение и при оценке степени загрязнения воздушной среды ядовитой пылью, но опять-таки в сочетании со счетными методами. Само собой разумеется, что весовой метод остается в силе до тех пор, пока приходится ориентироваться на существующие нормативы. Установление гигиенических нормативов пыли по весовой концентрации было закономерно для первых этапов изучения вопроса. В настоящий же момент, учитывая достижения науки, большой опыт по кониометрическим исследованиям и запросы промышленности, необходимо перейти к установлению нормативов по количеству пылевых частиц в сочетании с дисперсностью их и дать определенные задания в этом отношении ряду институтов, работающих в этой области.
Установление нормативов по счетному методу соответствовало бы уровню современных знаний в области пылевой проблемы, повело бы к более правильной гигиенической оценке запыленности и тем самым подняло бы вопросы оздоровления труда на более высокую ступень.
-¿г £ тйг
С. А. Фридлянд
К вопросу о химизме хлорирования питьевых вод, содержащих аммонийные соли
Из кафедры коммунальной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института
Особенности хлорирования питьевых вод, содержащих аммонийные соли, за последние годы привлекают все большее внимание гигиенистов и санитарных врачей.
Работами отечественных и зарубежных авторов было показано, что при хлорировании воды, содержащей аммонийные соли, возрастающими дозами хлора кривая остаточного хлора идет иначе, чем в водах, не содержащих аммонийные соли. Графически это явление изображается на кривых остаточного хлора в виде глубокого прогиба или перелома, получившего название точки перелома. Механизм этого явления объяснялся следующим образом: при введении в воду хлора образуются вначале монохлорамины, которые при дальнейшем увеличении концентрации остаточного хлора переходят в дихлорамины. Дихлорамины — соединения нестойкие и в момент своего образования распадаются на элементарный азот и соляную кислоту. Разложение дихлораминов приводит к снижению концентрации остаточного хлора в воде.
Однако и эти соображения носят умозрительный характер, так как до настоящего времени не определены не только конечные продукты реакций в точке перелома, но не опубликованы также экспериментальные данные, подтверждающие различную химическую природу остаточного хлора, обнаруживаемого в воде до и после точки перелома.
В настоящей статье приведены экспериментальные данные, которые в известной мере заполняют пробел в наших сведениях о химизме хлорирования воды, содержащей аммонийные соли.
Опыты проводились на дестиллированной воде с активной реакцией рН = 7,0—7,1, которая поддерживалась прибавлением фосфатных смесей Серенсена. Необходимая в опытах концентрация аммонийного азота создавалась прибавлением раствора хлористого аммония. Хлорирование воды проводилось в мерных колбах с притертыми пробками. Одна из колб с испытуемой жидкостью была контрольной и служила для измерения температуры. Для установления природы остаточного хлора до и после точки перелома остаточный хлор определялся иод-крахмальным
методом и микротитровагаием метилоранжем. Та« как иод-крахмальным методом определяется весь остаточный хлор в растворе, а метилоранжем только свободный хлор, мы в дальнейшем остаточный хлор, определенный иодометрически, обозначаем как суммарный остаточный хлор, а определенный метилоранжем — как свободный остаточный хлор. Параллельно с определением концентрации остаточного хлора проводилось измерение величины окислительно-восстановительного потенциала среды.
Приводим результаты одного из типичных опытов (рис. 1), поставленных с целью выяснения характера остаточного хлора до и после точки перелома.
Как видно из рис. 1, остаточный хлор до точки перелома обнаруживался только иодометрическим методом. После точки перелома остаточный хлор обнаруживался как иодометрически, так и титрованием метилоранжем, причем определяемые концентрации были близки между собой.
В первой части кривой по мере увеличения концентрации остаточного хлора в растворе увеличивается и окислительно-восстановительный потенциал, достигая предельной величины между дозами 3—4 мг/л. Параллельно снижению кривой остаточного хлора идет и снижение кривой потенциала. В точке перелома наименьшей концентрации остаточного хлора соответствует и наименьшая величина потенциала. Вторичный резкий подъем концентрации остаточного хлора сопровождается подъемом кривой потенциала.
Абсолютные величины окислительно-восстановительного потенциала при всех концентрациях остаточного хлора значительно выше после точки перелома, чем до нее. Так, в первом опыте при одной и той же концентрации остаточного хлора в 0,46 мг/л величина потенциала различна: до точки перелома она равна 312 млв, после точки перелома — 429 млв.
При сравнении результатов наших наблюдений с данными абсолютных величин окислительно-восстановительных потенциалов при различных концентрациях газообразного хлора и хлорамина, приведенными
Ю0
ч а | ¡00 13 | 400
I
1 гоо
юо
/ /
1 л //
.. / К /
/ / / \ ' 1 ■ 1 1 ^Гш-Л попел -7\ п ист
■ \ ■ — ной' < 'м у / |
/ / —н — - - / 1
0<23
5 6 7 8 9 Ю 11 12 '3 14 И 16 Доза Агора
Рис. 1. Дестиллированная вода; ЫН3 — 1,0 мг 1Ч/л
1 — суммарный остаточный хлор; 2 — свободный остаточный хлор; 3 — окислительно-восстановительный потенциал
в работе Трахтман становится очевидным, что величины потенциалов хлора до точки перелома соответствуют таковым, полученным для хлорамина, а после точки перелома—для газообразного хлора.
Таким образом, результаты определения остаточного хлора титрованием метилоранжем, а также порядок абсолютных величин потенциалов остаточного хлора до и после точки перелома подтверждают существующее в настоящее время представление о разной природе остаточного хлора. До точки перелома в воде обнаруживаются хлорамины, а после точки перелома—свободный хлор.
Применение микротитрования остаточного хлора метилоранжем позволило подойти к определению соотношений аммиака и хлора, при которых получается перелом на кривой остаточного хлора.
Теоретически, согласно уравнению 2ЫН3+ЗС12=Ы2+6НС1, на 1 мг аммиака требуется 6,25 мг хлора для появления точки перелома.
Отечественные и зарубежные авторы, изучавшие хлорирование воды, содержащей аммиак, указывают разнообразные соотношения аммиа-
0 05 075 10 125 15 175 20 225 Мою хлора
О 10 20 3.0 10 50 60 7.0 80 9.0 ЮО по 120 Доза л лора
Рис. 2. Дестиллированная вода; ГЧН3— 1,0 мг ГЯ/л; точка перелома ЫН3:СЬ 1:8,3
/ — суммарный остаточный хлор; 2 — свободный остаточный хлор
ка и хлора, приводящие к появле- Рис 3 Дестиллированная вода; шло точки перелома. По данным Ш3 — 0,042 мг И/л
некоторых авторов ЭТО соотношение /—суммарный остаточный хлор; 2— сво-меняется В зависимости ОТ харак- бодный остаточный хлор
тера препаратов хлора (хлорная известь, газообразный хлор).
Для освещения этого вопроса были поставлены опыты по хлорированию возрастающими дозами хлора дестиллированной воды, содержащей аммонийный азот в концентрации 0,04—10 мг/л. Хлорирование проводилось хлорной известью, остаточный хлор определялся через 2 часа контакта хлора с водой иод-крахмальным методом и микротитрованием метилоранжем. Температура при всех наблюдениях колебалась от 18° до 20°. Для каждой концентрации аммонийного азота проведено несколько повторных наблюдений, результаты которых иллюстрируют рис. 2 и 3. На оси абсцисс отложены дозы хлора, на оси ординат — остаточный хлор в мг/л. Кривые построены по среднеарифметическим значениям концентрации остаточного хлора в отдельных опытах; пределы рассеяния для каждой дозы хлора показаны на рисунках точками. Не трудно видеть, что при значительных концентрациях аммонийного азота и соответственно значительных дозах хлора соотношение хлора и аммиака, по данным наших опытов, приближаются к теоретически вычисленным. При сильно разбавленных растворах для получения точки пере-
1 Гигиена и санитария, № 4, 1949.
лома требуется значительный избыток хлора по отношению к расчетному.
Параллельное хлорирование аммонизированной воды газообразным хлором и хлорной известью не подтвердило предположения некоторых авторов о влиянии характера дезинфицирующего вещества на соотношения МНз и С12 в точке перелома. В табл. 1 приведены данные одного из таких опытов.
Таблица 1. Параллельное хлорирование хлорной известью и газообразным хлором воды с одной и той же концентрацией аммонийного азота
Доза хлора в мг/л Концентрация аммонийного азота 0,05 мг/л Доза хлора в мг/л Концентрация аммонийного азота 0,11 мг/л
хлорная известь газообразный хлор хлорная известь газообразный хлор
остаточный хлор в мг/л остаточный хлор в мг/л
суммарный свободный суммарный свободный суммарный свободный суммарный свободный
0,5 1,0 1,25 1,50 2,25 0,49 0,31 0,12 0,32 0,91 0 0 0 0,26 0,98 0,40 0,35 0,15 0,31 1,02 0 0 0 0,20 0,83 0,5 1,0 1,50 2,25 3,0 0,46 0,99 0,77 0,21 0,99 0 0 0 0 0,95 0,49 0,97 0,99 0,21 0,74 0 0 0 0 0,68
Обнаруженная в опытах зависимость между соотношениями ЫНз : С12 в точке перелома и абсолютными концентрациями этих веществ в растворе дает основание считать, что основным фактором, определяющим соотношение хлора и аммиака в точке перелома, является концентрация аммонийного азота в воде.
Чем меньше концентрация аммонийного азота в воде при прочих равных условиях, тем большей должна быть доза хлора для получения точки перелома. Из этого вытекает, что в условиях практического использования метода хлорирования до точки перелома дозу хлора всегда надежнее устанавливать эмпирически, путем проведения соответствующих лабораторных исследований.
При рассмотрении полученных данных следует остановиться еще на одном вопросе: как сказывается на эффективности обычного хлорирования воды наличие в ней небольших концентраций аммонийных солей. Поскольку известна относительно более низкая бактерицидность хлор-аминов, этот вопрос выходит из сферы чисто теоретического интереса, приобретая большое значение в решении практических задач обеззараживания воды.
Тодоров и Изъюрова в своей статье «Хлорирование воды в свете исследований последних лет» 1 пишут, что, исходя из стехиометрических соотношений для тех природных вод, где концентрация аммонийного азота не превышает сотых долей миллиграмма аммиака на литр, практически применяемые дозы хлора лежат за точкой перелома, следовательно, процесс обеззараживания воды осуществляется свободным хло-
1 Гигиена и санитария, № 3, 1945.
ром. Эти авторы подчеркивают, что отдельные неудачи хлорирования связаны с тем, что при применявшихся дозах хлора не достигается точка перелома и обеззараживание воды осуществляется хлораминами.
Если безоговорочно принять утверждение о низкой бактерицидности хлораминов, то кажется вероятным, что высокий эффект обеззараживания воды, который на практике обеспечивается большинством наших ьодопроводных станций, возможно объяснить лишь тем, что применяемые в практике хлорирования дозы хлора лежат действительно за точкой перелома, и обеззараживание воды осуществляется свободным хлором. Однако подобные представления оказались не отвечающими действительности и не подтвердились в эксперименте.
Нами проведены опыты на двух образцах воды (Рублевской и Сталинской водопроводных станций), различ^х по природным свойствам источников водоснабжения, но имевших примерно одинаковую концентрацию аммонийного азота.
В табл. 2 и 3 приведены данные одной серии опытов; результаты остальных опытов аналогичны показанным в этих таблицах.
Таблица 2. Хлорирование возрастающими дозами хлора воды, взятой на Рублевской насосной станции, до очистных сооружений (NN3—0,058 мг/л)
Доза хлора в мг/л Отношение Ш3:С13 Остаточный хлор в мг/л после контакта
5 минут 30 минут 120 минут
суммарный свободный суммарный свободный суммарный свободный
0,5 1:7 0 0 0 0 0 0
1,0 1:14,4 0,33 0 0,33 0 0 0
1,5 1:21,7 0,86 0 0,26 0 0,22 0
1,75 1:25,2 1,13 0,35 0,52 0 0,33 0
2,0 1:29 1,34 0,96 1,0 0,70 0 0
2,5 1:36 1,34 1,26 1,20 0,96 0,98 0,04
Таблица 3. Хлорирование возрастающими дозами хлора воды, взятой на Сталинской водопроводной станции, после очистных сооружений
(ЫН8 —0,059 мг/л)
Доза хлора в мг/л Отношение ГЧН3:С12 Остаточный хлор в мг/л после контакта
5 минут 120 минут
суммарный свободный суммарный свободный
* 0,3 1: 4,3 0,20 0 0,064 0
0,5 1: 7 0,48 0 0,20 0
0,75 1:10,7 0,70 0 0,32 0
1,0 1:14,3 0,95 0 0,45 0
1,5 1:20,8 1,40 0 0,60 0
1,75 1:25 1,70 0,57 0.29 0
2.0 1:28,5 1,98 0,60 0,32 0,1
Из приведенных данных прежде всего видно, что и для природных вод основном фактором, определяющим соотношение аммиака и хлора в точке перелома, является концентрация аммонийных оолей. Для разных по своему происхождению и составу природных вод, но имеющих одну и ту же концентрацию аммонийного азота, переломная точка, после которой в воде обнаруживался свободный хлор, наблюдалась при близких соотношениях аммиака и хлора (1 : 21 — 1 : 25). Для воды, взятой на Рублевской и Сталинской водопроводных станциях, переломная
- Гигиена к санитария, № 7
точка определялась' при дозах хлора 1,5—1,7 мг/л. Следовательно, если бы обе эти московские водопроводные станции перешли на хлорирование свободным хлором, пришлось бы применять дозы хлора, превышающие 1,75 мг/л; при всех более низких дозах хлора, как это видно из таблиц, в воде находился связанный хлораминный хлор.
Между тем в период взятия проб воды для наших опытов на Рублевской и Сталинской станциях вода хлорировалась дозами 0,5— 0,75 мг/л, проходя при этом предварительную аммонизацию. Как показали наши данные, при этих дозах хлора даже без предварительной аммонизации в воде образуется связанный хлораминный хлор. Таким образом, эти наблюдения позволяют установить, что в условиях, аналогичных московским водопроводным станциям (качество исходной воды и состав сооружений), хлорирование осуществляется не свободным хлором, а хлораминами.
Выводы
1. Применение методов определения остаточного хлора микротитрованием метилоранжем и определение окислительно-восстановительного потенциала среды дают возможность диференцировать природу остаточного хлора.
2. Данные, полученные в эксперименте, подтверждают существовавшее предположение о природе остаточного хлора при хлорировании воды до переломной точки: хлораминного до точки перелома и свободного после нее.
3. Основным фактором, влияющим на соотношение хлора и аммиака в точке перелома, является концентрация аммонийных солей в растворе: при значительных концентрациях аммиака и хлора в растворе соотношения ЫН3: С12 приближаются к теоретическим вычислениям. В сильно разбавленных растворах требуется значительный избыток хлора по отношению к расчетному.
4. Можно считать, что при хлорировании природных вод обычно применяемые в практике водопроводных станций дозы хлора не достигают точки перелома, и процесс обеззараживания воды осуществляется хлораминным хлором.
-й- -к
Л. Ф. Туликова и Р. А. Логинова
Результаты исследования естественного освещения в жилых помещениях с северной и южной ориентацией
Из Центрального научно-исследовательского санитарного института им. Эрисмана
Правильное размещение жилых зданий, их планировка и ориентация в отношении стран света имеют большое гигиеническое значение. В связи с широким размахом массового жилищного строительства, осуществляемого в новой сталинской пятилетке, это особенно важно.
В практике проектирования и строительства нередко имеет место размещение жилых зданий в широтном направлении, при котором часть комнат оказывается неизбежно ориентированной на север. Кроме того, до сих пор еще строятся корпуса с односторонним размещением квартир, 50% которых при широтном расположении зданий такЖе выходят на северную сторону.
Известно, что комнаты, а тем более квартиры с северной ориентацией менее благоприятны, чем выходящие на юг (в отношении микроклимата, естественного освещения и общего влияния на здоровье и психику человека).
Ю
