О КОМПАНИИ
   ПРОДУКЦИЯ
   ПРАЙС ЛИСТ
   ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
   СЕРТИФИКАТЫ
   НАПИСАТЬ НАМ
 
 
НАЗАД

Использование гуанидиновых полимеров для защиты водных ресурсов от загрязнений

Одним из важных мероприятий, направленных на защиту окружающей среды, является предотвращение загрязнения водных объектов от попадания в них токсичных веществ техногенного происхождения, в том числе тяжелых металлов, и патогенных микроорганизмов. Путей загрязнения водных объектов много, главным из которых являются отходы и сточные воды.

Как известно, в состав многих промышленных и бытовых отходов, а также непригодных и запрещенных к употреблению пестицидов входят различные металлы – медь, ртуть, свинец, кадмий и другие, а также сера, хлор. Большая часть отходов хранится на свалках или полигонах, занимая значительные площади и представляя серьезную угрозу окружающей среде ввиду опасности загрязнения сточных и грунтовых вод веществами техногенного происхождения. Из свалок и полигонов тяжелые металлы и другие техногенные загрязнители выносятся в прилегающие ландшафты в виде легкорастворимых сульфатных и бикарбонатных соединений. Это влечет за собой повышение уровня тяжелых металлов в объектах окружающей среды, в том числе в воде водоемов и подземных грунтовых водах, их накопление и попадание по пищевым цепям в организмы водоплавающих и млекопитающих. Эта проблема приобретает особую актуальность в условиях крупных промышленных регионов Украины.

Кроме того, в Украине, как и во всех странах мира, остро стоит проблема охраны природных водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. Плохо очищенные или совсем неочищенные производственные стоки, попадая в водоемы, нарушают процессы естественного самоочищения водоемов, оказывают токсическое влияние на водоплавающих и теплокровных животных, изменяют органолептические свойства воды.

Существует еще одна проблема урбанизации – это довольно частые экологические катастрофы по вине человека, крупномасштабные аварии на производстве, сбой технологических режимов эксплуатации очистных сооружений, превышение барьерных емкостей естественной очистки (городские и производственные свалки, пруды-отстойники и накопители вредных химических производств и животноводческих комплексов, объекты захоронения, подземные резервуары-линзы для сброса сточных вод и др.).

Поступление антропогенных отходов в окружающую природную среду достигли огромных размеров. Это оказывает крайне неблагоприятное воздействие на здоровье людей, на баланс рождаемости и смертности, способствует развитию раковых заболеваний, а также (по данным американских ученых) провоцирует рост преступности (например, свинец в питьевой воде блокирует клетки, которые осуществляют общее руководство мозгом; марганец препятствует выработке гормонов, необходимых мозгу для контроля импульсивного поведения человека). Поэтому поиск возможностей эффективной комплексной защиты водных объектов экологически безопасными методами является очень актуальным.

В последние десятилетия также значительно увеличились загрязнения водоемов болезнетворными микроорганизмами, которые вызывают опасные инфекции (гепатит А, холеру, чуму и множество других). Полностью уничтожить болезнетворные микроорганизмы можно только в процессе обеззараживания сточных вод.

Наиболее распространенным методом, используемым в нашей стране для обеззараживания сточных вод, является хлорирование. При хлорировании сточные воды обрабатывают газообразным или жидким хлором или препаратами, содержащими активный хлор.Однако обеззараживание воды хлорсодержащими реагентами обладает рядом существенных недостатков. В условиях высокого загрязнения воды органическими соединениями при использовании хлора образуется свыше 300 стойких хлорорганических соединений, обладающих мутагенными и канцерогенными свойствами. Эти высокотоксичные вещества зачастую весьма сложно выделить и нормировать. Кроме того, хлор усиливает коррозию трубопроводов и оборудования, а для его транспортирования и хранения требуются специальные средства, что существенно удорожает процесс обеззараживания сточных вод.

Применение озона для обеззараживания сточных вод в современных условиях ограничивается рядом факторов: высоким расходом электроэнергии на получение озона, сложностью эксплуатации и низким КПД установок, недостаточностью изученности действия озона. В настоящий момент еще неизвестны все продукты реакции озона с органическими веществами, растворенными в воде, не изучена степень их влияния на организм человека.

Метод обеззараживания воды путем обработки ее ультрафиолетовыми лучами не нашел широкого применения по ряду причин: высокий расход электроэнергии, малая мощность бактерицидной радиации используемых источников, громоздкость и сложность эксплуатации установок. Помимо этого, доказано, что ультрафиолетовое излучение вызывает образование мутагенов в водных растворах ароматических соединений в присутствии нитрат- или нитрит- ионов, которые в избытке содержатся в городских сточных водах.

Анализ существующих методов обеззараживания городских сточных вод показал необходимость их совершенствования. Следовательно, разработка эффективных методов обеззараживания сточных вод, не обладающих отрицательными свойствами хлора и других окислителей чрезвычайно актуальна.

На сегодняшний день наиболее перспективными для применения в технологии очистки сточных вод являются реагенты на основе биоцидных полимерных гуанидиновых соединений, которые практически не токсичны для теплокровных, позволяют добиться высокого эффекта очистки воды малозатратными методами и не обладают отрицательными свойствами хлора, озона и других окислителей. При взаимодействии с токсичными веществами, растворенными в воде, они осаждаются на стадии коагуляции. К таким реагентам на основе биоцидных гуанидиновых полимеров относится отечественный обеззараживающий реагент неокислительного действия - Акватон, разработанный и производимый Научно-технологическим центром «Укрводбезпека» (г.Киев). По токсикологическим свойствам полимерных гуанидиновых соединений имеются обширные исследования, положенные в основу их гигиенического нормирования. Реагент Акватон отнесен к 4 классу опасности (малотоксичные вещества при внутрижелудочном поступлении – ГОСТ 12.1.005-88). По результатам длительного токсикологического эксперимента на животных не обнаружено сенсибилизирующее, аллергенное, гонадотоксическое, мутагенное и канцерогенное действие. Исследованиями установлена его безопасность при длительном использовании. Большим достоинством этого реагента является отсутствие летучести, т.е. опасность ингаляционного воздействия исключается. Реагент Акватон разрешен МОЗ Украины для использования в процессах подготовки питьевой воды, обеззараживания воды плавательных бассейнов, емкостей для хранения и транспортирования воды, очистки и обеззараживания городских и промышленных сточных вод. Ценными свойствами Акватона является хорошая растворимость в воде, отсутствие запаха, цвета, не агрессивность к различным материалам. Он биологически разлагаем и безопасен для окружающей среды.

Реагент Акватон обладает широким спектром биоцидного действия: бактерицидным, вирулицидным, спороцидным, фунгицидным и альгицидным, что может найти широкое применение в технологиях очистки и обеззараживания сточных вод. Реагент Акватон способен обеспечить высокую степень физико-химической очистки и обеззараживания воды, одновременно выполняя функции флокулянта и дезинфектанта.

В настоящей работе представлены результаты экспериментальных исследований возможности применения реагента Акватон для обеззараживания водной среды от возбудителей опасных инфекций и связывания металлов в водной среде.

При изучении спектра антимикробной активности реагента Акватон установлено, что он обладает высокой бактерицидной активностью и широким спектром действия. В таблице 1 представлен краткий перечень некоторых представителей различных групп микроорганизмов разного генотипа, в отношении которых реагент Акватон обладает высокой бактерицидной активностью.

Таблица 1

Чувствительность различных штаммов микроорганизмов (различный генотип) по отношению к реагенту Акватон (минимальная бактериостатическая концентрация по действующему веществу, мкг/мл


п/п
Штаммы микроорганизмовКлетки в состоянии покояРастущие клеткиСпоры
1Echerichia coli0,09-0,100,08––
2Salmonella typhimurium0,09-0,120,08––
3Shigella sonne0,09-0,100,08––
4Staphylococcus aureus 2090,25-0,300,20-0,25––
5Staphylococcus albus0,300,25––
6Streptococcus pyogenus тип 10,25-300,25––
7Streptococcus pyogenus тип 20,26-300,25––
8Streptococcus pyogenus тип 30,26–300,24––
9Bacillus cereus1,701,403,5
10Bacillus micoides1,901,403,5
11Bacillus antracis2,001,503,8
12Bacillus subtilis1,95-2,051,603,8
13Bacillus mesentericus2,001,753,0
14Corinebacterium diphteriae PV-84,8-5,04,0-4,2––
15Corinebacterium diphteriae (токс)4,6-4,84,0-4,2––
16Actinomyces olivaceus9,6-9,88,0-8,210,05
17Aspergillus niger8,2-8,46,0-6,29,9-10,05
18Candida tropicalis10,5-11,09,0-9,5––
19Candida krusei11,5-12,009,5-10,0––
20Candida albicans11,5-12,29,0-9,5––

Как свидетельствуют данные таблицы, реагент Акватон активен по отношению к различным группам микроорганизмов (прокариотов - грамотрицательные, грамположительные, бацилы, нижших эукариотов - кандида, аспергилы, актиномицеты), и относится к узкому кругу препаратов активных как по отношению к грамположительным так и грамотрицательным микроорганизмам.

Известно, что особую опасность представляет наличие в водных объектах энтеровирусов, главным образом вирусов гепатита А. В этом случае вода становится фактором передачи энтеровирусов. Свежим примером может служить печально известная ситуация в г.Суходольске Луганской области. Для прерывания цепи передачи энтеровирусов очень важно эффективно обеззараживать сточные воды, с которыми энтеровирусы попадают в источники питьевого водоснабжения. А поскольку барьерная роль ныне действующих сооружений для очистки питьевой воды по отношению к биологическим и химическим загрязнителям крайне низка, то попадание этих загрязнителей в питьевую воду очень вероятна.

Учитывая важность проблемы, нами были изучены вирулицидные свойства реагента Акватон на модели наиболее устойчивых энтеровирусов полиомиелита и Коксаки В. При изучении влияния реагента Акватон на инфекционную активность вируса полиомиелита 2 типа Сэбина установлено, что Акватон в концентрации 5 – 50 мг /л обладает выраженной активностью, подавляя в условиях комнатной температуры за 60 минут инфекционность вируса на 80-93% при исходной концентрации вируса 108 БОЭ/мл. При использовании в качестве модельных вирусов Коксаки В было установлено, что реагент Акватон обладает более выраженной антивирусной активностью в отношении этих штаммов и в аналогичных условиях отмечается инактивация до 99% от исходного количества вирусных частиц.

Таким образом, исследования показали, что реагент Акватон обладает выраженной противовирусной активностью относительно одних из наиболее устойчивых вирусов - вирусов полиомиелита и Коксаки В. Он также эффективно подавляет инфекционность вирусов гепатитов, гриппа, ВИЧ и других возбудителей опасных инфекций.

Весьма эффективным является этот реагент и в отношении холерных вибрионов. При воздействии реагента в концентрации 0,001 % холерные вибрионы погибают за 20 минут, а в концентрации 0,01 % - гибель холерных вибрионов наступала за 5 минут.

Очень важные данные получены при изучении действия реагента Акватон на паразитов и простейших – возбудителей паразитарных болезней (гельминтозы). В частности, установлено, что 0,1%-ный раствор Акватона приводит к полной гибели цист лямблий уже через 5 дней, а 0,01% - через 7 дней. Эти данные свидетельствуют о перспективности использования реагента Акватон для быстрого обезвреживания ила сточных вод от паразитов и простейших (яйцеглистов), которые на полях биологической очистки сохраняют свою активность в течение 3-5 лет.

Реагент Акватон обладает также свойствами катионного флокулянта. Устойчивый флокулирующий эффект наблюдается при дозах Акватона 1-3 мг/л. Он не только прекрасно флокулирует взвеси, но и удаляет из воды растворенные органические и неорганические примеси такие как пестициды, тяжелые металлы за счет наличия комплексообразующих свойств.

В таблице 2 представлены результаты исследования возможности извлечения реагентом Акватон ионов металлов из разбавленных водных растворов, содержащих 1-4 ПДК солей металлов.

Таблица 2

Связывание металлов реагентом Акватон в водной среде


п/п
Анализируемый металлСодержание металлов в воде, мг/дм3Эффективность извлечения металлов, %
исходноепосле обработки реагентом Акватон
1Свинец0,20,00199,5
2Железо0,680,0494,1
3Кадмий0,010,000892,0
4Никель0,020,0150,0
5Бериллий0,0020,00150,0
6Медь0,020,01430,0
7Цинк4,03,3416,5
8Марганец0,320,2715,6
9Стронций1,81,611,1

Как видно из таблицы, наибольшая эффективность связывания металлов при обработке разбавленных водных растворов реагентом Акватон наблюдается для таких токсичных металлов как свинец, железо, кадмий, никель, бериллий (от 50 до 99,5%).

Таким образом, полученные результаты показывают, что реагент Акватон является реагентом комплексного действия и очень перспективен для использования при обеззараживании сточных вод и обезвреживания их от тяжелых металлов, что будет способствовать обеспечению санитарной надежности функционирования систем водоотведения, и улучшению экологического состояния окружающей среды, в частности водоемов.

Вверх
НАЗАД




© All rights reserved by Nico