ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА ТРЕТИННОГО ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД У БІОЛОГІЧНИХ СТАВАХ З ВИЩОЮ ВОДЯНОЮ РОСЛИННІСТЮ

Короткий зміст

Програма, матеріали та методи дослідження. З метою реалізації поставлених у роботі завдань нами були досліджені проби стічних вод з дослідно-експериментальних та промислових біоставів, засаджених ВВР, за санітарно-хімічними, санітарно-бактеріологічними та санітарно-вірусологіч­ними показниками якості.

В лабораторних умовах моделювали роботу біологічних ставів з ВВР та проводили дослідження щодо якості третинного очищення в них промислових стічних вод. Здійснювали відбір проб води у стерильні флакони на вході, посередині та на виході стічних вод з біостава. Об’єм проб для санітарно-хімічних та санітарно-вірусологічних досліджень складав 1 дм³, а для санітарно-бактеріологічних досліджень – 500 см³ води.

Ефективність третинного очищення промислових стічних вод у біоставу з ВВР визначали за такими санітарно-хімічними показниками: температурою, запахом, прозорістю, рН (лужністю), завислими речовинами, розчиненим киснем, БСК₅, ХСК, азотом амонійним, азотом нітритів, азотом нітратів, фосфатами, сульфатами, залізом, нафтопродуктами, жирами та маслами, СПАР, сухим залишком, жорсткістю, бікарбонатами, хлоридами, кальцієм, магнієм, калієм+натрієм згідно (Лурье Ю.Ю., 1984 г.).

Санітарно-бактеріологічні дослідження стічних вод, як загальне мікробне число та колі-індекс в пробах визначали у відповідності з нор­мативними документами (ГОСТ 17.1.5.02-80.  Охрана природы.  Гидросфеса.

___________________________

Автор висловлює щиру подяку першому науковому керівнику – професору, академіку НАН і АМН України – Гончаруку Є.Г., завідувачу кафедри комунальної гігієни та екології людини НМУ імені О.О. Богомольця за консультативну і практичну допомогу й безцінні поради при виконанні дисертаційної роботи.

Щиро дякую завідувачу лабораторії мікробіології Інституту нефрології АМН України к.б.н., ст.н.сп. Бойку І.І. і головному спеціалісту “УкрНДІводоканалпроет”, к.б.н., ст.н.сп. Кравцю В.В. за консультативну та практичну допомогу при виконанні роботи.

Гигиенические требования к зонам рекреации водных объектов; Методические указания по санитарно-микробиологическому анализу воды из поверхностных водоемов №2285-81, от 19 января 1981 г.). Санітарно-вірусологічні дослідження стічних вод здійснювали згідно методів, описаних у монографії (Гирін В.М. та ін. Посібник з медичної вірусології. – Київ, 1995).

В експериментах по вивченню впливу ВВР на виживання патогенних бактерій використовували паспортизовані штами бактерій групи кишкової палички E. сoli штами: (О-111 L⁺ і О-124 L^‑) та Shigella sonnei. У санітарно-вірусологічних дослідженнях використовували атенуйований штам вірусів поліомієліту ІІ типу Себіна (Р-712 Ch, 2 ab) і Коксакі В 6 (штам Hammon), одержані з Інституту поліомієліту та вірусних енцефалітів (РФ, м. Москва). Віруси культивували в перещеплюваних культурах клітин Hep-2 при використанні середовища 199 з антибіотиками в якості підтримуючого. Вибір даних вірусів був продиктований тим, що останні відносяться до найбільш стійких ентеровірусів щодо дії фізико-хімічних факторів. Це важливо враховувати при проведенні санітарно-вірусологічних досліджень як в лабораторних, так і в природних умовах. Визначення вмісту ентеровірусів у пробах води здійснювали методом їх титрування за ефектом бляшкоутворення в культурах клітин під бентонітовим покриттям (Широбоков В.П., 1974).

Статистичні методи дослідження проводили згідно (Ашмаріна І.П. та ін., 1962; Лакіна Г.Ф., 1980; Лапача С.Н. та ін., 2001). Отримані кількісні результати досліджень оброблені загальноприйнятими методами варіаційної і кореляційної статистики з використанням значень середньої арифметичної (), середньої похибки середньої арифметичної (m), квадратичного відхи­лення (у), достовірність відмінностей показників між двома величинами оцінювали за t-критерієм при значимості р<0,05. Застосовували ПК типу ІВМ (PENTIUM-4) з використанням пакету програм “Statistica for Windows” версія 5.0, розробник Stat Soft and Inc. 1984-1995, США. В процесі виконання дисертаційної роботи в умовах лабораторного та натурного експерименту було проведено 1 560 санітарно-хімічних досліджень, 610 санітарно-бакте­ріологічних досліджень та 184 дослідження по виділенню ентеровірусів із стічних вод біоставів з ВВР та поверхневої водойми – р. Березівки.

Гігієнічні дослідження третинного очищення промислових стічних вод у дослідно-експериментальних біоставах з вищими водяними рослинами. Представлені гігієнічні дослідження третинного очищення промислових стічних вод у дослідно-експериментальних біоставах з вищими водяними рослинами для наукового обґрунтування оптимальних параметрів їх навантаження на 1 га площі та визначення необхідного часу доочищення стічних вод у даній споруді перед їх скидом у природну водойму – р. Березівку.

Моделювали функціонування дослідно-експериментальних біоставів, що були збудовані у співвідношенні 1:1 000 до діючого промислового біостава. Технологічна схема включала подачу біологічно очищених про­мислових стічних вод після вторинного відстійника; ємність для прийняття даних стічних вод об’ємом 8,0 м³, окремо взяті 5 металевих ємностей об’є­мом 3,0 м³ кожна, засадженими вищими водяними рослинами, в тій послі­довності, що існує в промислових біоставах. Термін перебування стічних вод у кожній секції біостава з ВВР становив 1 добу. Загальний час перебування стічних вод у дослідно-експериментальних спорудах становив 5 діб.

У дослідні біостави на піщані подушки розміщували дренажні труби, а потім їх засипали щебенем на глибину 40-45 см. Стічні води до очисної споруди подавались поверхнево з регулюванням за допомогою вентиля, а відводились через дренажні труби. Висота водяного стовпа в споруді третинного очищення промислових стічних вод складала 1,0 м. У кожен біостав були висаджені такі ВВР: в перший – очерет звичайний у кількості 75 рослин/м²; у другий – 100 рослин/м² комишу озерного; у третій – 30 рослин/м² рогозу вузьколистого; у четвертий – 20 рослин/м² рогозу широколистого; у п’ятий – 30 рослин/м² лепехи болотяної.

Гідравлічне навантаження на дослідно-експериментальні біостави з ВВР становило 3 м³/м² площі/добу. Усереднені дані органічних забруднень промислових стічних вод, що надходили на третинне очищення за БСК₅ становили від 33 мг О₂/дм³ до 36 мг О₂/дм³.

Розрахунками встановлено питоме вагове навантаження на біостави, що складало 0,578  г О₂/БСК₅/добу/м³ надходячих стоків. Біостави працювали в постійному режимі навантажень промисловими стічними водами у весняно-літній та осінній період експлуатації.

Усереднені середньомісячні результати доочищення стічних вод у дослідно-експериментальних біоставах наведені в (табл. 1). Встановлено, що органічні забруднення стічних вод за БСК₅ знизились від 34,73 мг О₂/дм³ на вході до 5,09 мг О₂/дм³ на виході їх із біоставів (при ГДК 15 мг О₂/дм³). Ефективність третинного очищення становила 85,34% упродовж 5 діб перебування стоків у споруді. Показник ХСК стічних вод зменшився з 58,16 мг О₂/дм³ на вході в біостави до 31,15 мг О₂/дм³ на виході (при ГДК 80 мг О₂/дм³), що становило 46,44% ефективності третинного очищення. Завислі речовини стічних вод зменшились з 13,58 мг/дм³ на вході в біостави до 6,45 мг/дм³ на виході (при ГДК 15 мг/дм³), що становило 52,51% ефективності доочищення. Вміст розчиненого кисню у воді збільшився з 3,91 мг О₂/дм³ на вході в біостави до 6,27 мг О₂/дм³ на виході впродовж 5 діб. У спорудах інтенсивно протікали процеси нітрифікації та денітрифікації стічних вод. Зокрема, вміст азоту амонійних солей в стічних водах знижувався з 0,52 мг/дм³ на вході в дослідно-експериментальні біостави до 0,39 мг/дм³ на виході (при ГДК 0,5 мг/дм³), концентрація азоту нітритного в стічних водах знизилась з 0,19 мг/дм³ на вході в біостави до 0,07 мг/дм³ на виході (при ГДК 0,08 мг/дм³), вміст азоту нітратного в стічних водах зменшився з 23,54 мг/дм³ на вході в біостави до 19,66 мг/дм³ на виході (при ГДК 40,0 мг/дм³).