Гігієнічна оцінка третинного очищення стічних вод у біологічних ставах з вищою водяною рослинністю (стр. 2 из 8)
Проведені дослідно-експериментальні та натурні дослідження технологічного процесу ефективності третинного очищення стічних вод від біологічних, органічних і мінеральних забруднень у біоставах з ВВР, запропоновані для широкого впровадження в очисних каналізаційних спорудах на підприємствах металопереробної галузі як простий, ефективний та рентабельний метод.
Розроблений та впроваджений технологічний регламент очищення промислових стічних вод у біологічних ставах, засаджених вищими водяними рослинами, для Криворізького гірничо-збагачувального комбінату окислених руд (КГЗКОР) м. Долинська Кіровоградської обл. на 5 тис.м3/добу. Підготовлені методичні рекомендації проведення державного санітарного нагляду за експлуатацією біологічних ставів з вищими водяними рослинами.
Особистий внесок здобувача. Автор самостійно визначив програму досліджень, мету й завдання та здійснив поетапно їх реалізацію з позицій системного підходу. Дослідив науково-інформаційні джерела з проблем очищення стічних вод у біоставах різних конструкцій і методів знезаражування стічних вод. Розробив методологію дослідження та забезпечив збір і обробку експериментальних даних.
Автором особисто проведений скринінг екстрактів окремих видів ВВР по вивченню їх властивостей відносно згубної дії на патогенну мікрофлору, прийняв участь в дослідженні фрагменту гомологічного ряду ВВР біостава і дослідив їх вплив на процеси ефективного третинного очищення шляхом зменшення вмісту патогенної мікрофлори, органічних і мінеральних забруднень у промислових стічних водах.
За участю дисертанта проведена комплексна санітарно-гігієнічна оцінка умов третинного очищення промислових стічних вод підприємств металопереробної галузі від залишків біологічних, органічних і мінеральних забруднень та доведена доцільність використання біоставів з ВВР, як альтернативного способу доочищення стоків. Розроблений та впроваджений технологічний регламент очищення промислових стічних вод у біологічних ставах, засаджених вищими водяними рослинами, в КГЗКОР м. Долинська на 5 тис.м3/добу та підготовлені й видані методичні рекомендації “Проведення державного санітарного нагляду за експлуатацією біологічних ставів з вищими водяними рослинами”. Аналіз результатів, їх узагальнення, інтерпретацію та формулювання основних положень і висновків проведено спільно з науковим керівником.
Апробація результатів дослідження. Результати досліджень і основні положення дисертації опубліковані та доповідалися на науково-практичних конференціях: IV Всеукраїнська науково-методична конференція з міжнародною участю “Екологія та інженерія. Стан, наслідки, шляхи створення екологічно чистих технологій” (Дніпродзержинськ, 2002); Міжнародна науково-практична конференція “Водні ресурси на рубежі ХХІ ст. Проблеми раціонального використання, охорони та відтворення” (Київ, 2003); 58 Науково-практична конференція студентів та молодих вчених Національного медичного університету імені О.О. Богомольця з міжнародною участю “Актуальні проблеми сучасної медицини” (Київ, 2003); Наукова конференція молодих учених “Охорона водного басейну та контроль якості води” (Київ, 2004), де дана робота нагороджена ІІІ премією; ХІV з’їзд гігієністів України: “Гігієнічна наука та практика на рубежі століття” (Дніпропетровськ, 2004); Проблемы оценки риска здоровью населения от воздействия факторов окружающей среды (Москва, 2004); 59 Науково-практична конференція студентів та молодих вчених Національного медичного університету імені О.О. Богомольця з міжнародною участю “Актуальні проблеми сучасної медицини” (Київ, 2005).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 14 наукових праць, серед яких 4 у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України. Співавтор 1 деклараційного патенту України на винахід, 1 технологічного регламенту, 1 методичних рекомендацій, зробив 3 впровадження результатів наукових досліджень дисертаційної роботи.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 244 сторінках друкованого тексту та складається із вступу, 6 розділів, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків, містить 14 рисунків та 18 таблиць, 5 додатків, список використаних джерел літератури складається із 287 найменувань.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
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.
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.