Проблемы гигиенической безопасности технологии водоотведения и водоочистки городских сточных вод

Актуальность темы

Проблема охраны здоровья работающего населения в настоящее время приобрела особую актуальность в связи с неблагоприятной социальной и экологической ситуацией стране (Н.Ф.Измеров, 2001; В: Г. Артамонова-2002; Г. Г. Оншценко, 2003). Bi решениях состоявшегося в ноябре 2002 года в Москве I Всероссийского конгресса «Профессия и здоровье» подчеркнута необходимость объединения усилий ученых и практиков для решения проблемы сохранения здоровья рабочих и служащих, как основы социального и экономического процветания государства.

Проблемы безопасности персонала, обслуживающего системы водоотве-дения и водоочистки городских сточных вод до настоящего времени остаются малоизученными. В отечественной и зарубежной литературе имеются единичные публикации по данному вопросу. В частности приводятся данные о распространении инфекций среди работников станций биологической очистки (СБО) (Laitinen, 1994). Kreuznach (1995) установил факт интенсивного размножения термофильных и термотолерантных плесневых грибов, которые могут вызывать тяжелые инфекции у рабочих с иммунодефицитными состояниями. СБО являются сложными в эколого-гигиеническом отношении объектами, представляющими опасность не только для персонала станций, но и для населения близлежащих районов (В.Н. Масычев, 1999).

Городские сточные воды представляют собой сложную многокомпонентную смесь хозяйственно-бытовых, ливневых и промышленных стоков, содержат значительные количества не только микроорганизмов, но и химических веществ различного класса опасности (Г.П.Зарубин, 1977; А. А. Королев, 1986). Все это формирует токсикологическую и эпидемиологическую опасность для персонала СБО. Тесный контакт работающих со сточной жидкостью и осадками сточных вод может вызывать кожно-резорбтивные, местно-раздражающие эффекты, сенсибилизировать организм, способствовать распространению гельминтозов, а также инфекционных заболеваний (Бобров О.Г., 1986).

Сложной в эколого-гигиеническом отношении остается проблема обработки и утилизации осадков сточных вод. Имеющиеся в литературе сведения, преимущественно зарубежных авторов, не достаточно систематизированы, отрывочны и не решают проблем эколого-гигиенической безопасности подобного рода технологий. До настоящего времени мало изучены микроклиматические, физические, химические и, особенно, биологические факторы на рабочих местах сооружений водоотведения и водоочистки сточных вод.

Все это определило необходимость проведения комплексных эколого-гигиенических исследований, направленных на решение проблемы гигиенической безопасности технологий отведения и очистки городских сточных вод.

Работа является фрагментом научных исследований, выполняемых Санкт-Петербургской государственной медицинской академией им. И. И. Мечникова по федеральной программе «Научные основы гигиены окружающей среды», тема «Совершенствование системы показателей социально-гигиенического мониторинга в условиях территориальнопромышленного комплекса» (номер регистрации 19 600 011 530).

Цель исследования — дать гигиеническую оценку современной технологии водоотведения и водоочистки городских сточных вод и обосновать профилактические мероприятия по обеспечению безопасности персонала. Задачи исследования:

• Дать эколого-гигиеническую оценку основных этапов технологии отведения и очистки сточных вод г. Санкт-Петербурга.

• Дать гигиеническую характеристику технологии обработки и утилизации осадков сточных вод.

• Изучить условия труда персонала на сооружениях водоотведения и водоочистки сточных вод.

• Дать санитарно-микробиологическую характеристику воздушной среды и технологического оборудования основных цехов станций биологической очистки.

• Провести токсиколого-гигиеническую оценку сточных вод и осадков и обосновать критерии их обеззараживания:

• Обосновать основные направления оздоровительных и профилактических мероприятий.

Научная новизна. Впервые разработана и апробирована методология комплексной оценки условий труда персонала сооружений биологической очистки сточных воддана оценка условиям формирования и отведения хозяйственно-бытовых и ливневых сточных вод Санкт-Петербурга, особенностям технологии их очистки, условиям труда персонала, контактирующего со сточными водами и их осадками на различных этапах обработки.

Получены новые данные о факторах риска производственной среды на станциях биологической очистки, химическом и бактериологическом составе сточных вод и иловых осадков, санитарно-микробиологической характеристике воздушной среды и технологического оборудования основных цехов, токсичности и опасности очищенных сточных вод и осадков.

Обоснованы критерии обеззараживания сточных вод и осадков и мероприятия по обеспечению гигиенической безопасности персонала, обслуживающего объекты водоотведения и водоочистки.

Практическая значимость. Разработана программа комплексного изучения условий формирования производственной среды на сооружениях водоотведения и водоочистки городских сточных вод, включающая взаимосвязанные и взаимодополняющие натурные и экспериментальные исследования.

По результатам оценки условий труда и трудовой деятельности даны рекомендации по их оптимизации, в том числе по профессиональному гигиеническому обучению и аттестации.

Полученные материалы по санитарно-бактериологической и санитарно-химической характеристике сточных вод и осадков использованы для обоснования условий применения новых реагентов на основе титана в системах водоочистки (санитарно-эпидемиологическое заключение №−77.99.262.Д. 7 207.10.02) и технических условий «Титановый коагулянт» (ТУ 262 212−154 315 255−01).

Результаты исследований используются в деятельности НИИ охраны труда, ГУЛ «Водоканал Санкт-Петербурга», центров Госсанэпиднадзора в г. Санкт-Петербурге, учебном процессе кафедры производственной и окружающей среды СПбГМА им. И. И. Мечникова, кафедры медицинской экологии МАЛО.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: конференции с международным участием «Медико-биологические и эколого-гигиенические проблемы оценки и прогнозирования воздействия факторов окружающей среды» (Санкт-Петербург, 1998) — региональных и Всероссийских научно-практических конференциях: «Проблемы санитарно-эпидемиологического благополучия населения Северо-Западного и других регионов Российской Федерации» (Санкт-Петербург, 1997) — «Проблемы теории и практики укрепления общественного и индивидуального здоровья в современных условиях» (Санкт-Петербург, 1999) — «Молодежь и медицинская наука на пороге XXI века» (Киров, 2001) — «Актуальные вопросы санитарной микробиологии» (Санкт-Петербург, 2003) — юбилейных научно-практических конференциях, посвященных: 60-летию Госсанэпидслужбы Республики Коми (Сыктывкар, 1997) — 100-летию со дня рождения Е.Ц.Андреевой-Галаниной (Санкт-Петербург, 1998) — памяти заслуженного деятеля науки Российской Федерации Г. В. Селюжицкого (Санкт-Петербург, 2002) — расширенном заседании гигиенических кафедр и проблемной комиссии «Гигиена и первичная профилактика заболеваний» СПбГМА им. И. И. Мечникова МЗ РФ (апрель 2003 г.).

Публикации. По материалам исследования опубликовано 13 печатных работ, в том числе 6 в центральной печати.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, описания методов и объема исследований, собственных исследований, изложенных в 3 главах, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографии и приложений. Работа изложена на 163 страницах машинописного текста, библиографический указатель включает 193 отечественных и 53 иностранных источников. Диссертация иллюстрирована 39 таблицами и 8 рисунками.

ВЫВОДЫ.

1. Система водоотведения в Санкт-Петербурге представлена преимущественно общесплавной канализацией. К недостаткам этой системы следует отнести большие объемы сточных вод, неравномерное распределение их по сезонам года, высокую нагрузку на очистные сооружения, значительное содержание токсичных компонентов, бактерийвирусов, яиц гельминтов, что требует более сложных инженерных решений для обеспечения? эколого-гигиенической безопасности персонала и населения.

2. На очистные сооружениях г. Санкт-Петербурга технологическая обработка сточных вод представлена блоками механической и биологической очистки. Обеззараживание очищенных сточных вод не предусмотрено. На Центральной станции аэрации реализованы элементы замкнутого водооборота и полного сжигания образующихся осадков. Основная масса осадков в Санкт-Петербурге вывозится и складируется на полигонах, что способствует загрязнению атмосферного воздуха, почвы и грунтовых вод.

3. Одной из наиболее сложных экологических проблем является проблема обработки и утилизации осадков городских сточных вод, которые содержат значительное количество патогенной микрофлоры, вирусов, яиц гельминтов, химических веществ 1 и 2 класса опасности, в том числе тяжелые металлы (Cr, Си, Со, Ni, Pb, Cd), что определяет высокую степень их эпидемической и токсикологической опасности и требует особых подходов к режиму и способам их утилизации.

4. На сооружениях водоотведения и водоочистки городских сточных вод в связи с особенностями технологического процесса формируются специфические условия труда со следующими ведущими факторами: охлаждающий микроклимат, интенсивный производственный шум, технологическая вибрация, значительные физические нагрузки, а также высокий уровень загрязнения воздушной среды и оборудования микроорганизмами, в том числе патогенными, и плесневыми грибами.

5. Бактериальная и плесневая контаминация атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны в цехах СБО колеблется от средней (в помещении насосной станции у илоуплотнителя) до очень высокой (в цехе обработки осадка у пресса). Преобладающими группами бактерий были Грам (+) палочки, споровые бактерии и Грам (+) кокки. Преобладающими родами плесневых, грибов являлись: Aspergillus, Penicillium, Mucor, Ruzopus, Cladosporium. Из воздуха рабочей зоны t в большинстве цехов и из атмосферноговоздуха на сооружениях СБО выделены сальмонеллы, в наибольшем количестве в цехе обработки осадка. Во всех производственных помещениях СБО установлена высокая бактериальная обсемененность технологического оборудования, присутствие в значительном количестве бактерий рода Salmonella, коли — фагов, что позволяет предполагать наличие энтеровирусов. Наибольшая микробная контаминация воздушной среды и поверхностей оборудования имеет место в цехах СБО. Вне производственных помещений интенсивная контаминация воздуха бактериальной микрофлорой, плесневыми грибами и бактериями рода Salmonella отмечена в зоне у осадконакопителей и у песколовок.

6. Подтверждена потенциальная опасность биологически очищенных сточных вод и осадков для персонала станций биологической очистки и населения. В экспериментальных условиях установлено кожно-раздражающее, кожно-резорбтивное, сенсибилизирующее, аллергенное и общетоксическое действие сточных вод и осадков. Более выраженным общетоксическим эффектом обладали биологически очищенные сточные воды после хлорирования, а кожно-резорбтивным и аллергенным — осадки.

7. К наиболее эффективным экологически безопасным методам обеззараживания как сточных вод, так и осадков, следует отнести радиационный метод. Показателями надежности обеззараживания очищенных сточных вод следует считать индекс ЛКП не более 1000 КОЕ/л при дозе гамма-облучения не более 0,3 Мрадиловых осадков — 1000 КОЕ/л при дозе 1 Мрад.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

Полученные в ходе выполнения работы новые данные по эколого-гигиенической характеристике системы водоотведения и водоочистки городских сточных вод необходимо использовать:

— центрам Госсанэпиднадзора при: осуществлении санитарно-эпидемиологического надзора за условиями трудаоценке вредных и опасных производственных фактороворганизации профилактических медицинских осмотровпрофессиональной гигиенической подготовке и аттестации персоналасанитарно-гигиенической оценке новых реагентов, оборудования, технологий, предполагаемых к использованию в системах очистки и обеззараживания сточных вод и осадковконтроле за эффективностью обработки сточных вод и осадков.

— Комитетом по экологии и ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» при планировании мероприятий по охране труда и окружающей среды.

— Учреждениям гигиенического профиля при подготовке гигиенистов и санитарных врачей.