Наукове обґрунтування гігієнічних основ екологічної безпеки при морегосподарській діяльності

6. Голубятников М. І. Епідеміологічні ризики забруднення моря баластними водами. Актуальні питання епіднагляду за особливо небезпечними iнфецiями, санітарна охорона території, біологічна безпека / М. І. Голубятников, И. И. Грінчук, І. П. Болдескул // Мат. наук.-практ. конференції [ «Актуальні питання епіднагляду за особливо небезпечними інфекціями, санітарна охорона території, біологічна безпека»], (м. Іллічівськ, 8-10 вересня 2009 р.). - Іллічівськ, 2009. - С. 184-186.

7. Голубятников Н. И. Санитарно-эпидемиологические особенности и меры территориальной безопасности международных транспортныї коридоров / Н. И. Голубятников, В. П., Сиденко, Г.И. Валявская, А. М. Войтенко // Журнал «Медицина транспорта». - №3 (21), 2010. - С. 55-61

РОЗДІЛ 7

НАУКОВЕ ОБГРУНТУВАННЯ ЗАХИСТУ ВІД ЗАБРУДНЕННЯ АКВАТОРІЙ ПОРТІВ, РЕКРЕАЦІЙНИХ ЗОН І РАЙОНІВ ВОДОКОРИСТУВАННЯ ПРИ СУДНОПЛАВСТВІ

У процесі забруднення Світового океану, поряд з промисловістю та сільським господарством, значний внесок робить морський транспорт у зв'язку з несанкціонованим скиданням різних категорій господарсько-побутових, лляльних, баластних вод, а також твердих і нафтових відходів при навмисному або випадковому скиданню з суден стічних вод [247-250].

Згідно з даними Регістру Ллойда, кількість морських суден з 31 тис. (в 1950р.), збільшилось до 92 тис.суден (2015р.) з загальною вантажовміскістю -900 млн. двт. Майже половину, з цієї кількості, складають танкера, серед яких найбільший танкер «Хело-Фолс» дедвейтом 535 тис.т. Щорічно світовий флот збільшується на 2%.

На морських суднах всіх видів та категорій нафто-газо-добувних платформах, рибодобуваючи суднах, плавзаводах з виробництва рибо продукції, формується три вида стічних вод - фекальні (фанові), господарсько-побутові, нафтовміщуючі. Суднові фанові води складаються з растворів мінеральних, органічних речовин, сумішей, коллоідів, які зв'язані з життєдіяльністю людини (екіпажу) на судні. Стічні води для миття складаються з жирів, мила, СПАР.

Нафтовмісткі суднові води розділяються на баластні (в танкерах при заповненні вантажних резервуарів морською водою), трюмні, води з машино-котельних відділень.

На рибодобуваючих суднах, плавзаводах кількість та склад стічних вод залежить від асортименту продукції, яка випускається, виду риби та технології обробки сировини.

Особливу санітарно-епідемічну та екологічну небезпеку для акваторій портів та прибережних зон становлять забруднені води з морських суден, які в кількості 14-15 тис. суднозаходів (щорічно) надходять до 28 портів країни, з екіпажем 100-120 тис. моряків. Скидання неочищених, чи неякісно очищенних стічних вод з суден, при стоянці на рейді, в порту, при русі вздовж узбережжя, може стати джерелом контамінування збудниками інфекційних та паразитарних хвороб природних вод внутрішніх водойм забруднення токсичними, хімічними елементами, СПАР, детергентами [246, 247].

За вимогами Міжнародної Конвенції з запобігання забруднення моря (МАРПОЛ-73/78), на морських суднах, які збудовані в 60-70 р. ХХ сторіччя, встановлені накопичувальні ємності для збору господарсько-побутових, стічних вод, сепаратори для очистки нафтовмістких вод. Але, перед судновласниками постало питання необхідності обладнання морських суден установками з очищення та знезараження стічних вод, утилізації суднових відходів. Конвенція визначила особливі райони, в яких повністю заборонено скидання будь-яких стчних вод та забруднень з суден. До цього району відноситься і Чорне море [248-252].

Вимоги Конвенції МАРПОЛ-73/78 та додатків до неї, передбачають установку на морські судна обладнання для: системи утилізації твердих відходів та рідких побутових відходів, збору та очистки нафтовмістких вод , розчинення хімічних реагентів, збору води, яка забрудненна маслом чи емульсованою трюмною водою. За Конвенцією - морське судно повинно бути абсолютно безпечним та автономним при водокористуванні морем.

Дослідженнями встановлено, на сучасних суднах застосовуються методи очистки нафтовмістких вод, вони здійснюються фільтруванням нафтопродуктів в гідроціклоні, в якому каплі нафти відокремлюються від води, з одночасним їх дробленням. Фільтрування здійснюється через корисні зернисті матеріали, в яких є адгезивні речовини та через волокнисті еластичні матеріали, які володіють сорбіційними речовинами значною нафтоемкістю. На морські судна виготовлюються також сепаратори, які здійснюють очистку лляльних вод за методом коалесцентної обробки.

7.1 Системи очищення і знезараження суднових стічних вод та оцінка ефективності їх роботи

Національними нормами встановлено, обов'язковість обладнання систем накопичення або очистки всіх видів суднових стічних вод, на суднах з екіпажем більше 10 осіб. Така норма діє і в міжнародному судноплавстві. Відповідно до ДСП 7.7.4.-057-2000, встановлено добову норму водокористування на морському судні, і категорії становить із розрахунку на 1 члена екіпажу - 150 літрів/сутки. При експлуатації, на кожному судні, утворюються стічні води (господарсько-побутові), які потребують очистки та знезараження перед скиданням в особливих районах судноплавства. Окрім цього, на кожному судні є необхідність накопичення та очищення нафтовмісних вод, які утворюються при експлуатації двигунів, механізмів, технологічного обладнання судна.

Гігієнічну ефективність роботи суднових компактних очисних установок з очистки та знезараження стічних вод, теоретично та практично аналізували за характером очищення та знезараження. Очисні системи біологічної дії засновані на відтворені та підтриманні умов для бактерій, які переробляють забруднені стічні води. Для цього використовуються аеробні бактерії, які потребляють кисень з аерованої води.

Процес біохімічного очищення стічних вод в компактній установці від органічних забруднень, основними компонентами яких є продукти протеолізу білків (амінокислоти, азотисті основи), об'єднаних загальною назвою органічних азотистих речовин, відбувається завдяки життєдіяльності певної біомаси мікроорганізмів активного мулу, який прискорює природні біологічні процеси в цих установках. Активний мул містить різні групи бактерій, найпростіші, коловертки, хробаки, плісняви ??й дріжджові гриби - тобто всі види мікроорганізмів, які знаходяться зазвичай у СВ. У природних умовах, ці мікроорганізми харчуються різними речовинами, що містяться у воді.

Поряд з вивченням характеру забруднення поверхневих вод, предметом досліджень були господарсько-побутові стічні води, які пройшли очищення та знезараження на різних компактних установках: «ЛК» (Польща), «Трайдент» (Великобританія), «Термобіомак» (Шотландія) і «Хаманн» (Німеччина), SBT (Soil Biotehnology, Японія), STB ( Sun Water Treatment, Японія), STF (Sewage Treatment Facility, Японія) та інші (табл.7.1).

Особливістю процесу, що відбувається в судновій компактній установці біохімічного очищення і знезараження СВ є те, що спеціальними прийомами в каналізаційній очисній споруді підтримується задана доза мікроорганізмів, які окислюють органічні забруднення стічної води за мінімально можливий час. Для підтримки життєдіяльності мікроорганізмів в компактну установку подається певна кількість кисню повітря для забезпечення аеробних умов процесу біохімічного очищення попередньо подріблених стічних вод.

Забруднення, що містяться в СВ, у вигляді розчинених і в колоїдному стані органічних речовин, затримуються на поверхні пластівців активного мулу, тобто відбувається процес біосорбції органічних речовин. Потім починається, власне, процес біохімічного окислення, який можна розділити на два етапи.

На першому етапі відбувається окислення органічних речовин стічної води, що легко окислюються, до вуглекислого газу і води, оскільки мікроби не мають спеціального органу травлення, тобто всі необхідні для їхнього життя речовини потрапляють в клітину шляхом осмотичного всмоктування через найдрібніші пори клітинної оболонки, а потім засвоюються. Для здійснення даного процесу, мікроби виділяють специфічні ферменти, які змінять поживні речовини до молекулярного стану, а також допомагають потім засвоїти їх. Поживна речовина, засвоєна клітиною, переробляється потім в речовину протоплазми клітини. У СВ органічні речовини перебувають у вигляді білків, жирів і вуглеводів, а також у вигляді продуктів їх обміну. Всі вони активно піддаються біохімічному розкладу. Виняток становлять жири, тому кількість жиру, що надходить з СВ для обробки до потрапляння на установку, за нашими даними, повинно бути регламентована.

На другому етапі, відбувається синтез речовини клітин активного мулу із залишків органічних речовин СВ, за рахунок звільнення енергії. На цьому етапі, нам вдалося провести спостереження за розмноженням мікроорганізмів активного мулу. Виявлено уповільнення процесу окислення органічних речовин, при нестачі активного мулу в установці. Мікроорганізми активного мулу, за нашими даними, перебували в «голодному стані» або в процесі мінералізації, за рахунок відмерлих мікроорганізмів і мінеральних речовин СВ. Одні мікроорганізми відмирали, інші в цей час починали свою життєдіяльність з надходженням в установку нових порцій неочищених стічних вод з житлових та виробничих приміщень морського судна. Цей момент є одним з недоліків систем біоочистки суднових господарсько-побутових стічних вод, так як на вихід очисної установки на нормативний режим роботи потрібно від 3 до 5 діб.

Фізико-хімічне очищення суднових стічних вод за рахунок хімічної коагуляції має переваги перед біохімічним, оскільки дозволяє видалити з стічної води органічні та їх хімічні речовини, які важко окислюються мікроорганізмами активного мулу. Це слід враховувати, тому що велика частина органічних забруднень СВ знаходиться в колоїдному стані і їх видалення з води становить найбільшу складність. Фізично, окремі частини утримуються на певній відстані одна від одної, внаслідок електростатичного відштовхування, що викликається позитивно зараженими іонами. Величина сил відштовхування, що розвивається зарядженим подвійним шаром іонів на поверхні частинок, як відомо, визначається електрокінетичним потенціалом (дзета потенціалом). При цьому, між частинками речовин виникають сили взаємодії (сили Ван-дер-Ваальса), що притягають частинки один до одного.

Безладний рух колоїдів (броунівський рух), що викликається «бомбардуванням» частинок молекулами води обумовлюють збільшення сил тяжіння.

Однак, в тих випадках, коли сили відштовхування перевершують сили тяжіння, колоїдна система залишається в дисперсному стані. Щоб змінити цей стан, необхідно зменшити товщину подвійного шару і знизити дзета - потенціал до деякого критичного значення, при якому колоїдна частка може утримуються ними (злипатися). Таке завдання вирішує хімічна коагуляція при обробці суднових стічних вод.

При цьому розрізняють різновид коагуляції: 1) концентровану і при якій втрата стійкості частинок пов'язана зі стисненням подвійного шару; 2) нейтралізовану, коли поряд зі стисненням подвійного шару зменшується дзета потенціал.

Коагулювання множинними іонами відбувається, як правило, за шляху нейтралізації, а одновалентними - шляхом концентрації. Отже, коагуляція дестабілізує дисперсні системи осадженням зважених у воді забруднень і сприяє з'єднанню та злипанню частинок. Для цього, в стічні води вводять коагулянти - це мінеральні солі алюмінію або заліза, чи їх суміші.

Характер впливу коагулянту на забруднення, що знаходяться в СВ (в спрощеному вигляді) можна представити в такий спосіб. При введенні в СВ тих чи інших мінеральних коагулянтів, відбувається їх гідроліз, з утворенням гідроксиду відповідного металу і кислоти, яка нейтралізується в СВ до двовуглекислої солі.

При цьому частинки, що мають позитивний заряд, легко адсорбуються на поверхні негативно зарядженої колоїдної частинки. Надалі відбувається коагуляція (злипання, зчеплення) дестабілізація частинок.

Для посилення процесу утворення пластівців, в останні роки, в практиці очищення СВ все ширше використовують синтетичні флокулянти, які належать до класу полімерів, тому на практиці їх називають полімерами. Механізм їх специфічної дії і процесу полягає в утворенні ними в одній або в декількох частинок в суспензії тривимірних структур, адсорбції макромолекулярних флокулянтів на кількох частинках, з утворенням між ними полімерних утворень.

Слід зазначити, що для очищення СВ в суднових установках найбільш поширеним є спосіб знезараження стічних вод хлоруванням. Теоретично при цьому хлор з'єднується з водою, утворює хлорнуватисту кислоту, яка в свою чергу дисоціює з утворенням гіпохлорит- іону, за реакцією:

Cl2+H2O>HCl+HOCl pH > 8 H+OCl-

<pH<7

при розчиненні у воді гіпохлоритів вивільняються іони гіпохлориту

Ca (OCl)2 + 2 Н2О > Ca(ОН)2 + 2 НClО,

НClО> Н+ + ClО-

хлор, знаходиться в вигляді хлорнуватистої кислоти та іона гіпохлориту.

Бактерицидна дія хлору є результатом хімічної реакції HOCl і структурою бактеріальної клітини, внаслідок чого паралізуються клітинні життєві процеси і бактерії гинуть завдяки хлорпоглинанню.

В 80-90 роках, ХХ сторіччя на більшості морських суден, застосовувались очисні установки: ЛК-30, Трайдент, Електролюкс, Термобіомак та інші. В 2000- 2010 роках розпочато випуск нових моделей «СуперТрайдент», Сайлбіотехнологія, STB, STC, SBT-40, ЛК-50, STR, Aerob-12.18, ISS-25 та інш.

Дослідження локальних очисних установок біохімічного принципу роботи проводились за двома етапами: сумісно з НДІ «Медицини транспорту» в період з 1990-2005 рр. та з Центральною санітарно-епідеміологічною станцією на водному транспорті в період з 2006 по 2015рр. (табл. 7.1, .7.2. 7.3.).

На першому етапі досліджено якість роботи очисних установок «Трайдент», «Хаманн», «ЛК», якими була обладнана більшість морських суден. З 2006 року, дослідження проведені на новітніх установках, якими були обладнані судна, що збудовані з 2006р: АЭRO-12, HL-Cont, SBH-25, SBT-super Trident, STP та інші, виробництва Корея, Німеччина, Японія, Китай. Принцип їх дії - біохімічні методи очистки за рахунок більш інтенсивної подачі кисню та кількості активного мулу.

За останнє десятиліття на сучасних суднах встановлюються вже не серійні моделі установок очистки суднових стоків, а індивідуальні, в залежності від країни суднобудівника. Здебільшого це Японія (установки ST-25, ST-8C), Китай (EVAS MBR, WCBJ 30, ST-3, BR-5500), Корея ( BioAerob-12, TF-40, JMC Aerob, ISS-N), Німеччина (DVZ-SKA, MSP-258, MSPI, HL-Cont, MOC-20, MSTP, MSDI). При проведенні досліджень якості роботи суднових установок з очистки стічних (господарсько-побутових) вод в 2014-2015 рр. на суднах закордонного плавання відібрано: п. Іллічівськ - 481 проба; п. Одеса - 736 проб. З них виявлені відхилення від національних та міжнародних нормативів - за завислими речовинами 5,1 % проб, за мікробіологічними показниками -49%.

Таблиця 7.1

Кількість досліджень якості роботи з УОЗСВ в 2015р

(суднах закордонного плавання порт Іллічівськ, Одеса)

AEROB-12 AEROB-18 AEROB-12N Корея

HL -CONT Німеччина

SBH-25 SBH-40 Японія

DVZ-SKA-20 Німеччина

ISS-25N ISS-35N Корея

MSP-1 MSP-2 MSP-25 MSTP-1B Німеччина

EVAC STP-40 EVAC STP-55 Японія

JOWA STP JOWA BIO STP (Sewage Treatment Plant) Корея

SBT (Soil Biotechnology) Японія

ST(Super Trident) Японія

STB (Sun Water Treatment : Products - STB & ETB) Китай

STC (WДRTSILД HAMWORTHY SMALL STC-13 SERIES) Японія

STP (sewage treatment plant) Японія

LK- 50 Польща

Всього досліджень

17

9

32

8

20

15

11

13

89

64

12

18

21

15

Зважені речовини нестандарт

>50 мг/л -1 проба

>50 мг/л -3 проби

>50 мг/л -1проба

>50 мг/л -1проба

>50 мг/л - 5 проб

>50 мг/л - 2 проби

>50 мг/л - 8 проб

БСК 5 Нестандарт

>50 мг/л -1проба

>50 мг/л -1проба

>50 мг/л -3проб

>50 мг/л- 6проби

>50 мг/л - 2 проби

>50 мг/л - 3 проби

Залишковий хлор Нестандарт

>5 мг/л - 1проба

>5 мг/л - 1проба

>5 мг/л -3проби

>5 мг/л -1проба

>5 мг/л -1проба

>5 мг/л - 3 проби

>5 мг/л -5проба

>5 мг/л -1проба

>5 мг/л - 2 проби

Колі-індекс Нестандарт

>238000 9 проб

>238000 2 проби

>238000 15 проб

>238000 2 проби

>238000 9 проб

>238000 5 проб

>238000 4проби

>238000 6 проб

>238000 38 проби

>238000 32 проби

>238000 3 проба

>238000 5проби

>238000 7 проби

>238000 4 проби

Таблиця 7.2

Результати дослідження стічної води після очистки з суднових очисних установок (порт Одеса, Іллічівськ, Южний)

рік	Всього досліджено суден	Відповідає нормі	Не відповідає нормі
		Колі-індекс 2300 (норма)	%	Колі-індекс <900	Всього	Всього	Колі-індекс 23800	Колі-індекс 23000	Колі-індекс 23800	%
2006	1621	12	59	945	957	664	71	182	411	41
2007	1404	9	57,7	801	810	594	63	145	386	42,3
2008	1112	14	61,2	667	681	453	56	123	274	38,8
2009	1247	11	60,6	745	756	508	68	139	301	39,4
2010	1211	8	63,1	757	765	491	52	126	313	36,9
2011	1400	12	58,4	806	818	594	64	133	397	41,6
2012	1224	6	60,8	739	745	479	58	116	305	39,2
2013	949	11	64,7	603	614	335	37	146	152	35,3
2014	1102	10	61,5	668	678	424	52	161	211	38,5
2015	1023	8	58,3	588	596	427	139	172	116	41,7

За результатами великої кількості наших досліджень на суднах закордонного плавання (табл.7.2.) встановлена висока якість очистки стічних вод за хімічними показниками (завислі речовини, БСК5), при достатньо великому відсотку нестандартних проб за бактеріологічними показниками - до 50-62%.

Представлені в табл. 7.3 дані свідчать про те, що стоки з установок типу «ЛК» містили в середньому завислих речовин 589 мг/дм3 і органічних домішок 195,1 мг/дм3 по БСК5; з установок «Трайдент» - відповідно 308,6 і 479, 8 мг/дм3; стічні води з установки «Хаманн» містили 240 мг/дм3 механічних і 144,8 мг/дм3 органічних домішок. Таким чином, хімічні показники забруднення суднових стічних вод до їх очищення коливалися в широких межах за рахунок нерівномірного добового навантаження на установки та якістю їх роботи. При цьому колі-індекс і мікробне число свідчать про високий вміст мікроорганізмів в неочищених суднових стоках, при недостатньому процесі знезараження.

Таблиця 7.3

Санітарно-гігієнічна характеристика очищених суднових стічних вод

Показники	Судові установки
	«ЛК»	«Трайдент»	«Термо-биомак»	«Хаманн»	SBT (Soil biotechnolog)
	(n=12)	(n=11)	(n=1)	(n=6)	(n=103)
Завислі речовини, мг/дм3 Окислюваність, мг О2/ дм3 БСК5, мг/дм3 Колі-індекс Мікробне число	589___ 153-2200 144,3___ 44,5-252 195,1____ 73,8-392 14,3x105___ 4х104-12х106 3,6х103____ 3,1х105-7,2х103	308,6___ 124,3-670 219,2___ 46,2-536 479,8____ 91-1208,5 10,2x105___ 7х104-5х106 5,4х105____ 2,1х103-12,6х105	570 118 142 22х105 3х105	240___ 108-342 83,3___ 67,2-115,5 144,8____ 128,8-147,8 19,5x105___ 4х105-8х106 2х103____ 14х103-8х106	110,1 23,1X105 4 X105-6 X106

Примітка: n - кількість проб; в чисельнику - середні показники;в знаменнику - межі коливан

У 27 з 29 проб неочищених стічних вод виділені представники умовно-патогенних ентеробактерій: сальмонели (арізона, цітобактер), клебсієли; (пектобактерії, гафнія, серрація), а також ентерококи, стафілококи і клостридії. У стічних водах з установок типу «ЛК» умовно-патогенні мікроорганізми виділені в 90,9 ± 9% випадків, типів «Термобіомак» і «Хаманн» - у 100 ± 1,6% випадків.

Наведені результати санітарно-хімічного та санітарно-мікробіологічного аналізу неочищених суднових стічних вод ставлять їх у категорію стічних вод, до очищення та знезараження яких повинні пред'являтися високі санітарно-гігієнічні вимоги.

Для виявлення ступеня якості та знезараження, були вивчені суднові установки стічних вод, які були встановлені на морських суднах різних типів. Всі суднові очисні локальні установки проводять очистку стоків за трьома методами: механічний, біохімічний та фізико-хімічний. В світовому судноплавстві найбільшу популярність (80% флоту) отримали очисні системи, які діють за біологічном та хімічном методом, з наступних причин - висока якість очистки, мінімальне технічне обслуговування, повна автоматизація.

Основна вимога для установок - очистка стічних вод до міжнародного нормативу: 1000 колі-форм на 100мл., завислі речовини не більше 50 мг/л, наявність дезінфектанту у вихідній воді до 5 мг/л, швидкість очистки та знезараження , наявність енергозбереження при повній автоматизації роботи. Застосування вакуумніх систем каналізування, в комплексі з роботою установок, які працюють за біохімічним принципом, приводять до економії води на судні, яке знаходиться в автономному режимі плавання. Але ці системи чутливі до складу стоків вмісту жиру, солі, масел, СПАР. У разі зупинки біоустановки (з різних причин) наступає загибель активного мулу, що в наступному приводить до виводу установки з експлуатаційного режиму на 4-5 діб.

Використання суднових установок очищення та знезараження стічних вод відіграло позитивну роль у реалізації вимог Конвенції МАРПОЛ -73/78, Правил Морського Регістру і Державних санітарних правил і норм (ДСП 7.7.4.-057-2000). У той же час дослідженнями встановлено, що питання якості очищення та знезараження стічних вод досі залишаються актуальними.

В порівнянні з дослідженнями інших авторів [134], отримані нами результати свідчать про достатню якість очистки суднових стічних вод за санітарно-хімічними показниками, при значному відсотку відхилень за мікробіологічними показниками (колі-індекс) - до 42%.

Рис.7.1 Показники невідповідності нормативним вимогам якості очищення суднових стічних вод, за бактеріологічними та хімічними критеріями

Таблиця 7.4

Ефективність очищення і знезараження (в %) суднових стічних вод в досліджуваних суднових установках

Суднова установка	Число проб	Завислі речовини, мг/дм3	БСК5, мг/дм3	Залишковий активний хлор, мг/дм3	Колі-індекс, мд/ дм3
		До 50	Понад 50	До 50	Понад 50	До 5	Понад 5	До 1000	Понад 1000
«ЛК» «Трайдент» «Термобиомак» «Хаманн»	33 16 9 5	12 6 - -	88 94 100 100	36 13 - -	64 87 100 100	9 94 100 100	91 6 - -	12 - - 20	88 100 100 80

Нормативна кількість залишкового активного хлору (до 5 мг/дмі) встановлено в стічних водах, які знезаражені на установках «Хаманн», «Термобіомак» і «СуперТрайдент»; Стічні води, що пройшли обробку на установці «ЛК», в 91% випадків містили залишковий активний хлор в дозах, що перевищують рекомендовані, що можна віднести до навмисного збільшення подачі дезінфектанту при прибуття в порт, в якому можливий контроль якості роботи установки (табл.7.4).

Для повноти виявлення знезаражуючого ефекту в очищених пробах стічних вод визначали умовно-патогенні ентеробактерії. У 29 (53,5 ± 2,3%) з 54 проб стічних вод, що скидаються за борт, містилися сальмонели, клебсієли, ентерококи, стафілококи і клостридії. Останнє свідчить про незадовільне знезараження суднових стічних вод на вивчених типах установок.

З метою всебічної санітарно-гігієнічної оцінки ефективності роботи суднових станцій очищення та знезараження проводили санітарно-вірусологічне вивчення суднових стічних вод. Вивчено 34 проби стічних вод як до, так і після очищення та знезараження (табл.7.5). При концентрації ентеровірусів із проб стічних вод на бентоніт отримано 68 елюатів, які досліджені на перенесених клітинах RН і Нер-2 з наступною ідентифікацією в реакції нейтралізації (РН). Результати порівняльних випробувань на суднових установках ЛК - 50 (Польща) показали підвищену ефективність очищення стічних вод по ВВ, БСК5, азоту амонію при оптимальному вологопоглинанні сілікогелю - 1,0-1,1 кг/м3 (табл.7.6).

Таблиця 7.5

Оцінка роботи суднових установок за санітарно-вірусологічними показниками

Суднова установка	Загальне число елюатів	Число елюатів з вірусом	Вірус
		До очищення	Після очищення
«ЛК»	18	2(11 ±0,1%)	0	Аденовірус Коксаки В-3
«Термобиомак»	10	1(10±0,2%)	1(10±0,2%)	Коксаки, В-3, поліовірус I типу
«Трайдент»	36	2(6±0,07%)	2(б±0,07%)	Коксаки В-3
«Хаманн»	4	0	0	-

У результаті виділено 8 (12%) різних вірусів, серед яких переважали Коксакі В-3 (6 штамів); ізольовані також поліовірус I типу та аденовірус. Три штами ентеровірусів виділені з суднових стічних вод до їх очищення, п'ять - після очищення та знезараження на установках «ЛК», «Термобіомак» «Трайдент». Стічні води з установки «Трайдент» на одному із суден містили ентеровірус Коксакі В-3 як до, так і після очищення та знезараження.

В системі експерименті досліджень, для прискорення процесу очищення суднових стічних вод в аеротенку суднових установок, була встановлена система активно діючих препаратів «НМС» і сілікогель. В результаті експерименту встановлено, що біоплівка на поверхні зерен вологопоглиначів розвивається протягом 12-15 годин.

Таким чином, з суднових стічних вод, що пройшли очищення та знезараження на установках «ЛК», «Термобіомак» і «Трайдент», виявлені ентеровіруси в 11±0,1, 10±0,17 і 6±0,07% проб відповідно. Ці дані є свідченням наявності епідеміологічного ризику від складання стічно-фанових очищених вод з суднен закордонного плавання.

Відносно ентеровірусів встановлений допустимий індекс у рекреаційних водах на рівні 100 БУО/дмі. У той же час, відсутні матеріали про порівняльне вивчення динаміки стійкості сальмонел і ентерофагів у морській і прісній воді.

Таблица 7.6

Порівняльна характеристика ефективності очищення суднових стічних вод вод сумішшю «НМС» і сілікогеля

Показник мг/дм3	Вхідні стоки мг/дм3	Ефективність очищення
		«НМС»	«НМС» і сілікогель
а)скл. Силікогеля 0,7-0,9 кг/м3
Завислі речовини	380-420	36-54	25-48
БСК 5	314-450	28-37	20-35
Азот амонію	42-46	8-10	7-10
б)скл. Силікогеля 1,2-1,5 кг/м3
Завислі речовини	380-420	36-54	11-18
БСК5	310-450	28-37	12-24
Азот амонію	42-46	8-10	2-3
в)скл. Силікогеля 1,0-1,1 кг/м3
Завислі речовини	380-420	36-54	12-23
БСК 5	310-450	28-37	11-24
Азот амонію	42-46	8-10	2-3

Розроблена система профілактичних заходів та лабораторного контролю сприяє профілактиці інфекційної захворюваності серед населення, збереженню санітарно- епідемічними та екологічної рівноваги та оптимізації умов функціонування рекреаційних зон для населенн. Наведені дані висвітлюють сучасні сторони взаємодії морського середовища і суднових стічних вод, мікробного та хімічного забруднення, дозволяють з гігієнічних позицій намітити перспективи для подальшого дослідження недостатньо вивчених сторін негативного антропогенного впливу на прибережні води морських акваторій Чорного моря.

Відомості про контамінування суднових стічних вод - свідоцтво епідемічного неблагополуччя, оскільки забруднені стічні води, що надходять з плавзасобів та промислових підприємств водного транспорту у морські води, нерідко контаміновані бактеріями і вірусами, можуть інфікувати населення безпосередньо при водокористуванні, або опосередковано через морські організми. Останнє вимагає здійснення поточного санітарного нагляду за експлуатацією суднових станцій очищення стічних вод, вдосконалення умов і режиму їх роботи, формує необхідність концентрації зусиль гігієністів, екологів і технологів, служб експлуатації портів, судно будівельників, для вирішення завдань по створенню нових вітчизняних природоохоронних систем для флоту.

7.2 Гігієнічна регламентація технологічних схем при розробці нових пристроїв природоохоронних модулів захисту моря від забруднення

При гігієнічній регламентації сучасних природоохоронних систем використовували фізичний та хімічний принципи із застосуванням озону як безреагентного способу знезараження.

* Очищення і озонування суднової стічно-фанової води (модельний експеримент).

Дослідження проводили за трьома схемами обробки води:

1. фільтрація - озонування;

2. механічне відстоювання - озонування;

3. коагулювання - озонування.

При порівняльному озонуванні стічної води за трьома зазначеними схемами ефективність кожної з них оцінювали за наступними параметрами: БСК5 завислі речовини, колі-індекс, рН, СПАР, кількість залишкового озону у воді. Режим озонування: обсяг оброблюваної води - 1 дм3, тиск озоно-кисневої суміші - 0,2 Мпа, час озонування - 2 хв., температура води - 20°С.

Дані дослідження проводилися тричі, їх результати подано нижче (табл. 7.7).

Отримані дані узгоджуються з наявними в літературі даними про прискорення мимовільного розкладання озону при підвищенні температури води [253,254]. За результатами проведених досліджень визначені такі гігієнічні регламентовані умови озонування в модельній системі: тиск озоно-кисневої суміші - 0,2 МПа; час озонування - 2 хв.;температура стічної води - 200С.

Таблиця 7.7

Результати порівняльного озонування стічно-фанової води (СФВ) після попередньої обробки за трьома схемами

№ з/п	Схема обробки води	Усереднені дані
		рН	Завислі речовини, мг/дм3	Колі- індекс мг/дм3	БСК5, мгО2/дм3	СПАР, мг/дм3	Залишковий озон, мг/дм3
1.	Неочищена СФВ	7,3	120	1,2х105	164,0	-	-
2.	Фільтрація через активоване вугілля; Фільтрація-озонування	6,85 8,05	6,2 0	1,2x104 2,9x102	30,4 28,6	2,4 2,0	- 0,7
3.	Механічне відстоювання; Відстоювання-озонування	7,2 7,9	10,4 0	5,8х105 3,2x103	80,2 30,8	6,6 3,4	- 2,2
4.	Коагулювання оксихлоридом алюмінію; Коагулювання-озонування	6,57 7,83	6,3 0	9x103 0	32,0 12,8	5,4 3,1	- 2,5

При зазначеному режимі кількість залишкового озону у воді становило 2,0 - 2,5 мг/дмі. Досягнутий високий ефект знезараження стічних вод (значення колі-індексу - не більше 10 мг/дмі). При цьому кількість залишкового озону при температурі 20?С становить 2,0-2,5 мг/дмі. У дослідах біотестування на інфузоріях Tetrachymena pyriformis залишковий озон не чинить на них токсичного впливу.

Технологічна схема «коагулювання-озонування» рекомендована до застосування в установках фізико-хімічного принципу дії при відповідній конструкторській модифікації розробки нових природоохоронних систем. Дані, отримані на модельній установці, підтверджені реальними системами та обсягами суднових і берегових стічних вод (модифіковані компактні системи очищення функціонують на морських суднах і в ряді лікувально-профілактичних закладах Одеси).

Створення нами гігієнічно - регламентованої нової екологічно «чистої» технологічної схеми - блоків обробки суднових стічних вод - ґрунтувалося на експериментальному вивченні процесів очищення та знезараження стічних вод у стендових умовах. При вивченні 113 проб стічної води проведено 1469 санітарно-гігієнічних досліджень за мікробіологічними та хімічними показниками (проби неочищених суднових стічних вод, стічніх води після механічної очистки, фільтрації, морська вода, що використовувалась для їхнього розведення, різні режими температурного впливу вихлопних газів) (табл..7.8, 7.9, 7.10).

Таблиця 7.8

Вивчення впливу газоповітряної суміші на процес очищення і знезараження суднових стічних вод (усереднені дані)

I варіант

Етапи переробки стічних вод	К-сть дослідже-них проб	Показники очищення і знезараження стокових вод
		ВВ, мг/дм3	БСК5 мг/дм3	рН	Специфічні забруднювачі (мг/дм3)	колі- індекс, КУО/дм3	Загальна забрудненість	пара- зити
					формальдегід	сульфіти,	нітрати,	бензпі-рен,	загальна форма СО2	Cd,
Неочи- щені стічні води	8	155	100	7,0	0	0	6,2	1125,6	5	2*103	1,5*106 16	+	0
Шлам	3	-	-	7,5	-	-	-	-	-	-	1*108 6	+	0
Стічні води після фільтра- ції I	4	38	70,5	7,5	0,02	0	4,9	9,48	5	9*10-4	1,7*105 8	+	0
Стічні води після фільтра- ції II	18	28	68,3	7,5	0,015	0	3,4	6,68	5	4,5*10-4	1,0*104 16	+	0

Умови процесу: I = 41-42°С, час подачі вихлопних газів - 30 хв.

Умовні позначення: «0» - відсутність забруднюючої речовини в аналізованій пробі,

«+» - суцільний ріст мікроорганізмів

чисельник - усереднені дані

знаменник - число досліджень при аналізі проби

Таблиця 7.9

Вивчення впливу газо-паро-повітряної суміші на технологічний процес очищення і знезараження стічних вод (усереднені дані)

II варіант

знаменник - число досліджень при аналізі проби	К-ть водних зразків	Показники очищення і знезараження стічних вод
		ВВ, мг/дм3	БСК5 мг/дм3	рН	специфічні забруднювачі (мг/дм3)	колі- індекс, КУО/дм3	Загальна забрудненість	пара- зити
					форма льдегід	сульфіти,	нітрати,	бензпи рен	Заг форма СО2,	Cd,
Неочи- щені стічні води	8	385	145	8,0	0	0	6,2	1125,6	5	2,7*10-3	1,5*107 16	+	0
Шлам	5	400	-	6,8	-	0	-	-	-	0,8* 10-4	8*103 10	0	0
Стічні води після осідання	15	63,5	71,8	6,8	0,03	0	4,0	9,47	5	1,8*10-4	2*103 10	0	0
Стічні води після фільтр ації I	15	31,5	42,5	6,8	0,025	0	3,4	9,47	5	1,8* 10-4	0 15	0	0
Стічні води після фільтр ації II	15	0	21,0	7,0	0,025	0	2,8	6,68	5	0,6*10-4	0 15	0	0

Умови процесу: температура - 65°С, час подачі пари - 3-4 хв., вихлопних газів - 15 хв.

Таблиця 7.10

Вивчення впливу газо-пароповітряної суміші на технологічний процес очищення і знезараження стічних вод з застосування морської води (усереднені дані)

III варіант

Етапи обробки стічних вод	К-сть вод них зразків	Показники очищення і знезараження стічних вод
		ВВ, мг/дм3	БПК5 мг/дм3	рН		специфічні забруднювачі (мг/дм3)	колі- індекс	забрудненість	паразити
						форма льде гід мг/дм3	сульфиіти, мг/дм3	нітрати, мг/дм3	бензпи рен мг/дм3	загальна форма СО2, мг/дм3	Cd, мг/дм3
Неочищені стічні води	8	374	144	8,0	0,24	0	0	5,9	1125,6	5	2,7*10-3	2*107 16	+	0
Cтічні води після механічної очистки	4	64,3	70	7,0	4,08	0,03	0	5,2	9,47	5	1,8*10-4	3,2*103 10	+	0
Cтічні води після фільтрації I	4	30,5	41,3	7,0	4,0	0,025	0	5,0	9,47	5	1,8*10-4	0 8	0	0
Cтічні води після фільтраціїII	5	0	19,4	7,0	3,85	0,025	0	4,9	6,68	5	0,6*10-4	0 10	0	0
Морська вода, використовувана для розведення стічних вод	3	0	-	7,0	11,8	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Умови процесу: температура - 65 ° С, час подачі - 3-4 хв., вихлопних газів - 15 хв., склад досліджуваної проби:

Ѕ стічних вод і Ѕ морської води

Рис. 7.2 Принципова схема паро-газо-повітряної системи суднової /ГПВС-С/

Для здешевлення переробки стічних вод і твердих відходів на всіх етапах технологічного процесу, спрощення пристрою і підвищення якості очищення та знезараження стічних вод, на основі використання вторинної сировини та енергоресурсів, нами розроблена комплексна система очистки стоків на морських суднах. Ця мета досягається тим, що подача перероблених вихлопних газів суднової енергетичної установки (СЕУ), або головного суднового двигуна (ГСД) здійснюється спільно з надходженням парів утилізаційного (резервного) котла. Для здійснення цього способу, створено пристрій очищення та знезараження стічних вод, що містить ємність безреагентної обробки стічних вод за допомогою накопичених газів і пару, двох відстійних ємностей і двох фільтрів - грубої і тонкої очистки (рис. 7.2).

7.3. Гігієнічна та виробничо-економічна ефективність суднових систем водовідведення, заснованих на підвищенні технологічного очищення та знезараження стічних вод

Узагальнення результатів проведених досліджень на основі перерахованих параметрів оцінки ефективності очищення суднових стічних вод показало, що усунення більшості недоліків, характерних для обстежених імпортних і вітчизняних систем очищення, призвело не тільки до оптимізації санітарних показників, але і до підвищення техніко-економічних параметрів суднових очисних установок (табл. 7.11). Реалізація системи розроблених заходів щодо посилення санітарно-гігієнічного контролю за еффективністю роботи суднових станцій очищення і знезараження повинна сприяти запобіганню забруднення моря з суден.

Таблиця 7.11

Параметри і розрахунок ефективності роботи установки з біологічного очищення та знезараження суднових стічних вод.

Параметр	Позначення параметра	Розмірність	Формула розрахунку
Нагрузка на активний мул	а	БСК5/доб	А= а х Qср. S х п (рекомендовано 0,1-0,3)
Обсяг стічної води, що надходить в установку протягом доби (середньодобовий приплив)	Qср.	м3/доб	Вимірюванням
Концентрація забруднень по БСК5	La	м3	Для змішаного стоку пасажирського судна La=300г/м3
обсяг аеротанка	W	смі/дм3	Вимірюванням або з паспорта
Концентрація мулу в аеротанку	S	смі/дм3	Вимірюванням
муловий індекс	I	см3/ дм3	I=Vo S (норма 50-80 см3/г)
Об'ємний вміст активного мулу (обсяг осаду в мірному циліндрі)	Vo	г/см3	Вимірюванням
Приріст активного ила	П	г/м3	П = 0,8
Концентрація забруднень по завислих речовинах	Ввзв.		Зависл. +0,3, А для змішаного пасажирського судна Взав.=250г/дмі
Швидкість підйому води в відстійнику	V	мм/с	V= _______h____ 3:6хT0макс. (рекомендується швидкість 0,15-0,20 мм/с)
розчинений кисень	PK	мгО2/ дм3	Виміром (рекомендується значення більше 2)

Застосована нами математична модель формується з урахуванням цільової функції - мінімуму витрат. В якості критерію оптимізації застосований інтегральний показник якості експлуатації станцій очищення та знезараження стічних вод за санітарно-гігієнічним показниками:

I(t)= Суст.+Дзатр.+Сприм.+К(t) руб/м3,

Мпр.хТхКоч. (7.2.)

де I(t) - інтегральний показник якості роботи установки;

Суст. - вартість установки, в грн.;

Дзатр. - додаткові витрати очисної установки, що включають в себе вартість вантажно-розвантажувальних робіт, перевезення, монтажу, пуску і наладки, в грн.;

Сприміщ. - вартість приміщення для монтажу установки, в грн..;

K(t) - величина, залежна від тривалості експлуатации установки.

K(t)=З0t1 + Зpt2 + PNt3 + Cтопл.t3, в pyб., (7.3.)

деЗо - заробітна плата обслуговуючого персоналу, в грн./рік;

t1 - час, необхідний на обслуговування установки протягом терміну експлуатації, на рік;

Зр - заробітна плата ремонтного персоналу, в грн./рік;

t2 - час, необхідний для ремонту установки протягом терміну експлуатації, на рік;

Р - вартість реагенту, в грн./дмі;

N - потреба в реагенті протягом року, в дмі · кг-1 /рік;

T3 - термін експлуатації установки;

Стопл. - вартість палива (енергії) для роботи установки, в грн.;

Мпр. - наведена продуктивність установки:

Mпp. = Mпacп. Х Kt, м3/ПОД., (7.4.)

де Мпасп. - паспортна продуктивність установки, в мі/добу .;

К - коефіцієнт, що враховує перевантаження (недовантаження) установки протягом року (К = 0,98--1,2);

t -- можливий час експлуатації установки, років;

Т -- гарантійний термін роботи установки років;

Коч. -- санітарно-гігієнічний показник якості очищення суднових стоків:

Коч. = I+ _?n_ • Кнорм. - Кдійсн. • I ,

I=I • Кнорм. • i (7.5.)

где Кнорм. -- допустима (паспортна) концентрація 1-го забруднювача на виході з установки;

Кдійсн. -- дійсна концентрація i-го забруднювача на виході з установки;

п -- кількість забруднювачів.

Математичний метод обгрунтування економічної ефективності оснащення суден установками для очищення і знезараження стічних вод, на наш погляд, дозволяє визначити найбільш оптимальний варіант суднового санітарного обладнання. У табл. 7.12 показано, що установка «ЕОС-15» в 6,1 рази ефективніше установки «ЛК».

Таблиця 7.12

Інтегральні показники ефективності роботи окремих суднових установок (порівняльний аспект)

Показник	Установка типу «ЛК»	Установка типу «ЕОС-15»
продуктивність, м3/сут	3,25	15,0
Габарити, мм	1200	1800
споживана потужність, кВт	5	5
Вартість, грн..	17500	18000
Додаткові затрати, грн.	10728	5948
експлуатаційні затрати, грн.	2929	2495
наведені затрати, грн.	42873	36433
Інтегральний показник якості, грн./м3	17,1	2,8
Вихідні параметри очищених вод	Завислі речовини - 50мг/ дм3 БСК5 -- 50 мг/ дм3 Колі-індекс -- 250/100 КУО/дм3	Завислі речовини - 50 мг/ дм3 БСК5 -- 50 мг/ дм3 Колі-індекс -- 250/100 КУО/дм3

При дослідженні доведено, що очисна установка ЄОС-15, яка працює за електро-хімічним методом, від інших відрізняється тим, що очистка стоків починається відразу при її включені. Вона не чутлива до перепаду температури СВ. Установка здійснює електро-хімічну обробку за допомогою сили току, який приходить між електродами в блоках коагуляції та флотації.

Модель інтегральних показників ефективності роботи можна застосовувати як для існуючих імпортних, так і дослідно-виробничих вітчизняних зразків суднових установок очищення стічних вод.

Резюме. На підставі проведених досліджень рекомендовані сучасні природоохоронні схеми- технології, які обладають більш ефективними результатами гігієнічної та епідеміологічної безпеки :

- «Коагулювання - озонування», після проведення натурних випробувань може бути рекомендована до застосування на суднових установках фізико-хімічного принципу дії, а також при створенні нових природоохоронних систем;

- нейтралізація стічно-фанових вод паро-газо-повітряною сумішшю на морських суднах;

- система знезараження озоном водяного ізольованого баласту на морських суднах;

- комплекс переробки органічних відходів методом біоконверсії і вермікомпостування.

Оцінено навколишнє середовище морегосподарського комплексу за допомогою математичного моделювання:

- прогнозу впливу інфраструктур водного транспорту на морську екосистему;

 - реагентної обробки суднових стічно-фанових вод коагулянтами з відходів титанового промислового виробництва;

- виробничо-економічної ефективності суднових систем водопостачання, заснованої на підвищенні технології очищення та знезараження стічних вод.

Отримані нововведення слід рекомендувати до впровадження в інфраструктури водного транспорту, а також інформаційну систему моніторингової оцінки санітарно-епідеміологічного статусу портів заходу, базування і ремонту суден, що здійснюють міжнародні пасажиро-транспортні зв'язки.

Матеріали даного розділу відображені в наступних публікаціях

1. Сиденко В. П. Математическое моделирование инфраструктур транспортных средств в проблеме санэпиднадзора на флоте / В. П. Сиденко, Н. И. Голубятников, А. М Войтенко., Е. А. Соленый // Міжнародний медико-філософський журнал «Інтегративна антропологія». - 2010. - № 2(16). - С. 47-51.

2. Голубятников М. І. Розробка математичної моделі напруженості епідемічного процесу трансмісивних інфекцій на територіях, суміжних з портами міжнародного судноплавства Північно-Українського регіону / М. І. Голубятников, В. П. Сіденко, А. М. Войтенко // Вісник морської медицини. - 2011. - № 1. - С. 3-9.

3. Голубятников М. І. Санитарно-экологическое обоснование использования озона в природоохранной технологии на водном транспорте / Н. И. Голубятников, В. П. Сиденко, И. И. Гринчук, Е. А. Соленый // Матер. науч.-практ. конференц. ( Донецк, 2009). - Донецк, 2009. - С. 229-230.

4. Голубятников Н. И. Новый эколого-гигиенический принцип биологической нейтрализации сточно-фановых вод на морских судах./ Н. И. Голубятников, В. П. Сиденко, А. М. Войтенко, З. М. Аттарова // Журнал «Вісник морської медицини». - 2010. - № 2. - С. 53-59.

5. Голубятников М. І. Актуальні аспекти санітарної охорони морського середовища від забруднення / М. І. Голубятников // Матер. науч.-практ. конфер. (м. Миколаїв, травень 2011). - Миколаїв, 2011. - С. 17-19.

6. Голубятников М. І. Вплив озонування на біоценоз обростання днища суден в проблемі захисту морських рекреаційних зон / М. І.Голубятников, В. П. Сіденко, А. М. Войтенко, Е. А. Сольоний - Одеса: ОЦНТИ, 2011. - С. 11-14.

7. Голубятников М. І. Гигиеническая регламентация технологий обработки судовых сточных вод с применением комплекса физических средств их очистки и обезвреживания / Н. И. Голубятников- Одесса: ОЦНТИ, 2011. - С. 9-11.

8. Голубятников М. І. Биоутилизация органических отходов: пути решения проблемы экологии причерноморских городов и территорий / Н. И. Голубятников, В. П. Сиденко, А. М. Войтенко, Е. А. Соленый, З. М. Аттарова // Матер. науч.-практ. конф. (АРК Ялта, 2009г.). - Ялта: НПЦ «Экология-наука-техника», 2009. - С. 34-35.

9. Голубятников М. І. Санитарная охрана акваторий морских и речных портов Украины // Екологія міст та рекреаційних зон / Н. И. Голубятников, Л. П. Карпенко // Всеукраїнська наукова-практична конференція (м. Одеса, 4-5 червня 2009 р.). - Одеса, 2009. - С. 67-71.

10. Голубятников Н.И. Особенности санитарной охраны территории Украины, влияющей на общественное здравоохранение в современных условиях / Н. И. Голубятников, И. П. Болдескул // Вестник морской медицины. - 2008. - № 2 (40). - С. 16-23.

11. Голубятников М. І. Государственный санитарно-эпидемиологический надзор на водном транспорте / Н. И. Голубятников // Матер. междунар. научно-практ. конф. (Ильичевск, 11-13 сентября 2002). - Одесса: УКРМОРМЕДИНФОРМ, 2003. - С. 31-34.

12. ГолубятниковН. И. Гигиенические аспекты реализации проекта «Экспорт» /Н. И. Голубятников // Экологические проблемы Черного моря. - 2001. - С. 76-78.

13. ГолубятниковН. И. Эколого-гигиенические принципы очистки вод, содержащих нефтепродукты в проблеме защиты водоемов / Н. И. Голубятников, В. П. Сиденко, А. М. Войтенко, Е. А. Соленый // Сб. «Актуальні питання гігієни та екологічної безпеки України» - Марзеевські читання. - 2009. - С. 87-88.

14. Голубятников Н. И. Токсичные отходы и химическая безопасность морских портов / Н. И. Голубятников, Л. М. Шафран // Утилизация отходов, организация и контроль полигонов. - Одесса: ОЦНТИ, 1999. - С. 215-219.

15. Chemical safety problem and the dangerous goods loading-unloading process in seaport development of the ecoport project strategy / Golubiatnikov N., Belobrov E., Mahyvitsky V. // Secotox World Congress and 6-th European Conference on Ecotox. and Envir. safety (Krakov - Poland, 2001). - Krakov, 2001. - p. 309.

16. Голубятников Н. И. Гигиеническая регламентация технологии обработки судовых сточных вод с применением комплекса физических средств их очистки и обезвреживания / Н. И. Голубятников, В. П. Сиденко, А. М. Войтенко // Научный вестник. - 2011. - С. 5-8.

17. Голубятников Н. И., Сиденко В. П., Войтенко А. М. Устройство для отделения жидкой фракции («Укрпатент», № 57705 от 10.03.2011)

18. Голубятников Н. И. Волно-энергетический модуль для защиты рекреационных зон («Укрпатент» от 22.03.2011), 7с.

19. Голубятников Н.И. Устройство для обеззараживания судовых балластных вод энергией электромагнитного поля («Укрпатент», 2011), 3с.

20. Голубятников Н. И. Научное обоснование мер санитарно- эпидемической безопасности территорий международного судоходства / Голубятников Н. И. // «Профилактическая медицина». Институт эпидемиологии и инфекционных болезней им. Л.В. Громашевского НАМН Украины. - 2000. - №3.

21. Голубятников Н. И. Защита водоемов от загрязнения при судоходстве / Н. И. Голубятников. - Одесса: «Феникс», 2009. - 430 с.

22. Голубятников Н. И. Биологическая безопасность международного судоходства / Н. И. Голубятников. - Одесса: «Лерадрук», 2012. - 385 с.

РОЗДІЛ 8

ЕКОЛОГО-ГІГІЄНІЧНА РЕГЛАМЕНТАЦІЯ ЗНЕЗАРАЖЕННЯ ОТРУТОХІМІКАТАМИ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ПРОДУКЦІЇ ВІД НЕБЕЗПЕЧНИХ КОМАХ У СТРУКТУРІ МОРЕГОСПОДАРСЬКОГО КОМПЛЕКСУ

Україна за підсумком 2014 року експортувала 27 млн ??тонн зернових вантажів. Експорт цих вантажів відбувається через морські порти (95%), з подальшим перевезенням на морських судах- навалом в вантажних трюмах або в морських контейнерах. Перевезення зернових вантажів, деревини в морських контейнерах стає дуже зручним, з урахуванням збільшення кількості фермерських господарств, які мають можливість завантажувати морський контейнер (20 або 40 тонн) зерном безпосередньо в господарстві. При цьому виникають питання обов'язкової фумігації зерна, деревини, як підкарантинного матеріалу, зі знищенням карантинних шкідників рослинної продукції.

8.1 Фізико-хімічні властивості фосфінних препаратів і динаміка процесу їх розкладу і виділення фосфористого водню в атмосферу

Фумігація (знезараження) здійснюється інсекцидами, які є сильнодіючими ядами. Найбільш розповсюдженими фумігантами являються фосфід алюмінію та бромистий метіл. Від токсичної дії фуміганту на карантинних шкідників зерна, деревини наступає їх загибель. Європейська економічна комісія ООН постійно висловилює стурбованість з приводу виявлених системних порушень при проведенні фумігації зернових вантажів, овочів і фруктів, яка проводиться препаратами на основі фосфіду алюмінію (І клас небезпеки) на морських суднах, в контейнерах (звичайних або рефрижераторах).

Українськими фумігаційними компаніями, в останні роки, застосовуються більш дешеві аналоги базового фуміганта - фостоксину, (виробник Detia Degesch GmbH Німеччина). Ці препарати під різними торговими назвами, ( але з діючою речовиною - фосфід алюмінію) виробляються в Бразилії, Індії, Китаї, Таїланді, і ін. країнах. За рахунок сумнівної якості цих препаратів і низької активності реагування препарату з киснем і вологою повітря в трюмі судна, контейнері, в вагоні - відбувається пролонгація його дії, за межі нормативного строку знезараження, збільшення дози препарату (з розрахунку на м3 вантажу). Небезпека отруєння, екіпажу судна фосфіном, проявляється при русі судна в морі проти вітру, хвилюванні моря, при відкритті вантажних трюмів судна, для дегазації вантажних трюмів судна, контейнера, службами контролю та прибутті в порт та при отриманні цієї продукції споживачем.

Міжнародний Кодекс Правил морського перевезення небезпечних вантажів (п.7.4.3.5 МК МПНВ) не передбачає впровадження стандартної системи контролю санітарно-токсикологічної безпеки для здоров'я персоналу порту, екіпажу судна при вирішенні питання можливості навантаження контейнера з фумігованим вантажем на судно, а тим більше не враховує необхідність регулювання на першому етапі використання контейнера під вантажі рослинного походження та не вимагають вирішення питань газації та дегазації вантажу - до відправки контейнера в порт з місця його завантаження. При розробці проекту Державних санітарних норм і правил «Гігієнічні вимоги до технологічного процесу знезараження сільскогосподарських вантажів в трюмах морських та річкових суден» питання впровадження системи контроля на всіх етапах знезараження введення в проект ДСП, як обов'язкова дія.

Типові правила ООН (п. 5.5.2.2, другий додаток) передбачають обов'язкове маркування контейнера з фумігованим вантажем, перед його завантаженням на морське судно. Нами запропоновано норматив - перед завантаженням на морське судно, кожний контейнер повинен бути обов'язково дегазований, з лабораторним контролем ефективності дегазації та наявності залишку концентрації газу - токсиканта. Після цієї процедури, застережливий знак знімається, вантаж переходить в категорію безпечного, а контейнер підлягає завантаженню і розміщенню на контейнеровозі за звичайним вантажним планом завантаження і морського транспортування.

У проекті розробленого нами нормативного документа, враховано питання необхідності проведення фумігації вантажів рослинного походження, які прибули в порт для завантаження в контейнера або прибуття контейнера з вантажем в порт, без фумігації. В портовій зоні чи в припортових логістичних центрах, повинні бути передбачені майданчики для безпечної фумігації та дегазації, в частині дотримання відстаней до інших виробничих приміщень, до житлової зони згідно вимог СанПіН «Транспортування, зберігання та застосування пестицидів у народному господарстві». У цьому випадку існує можливість комплектації фумігаційного майданчика необхідними пристроями для активної дегазації контейнерів після фумігації, шляхом застосування припливної примусової вентиляції і відповідного лабораторного контролю фумігантів в повітрі, в робочій зоні, на кордоні з житловою та виробничою зонами, в контейнері, в товщі вантажу.

Подібна проблема зафіксована автором і при вивченні питання безпеки процесів перевантаження зернових вантажів з вагонів-зерновозів при їх прибутті і вивантаженні на станції портового (припортового) елеватора.

З Росії, Казахстану, України в порти періодично надходять вагони з зерном - без відповідного маркування про проведену фумігацію вантажу безпосередньо в вагоні. При цьому, в супровідних документах, відсутні відомості про факт фумігації. Під час вивантаження зерна з вагону на конвейєрі виявляються фумізливи з остатками фумігантів та визначаються концентрації газу-фосфін. Виникає загроза отруєння персоналу зернового елеватору (складу). Це питання також потребує розробки гігієнічного регламенту.

Виробничі умови істотно впливають на ефективність дезінсекції. Для її досягнення необхідно враховувати багато факторів, починаючи з використання найбільш безпечного та ефективного фуміганта. При застосуванні методу знезараження на судні потрібне врахування температури оточуючого середовища в порту, та вантажевміскість трюма, розташування житлової надбудови, проходження вентиляційних каналів та інш. Нижче наведені фуміганти, які застосовуються в Україні (табл.8.1, 8.2).