Наукове обґрунтування гігієнічних основ екологічної безпеки при морегосподарській діяльності

В морських портах перевантажуються різноманітні рослинні вантажі в тому числі деревина, яка за вимогами імпортера перед експортом (відправленням з порту, станції) повинна бути знезаражена від карантинних шкідників.

В останні роки, фумігаційні компанії застосовували знезараження деревини методом газової фумігації-препаратами на основі фосфіду алюмінію (токсифос, фостек, джин). Але його токсичні властивості для карантинних шкідників деревени обмежені. Фосфін (який виділяється з фосфіду алюмінія) не проникає в деревину, знезараження шкідників проходить тільки на поверхні деревини (в корі), не може діяти на яйця кліщів та комах. Ефективність дії фосфіну, який виділяється з фуміганту, складає 72 години, а повне розкладання гранул чи пігулок препарату становить 120 годин, в залежності від вологості та температури повітря. Деякі види кліщів, які містяться на деревині, пристосовані до фосфіну на генетичному рівні (резистентні популяції). З цих причин, фумігаційні загони для досягнення мети, підвищують дозу фуміганта, що збільшує токсичний ризик для екіпажу морського судна, під час транзитної фумігації, яка продовжується при русі судна.

В той же час, застосування метил-броміду, в якості фуміганта для карантинних шкідників деревини (смолянівки, точильщика, кліщів та інше), є ефективним, в зв'язку з тим, що він являється сильною нейротропною отрутою. Висока метилююча спроможність метил-броміду, при взаємодії з ферментами, порушує процеси синтезу та розщеплення вуглеводів. В організмі шкідників цей токсикант розпадається з утворенням метилового спирту, формальдегіду.

Таблиця 8.1

Найважливіші властивості деяких фумігантів

Назва і хімічна формула	Молекулярна маса	Точка кипіння, °С	Розчинність у воді, г на 100 мл	Займистість у суміші з повітрям, %	Тиск пари при 20 °С мм рт. ст.	Знезаражені матеріали та зауваження
Бромистий метил СНзВг	94,94	3,6-4,5	1,34 при 25 °С	Не займається	1390	Найбільш загальний фумігант. Може чинити негативний вплив на вегетуючі рослини, деякі види посадкового матеріалу, плодів і насіння. Є тенденція до скорочення його застосування в зв'язку з впливом на озоновий шар атмосфери
Фосфин (фосфористий водень) РНз	34,04	-87,4	Добре розчиняється	1,79 і вище	34,2	Фумігація зерна, насіння та іншої суховантажної продукції (тютюн, шроти, і т.д.). На посадковий матеріал, свіжі овочі і фрукти, вегетуючі рослини може мати фітотоксичний вплив
Сірководень СS2	76,13	46.3	0.22 при 22 °С	1,24-44	297,5	Фумігація зерна зазвичай в суміші з займистими домішками (чотирихлористий вуглець). У список хімпрепаратів Росії не включений
Хлорпікрин CCL3N02 (препарат 242)	16,39	112	227 при 0 °С, при 20 °С не розчинний	Не займається	18,3	Фумігація зерна і насіння. Дуже фітотоксичний для живих рослин, плодів і овочів. Дуже сльозоточива дія. Володіє бактерицидними і фунгіцидними властивостями. У список хім- препаратів Росії з 1998 р не включений
Ціаністий водень (синильна кислота HCN)	27,03	26	Не обмежено при будь-якій температурі	6-41	610	Загальний фумігант, але може бути фітотоксичним для сирих плодів і овочів. У список хім- препаратів Росії не включений
Металілхлорид С4Н7Сl	90,55	72	0,1 при 20 °С	10,5-33,9	110	Зерновий фумігант. У список хімічних препаратів Росії з 1998 р не включений

Таблиця 8.2

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

Фосфін - Молекулярна маса Газ Точка кипіння - Точка замерзання - Прихована теплота випаровування - Нижня межа вибуховості - Запах - Тиск газу (атм.) при t Здатен до самозаймання Нижня межа самозаймання	хімічна формула рН3 34,04 в 1,5 рази важче повітря 87°С нижче нуля 133,5°С нижче нуля 102,6 кал/г 1,79% за обґємом повітря нагадує запах карбіду 0°С - 21,6; 20°С - 34,2; 40°С - 51,9 при контакті з капельнорідкою вологою 26-28 мг/дм3

Пари бромистого метилу важче повітря, глибоко проникають в сорбуючі матеріали. Речовина токсична на всіх стадіях розвитку шкідників деревини. Ефективність препарату збільшується при його комбінованій дії з вуглекислотою. Ефект знезараження настає вже за 12- 24 години.

На підставі досліджень та вивчення особливостей застосування фумігантів, запропонована фумігація деревини у стаціонарній фумігаційній камері чи в плавучому не самохідному (без екіпажу) судні-ліхтері (типу ДМ) - перед завантаженням на морське судно. На перспективу, вважаємо,що з урахуванням того, що деревина заготовляється лісгоспами на своїй території, її знезараження потрібно проводити в місцях заготовки, для цього обладнати стаціонарні фумігаційні камери. В порти продукція повинна постачатися знезараженою.

Незважаючи на досить високу ефективність знезараження бромистим метилом, він має негативні властивості. Перша - бромистий метил хімічно зв'язується з білком знезаражуючої продукції, утворюючи так звані броміди.

Друга негативна властивість - складність проведення дегазації. Бромистим метилом не можна проводити фумігацію продукції в умовах рейсу. При фумігації продукції в трюмах суден необхідно видаляти екіпаж судна, на весь час знезараження бромистим метилом до завершення дегазації та лабораторного контролю відсутності газу-токсиканту в виробничих та житлових приміщеннях судна.

Проблема використання фумігантів на суднах виникла починаючи з 2000 року, коли Україна стала однією із передових країн-експортерів зерна, а фумігаційні загони державної фітосанітарної служби - ліквідовані, їх місце зайняли приватні фумігаційні компанії, для яких ще й відмінено ліцензії на право здійснення фумігації. Збільшення до тридцяти і більше мільйонів тонн експортного вантажопотоку зерна, пов'язане з необхідністю його знезараження за маршрутами його доставки. Якщо взяти до уваги, що для знезараження 1 мі зерна застосовується від 5 до 6 г надзвичайно токсичного фуміганта - фосфористого водню (фосфіну), то загальна кількість небезпечного пестициду в порту, при знезараженні вантажів в трюмах суден до 50 т.т., досягає 250 кг! Тому, сама фумігація повинна проводитися висококваліфікованими фахівцями з достатньою морською практикою та знаннями з токсикології та гігієни праці при застосуванні отрутохімікатів на морських та річкових суднах в портах, роботах з небезпечною речовиною І класу небезпеки.

В сучасних умовах, портові елеватори є першим місцем формування суднових партій зерна (до 100 т.т). В портовий елеватор, доставка зерна проводиться від фермерських господарств, окремих хазяїв, що виключає проведення робіт з знезараження зерна безпосередньо в господарстві. Тому знезараження зернових проводиться саме в місцях формування суднових партій зернових вантажів для експорту - це морські та річкові порти країни.

В зв'язку з вимогами Морського Регістру, вантажні трюма сучасних морських суден повинні бути герметичними. На підставі наукових досліджень (проведені в 1980-1985рр.) з урахуванням фізико-токсикологічних властивостей фуміганту - фосфіду алюмінію (магнію) та речовині, яка з нього виділяється фосфіну, в практику міжнародного судноплавства, була введена норма, яка закріплена Рекомендаціями ІМО, щодо можливості використання пестицидів на суднах при транзитній фумігації, про можливість фумігації зернових вантажів безпосередньо на суднах, під час їх руху з порту завантаження.

Під час проведення досліджень, нами виявлено багато факторів відходу від вимог, які вказані в Рекомендаціях ІМО, та які закінчились трагічно, в зв'язку з проведенням фумігації на субстандартних суднах, віком 30-40 років, та на яких не було достатньої герметизації вантажних приміщень. На судах - «Одіск» (пр. Сьера-Леоне), «Мунір Коч» (Турція), «Роксолана» - 1(Беліз), «Фрост» (Мальта), «Святий Стефан» (Либерія), витік фосфіну в житлову зону судна, привів до загибелі моряків.

Фумігація в системі морських перевезень зерна регламентована міжнародними документами: Кодексом з фумігації, Кодексом торгового мореплавання (МАРПОЛ-74), а також вітчизняними Правилами безпеки праці в морських портах (НПАОП 5.1.21-1.04-88), Правилами морського перевезення небезпечних вантажів (Правила МОПОГ-90), Державними санітарними правилами і нормами для морських і річкових портів (ДСанПiН 7.7.4-046-1999), Державних Санітарними правилами транспортування, зберігання і застосування пестицидів в народному господарстві (ДСП 8.8.1.2.001-98).

У даний час безпеку знезараження зерна, інших сільськогосподарських продуктів, із застосуванням препаратів на основі фосфід алюмінію, на суднах визначається - «Тимчасовою інструкцією з технології і забезпечення безпеки при знезараженні зерна і сільськогосподарської продукції препаратом на основі фосфіну на суднах водного транспорту України» (1999 г.), яка розроблена нами та затверджена МОЗ, МінАПК України . Але ця інструкція передбачає заходи безпеки на суднах під прапором України, а фумігаційні роботи проводяться на суднах під іноземним прапором (96%).

Для знезараження зернових і сільськогосподарських вантажів, використовуються фосфінні препарати, виготовлені в Німеччині, Бразилії, Китаї, В'єтнамі та інших країнах під різними торговельними назвами «Фосфотоксін», «Делта-ЕХ-В», «Фумітоксін», «Фосфогаз», «Фосфімін», «Магтоксин», «Геліофос» та ін. Їх випускають у вигляді круглих пігулок у спеціальних волого-газо-проникних рукавах, або у вигляді порошку в пакетах, які компонуються в касетні стрічки або ковдри з волого-газо-проникного матеріалу. Інтенсивність реакції розкладання фосфінових препаратів і виділення фосфористого водню вивчали, враховуючи основні чинники: температуру навколишнього середовища і відносну вологість. При цьому було встановлено, що при підвищенні температури відбувається прискорення розкладання фосфіну, а при зниженні - ця реакція уповільнюється.

Динаміка розкладання препаратів на основі фосфіну приведена на рис. 8.1.

Рис.8.1. Процес розкладання фосфінових препаратів при різних значеннях температури (t) і відносної вологості (у) (вісь Х - кількість виробленого фосфіну в% від максимального значення, вісь У - час в годинах)

Проведеними дослідженнями було встановлено, що на початковому етапі реакції (1-2 ч.), незважаючи на безпосередню взаємодію препаратів з вологою повітря і продукції, кількість виробленого фосфіну незначна (не більше 2%) і тому вона не може створювати небезпечні концентрації в районі трюмів і люків у процесі їх закриття та роботи екіпажу на палубі біля трюмів з фумігантами, який триває до 45 хвилин в залежності від числа трюмів на судні. За нашими даними, які отримані безпосередньо на судні в першу годину після закладки та герметизації, концентрації фосфіну в робочій зоні біля трюмів, які загерметизовані, не перевищували норму. При русі судна, волнових явищах моря, отримані концентрації фосфіну на рівні та вище ПДК (7%), що свідчать про неякісні заходи герметизації трюмів, з різних причин (субстандартне судно, неякісний герметик, невідповідність дози препарату) .

8.2 Аналіз діяльності фумігаційниих робіт в системі державного нагляду санепідслужби на водному транспорті

За 2011-2013 р., у портах України здійснено дослідження за проведенням фумігаційних робіт на 882 суднах, з них на українських судах 132, що становить 14,9% (табл.8.3).

Таблиця 8.3

Обсяг держсанепіднагляду за фумігаційними роботами в системі держсанепідслужби на водному транспорті

Назва організації	Проведено фумігацій всього	На українських суднах
Кримська басейнова СЕС	97	2
Дніпровська басейнова СЕС	107	107
Азовська басейнова СЕС	122	16
Дунайська басейнова СЕС	64	7
Білгород-Дністровська портова СЕС	114	-
Южненська портова СЕС	134	-
Миколаївська портова СЕС	13	-
Центральна СЕС на ВТ	234	-
Всього по Україні	882	132

При проведенні досліджень, гігієнічну оцінку ефективності знезараження вантажів здійснювали шляхом визначення фосфіну, бутану, діоксиду сірки в повітряному середовищі при вантажно-розвантажувальних роботах у портах України (рис.8.1, 8.2, 8.3).



Рис.8.2 Кількість проведених досліджень на вміст фосфіну в повітряному середовищі при фумігаційних роботах в портах України

Гігієнічну оцінку атмосферного повітря здійснювали шляхом відбору проб атмосферного повітря та їх дослідження на вміст фосфіну після проведення фумігаційних робіт (рис.8.2). З 415 проб повітря - в 29 (7,0 ±%) було виявлено підвищений вміст фосфіну (більше 1 ГДК).

Отже, при проведенні фумігаційних робіт, може виникнути небезпека гострих отруєнь членів екіпажу шкідливими хімічними речовинами, які під час проведення фумігації, а в наступному - дегазації (екіпаж весь період перебуває на борту судна) можуть потрапляти в повітря житлової та робочої зони судна. Так, при дослідженні 587 проб повітря робочої та житлової зони судна на вміст різних шкідливих речовин, що використовуються при фумігаційних роботах, в 68 зразках відзначено перевищення ГДК в 1 і більше разів, що становило 11,58 ±%. При порівняльному вивченні фумігаційна ефективність фосфіну, бутану і діоксиду сірки виявилася адекватною, але ризик шкідливого впливу препаратів фосфіну - достовірно нижче (t=3,2; р<0,01).

Рис. 8.3 Кількість проведених досліджень на вміст шкідливих речовин у повітряному середовищі при фумігаційних роботах в портах України.

8.3 Універсальна блок-схема технології проведення знезараження та лабораторного контролю сільскогосподарських вантажів на суднах і в портах

У системі санепіднагляду на водному транспорті та в цілому по країні відсутня єдина нормативна база здійснення контролю технологічного процесу фумігації, який відноситься до першого класу небезпеки. Внаслідок цього, заходи, які проводяться в системі санепіднагляду, не завжди обґрунтовані та достатні, особливо в місцях зберігання зернових в різних регіонах країни. Нами розроблена універсальна схема поетапного контролю здійснення знезараження, з лабораторним контролем безпечних умов фумігаційних робіт на морських суднах за типовою технологічною схемою. (рис.8.4).

Рис.8.4 Універсальна блок-схема технології знезараження і лабораторного контролю сільськогосподарських вантажів і транспортних засобів

8.4 Санітарно-профілактичне забезпечення безпеки фумігаційних робіт в портах і на суднах

Комплексна система обробки об'єктів знезараження спрямована не тільки на боротьбу із сільськогосподарськими шкідниками, а й сприяє нейтралізації стійких мікробних форм (спор), а також переносників небезпечних комах і теплокровних тварин (гризунів) - носіїв збудників чуми, туляремії, сибірки, правця, гельмінтів та ін.

Для знезараження об'єктів наразі використовуються пестициди 1 класу небезпеки (фуміганти), до яких пред'являються особливі вимоги: - наявність приміщень для персоналу фумігаційних бригад, складів для зберігання фумігантів забезпечена герметичність, зерносховищ, контейнерів, суден та ін.

В умовах збільшення експортного потенціалу країни, застосування нових і більш безпечних альтернативних методів знезараження є актуальним. Серед перспективних - спосіб аерозольної дезінсекції із застосуванням препарату III класу небезпеки типу «К-Обіоль». Даний інсектицид в 2011р. завезено і зареєстровано в Україні. Препарат призначений для обробки зернових і інших продуктів, та безпосередньо вноситься в поток зерна тваринного і рослинного походження (при транспортуванні), який завантажується через конвейєрну систему в портові елеватори та склади. Препарат «К-Обіоль» є контактно-кишковим інсектицидом, володіє високою ефективністю за рахунок наявності синергісту-піпероніл бутоксиду , який поширює властивість діючої речовини препарату - дельтаметрину та блокує обмін речовин карантинного шкідника на ферментному рівні (метаболізм, окислювальні процеси).

Загибель шкідників рослин настає через 30-40 хвилин аерозольного розпилення, при чому вологість, температура повітря не впливає на якість знезараження. Дезінсекція проводиться за методом аерозольного розпилення препарату (дельтаметрин), не має кумулятивних властивостей, концерогенної та тератогенної активності.

Гігієнічний регламент передбачає затверджену добову дозу для людини 0,003 мг/кг, а за Codex Ali mentarius - 0,01 мг/кг. Максимально дозволений рівень дельтаметрину в зернових, встановлено -1,0мг/кг.

Цей варіант бачиться перспективним з причини готовності зерна, яке знезаражене при завантажені в резервуари елеватору, до завантаження на морське судно. В цих умовах, судно отримує безпечний вантаж для морської транспортування. Можливі варіанти знезараження «К-Обіолем» безпосередньо в фермерському господарстві перед, завантаженням транспортного засобу (автомобіль, залізничний вагон), до відправки в порт.

В морських портах державний санепіднагляд здійснюється тільки за безпечністю технологічним процесу фумігації вантажів, з точки зору токсикологічного впливу фумігантів, які застосовуються для знезараження вантажів рослинного походження, на екіпаж судна при завантаженні та при морському переході, на персонал порту, фумігаторів. На сучасному етапі, взаємодія органів державної влади з суб'єктами підприємницької діяльності має здійснюватися на основі міжнародного законодавства - Рекомендацій ІМО (2006 р.), яким передбачені більш жорсткі вимоги до транзитної фумігації, що нами враховано при розробці проекту ДержсанПіну.

Резюме

На підставі проведених досліджень доведено, що при зезаражені сільськогосподарської продукції потрібен: пошук і застосування більш безпечних альтернативних методів з використання фумігантів, у першу чергу, на основі препаратів і способів аерозольної дезінсекції зерна III класу небезпеки, типу «К-Обіоль», з виключенням токсикологічної загрози екіпажу морського судна при знезараженні в умовах транзиту, рейду .

Встановлено необхідність регламентації порядку та обсягу дій фахівців Держпродспоживнагляду, Лабораторних центрів МОЗ з проведення нормативних дій, щодо безпечного виконання робіт з знезараження на морських суднах, проведення досліджень на робочих місцях та в жилих приміщеннях морського та річкового судна, яке буде знаходитись тривалий час під дією токсичної речовини, для виключння гострих та хронічних отруєнь екіпажу в ході рейсу в умовах перевезення вантажу, який зафуміговано.

Необхідно створення нормативної правової бази при проведені робіт з знезараження (дегазації)рослинного вантажу на морському судні на основі міжнародного законодавства, вимог ЕС.

Матеріали даного розділу відображені в наступних публікаціях

1. Голубятников М.І. Особливості забезпечення держсанепіднагляду за транскордонними перевезеннями товарів та продуктів харчування на водному транспорті/ М.І. Голубятников // СЕС Профілактична медицина.2005.-№1, с.61-65.

2. Голубятников Н.И. Опыт работы ГЭМР по ликвидации аварии с фумигированными грузами в обстановке особо опасной инфекции на борту т/х «Герои Шипки» компании «Укрферри»/ Н.И. Голубятников, Е.П. Белобров, А.В. Кузнецов и др.// Мат. Международного семинара и совместного учения государств участков СНГ по особо опасным инфекциям, 2001, с.91-94.

3. Голубятников Н.И. Актуальные вопросы фумигации в системе санэпиднадзора на водном транспорте/ Н.И. Голубятников Ж. «Актуальные проблемы транспортной медицины», 2014, с.7-11

4. Тимчасова інструкція по технології та забезпеченню безпеки при знезараженні зерна і сільгоспродуктів препаратами на основі фосфіну на суднах водного транспорту України. Грицюк В.І., Федоренко Л.П., Белобров Е.П., Голубятников М.І., Гриценко В.С., Чепинов І.Д., Орєхов В.І. Міністерство агропромислового комплексу України, Головна Державна інспекція по карантину рослин України, «Погоджено»головним державним санітарним лікарем України, Київ, 1999, 43 с.

5. Голубятников Н.И. Санитарно-эпидемиологический надзор по технологии обеззараживания ядохимикатами зерна, сельскохозяйственной продукции, других объектов на судах и портах Украины. Методические указания, Киев, 2014.

6. Голубятников Н.И., Омаидзе Н.О., Бахмуцан О.Е., Борисенко О.И. Биологическая безопасность международного судоходства/ Н.И.Голубятников и др./ Весник морской медицины, 2015, с.10-16.

РОЗДІЛ 9

ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ЗА ДОПОМОГОЮ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ТА КОНЦЕПЦІЯ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЮ МОРЕГОСПОДАРСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

9.1 Моніторинг та прогноз впливу інфраструктур водного транспорту на навколишнє середовище

Актуальність проблеми формування систем оперативного контролю за станом навколишнього середовища в даний час обумовлена високим антропогенним навантаженням від різних видів транспорту, їх інфраструктур на природну сферу і стан здоров'я населення [274-289].

Метою досліджень даного розділу є розробка концепції формування оперативного гігієнічного контролю на основі створення оптимальної моделі з моніторингу та прогнозу впливу транспортних засобів на навколишнє середовище.

Основне завдання - розробка системи оперативного контролю санітарно-гігієнічних об'єктів: побудова математичного опису причинно-наслідкових зв'язків об'єкта; визначення оптимального набору контрольованих змінних (спостережуваних або узагальнених); встановлення алгоритму оцінки системи контролю або прогнозованого санітарно-гігієнічного стану в т.ч. природоохоронних об'єктів.

Як матеріали і методи дослідження використовували:

а) побудову лінійної за параметрами (лінійної по відношенню до перетворених змінних) моделі; б) побудову графіків регресійної залежності з довірчими зонами і графіками залишків, за результатами якої визначалося наявність аномальних точок; в) побудову моделей для аналізованої вибірки після виключення аномальних даних; г) порівняльний аналіз моделей і визначення мінімального набору моделей, достатнього для адекватного опису взаємозв'язку досліджуваних показників.

При визначенні мінімального набору агрегованих показників, достатніх для адекватного опису еколого-гігієнічного стану об'єкта, використовували алгоритмічне забезпечення - метод головних факторів з косокутним обертанням (varimax, equimax, quartimax).Факторний аналіз проводився для всіх показників еколого-гігієнічного моніторингу.

Алгоритмічне рішення завдання регламентовано використовуваними засобами програмного забезпечення [305-307].

Система формування оперативного контролю стану природоохоронного об'єкта складалася з основних етапів: постановка і формалізація конкретних завдань оперативного контролю; визначення набору спостережуваних змінних, і створення бази даних; опрацювання блокової структури системи контролю; побудова моделей причинно-наслідкових зв'язків; побудова набору узагальнених показників; визначення оптимального набору вихідних показників, які використовуються в алгоритмах прийняття рішення; перетворення набору вихідних показників у номінальні шкали (відносні, натурального ряду чисел, рангові, шкали станів);

Аналіз інформації, що надходить у вигляді анкет обстеження об'єкта, включав такі основні етапи: збір, коригування та зберігання початкової інформації; надання початкової інформації користувачеві в зручному для огляду і якісного аналізу вигляді. Підготовка та відбір інформації для статистичного аналізу; статистичний аналіз інформації.

При розробці Концепції формування системи оперативного контролю еколого-гігієнічного стану транспортних засобів, об'єктом контролю були територіальні одиниці України: місто, область, регіон, порти, судна.

Набір спостережуваних показників, які характеризують об'єкт і його еколого-гігієнічний стан, був заданий завчасно.

Весь набір початкової інформації формується у вигляді бази даних, спроектованої на базі СУБД CLARION. Статистичну обробку інформації проводили відповідно до методики, при використанні статистичного пакета STATGRAPHICS. Для вирішення завдань картографування використовується адаптований щодо російськомовного користувача рекомендований ВООЗ програмний пакет ЕРІМАР.

Вихідні дані.

Характеристики географо - демографічних показників:

Кількість областей - No

Кількість міст - Nr

чисельність населення, тис. чол. - NASEL

площа, тис. км2 - РL

(Індекси: область + місто-ОG, область - О, місто - G)

Характеристики антропогенних показників:

Витрата бензину, т - RASBEN

Витрата дизельного палива, т - RASDIZ

Витрата стисненого газу, тис. куб. м3 - GAZM

Витрата зрідженого газу, тис. дмі - GAZL

Викиди в атмосферу шкідливих речовин, тис.т. / рік - VRED

Кількість легкових автомобілів, тис. од. - Кл

Кількість вантажних автомобілів, тис.од. - Кг

Кількість автобусів, тис.од. - Но

Кількість мотоциклів, тис.од. -км.

Вихідні показники витрати палива і викидів шкідливих речовин в атмосферу були піддані факторному аналізу. У результаті було встановлено, що для опису даних досить використання одного головного чинника (FRAS), з накопиченим внеском 98,9%.

Взаємозв'язок між показником FRAS і показниками витрати палива і викидами шкідливих речовин в атмосферу може бути представлена регресійною моделлю:

FRAS = - 0.069 + 10-6 * (7.44 RASDIZO + 1.94 RASBENO + 4.98 GAZMO ++ 17 GAZLO +4695 VRED)(9.1)

або (без істотної втрати точності) - моделлю:

FRAS=-0.076+10-6*(7.61RASDIZO+2.29RASBENO+4757VRED) (9.2)

При використанні 1 головного чинника (FKOLA), з накопиченням для автотранспорту моделі області - 99,2%, міста - 95,4%.

Крім того, нами був введений показник: "умовна кількість автотранспорту (KOLUSL)", що визначається за формулою:

KOLUSL = (1 Окл + 20Кг + 25Ка + 5Км) / 60 (9.3)

де: Кл, Кг, Ка, Км - кількість легкових, вантажних автомобілів, автобусів, мотоциклів.

10, 20, 25, 5 - відповідні витрати пального на 100 км шляху.

Коефіцієнти кореляції: 0,992 (у місті) і 0,994 (в області), вказують на високу ефективність використання багатофакторного аналізу, як методу знаходження узагальнених показників.

Для оцінки значущості відмінностей рівня захворюваності в областях і містах, використовували статистичну перевірку гіпотез всього набору показників захворюваності за класами і, в цілому, за сумою класів.

Результати досліджень для значимо помітних показників захворюваності в області та місті наведені в таблці 9.1

Таблиця 9.1

Аналіз кількості випадків захворювань з тимчасовою втратою працездатності в областях і містах України

Клас захворювань	Середнє значення	Критерій значимості	Т крит.
	Область	Місто
3	0.23	0.32	0.0005	2.97
4	0.125	0.188	0.0005	2.94
6	3.12	4.03	0.027	2.30
8	23.19	30.40	0.0007	3.64
9	3.00	3.88	0.0019	3.31

При дослідженні взаємозв'язку "випадки захворювання - чисельність населення" використовувався метод кореляційного аналізу, в результаті якого було виявлено статистично значущий взаємозв'язок «випадки захворювання чисельність населення області» з класу захворювань "органи дихання", - r = 0,70 і "травми і отруєння "- r=0.61 і наявність суттєвих показників захворювань з окремих класів на рівні r = 0.5-0.8.

Для аналізу захворюваності в регіонах використовувався дисперсійний аналіз, в результаті якого було виявлено значуще збільшення кількості випадків ЗВУТ у східному регіоні з класу захворювань нервової системи (6 клас) та класу захворювань "травми і отруєння", а також тенденція регіональної залежності середньої тривалості захворювань з 17 класу (табл. 9.1.2.).

Таблиця 9.2

Регресивні моделі взаємозв'язку витрати пального, кількості автотранспорту і чисельності населення областей (лінійні види: в = а + bх)

Залежна змінна	Коефіцієнти регресії	n	Коефіцієнт кореляції	Залишкова СКВ
_VRED	77.30	0.0936	24	0.936	42.55
RASBENOG RASBENO RASBENG	55401.60 14336.00 12870.80	70.7480 94.4440 66.9300	24 13 14	0.805 0.781 0.938	62830.80 76059.10 17557.50
RASDIZOG RASDIZO RASDIZG	-3892.85 -32328.60 8188.72	50.4720 64.4800 40.9840	24 13 14	0.840 0.827 0.964	39299.60 43949.00 8039.70
GAZLOG GAZLO GAZLG	-12837.40 -13614.40 1059.83	9.7430 11.6220 3.6100	17 10 12	0.825 0.892 0.656	8055.30 6708.60 3165.50
Виключений Донецьк				1287.78 672.03 955.43
GAZLOGK GAZLOK GAZLGK	961.80 -976.10 673.29	2.45 1.82 2.94	16 9 11	0.848 0.861 0.926
GAZMG	2267.70	7.63	13	0.816	3931.50
KOLUSLO KOLUSLG	5642.72 2315.14	24.99 24.25	24 10	0.961 0.988	781.5 905.45

Примітка:

n - кількість точок, які використовувались для побудови моделі

x- чисельність населення (NASEL)

Для зручності практичної роботи весь діапазон зміни цих показників представляється у вигляді рангових шкал, відповідно до таблиці 9.3.

Таблиця 9.3

Ранг	Діапазони зміни показників
1	500 1000	00 10	20 0 40 0	10-20
2	1000.. 1500	1.0...2.0	40.0.....60.0	20-30
3	1500...2000	2.0...3.0	60.0.....80.0	30-40
4	2000..3000	3.0...4.0	80.0...100.0	40-50
5	понад 3000	4.0...5.0	понад 100.0	понад 50

Для якісного аналізу витрат палива, ефективним є використання програмного забезпечення, що дозволяє проводити картографічний аналіз даних, розроблених на базі рекомендованого ВООЗ програмного засобу ЕРІМАР.

Згідно поданих матеріалів, програмне забезпечення може здійснюватися в процесі комплексної оцінки ряду об'єктів транспорту (водний, авіаційний, залізничний), які стосуються епідеміологічного стану, наприклад, морських портів України. Збір показників, що характеризують спостережуваний об'єкт, необхідно сконцентрувати відповідно до заданої нами схеми такого змісту: найменування порту, географічні координати, коротка характеристика місцевості, території, гігієнічна оцінка портів, причалів, умови стоянки суден і здійснення вантажних операцій, глибини біля причалів, умови і необхідність прийому водяного баласту при виході з порту, вимоги з охорони навколишнього середовища, умови постачання суден водою, продуктами харчування, витратними матеріалами, захворюваність населення, особливо ендемічними інфекційними хворобами і організація медичної допомоги.

Таким чином, в умовах високого антропогенного навантаження від різних видів транспорту і їх інфраструктур на природне середовище і стан здоров'я населення актуальною є проблема формування системи оперативного контролю за станом навколишнього середовища та його впливом на здоров'я населення приморських населених міст .

Рішення вищевикладеного завдання дозволяє рекомендувати створення та впровадження в інфраструктури водного транспорту інформаційної системи моніторингової оцінки санітарно-епідеміологічного стану портів, припортових населених пунктів.

9.2 Реагентна обробка суднових стічно-фанових вод коагулянтами з відходів титанового промислового виробництва

Для очищення вод були використані два коагулянта - відходу титанового виробництва за результатами раніше проведених досліджень:

- залізо-алюмовмісний хлоридний реагент (ЗАХ);

- алюмовмісний, що включає в себе оксихлорид алюмінію (ОХА) в рідкому стані.

Коагулянт ЗАХ - це темно-коричнева рідина з густиною а = 1,2443 і вмістом активної речовини 16,9%, з яких частка Fe2О3 становить 13,3%, а частка АI2O3 - 3,6%.

Коагулянт ОХА - це світло-коричнева рідина з питомою вагою а = 1,1445 з вмістом активної речовини 6% по АI2O3 і 2% по Fe2О3.

Найважливішими факторами, що визначають процес очищення, крім дози коагулянту, можна вважати рН і температуру води, що очищається для певного складу вод і, зокрема, фанових стічних вод, є вивчення складних систем інформативно-аналітичними і математичними методами.

Доза коагулянту вибиралася на основі експериментів за методом пробного коагулювання, з урахуванням вмісту основних речовин-коагулянтів. Для коагулянту ЗАХ (табл. 9.2) - Дк, в межах ПФЕ становила 49,6 ч 149 мг/дмі за вмістом Fe2О3 і 13,4 ч 40,2 мг/дмі, по АI2O3 з розширенням інтервалу до 16 , 55 ч 182,0 і 4,46 ч 49,0 відповідно.

Дк для ОХА (табл. 9.3) становила 41,2 ч 82,4 мг/дмі і 13,73 ч 27,46 мг/дм по Fe2О3 для ПФЕ з розширенням інтервалу до 27, ч 96,1 мг/дмі і 9,15 ч 32,0 мг/дмі відповідно.

Дозування коагулянту здійснюється в смі. Розрахунок дози коагулянту з урахуванням процентного вмісту основних речовин проводився в такий спосіб:

Дк=m*C%

100

маса коагулянту m = Vd, (9.1.)

де V - обсяг коагулянту, смі;

d - питома вага (щільність) коагулянту г/см3.

Доза коагулянту: Дк по АI2O3 або Fe2О3

де - маса коагулянту, г;

Таблиця 9.1

Варіювання факторів для коагулянту ЗАХ

№ з/п	Назва рівня	Х1 рН	Х2 - Дк	Х3 t0C
			см3 на 100 см3 води	Fe2О3 мг/дм3	АI2O3 мг/дм3
1	Основний нульовий	8,5	0,06	99,30	26,8	30
2	Інтервал варіювання	1,5	0,03	49,65	13,4	5
3	Верхній	10,0	0,09	149,00	40,2	35
4	Нижній	7,0	0,03	49,60	13,4	25
	«Зіркові» точки	6,0 11,0	0,01 0,11	16,55 182,00	4,46 49,06	21,6 38,4

Таблиця 9.2

Рівні варіювання факторів для коагулянту

№ з/п	Назва рівня	Х1 рН	Х2 - Дк	Х3 t0C
			см3 на 100 см3 води	Fe2О3 мг/дм3	АI2O3 мг/дм3
1	Основний нульовий	8,5	0,09	20,60	61,8	30
2	Інтервал варіювання	1,5	0,03	6,86	20,6	5
3	Верхній	10,0	0,12	27,46	8,24	35
4	Нижній	7,0	0,06	13,73	41,2	25
5	«Зіркові» точки	6,0 11,0	0,04 0,14	9,15 32,0	27,5 96,1	21,6 38,4

С% - процентний вміст АI2O3 або Fe2О3 коагулянтів.

Розрахунок необхідної дози коагулянту з іншим вмістом 1% АI2O3 і Fe2О3 здійснюється за формулою:

ДСІ=Дк *100

СІ% (9.2)

Відповідно до обраних факторів і обгрунтованих рівнів їх варіювання побудовано матриці ЦКРП і проведено активний планований експеримент з очищення фанових стічних вод. Після машинного обчислення отриманих експериментальних даних за планом обчислення для ЦКРП були отримані математичні моделі для параметрів очищення.

Для коагулянту ЗАХ, як видно з таблиць 9.3, 9.4, 9.5, адекватними є дві моделі: для утримання залишкового алюмінію та залишкового заліза у воді. Ці математичні моделі порівняно прості, особливо для вмісту заліза після очищення, яке визначається тільки рН вихідної води і температурною очищення. Причому найкращі умови очищення визначаються мінімальними значеннями рН і максимальною температурою в рамках моделі. Для залишкового алюмінію математична модель трохи складніша, але і вона показує, що найкращі результати можна очікувати при низьких значеннях рН і підвищених температурах очищення. Решта ж математичних моделей, будучи неадекватними, мають більш складний вигляд і не піддаються однозначній інтеграції. Неоднозначність моделі вказує на те, що не враховано всі фактори, що впливають на процес очищення.

Таблиця 9.3

Матриця дослідження стічної води, оброблюваної коагулянтом

ЗАХ т/х "Житомир"

№ з/п	Назва рівня	Фактори	урН рН	уД ДС-3	уГе Ге мг/дм3	У АI АI мг/дм3
		Кодоване значення	Натуральне значення
		Х1	рН	Х2	Дк см3	Х3	0С
1 2 3 4 5 6 7 8	Повний факторний експеримент	+1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1	10,0 7,0 10,0 7,0 10,0 7,0 10,0 7,0	+1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1	0,09 0,09 0,03 0,03 0,09 0,09 0,03 0,03	+1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1	35 35 35 35 25 25 25 25	7,96 3,70 8,85 6,25 8,03 4,30 9,43 6,00	0,135 0,140 0,180 0,210 0,120 0,28 0,245 0,155	0,64 8,00 0,44 2,42 2,44 14,00 2,34 3,30	1,14 1,95 2,10 1,94 1,90 4,50 2,74 1,90
9 10 11 12 13 14	Нульові точки	0 0 0 0 0 0	8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5	0 0 0 0 0 0	0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06	0 0 0 0 0 0	30 30 30 30 30 30	5,90 6,68 6,66 6,70 6,59 6,76	0,116 0,133 0,200 0,131 0,111 0,150	7,50 5,25 6,35 5,25 4,35 4,35	2,00 1,30 2,20 2,40 1,40 2,40
15 16 17 18 19 20	«Зіркові точки»	-1,682 +1,682 0 0 0 0	6,0 11 8,5 8,5 8,5 8,5	0 0 -1,682 +1,682 0 0	0,06 0,06 0,11 0,11 0,06 0,06	0 0 0 0 -1,682 +1,682	30 30 30 30 21,6 38,4	4,23 9,46 7,63 4,36 6,15 6,66	0,219 0,240 0,329 0,291 0,150 0,117	6,85 6,00 4,00 10,75 5,75 3,85	1,14 5,00 2,20 2,74 1,50 1,50

Таблиця 9.4

Матриця дослідження стічної води , оброблюваної коагулянтом ЗАХ т/х "Житомир"

№ з/п	Назва рівня	Фактори	урН рН	уД ДС-3	уГе Ге мг/дм3	У АI АI мг/дм3
		Кодоване значення	Натуральне значення
		Х1	рН	Х2	Дк см3	Х3	0С
1 2 3 4 5 6 7 8	Повний факторний експеримент	+1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1	10,0 7,0 10,0 7,0 10,0 7,0 10,0 7,0	+1 +1 -1 -1 +1 +1 -1 -1	0,12 0,12 0,06 0,06 0,12 0,12 0,06 0,06	+1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1	35 35 35 35 25 25 25 25	9,08 4,39 8,72 6,77 8,88 4,20 8,74 6,90	0,13 0,225 0,159 0,150 0,170 0,156 0,140 0,210	1,35 100 1,40 1,50 1,10 1,50 1,15 1,40	2,00 2,25 1,14 1,60 2,30 3,30 2,25 1,40
9 10 11 12 13 14	Нульові точки	0 0 0 0 0 0	8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5	0 0 0 0 0 0	0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09	0 0 0 0 0 0	30 30 30 30 30 30	7,35 7,50 7,43 7,45 7,45 7,37	0,130 0,125 0,124 0,130 0,125 0,120	0,90 1,00 1,15 1,35 0,88 1,00	1,30 1,80 1,50 1,60 1,85 1,05
15 16 17 18 19 20	«Зіркові точки»	-1,68 +1,68 0 0 0 0	6,0 11,0 8,5 8,5 8,5 8,5	0 0 -1,68 +1,68 0 0	0,09 0,09 0,04 0,04 0,09 0,09	0 0 0 0 -1,68 +1,68	30 30 30 30 21,6 38,4	5,15 9,83 7,70 7,16 7,11 6,93	0,121 0,208 0,221 0,119 0,144 0,170	0,88 1,40 1,10 0,90 0,88 0,88	0,51 6,40 1,72 1,80 1,52 1,70

У першу чергу, на основі експериментальних даних, до таких факторів можна віднести вміст завислих речовин і мутність у вихідній воді.

Так, дослідженнями встановлено, що води т/х "Житомир" мутні, кольорові, з великою кількістю завислих речовин - 1447 мг/дмі, води т/х "М. Бажан" відрізняються великою мутністю - 612 мг/дмі і порівняно невеликою кількістю завислих речовин - 151 мг/дмі. Відмінності в рН вихідної води різняться більше, ніж на одиницю: 7,26 і 8,34. Решта показників складу цих вод різняться не настільки різко (табл. 9.5, 9.6, 9.7). Проте, розгляд навіть таких моделей дозволяє виявити тенденцію впливу зворотних факторів на процес очищення стічної води.

Підвищення температури сприяє якості очищення і зменшує вміст залишкового алюмінію і заліза. Але при підвищенні температури до 30°С починається виділення газів і флотація домішок на поверхні; спостерігається поділ твердої фази на два шари - донний і поверхневий з міграцією коагулянту з однієї зони в іншу, що погіршує очищення за завислими речовинами.

Для того, щоб більш наочно оцінити вплив Дк і рН вихідної води при фіксованій температурі на якість очищення, нами розраховані і побудовані геометричні відображення моделей. Для геометричних моделей у всіх випадках побудови відбувалися для t = 25 ° C (Х3 = -1).

Розгляд геометричних моделей дозволяє оцінити і прогнозувати оптимальні умови очищення для кожного параметра очищення. Так, вміст залишкового алюмінію для т/х "Житомир" має дві оптимальні зони - в області низьких значень рН вихідної води і Дк і для рН = 9 і високих значень Дк. Для т/х "М. Бажан" спостерігається тільки одна оптимальна зона - з низьким значенням рН і високою Дк. За вмістом залишкового заліза для т/х "Житомир" також є дві оптимальні зони очищення - при низьких значеннях дози і рН і при високих значеннях Дк і рН води, що очищається.

На т/х "М. Бажан" залишковий вміст заліза визначається низькими значеннями рН, причому доза коагулянту має малоістотне значення. На т/х "Житомир" інтервал лімітуючих значень рН після очищення (6,0-9,0) займає центральне положення, захоплюючи і область низьких значень рН і ДК, а за оптичною густиною оптимум очищення лежить у центрі плану. Тому оптимальними для очищення вод т/х "Житомир" нами були обрані умови, що збігаються за оптимумом для більшості параметрів, а саме рН = 6,25 (X1 = 1,5) і Дк = 0,01 смі (Х2 = -1, 33) у розрахунку на 100 смі, що відповідає 16,55 мг / дмі Fe2О3 і 4,46 мг/дмі Al2O3 (всього 21 мг/дмі).

На т/х "М.Бажан" умови оптимального очищення збігаються за всіма параметрами очищення і відповідають рН = 6,25 (X1 = -1,5) і ДК = 0,105 смі (Х2 = + 1,5) тобто 173,75 мг/дмі Fe2О3 і 46,83 мг/дмі Al2O3 (всього 220,58 мг/дмі).Оптимальне значення рН = 6,25 для води, що очищається однакова в обох випадках, для більш митних вод т/х "М. Бажан" різко збільшується доза коагулянту.Очищення стічних забруднених вод проводилося на основі оптимальних режимів, отриманих при розгляді математичних моделей. Якість очищення оцінювалося за 15 показниками для т/х "Житомир" і за 16 показниками для т/х "М. Бажан".

Таблиця 9.5

Математичні моделі очищення суднових фанових стічних вод вод коагулятом ЖАХ

№ з/п	Вихідний параметр	т/х "Житомир"	Адекватність моделі	т/х "Микола Бажан"	Адекватність моделі
1	Залишковий вміст заліза мг/дм3	УFe = 1,04+0,096х12	Адекватна	УFe = 0,046-0,095х1+0,104 х2+0,061х3-0,023 х1х2+0,048 х1х3+0,143х2х3+0,074х12+0,038 х22+0,024х32	Не адекватна
2	Залишковий вміст алюмінію мг/дм3	УAl = 1,537+0,662х1+0,263х2+0,62х12	Не адекватна	УAl = 6,35+3,85х1-2,69х3	Адекватна
3	pH після очищення	УpH = 7,47+1,54х1-0,4х2+0,7х1х2+0,068х2х30,16х32	Не адекватна	УpH = 8,03+1,15х1-0,12х2+0,187х12+0,06х22+0,07 х32	Не адекватна
4	Оптична густина ДС-3	УД = 0,126-0,0035 х2+0,0036х3-0,0135х1х2+0,00725х1х3+0,02 х2х3+0,009х12+0,023х22+0,006 х32	Не адекватна	УД = 1,215+0,333х1-0,162х2-0,174х12	Не адекватна
5	Мутність мг/дм3			УМ = 267,3+89,14х1-40,62х2-33,19х12	Не адекватна

Таблиця 9.6

Очищення фанових вод т/х " Житомир" коагулянтом ЗАХ

№ з /п	Вид води	pH	Завислі речовини мг/дм3	Залишок мг/дм3	Fe мг/дм3	AI мг/дм3	ХСК мг O2 /дм3	БСК5 мг O2 дм3	CI- мг/дм3	SO42- мг/дм3	Кислот-ність мг-екв дм3	Лужність мг-екв дм3
				сухий	прокал.
1	Вихідна вода	7,26	1447	859	471	0,812	8,0	268,35	130,0	350	386,7	1,0	3,6
2	Очищена вода при pH=6,25 Дк=0,01см3	6,05	Сліди	1166	693	0,875	7,6	236,8	110,0	488	155,0	-	2,0
3	% очищення		100	забруднення		5	12	15,4	Забруднення	58

Таблиця 9.7

Очищення фанових вод т/х "Микола Бажан" коагулянтом ЗАХ

№ з /п	Вид води	pH	Завислі речовини мг/дм3	Залишок мг/дм3	Fe мг/дм3	AI мг/дм3	ХСК мгО2/дм3	БСК5 мгO2 дм3	CI- мг/дм3	SO42- мг/дм3	Кис-лот-ність мгекв дм3
				сухий	прокал.
1	Вихідна вода	8,34	151,0	643,0	436,5	0,35	17,0	230,0	125,0	230,0	260	0
2	Очищена вода при pH=6,25 Дк=0,105см3	5,78	Сліди	1262	510	2,0	1,0	131	100	950	116,8	1,2
3	% очищення		100	Забруднення	забруднення	94,1	43	20	забруднення	55

Як показують наші дані, очищення від завислих речовин відбувається практично повністю. Сухі й оброблені в муфельній печі залишки збільшуються через забруднення вод хлоридами коагулянтів. Необхідно звернути увагу на той факт, що даний залишок менше суми вмісту хлоридів і сульфатів у воді. Цей факт можна пояснити тим, що амонійні солі, присутні у воді, випаровуються при обробленні залишку в печі разом з хлоридами. У даному випадку величина залишку малоінформативна.

Для т/х "Житомир" залишковий вміст алюмінію і заліза залишається на початковому рівні, а для суднових вод відбувається збільшення вмісту заліза, але різко знижується вміст алюмінію, необхідно відзначити, що доза коагулянту в т/х "М.Бажан", вища, ніж для т/х "Житомир", крім того, у водах т/х "М.Бажан" вміст алюмінію у вихідній воді підвищений.

Очищення по БСК5 становить 15,4% і 20%, за фосфором 0% і 99,3%, за загальним азотом 40,4 і 19,4% відповідно для т/х "Житомир" і т/х "М.Бажан". Для суднових стоків обох суден відбувається зниження кількості сульфатів на 50%, дуже мало знижується кольоровість води для т/х "Житомир" і значно мутність для т/х "М.Бажан". При очищенні води витрачається лужний резерв води і підвищується її кислотність. Таким чином, коагулянт за оптимальних умов коагулювання, пов'язаний з коригуванням рН вихідної води і дози коагулянту, практично повністю очищає воду від завислих речовин, частково від азотистих з'єднань і сульфат-іонів, а в деяких випадках і фосфатних забруднень, але забруднює воду хлоридами, збільшуючи мінералізацію води, залишаючи забруднення по алюмінію і залізу.

Аналіз виконаних результатів, відповідно з вимогами до якості очищених стічних вод, свідчить, що випробувані зразки коагулянту забезпечують необхідний рівень очищення та доочищення.

Для практичного їх застосування з використанням принципу поетапного очищення і доочищення стічних вод (доза - час - ефект) при реагентній обробці неочищених вод, доцільно використовувати апробовану нами методику і прийоми математичного моделювання.

9.3 Гігієнічна та виробничо-економічна ефективність суднових систем водовідведення, заснована на підвищенні технології очищення та знезараження стічних вод

Узагальнення результатів проведених досліджень на основі перерахованих параметрів оцінки ефективності очищення суднових стічних вод показало, що усунення більшості характерних для обстежених імпортних і вітчизняних систем недоліків привело не тільки до оптимізації санітарних показників, але і підвищенню техніко-економічних параметрів суднових очисних установок.

Реалізація системи вироблених заходів по посиленню санітарно-гігієнічного контролю за ефективністю роботи суднових станцій очищення і знезараження стічних вод повинна сприяти запобіганню забруднення моря з суден. Регулятор чистоти морського середовища, на нашу думку, включає встановлення перспективних нормативів, вибір оптимальних заходів для досягнення цих нормативів і, нарешті, удосконалення соціальних механізмів реалізації планів охорони навколишнього середовища з метою досягнення оптимальних показників здоров'я населення.

Математичний метод обґрунтування економічної ефективності оснащення суден установками для очищення і знезараження стічних вод, на наш погляд, дозволяє визначити найбільш оптимальний варіант суднового санітарного устаткування.

Резюме

Дана оцінка навколишнього середовища морегосподарської діяльності за допомогою математичного моделювання:

- прогнозу впливу інфраструктур водного транспорту на приморську рекреаційну зону;

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

- виробничо-економічній ефективності суднових систем водопостачання, заснованій на підвищенні технології очищення і знезараження стічних вод.

Апробовані математичні моделі захисту навколишнього середовища:

- обґрунтована економічна ефективність суднових систем водовідведення, яку засновано на підвищенні експлуатаційних характеристик компактного обладнання очищення та знезараження стічних-фанових вод з урахуванням цільової функції мінімуму витрат.

- сформульовані рекомендації з оперативного нагляду на основі моніторингу та прогнозування впливу транспортних засобів на навколишнє середовище за результатами регресійно-кореляційного аналізу. Впровадження системи в інфраструктури водного транспорту перспективно для оперативної комплексної оцінки санітарного стану портів мopeгосподарського комплексу України.

- показана перспективність реагентної обробки суднових стічно-фанових вод коагулянтами з відходів титанового промислового виробництва.

Для коагулянту ЗАХ доза становила 49,6 - 449 мг/дмі за вмістом Fе2О3 - 13,4 - 40,2 мг/дмі за А12О3 з розширенням інтервалу до 16,55 - 482,0 і 4,46 + 49,0 відповідно. Доза для ОХА становила 41,2 - 82,4 мг/дмі і 13,73 -27,46 мг/дмі за Fе2О3 з розширенням інтервалу до 27 - 96,1 мг/дмі і 9,15 + 32,0 мг/дмі відповідно.

Отримані нововведення слід рекомендувати до впровадження в інфраструктури водного транспорту, а також інформаційну систему моніторингової оцінки санітарно-епідеміологічного стану 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. - № 1. - 2011. - С. 3-9.

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

РОЗДІЛ 10

НАУКОВО-АНАЛІТИЧНІ КРИТЕРІЇ БЕЗПЕКИ МОРСЬКОГО СЕРЕДОВИЩА ПРИ ДНОПОГЛИБЛЮВАЛЬНИХ РОБОТАХ У СИСТЕМІ САНЕПІДНАГЛЯДУ

Згідно Закону України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення» № 4004-ХП від 24.02.2009, «Правил санітарної охорони території України», затверджених Постановою Кабінету Міністрів України № 583 від 22.0.2011 р., Державних правил і норм скидання з суден стічних, нафтовмісних, баластних вод і сміття у водоймища (СанПін 199-97) - передбачається проведення регулярних досліджень морського середовища з метою розробки профілактичних і природоохоронних заходів щодо захисту водного середовища в процесі морегосподарської діяльності.

10.1 Загальна характеристика процесу днопоглиблення

Діючим санітарним законодавством в зоні санітарної охорони моря (12 морських миль), заборонено скид усіх видів стічних вод, захоронення донних грунтів, які отримані в процесі днопоглиблювальних робіт, скид пульп, осадів, які утворюються за результатами знезараження стічних вод, в тому числі при експлуатації суден.

Збільшення розмірів морських суден, які заходять в порти України (водозміщенням до 250тис.тон.) , призвели до необхідності збільшення глибин у причалів та в акваторії основних портів України. Для проходу морських суден в порти, які розташовані в гирлах Дунаю та Дніпра, на узбережжі північно-західній частині Чорного моря, як необхідний елемент експлуатації порту, потрібне постійне днопоглиблення, що приводить до значного переміщення донних грунтів за межі порту на донне звалище, відповідно до проекту, який узгоджується з Держкомітетом рибного господарства та Міністерством охорони оточуючого середовища.

Судноплавство на протязі суднохідної частини річок Дніпро, Дунай, Південний Буг, Дністер передбачає проведення днопоглиблення для формування річкового фарватеру. Ці роботи приводять до формування значної кількості мулу, завислих речовин в річній воді на відстані десятків кілометрів від місць днопоглиблення.

В порту Южний, для формування глибини підходного каналу до 21 м., а глибини біля причалу до 18 метрів, переміщено до 20 млн. тон грунту, з вивозом та скидом його в межах акваторії Одеської затоки. До складання проекту днопоглиблення остаточна ємкість діючого підводного відвалу порту Южний становила - біля 3 млн.м3. Проектувальники, без узгодження з компетентним органом МОЗ, визначили додаткове підводне звалище, практично в межах існуючого - в центрі Одеської затоки. В порту Одеса, при будівництві контейнерного терміналу, переміщено 8 млн. тон грунту, в тому числі з намивом причалів на землях водного фонду, для формування додаткових причалів контейнерного терміналу порту. На 2016-2017 роки, для забезпечення експлуатаційної діяльності морського порту Білгород-Дністровський, заплановані ремонтні роботи в акваторії порту, з формуванням підходного каналу в районі курортного селища Затока, з обсягом донного грунту - 1млн.м3, який потрібно вивезти з Дністровського лиману та захоронити в Чорному морі, навпроти курорту Затока.

Дослідженнями встановлено, при скиданні грунтів, які видобуті в акваторіях діючих портів, в місцях донних звалищ появляються процеси технологічної седиментації, з вторинним замуленням донних ландшафтів, збільшення мікроелементів, солей важких металів.

Нашими дослідженнями встановлено, що днопоглиблення це багатофакторний процес, який характеризується багатокомпонентним впливом різноманітних забруднювачів від токсикологічного впливу до біологічного.

Забруднюючі речовини в донних відкладеннях та в акваторіях морських портів розчинені в морській (річковій) воді, чи адсорбовані безпосередньо в донних ґрунтах біля причалів.

В структурі днопоглиблення існує два вида:

· Капітальний (при спорудженні портів, причалів, реконструкції терміналів);

· Експлуатаційний (видалення наносів грунту у причалів, в каналах, в фарватері).

Хіміко-токсикологічний склад донних грунтів залежить від номенклатури вантажів, які зберігаються та перевантажуються в морському чи річковому порту, від обладнання та стану дощової каналізації порту, припортового міста впливу, викидів від міських джерел забруднення. Особливістю донних осадів морської ділянки біля гирла р. Дунай є транскордонний вплив, мультіфакторний вплив забруднень на значний морський регіон дельтової зони Дунаю, з розповсюдженням забруднень на морську зону Румунії та Болгарії. Антропогенний пресинг відмічено на протязі всієї морської ділянки України до Румунії, Болгарії.

Станом на 2015 рік уряд України прийняв програму днопоглиблення на протязі всього фарватеру Дніпра, для формування можливості транзитного судноплавства від кордону з Білорусією до гірла Дніпра. Це передбачає великі обсяги дночерпання, включаючи фарватери для проходу суден крізь Каховське, Канівське, Київське водосховища. Це одночасно, пов'язано з можливим підйомом з мулом річкового дна радіоактивних забруднень, які потрапили в р. Дніпро після аварії на Чорнобильській АЕС. Моніторинг вмісту радіонуклідів в донних ґрунтах при днопоглибленні на протязі всього фарватеру потрібно ввести в проектні розробки.