Пивовар практика. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека рекомендовано
 Скачать 1.51 Mb.
|
|
Приготовление 1 % раствора хлорной извести и определение содержания активного хлора. При проведении хлорирования в качестве источника активного хлора часто используют 1 % раствор хлорной извести. Она является нестойким соединением, быстро теряющим хлор, поэтому необходимо предварительно определить содержание в ней активного хлора. Для приготовления 1 % раствора хлорной извести берут навеску в 1 г хлорной извести, размельчают ее в фарфоровой ступке с помощью пестика и добавляют дистиллированную воду до образования кашицы. Затем кашицу разводят дистиллированной водой и переливают содержимое чашки в мерный цилиндр, доводя количество раствора до метки «100». Тщательно перемешивают и оставляют раствор на 10 мин для осветления. В полевых условиях активный хлор в хлорной извести определяют капельным способом. В стакан (или колбу) наливают 100 мл дистиллированной воды, добавляют 0,4 мл свежеприготовленного 1 % раствора хлорной извести, 1 мл разбавленной хлористоводородной кислоты (1:5), 1 мл 5 % раствора йодида калия и 1 мл 1 % свежеприготовленного раствора крахмала. Перемешивают и титруют по каплям специально подобранной пипеткой (1 мл которой соответствует 25 каплям) 0,7 % раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания. Содержание активного хлора в хлорной извести в процентах равно количеству капель тиосульфата натрия, израсходованного на титрование (1 капля 0,7 % тиосульфата натрия связывает 0,04 мг хлора, что составляет сотую часть взятого для определения количества хлорной извести — 4 мг, т.е. 1 %). Хлорирование нормальными дозами. Как указывалось, для определения необходимой дозы хлора при хлорировании нормальными дозами устраивают пробное хлорирование воды. Упрощенно пробное хлорирование проводят в трех стаканах, в каждый из которых наливают по 200 мл исследуемой воды, вкладывают стеклянные палочки и с помощью выверенной пипетки (25 капель равны 1 мл) добавляют 1 % раствор хлорной извести: в первый — одну каплю, во второй — две капли, в третий — три капли. Воду в стаканах хорошо перемешивают и через 30 мин определяют наличие в ней остаточного хлора. Для этого в каждый стакан прибавляют 2 мл 5 % раствора йодида калия, 2 мл хлористоводородной кислоты (1:5), 1 мл 1 % раствора крахмала и тщательно перемешивают. При наличии остаточного хлора вода окрашивается в синий цвет, тем более интенсивный, чем больше в ней содержится остаточного хлора. Воду в стаканах, где появилось синее окрашивание, титруют по каплям 0,7 % раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания, перемешивая ее после добавления каждой капли. Для расчета дозы выбирают тот стакан, где произошло обесцвечивание от двух капель тиосульфата натрия, так как содержание остаточного хлора в этом стакане составляет 0,4 мг/л (одна капля 0,7 % раствора тиосульфата натрия связывает 0,04 мг хлора, что соответствует при пересчете на 1 л 0,04-5 = 0,2 мг/л). Если обесцвечивание произошло от одной капли, содержание остаточного хлора недостаточно (0,2 мг/л). При обесцвечивании от трех капель содержание остаточного хлора избыточно (0,6 мг/л). Пример. Для расчета дозы выбран второй стакан, где при определении остаточного хлора на титрование пошло две капли 0,7 % раствора тиосульфата натрия. В этот стакан на 200 мл воды было прибавлено две капли 1 % раствора хлорной извести. Следовательно, на 1 л воды потребуется 2 • 5 = 10 капель или 0,4 мл 1% раствора хлорной извести, так как в 1 мл содержится 25 капель. Количество сухой хлорной извести, содержащейся в 0,4 мл 1 % раствора, в 100 раз меньше (так как раствор однопроцентный) и составляет 0,4/100 = 0,004, или 4 мг сухой хлорной извести, т.е. доза хлора равна 4 мг/л хлорной извести. Определение остаточного хлора в водопроводной воде. В коническую колбу емкостью 500 мл наливают 250 мл водопроводной воды (до отбора пробы воду из крана необходимо спустить), 10 мл буферного раствора с рН 4,6 и 5 мл 10 % раствора йодида калия. Затем титруют выделившийся йод 0,005 н. раствором тиосульфата натрия до бледно-желтой окраски, приливают 1 мл 1 % раствора крахмала и титруют раствор до исчезновения синей окраски для приготовления буферного раствора с рН 4,6 смешивают 102 мл I M раствора уксусной кислоты (60 г 100 % кислоты в 1 л воды) и 98 мл 1 М раствора ацетата натрия (136,1 г кристаллической соли в 1 л воды) и доводят объем до 1 л прокипяченной дистиллированной водой). Содержание остаточного хлора в воде, х, мг/л, вычисляют по формуле  где п — количество 0,005 н. раствора тиосульфата натрия, израсходованное на титрование, мл; Кn — поправочный коэффициент раствора тиосульфата; 0,177 — количество активного хлора, соответствующее 1 мл 0,005 н. раствора тиосульфата натрия, мг; V — объем воды, взятой для анализа, мл. В зависимости от результатов пробного хлорирования рассчитывают количество хлорной извести, необходимое для хлорирования 1 л воды. * Ситуационная задача 1.4 Условие. Работники животноводческой фермы используют для питья воду из шахтного колодца, расположенного непосредственно на ферме. Колодец имеет крышку. Воду поднимают электронасосом. Рядом с колодцем организован водопой скота. Анализ воды показал следующие результаты: цвет — бесцветная, запах отсутствует, мутность — 1,8 мг/л, окисляемость — 6,8, железо — 0,8, фтор — 1,0, аммиак — 0,5, нитриты — 0,02, нитраты (NO3) — 75, коли-индекс — 250 мг/л. Для целей обеззараживания может быть использована хлорная известь с содержанием активного хлора 30 %. Для обеззараживания можно использовать бочку из нержавеющей стали емкостью 200 л. Задание. Дайте гигиеническое заключение по приведенной задаче. Ответьте на вопросы и выполните задания.
Вариант ответа На основании приведенного химического анализа воды можно сделать вывод о постоянном фекальном загрязнении воды, на что указывают наличие аммиака, нитритов, нитратов и высокая окисляемость воды (6,8 мг O2/л). Фекальное загрязнение подтверждено микробиологическим анализом: коли-индекс составил 250 мг/л. Колодец расположен непосредственно на ферме и скорее всего подпитывается грунтовыми водами. Организованный рядом водопой скота и фильтрация дождевых и других стоков приводят к загрязнению водоисточника. Воду следует обеззаразить методом гиперхлорирования. 20 мг — на 1 л воды х мг — на 200 л воды  Хлорная известь содержит 30% активного хлора, т.е. 30 г — в 100 г 4 г — в х г  Таким образом, на бочку объемом 200 л воды необходимо внести 13,3 г хлорной извести. Так как хлорная известь плохо смешивается с водой, в ней могут оставаться сухие комочки, что замедляет отдачу хлора в воду. Поэтому навеску хлорной извести тщательно растирают в небольшом объеме воды до образования известкового молока и вносят в воду. Время контакта воды с хлором при гиперхлорировании может быть сокращено до 15—20 мин. Воду дехлорируют тиосульфатом натрия.
ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 1.5 ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ЦЕЛЯХ Цель занятия. Студентов знакомят с биологическим действием ультрафиолетового излучения (УФ-излучения). Практические навыки. Студентов учат способам расчета мощности облучательных установок и методам применения УФ-излучения для санации объектов внешней среды. Нормативные документы. МУ 5046-89 «Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей (с применением искусственных источников ультрафиолетового излучения)». Задания. В процессе изучения темы студенты должны:
Методические указания к заданиям Лучистая энергия солнца и в частности ее наиболее биологически активная область — ультрафиолетовая радиация, является постоянно действующим фактором внешней среды. Однако интенсивность и спектральный состав УФ-излучения солнца постоянно меняются. Эти показатели зависят от сезона, состояния атмосферы, количества водяных паров, аэрозолей, высоты стояния солнца над горизонтом, уровня запыления и годового загрязнения воздуха. У населения, живущего в средних и северных широтах, особенно в зимнее время года, а также у лиц, работающих в шахтах или помещениях, лишенных естественного освещения (метро, трюмы, машинные отделения и т.п.), недостаток солнечного света приводит к нарушению физиологического равновесия в организме. Вследствие этого развивается патологическое состояние, которое получило название «световое голодание» или «ультрафиолетовая недостаточность». Наиболее частым проявлением этой патологии является гиповитаминоз или авитаминоз D, который сопровождается ослаблением защитных сил организма, делая его предрасположенным к различным заболеваниям (например, простудного характера) и способствуя проявлению и обострению хронических заболеваний (туберкулеза, полиартрита, радикулита и т.п.). Ультрафиолетовая недостаточность у детей в условиях нормального питания является ведущим фактором экзогенного рахита. Бороться с ультрафиолетовой недостаточностью следует, применяя комплекс гигиенических мероприятий и прежде всего широко используя облучение солнцем. Однако пребывать на открытом воздухе, пользоваться соляриями, пляжами можно не везде и не во все сезоны. Поэтому для компенсации недостатка солнечного света применяется искусственное ультрафиолетовое облучение. Противопоказаниями для облучения человека искусственным УФ-излучением являются заболевания активной формой туберкулеза, щитовидной железы, резко выраженный атеросклероз, заболевания сердечно-сосудистой системы, печени, почек, малярия, злокачественные новообразования. По характеру биологического действия ультрафиолетовую часть спектра условно разделяют на три области — А, В, С. Длинноволновая область А (320 — 400 нм) обладает преимущественно загарным действием, средневолновая область В (280 — 320 нм) — витаминообразующим действием, что позволяет применять этот вид излучения в качестве лечебного и профилактического средства. При действии ультрафиолетового излучения области В провитамин 7,8-дегидрохолестерин в коже человека переходит в активную форму — витамин D3. Коротковолновая область С (200 — 280 нм) обладает преимущественно бактерицидным действием, в основе механизма которого лежит нарушение жизнедеятельности микробных клеток, возникающее благодаря фотохимическому расщеплению белковых компонентов области. Краткая характеристика искусственных источников ультрафиолетового излучения В настоящее время на практике применяют три типа искусственных источников ультрафиолетового излучения. 1. Эритемные люминесцентные лампы (ЛЭ, ЭУВ) — источники ультрафиолетового излучения в областях А и В. Максимум излучения лампы — область В (313 нм). Лампа применяется для профилактического и лечебного облучения детей. Изготавливается лампа ЭУВ из специального сорта стекла (увиолевого), хорошо пропускающего УФ-излучение. Изнутри трубка лампы покрыта люминофором (фосфатом кальция, активированным талием) и заполнена дозированным количеством ртути с инертным газом при давлении в несколько миллиметров ртутного столба. Лампы ЭУВ выпускают мощностью 15 Вт (ЭУВ-15) и 30 Вт (ЭУВ-30). Средний срок службы ламп типа ЭУВ составляет 1 000 ч. Эритемные лампы включаются в электросеть при наличии специальных приборов: дросселя и стартера. Для ламп ЭУВ разработана специальная арматура двух типов: а) комбинированные светильники ШЭЛ-1 и ШЭЛ-2, в которых кроме ламп ЭУВ имеются осветительные люминесцентные лампы. Включать эритемные и осветительные лампы можно раздельно; б) облучатели ОЭ-1-15 и ОЭО-2-30, которые предназначены только для ламп ЭУВ. 2. Прямые ртутно-кварцевые лампы (ПРК) или дуговые ртутно-кварцевые лампы (ДРТ) являются мощными источниками излучения в ультрафиолетовых областях А, В, С и видимой части спектра. Максимум излучения лампы ПРК находится в областях В (25 % всего излучения) и С (15 % всего излучения). В связи с этим лампы ПРК применяют как для облучения людей профилактическими и лечебными дозами, так и для обеззараживания объектов внешней среды (воздуха, воды и т.д.). Лампы ПРК для облучения людей применяют с особой осторожностью, так как значительные количества УФ-излучения области С могут приводить к поражению слизистой глаз (фотоофтальмии), изменению состава крови и т.п. Время облучения и расстояние до лампы строго дозируют, глаза облучаемых лиц и персонала защищают темными стеклянными очками. Лампа ПРК изготавливается из кварцевого стекла, заполняется дозированным количеством ртути и аргона. В настоящее время применяются лампы ГТРК трех типов: ПРК-2 (375 Вт), ПРК-4 (220 Вт), ПРК-7 (1000 Вт). Средний срок службы ПРК составляет 800 ч. Для ламп ПРК разработаны два типа облучателей маячного типа: а) облучатель ртутно-кварцевый большой (для ламп ПРК-7).Его стойка имеет постоянную высоту; б) облучатель ртутно-кварцевый малый (для ламп ПРК-2 иПРК-4). Его стойка может быть разной высоты. 3. Бактерицидные лампы из увиолевого стекла (БУВ) являются источниками УФ-излучения области С. Максимум излучения ламп БУВ составляет 254 нм. Они применяются только для обеззараживания объектов внешней среды: воздуха, воды, предметов (посуды, игрушек). Излучение ламп БУВ дозируют особенно тщательно, так как коротковолновое УФ-излучение обладает значительным абиотическим действием. Глаза необходимо защищать стеклянными очками для профилактики фотоофтальмии. Лампы БУВ заполняются аргоном с дозированным количеством ртути при давлении 10 мм рт. ст. Производят лампы номинальной мощностью 15 Вт (БУВ-15), 30 Вт (БУВ-30), 60 Вт (БУВ-60) и 30 Вт с повышенной плотностью тока (БУВ-30П). Для ламп БУВ разработана специальная экранизирующая аппаратура, направляющая лучи так, чтобы включенная лампа не была видна стоящему человеку. Арматура сокращает бактерицидную облученность в зоне нахождения людей в помещении и предохраняет глаза от прямого облучения. В настоящее время существует экранизирующая арматура двух видов: облучатели НБО или ПБО и комбинированные облучатели, предназначенные для осветительных люминесцентных ламп и ламп БУВ. Практическое применение искусственного длинноволнового УФ-излучения для облучения людей Светооблучательные установки. Существуют два вида облучательных установок: длительного и кратковременного действия. Первый метод облучения состоит в том, что обычное (или улучшенное) искусственное освещение внутри помещения насыщается ультрафиолетовыми лучами с помощью источников УФ-излучения. Все находящиеся в помещении люди облучаются в течение всего времени пребывания в нем УФ-потоком небольшой интенсивности (светооблучательные установки). Эритемными светооблучательными установками называются осветительные установки, в которых помимо люминесцентных или обычных ламп накаливания вмонтированы ультрафиолетовые лампы ЭУВ. Устанавливать эритемные светооблучательные установки рекомендуется: а) в детских учреждениях (яслях, детских садах, школах, детских домах); б) ЛПУ (больницах, санаториях, домах отдыха); в) жилых домах (общежитиях, интернатах) севернее 60° с. ш.; г) спортивных залах; д) производственных помещениях, лишенных естественного освещения. Устанавливать светооблучательные установки в цехах химической промышленности можно только при отсутствии контакта рабочих с эозином, акридином, метиленовой синькой и другими веществами, обладающими фотосенсибилизирующим действием. Светооблучательные установки во всех перечисленных объектах следует оборудовать лишь в помещениях с длительным пребыванием людей (классах, палатах, цехах и т.п.). Длительность работы установки зависит от светового климата местности: для северных районов (севернее 60° с. ш.) — с 1 октября по 1 апреля; для средних районов (50—60° с. ш.) — с 1 декабря по 1 апреля. Метод применения эритемных светооблучательных установок является перспективным и более эффективным. Он позволяет создать в помещениях своего рода солнечный свет, причем люди находятся в помещениях в обычной одежде, открытыми остаются лицо, шея и руки. Облучатели располагаются на потолке или стене, на уровне 2,5 м от пола. Длительность облучения определяется временем использования данного помещения (например, в классах школ — 4—6 ч, в детских садах — 6—8 ч и т. п.). Дозируют УФ-облучение в биодозах. |