Гигиенические и технологические критерии

Качества синтетических полиэлектролитов, требования

К их применению в процессах очистки питьевой воды

5.1. Основными критериями качества полимерных реагентов являются:

- химическая природа полимера и мономера;

- молекулярная масса (низкая 1—3 млн.; средняя 3—10 млн.; высокая более 10 млн.);

- природа заряда (неионные, анионные, катионные, амфотерные);

- величина (плотность) заряда (низкая 1—10%, средняя 10—40 %, высокая 40—80 %, очень высокая 80—100 %);

- вязкость, которая определяется молекулярной массой и зарядом;

- физическая форма полимера (эмульсия, раствор, гель, порошок, гранулы);

- стабильность (при хранении; влиянии температуры, рН, УФ, хлорирования и озонирования);

- способность к трансформации, биотрансформации и биодеградации;

- присутствие мономеров и примесей, в опасных концентрациях;

- токсичность и опасность.

5.2. Синтетические полиэлектролиты являются стабильными соединениями и сохраняют свои свойства в течение нескольких месяцев. В растворе, при внешнем химическом, механическом и микробиологическом воздействии, полимеры быстро подвергаются деградации:

5.2.1. Химическая деградация, в основном происходит в результате гидролиза, скорость которого зависит от рН, химической природы и ионной формы полимера:

- неионные полиакриламиды стабильны при рН 1—12, анионные - 4—12, катионные - 4—6. ПолиЭПИ-ДМА и полиДАДМАХ стабильны при рН 1—14;

- в растворе (1 г/л) анионные полимеры стабильны в течение, примерно, 2-х суток, а катионные - 4-х часов.

5.2.2. Основными факторами, которые способны привести к деградации полимера, являются:

- свободные радикалы, которые вызывают разрыв полимерной цепочки, за счет чего быстро снижается молекулярная масса полиэлектролита;

- двух- и трехвалентные катионы;

- анаэробные и аэробные бактерии, которые образуют с полимером преципитаты;

- УФ-радиация, под действием которой разрываются полимерные цепочки и формируются низкомолекулярные продукты, которые легко подвергаются биодеградации. Кроме того, УФ-воздействие сопровождается образованием свободных радикалов в воде.

5.3. Синтетические полиэлектролиты характеризуются, как правило, низкой токсичностью и опасностью при энтеральном поступлении в организм. При этом:

- с повышением молекулярной массы полимера снижается его токсичность;

- с увеличением заряда повышается биологическая активность полиэлектролита, причем катионные реагенты оказывают более выраженное действие на организм, чем анионные;

- потенциальная опасность полиэлектролита определяется содержанием в товарном продукте мономеров и примесей, вызывающих отдаленные последствия при действии на организм.

Полиамины (полиЭПИ-ДМА)

5.4.1. Реагенты на основе эпихлоргидриндиметиламина производят под различными торговыми наименованиями более 60 компаний мира. В частности, SNF Floerger (серия - Флокват), Cytec Industries B.V. (серия - Суперфлок, ранее Магнифлок), Nalco (серия - Налколайт), Callaway (серия - Джайфлок) и т.д.

5.4.2. ПолиЭПИ-ДМА используется в качестве реагента для очистки питьевой воды свыше 30 лет. В течение этого времени не было сообщений о неблагоприятных последствиях воздействия реагента на рабочих местах или при потреблении питьевой воды.

5.4.3. В товарном продукте обнаруживаются вещества, которые используются при синтезе полимера или появляются в результате гидролиза. Перечень потенциальных загрязняющих компонентов в полимере и их ожидаемые концентрации в воде представлены в табл. 5.4.3.1.

Таблица 5.4.3.1

Состав полиЭПИ-ДМА и возможные максимальные концентрации примесей

5.4.4. ПолиЭПИ-ДМА является малотоксичным соединением при длительном пероральном поступлении в организм, не обладает генотоксичностью in vitro и in vivo.

5.4.5. Остаточные концентрации полимера в питьевой воде у потребителя возможны в основном на уровне нулевых, а для примесей - следовых, при условии соблюдения регламента использования реагента, представленного ниже (п. 5.4.7).

5.4.6. Примеси, входящие в состав реагента, способны оказывать отдаленное воздействие на организм (эпихлоргидрин - канцерогенное; 1,3-дихлорпропанол - мутагенное), однако в концентрациях, в десятки раз превышающих их реальное содержание в воде. Основные критерии для оценки риска здоровью населения полиЭПИ-ДМА и примесей, содержащихся в нем, представлены в табл. 5.4.6.1.

Таблица 5.4.6.1

Критерии для оценки риска полиЭПИ-ДМА и примесей, входящих в его состав

___________

* СанПиН 2.1.4.559-96; ** МНК; *** норматив ЕС; **** данные NSF (Национальный санитарный фонд США); ***** для канцерогенов указанные параметры не рассчитываются.