Способ определения токсичности жидкостей и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01N33/18 

Описание патента на изобретение SU1010557A1

вым излучением в спектральной области 220-300 им) интенсивностью 5005000 лк и длительностью импульса 5-60 с, а в качестве измеряемого параметра берут время установления возмущения фотосинтеза после мутагенного воздействи я в контролируемой жидкости.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что тест-объект выдерживают с контролируемой жидкостью 5-60 лшн.

4.Способ по,п.1, отличающийся тем, что освещение тест-объекта производят светом длиной волны 560-850 им и интенсивностью 800-7500 лк,

5.Устройство для определения токсичности жидкостей, содержащее культиватор, блок водоподготовки и подачи контролируемой жидкости, датчик с камерой реакции, в которую помещены источник света и электро;.хи1 ческая растворенного кислорода, соёдиненная с электронным блоком и регистрирующим устройством о т л и ч ающее с я тем, что, с целью повышения точности и скорости определения токсичности жидкостей, оно снабжено камерой контролируемой жидкости с каналами ввода и вывода, насосом подачи тест-объекта, источником ультрафиолетового излучения, источником прерывистого

света, блоком управления, усилителем, амплитудным дискриминатором, коммутатором, реле времени, блоком измерения индукции, блоком измерения адаптации и блоком измерения функционального показателя, причем, камера контролируемой жидкости подсоединена к камере реакции через ди| шизную мембрану, аасос подачи тестобъекта подключен к одномувыходу блока управления и установлен в канале, соединяющем культиёатор и камеру реакции,- источник ультрафиолетового излучения соединен с одним выходом коммутатора, источник прерывистого света соединен с другим, выходом блока управления, электрохимическая ячейка соединена с усилителем, при. этом первый выход последнего соединен с первым входом коммутатора, а второй выход - с одним входом блока управления и входом амплитудного Дискриминатора, первый выход которого подключен к первому входу коммутатора, а второй выход соединен с другим входом блока управления, третий выход усилителя соединен с одними входами блоков измерения индукции, адаптации и функционального показателя, другие входы которых соединены с выходами коммутатора, а выходы соединены с регистрирующим устройством, кроме того, выход реле времени соединён с вторым 5ХОДОМ кЪммутатора.

Похожие патенты SU1010557A1

название год авторы номер документа
Фотоактивное электрохимическое устройство для оценки токсичности жидкости 1981
  • Мацкивский Владимир Иванович
  • Савенко Дмитрий Васильевич
  • Антонов Станислав Васильевич
  • Барановский Андрей Германович
  • Веселовский Владимир Александрович
SU1029077A1
Способ определения токсичности жидкостей 1986
  • Савенко Дмитрий Васильевич
  • Подоба Ярослав Георгиевич
  • Мацкивский Владимир Иванович
  • Макаров Владимир Николаевич
  • Беличенко Юрий Петрович
SU1399673A1
Фотоактивный электрохимический датчик для оценки токсичности жидкостей 1986
  • Савенко Дмитрий Васильевич
  • Подоба Ярослав Георгиевич
  • Беличенко Юрий Петрович
  • Якименко Николай Павлович
  • Лебедев Сергей Евгеньевич
SU1427301A1
Способ оценки токсичности жидкости 1987
  • Веселовский Владимир Александрович
  • Веселова Татьяна Владимировна
  • Рубин Андрей Борисович
  • Мацкивский Владимир Иванович
  • Чередников Александр Васильевич
  • Хомяков Георгий Владимирович
  • Маренков Вадим Сергеевич
SU1515105A1
Устройство фотоэлектрохимическое для оценки токсичности жидкости 1980
  • Лозанский Владимир Романович
  • Мацкивский Владимир Иванович
  • Савенко Дмитрий Васильевич
  • Журбенко Иван Зиновьевич
  • Барановский Андрей Германович
  • Веселовский Владимир Александрович
SU957104A1
Способ определения токсичности окружающей среды 1987
  • Пасичный Александр Прохорович
  • Химко Роман Васильевич
  • Сазонов Владимир Викторович
SU1518771A1
СПОСОБ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ВОД ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЕЙ 2001
  • Черкашин С.А.
  • Никифоров М.В.
RU2215290C2
СПОСОБ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ВОД ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ МОРЕЙ 2001
  • Черкашин С.А.
  • Щеглов В.В.
  • Никифоров М.В.
RU2220415C2
Датчик для оценки токсичности жидкости 1979
  • Цацко П.З.
  • Мацкивский В.И.
  • Савенко Д.В.
  • Лозанский В.Г.
  • Копылов А.Н.
SU855497A1
Способ оценки уровня допустимых воздействий повреждающего фактора на фотосинтетические организмы 1987
  • Веселовский Владимир Александрович
  • Веселова Татьяна Владимировна
  • Рубин Андрей Борисович
  • Мацкивский Владимир Иванович
  • Хомяков Георгий Владимирович
  • Чернавский Дмитрий Сергеевич
SU1505471A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 010 557 A1

Реферат патента 1983 года Способ определения токсичности жидкостей и устройство для его осуществления

. 1. Способ определения токсичности жидкрстей, включающий предварительное культивирование фотосинтезирующего тест-объекта, введение клеток тест-объекта в камеру реакции с контрольной жидкостью для опреде.ления физиологического состояния тест-объекта, подачу в камеру контролируемой жидкости, вьщерживание . ..бъёкта Horipeflelrie ie его физи;ологического состояния с последуюй1им сравнением физиологического состояния тест-объекта в контролируемой :и контрольной жидкостях, от л и чающийся тем, что, с целью повышения точности и скорости опрёделения, количество введенных в камеру клеток тест-объекта определяют по активности дыхания от до 7, 7,2 1 мин при освещении камеры прерывистым светом. ПОС.Т9ЯННОЙ интёнсивноЪти, затем выбираю активность фотосинтеза :из соотношения активности дыхания клеток тест-объекта, равного 0,4-vO,8 активности фотосинтеза клеток тест-объекта, а физиологическое состояние тест-объ:екта в контрольной имдко зти опреде,ляют по активности фбтосинтеза, после выдерживания тест-объекта с кб1Йролируемой жидкостью вторично олреде ляют активность фотосинтеза и в зависимости- от направления изменения этой актйвноЪти проводят дальнейшее определение физиологического состояния тест-объекта в/контролируемой жидкости, причем определение ведут при увеличении активности фотосинтесд ел за по индукционным Х 1рактё0.истикам тест-объекта при неизменной активности фотосинтеза - по адаптационным характеристикам, а при уменьше11ии активности фотосинтеза - по функци-ональным показателям тест-объекта, и полученные при этом значения изме:ряемых пара ютров сравнивают со значениями,, полученными в конт1&опьной жидкости. . 1, отлича2, Способ по п. ющийся тем, что в качестве адаптационной характеристики используют адаптацию фотосинтеза при импульсном, мутагенном воздействии на генетический аппарат фотосдантезирующего тест-объекта ультрафиолето

Формула изобретения SU 1 010 557 A1

Изобретение относится к способам и устройствам для исследования химических свойств веществ, а также к анализу воды методом биологической индикации и предназначенодля оценки токсичности сточных вод, сбрасываемых в водные объекты и используемых в оборотном водоснабжении предприятиями химической, пищевой, фармацевтической и др, отраслей промышленности, а также поверхностного сто ка, поступающего с городских территорий, сельхозугодий в водоемы.

I.

Токсичность контролируемых жидкостей является интегральным показа;телем химического загрязнения жидкостей. Учитывая то, что в составе жидкости может находиться большое количество химических соединений, кото-, рые порой невозможно идентифицировать инструментальными методами, большую значимость приобретают методы биологической индикации. Они позволяют Критерий качества

жидкостей, один из которых является токсичностью,-Дйя практических целей имеет смысл понятие относительная токсичность, а при оценке состава и свойств жидкости - уровни токсичности, смысл которых, например, хорошо поясняется уровнями и порогами слы-

ШИМОСТИ для ЗВУКОЙОГО ПОЛЯ.

Известно использование способов оценки токсичности жидкостей по влиянию их на физиологическое состояние гидробионтов Cl}.

Радиоуглеродный способ позволяет оценивать токсичность жидкостей с низкими биомассами в условиях, приближенных к природным. Наблюдая изменения активности фотосинтеза в зависимости от концентрации и времени взаимодействия, можно оценивать ин(тегральную токсичность жидкостей.

При низких концентрациях длительность измерения составляет около 30 сут, а иног(а и более. Это приводит к возникновению значительных динамических погрешностей. Метод не обладает экспрессностью, его затруднительно использовать для разработки технических средств экспресс-контроля сточных вод и других жидкостей. Известно использование биологического мониторинга для оценки антропогенного воздействия на экоси-. стемы. В качестве контролируемого показателя для оценки состояния биологического вида при заданных условиях среды выбран коэффициент размножения вида биоты. Методика измерения для мониторинга включает периодические измерения коэффициентов размножения выбранного вида, прогкоз и установление с известной точностью оценок поля чувствительности биоты к антропогенным загрязняющим веществам .2, Создание мониторинга касается только больших и сложных экологических систем. Поэтому регьлизация прОг граммного обеспечения является сложной и трудоемкой задачей, которую может решать многочисленный специаль ный штат или научные центры. При определении коэффициента размножения в зависимости от изменения химического состава среды возникает большая трудность инструментального определения начашьного количества биоты. Для его измерения с удовлетворительной степенью точности нужно проводит специсшьные достаточно сложные эксперименты. Кроме того, даже внутри одних и тех же экспериментов исходные значения будут значительно варьиррвать. Поэтом/ данный способ рбл адйет значительной погрешнЪстью. Он имеет узкий диапазон измерений. Применение его для экспрессной оценки и автоматизации контроля токсичности практически невозможно. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ оценки токсичности по Кнеппу, который включает предварительное кул тивирование тест-объекта (водорослей и введение его определенного количес ва .в камеры (кислородные склянки), в которые такжевводят контролируемую жидкость по нарастающим концент рациям. Затем все пробы герметизируют и выдерживают в термолюминостате 24 ч при 20-22 С и освещенности 4000 5000 лк. По истечении времени выдерживания во всех склянках определяют .количество кислорода методом Винклера, которое явля&:тся показателем физиологического состояния тест-объекта. Активность фотосинтеза определяют из разности между величинами содержания кислорода каждой пары склянок с водорослями и без них. Анализ результатов проводят по 4-м наиболее характерным кривым изменениям активности фотосинтеза tЗД. Способ позволяет анализировать концентрации в узком диапазоне изме рений, так как использует для измерения только функциональный показатель тест-объекта. Он имеет значительную сяиибку, а следовательно, низкую точность, связанную с неопределенностью концентраций водорослей, вводимых в склянки. Затруднительно интерпретировать результаты оценки, так как используется только функциональный показатель. Проведение оценки токсич-, ностч требует значительных затрат В1-Змени, что приводит к увеличению неопределенности результатов измерения. Способ не обладает экспрессностью, его использование при создании автоматизированных устройств оценки токсичности жидкостей затруднительно. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству для оценки токсичности жидкостей является устройство, используемое для исследования интенсивности фотосинтеза и дыхания водорослей, а также для исследования влияния.различных факторов на фотосинтез и дыхание. Устройство содержит электрохимический датчик растворенного киспоро-. да, герметично соединенный с KaMepQA, имеющей светопроницаемое окно и отверстие для ввода суспензии водорослей и добавок, магнитную Мешалку, термостатирующую рубашку, термометр, и источник света. При работе устройства в рабочий объем камеры вводят суспензию водорослей и контрольную, а при другом измерении контролируемую жидкость« Затем герметично закрывают вводное отверстие и через светопроницаемое окно камеры освещают водоросли источником света, одновременно с помощью датчика регистрируют концентрацию растворенного кислорода в камере с контрольной, а затем контролируемой жидкостями в момент включения источника света и в последующие моменты времени, вплоть до выключения источника света. В случае использования непрерывно действующего регистрируквдего прибора получают кривые возрастания концентрации растворенного кислорода в камере с конт- . рольной и контролируемой жидкостями, которые характеризуют интенснвиость фотосинтеза тест-объекта. В качестве измерительного прибора в известном устройстве используют преобразователь рН-метра, . Измерение интенсивности фотосинтеза в контрольной и контролируемой Жидкостях производят при одинаковой температуре, интенсивности освещенности и при перемешивании проб С4 Недостатком известного устройства является низкая точность оценки. . так как для малых концентраций токсиканта необходимо очень большое вр мя выдерживания тест-объекта в конт ролируемой жидкости (олее 14 дней) однако за это время культура тестобъекта изменяет свою численность настолько существенно, что это приводит к значительным сшибкам. Для средних концентраций известным устройством невозможно оценить токсичность, что связано с адаптацией кле ток к токсиканту. И даже для высоких концентраций известным устройством оценка токсичности производится грубо, так как в такой контролируемой жидкости существуют различные приме си, которые Изменяют оптическую плот ность среды, а это .не позволяет обес печить одинаковую освещенность тестобъекта. Кроме этого, контакт контролируемой жидкости с датчиком растворенного кислорода образует на по. лимерной мембране труднорастворимые пленки, которые бывают порой газонепроницае1 ыё из-за перехвата растворенного кислорода этой пленкой, что снижает чувствительность и точность измерений. Кроме того, известное устройство трудно автоматизировать с метрологической надежностью. Цель изобретения - повышение точности и скорости определения и автоматизации контроля.. Указанная цель достигается тем, что.согласно способу определения ток сичности жидкостей, включающему пред варительное культивирование фотосинтезирующегр тест-объекта, введение клеток тест-объекта в камеру реакции с контрольной жидкостью для опреде: ления физиологического состояния тест-объекта, подачу в камеру контролируемой жидкости, выдерживание тест-объекта и определение его физиологического состояния,с последующим сравнением физиологического состояния тест-объекта в контролируемой и контрольной жидкостях, количество введенных в кгилеру клеток тест-объекта определяют по активности дыхания от 3,0 до 7,2 мг/л в 1 мин при освещении камеры прерывистым светом постоянной интенсивности, затем выбирают активность фотосинтеза из соотношения активности дыхания клеток тест-объекта, равного 0,4-0,8 активности фотосинтеза клеток Тест-объекта, а физиологическое состояние тест-объекта в контрольной жидкости определяют по активности, фотосинтеза после выдерживания тест-объекта с контролируемойжидкостью.вторично определяют активность фотосинтеза и в зависимостиОТ направления изменения этой активности производят дальнейщее определение физиологичес;кого состояния тест-объекта в контро лируемой жидкости, причем опр деление ведут при увеличении активности фотосинтеза по индукционным характеристикам тест-объекта, при неизменной активности фотосинтеза - по адаптационным характеристикам, а при уменьшении активности фотосинтеза - по функциональным показателям тест- объекта, и полученные при этом значения измеряемых параметров сравнивают со значениями , полученными в контрольной жидкости. В качестве адаптационной характеристики используют адаптацию фотосинтеза при импульсном -мутагенном воздей ствии на генетический аппарат фотосинтезирующего тест-объекта ультрафиолетовым излучением в спектральной области 220-300 нм, интенсивностью 5005000 лк и длительностью импульса 5-60 с, а в качестве измеряемого параметра берут время установления возмущения фотосинтеза после мутагенного воздействия в контролируемой жидкости. Причем тест-объект выдерживают с контролируемой жидкостью в течение 5-60 мин. Освещение тест-объекта производят светом длиной волны в пределах 560-850 нм и интенсивностью 8007500 лк. . Для достижения поставленной цели устройство для оценки токсичности жидкостей в широком диапазоне, содержащее культив:атор, блок водоподготовки и подачи контролируемой жидкости, датчик с камерой реакции, в которую помещены источник света и электрохимическая ячейка растворенного кислорода соединенная с электронным блоком и регистрирующим устройством, снаЪжено камерой контролируемой жидкости с каналами ввода и вывода, насосом подачи тест-объекта, источником ультрафиолетовЪго.излучения, источником прерывистого света, блоком управления, усилителем, амплитудным дискриминатором, коммутатором, реле време.ни, блоком измерения индукции, блоком измерения адаптации и блоком измерения функционального показателя, причем камера контролируемой жидкости подсоединена к камере реакции через диализную мембрану, насос подачи тест-объекта подключен к одному выходу блока управления и установлен в канал.е, соединяющем культиватор и камеру реа1кции, источник ультрафиолетового излучения соединен с одним выходом коммутатора, источник прерывистого света соедийен с другим выходом блока управления, электрохимическая ячейка соединена с усилителем, при этом первый выход последнего соединен с первым входом коммутатора, второй выход соединен с одним входом блока управления и с вхоом амплитудного дискриминатора, первый выход которого подключен к первому входу коммутатора, а второй выход соединен с другим входом блока управления, третий выход усилителя соединен с одними входами блоков измерения индукции, адаптации и Функционального показателя, другие входы которых соединены с выходами коммутатора, а выходы этих блоков подсоединены к регистрирующему устройству кроме того, выход реле времени соединен с вторым входом коммутатора.

На фиг. 1 представлена структурна схема устройства для оценки токсичности жидкостей в широком диапазоне; на фиг. 2 - фотоиндукционное изменение активности фотосинтеза; на фиг. 3зависимость реакции тест-объекта от концентрации токсиканта по параметру индукционной характеристикиJ на фиг. 4 -Изменение адаптационных характеристик во времени при различных концентрациях токсиканта) на фиг. 5 - зависимость отклика (адаштации) тест-объекта от концентрации токсиканта; на фиг. 6 - изменение функционального показателя во времени для различных концентраций токсиканта, на фиг. 7 - зависимость активности фотосинтеза от концентрации токсиканта.

Устройство для оценки токсичности зкидкостей содержит (фиг. 1) культиватор 1, -блок 2 водоподготовки и подачи контролируемой жидкости, датчик 3 с камерой 4 реакции, в которую помещены источник 5 света-и электрохимическая ячейка 6 растворенного кислорода, соединенная с электронным блоком 7 и регистрирующим устройство 8. В устройство такжевведены насос 9 подачи тест-объекта, источник 10 ультрафиолетового излучения, источник 5 прерывистого света, блок 11 управления, усилитель 12,амплитудный дискриминатор 13, коммутатор 14, реле 15 времени, блок 16 измерения индукции, блок 17 измерения адаптации и блок 18 измерения функционального показателя. Насос-9 подачи тестобъекта подключен к одному выходу блока 11 управления и установлен в канале 19., соединяющем культиватор 1 и камеру 4 реакции. Источник 10 ультрафиолетового излучения соединен с одним выходом коммутатора 14, а источник 5 прерывистого светасоединен с другим выходом блока 11 управления. Электрохимическая.ячейка 6 соединена с усилителем 12, при этом первый выход последнего соединен с первым входом коммутатора 14. Второй выход усилителя 12 соединен с одним входом- блока 11 управления и входом амплитудного дискриминатора 13, один быход которого подключен к первому входу коммутатора 14, а второй соединен с .вторым входом блока 11 управления. Третий выход усилителя 12 ,соединен с одними входами блоков измерения индукции 1б, адаптации 17 и функционального показателя 18, вторые входы которых соединены с выходами коммутатора 14, -а выходы.этих блоков подсоединены к регистрирующему устройству 8. Выход реле 15 времени, соединен с вторым входом коммутатора 14. Кроме.этого к камере 4 реакции подсоединена камера 20 контролируемой жидкости, которая имеет каналы ввода 21 и вывода 22 жидкости. Канал 21 ввода соединен с блоком 2 водоподготовки и подачи контролируемой жидкости. Между камерЬй 20 контролируемой жидкости и камерой 4 реакции .установлена с уплотнением Диализная мембра-г на 23.

Оценка токсичности жидкостей в широком диапазоне предлагаемыми способом и устройством осуществляется следующим образом.

При включении электронного блока 7 включаются блок 2 водоподготовки, блок 11 управления, крлвдутатор 14, питание блоков измерения индукции 16, адаптации 17 и функционального показателя 18, а также регистрирующее устройство 8. После этого происходит автсмэтическое-включение насоса 9 подачи тест-объекта. В предлагаемом устройстве использован перистальтический насос. В качестве тест-объекта использованы одноклеточные водоросли сценедесмус или,хлорелла. Тест-объект из культиватора 1 подается насосом 9 через канал 19 BBOjota в камеру 4 реакции. Так как объем камеры 4 тест-объекта составляет около 20 мм , то через 5 с насос 9 автоматически отключается. За этот период происходит предварительное концентрирование тест-объекта в камере реакции. При этом питательная среда фильтруется через диализную мембрану 23 в камеру 20 контролируемой жидкости. После этого включается источник 5 прерывистого света, . и камера 4 с тест-объектом освоадается светом постоянной интенсивности 5000 лк, длиной волны 680 нм. В результате фотосинтеза в камере 4 реакции происходит увеличение концентт рации растворенного кислорода, который измеряется электрохимической ячейкой 6 растворенного кислорода. Сигнал ат ячейки б поступает-на усилитель 12. При достижении концентрацией кислорода в камере верхнего порогового значення, равного, например, 11,5 мг/л, сигнал управления поступает на амплитудный дискриминатор 13, а затем на блок 11 упргшления, который выключает источник 5 света. После выключения света в результате поглощения кислорода тест Объектом в камере 4 реакции происходит уменьшение концентрации кислорода. При достижении нижнего порогового значения .концентрации кислорода, например, 5,5 мг/л, сигнал управлё ния усилителя 12 передается на амплитудный дискриминатор 13 и блок 11 управления. Происходит включение источника 5 прерывистого света. Если активность дыхания тест-объекта при изменении (уменьшении) концентрации кислорода в камере 4 от 11,5 до 5,5 мг/л находится ё интервале, например, 3-7,2 мг/л в 1 мин, то концентрация тест-объекта выбрана правильно. ЕСЛИ активность дыхания отличается от выбранного значения, автоматически по сигналу усилителя 12 и блока 11 управления происходит включение насоса 9 и осуществляется дополнительная подача насосом 9 тест-объекта в камеру 4 реакции. Плотность микроводорослей в камеру реакции, соответствующая диапазону активности дыхания 4,5 мг/л в 1 мин составляет 280 млн. клеток на 1 см Сигнал усилителя 12, соответствующий выбранной концентрации, а следовательно, .и активности дыхания, -например, 4,5 мг/л в минуту, запоминается и после очередного включения источника 5 света произойдет, измерение активности фотосинтеза. Если значение активности фотосин теза при изменении концентрации кис лорода в камере от 5,5 до 11,5 мг/л соответствует от 1,2 до 2,5 активности выбранного дыхания, тр режим освещенности выбран правильно. Если это соотношение не выполняется, сигнал рассогласования усилителя 12 передается на блок 11 управления и происходит изменение интенсивност освещенности. Активность фотосинтеза, изменяющаяся в зависимости от освещенности, должна устанавливаться, например, 9,0 мг/л .в 1 мин, если соотношение активностей дыхания и фотосинтеза выбрано, например, равным 0,5. После выбора концентрации тестобъекта в Keuviepe 4 реакции и заданного соотношения активностей дыхания и фотосинтеза, освещая камеру реакции прерывистым светом от источ ника 5, производят определение физи ологического состояния теЬт-объекта : по активности фотосинтеза для получения выбранного значения в контрольной жидкости, например, равного б или 9 мг/л в 1 мин (фиг. 2). При включенном источнике 5 прерывистого света происходит увеличение концентрации кислорода в камере 4 и при достижении верхнего порогового значения, равного, например, 11,5 мг/л произойдет выключение источника 5 света по сигналу усилителя 12, переданному на амплитудный дискриминатор 13 и блок 11 управления. Концентрация кислорода начнет уменьшаться и при достижении нижнего порогового значения равного, например, 5 ,5 мг/л ПО сигналу усилителя 12,.переданному на амплитудный дискриминатор 13 и блок 11 управления, произойдет снова включение источника 5 прерывистого света и т.д. После определения значения активности фотосинтеза в контрольной жидкости происходит подача контролируемой жидкости через канал 21 в камеру контролируемой жидкости, выдерживание тест-объекта с контролируемой жидкостью в течение, например, 40 мин и вторичное определение активности фотосинтеза. В зависимости от направления изменения этой активности производят дальнейшее определение физиологического состояния тест-объекта в контролируемой жидкости. При увеличении активности фотосинтеза, что соответствует незначительным концентрациям токсиканта в контролируемой жидкости, сигнал усилителя 12 передается на коммутатор 14 и происходит включение .блока 16 измерения индукции. Продолжая освещать камеру 4 тест-объекта прерывистым светом, производят измерение индукционной характеристики во времени, заданным реле 15 времени (фиг. 1). При этом сигнал электрохимической ячейки б непрерывно поступает на усилитель 12 и передается на блок 16 изк/юрения индукции. Максимальное значение индукции переходного процесса и установившееся состояние фиксируются, а затем берется их разность. Сигнал блока 16 измерения индукции, соответствующий разности максимального и установившегося значений индукции, подается нэ регистрирующее устройство 8. Уменьшение оаз.ности значений свидетельствует об увеличении концентрации токсиканта (фиг. 3). После измерения происходит удаление контролируемой жидкости из камеры 20 через канал 22 а также удаление тест-объекта из камеры 4 реакции и цикл повторяется. В том случае, если активность фотосинтеза в контролируемой жидкости не изменяется, что соответствует средним концентрациям токсиканта, сигнал от усилителя 12 передается на коммутатор 14 и происходит включение блока 17 адаптации. Одновременно по сигналу коммутатора 14 произойдет кратковременное включение источника импульсного мутагенного воздействия - ультрафиолетовоГО излучателя. Спектральная область ультрафиолетового излучения 220300 нм, интенсивность, например, 2500 лк, а длительность импульса 30 с. Продолжая освещать камеру 4 тест-объекта прерывистым светом, производят измерение адаптационной характеристики (фиг. 4) во времени, При этом сигнал электрохимической чейки ifenpepbiBHo поступает на усилитель 12 и на блок. 17 измерения адаптации. В зависимости от концентрации токсиканта в контролируемой жидкости адаптационные харак- теристики носят различный характер. На фиг. ,4 показаны: кривая 1 - для меди 0,2.мг/л; кривая .2 - для меди 0,8 нг/л; кривая 3 - для меди 40 мг/л, что соответствует различному времени установления зозмущения фотосинтеза после мутагенного воздействия. Время установления возмущения фотосинтеза после мутагенного воздействия.фиксируется блоком 17 адаптации, и соответствующий сигнал подается на регистрирующее устройство 8. После измерения производится удаление контролируемой жидкости из камеры 20 через канал 22 и тест-объекта из камеры 4 реакции иЩ1КЛ повторяется. Зависимость отклика от концентрации токсиканта представлена на фиг. 5.

Если активность фотосинтеза в контролируемой жидкости уменьшается, что соответствует значительным концентрациям токсиканта, то по сигналу усилителя 12, переданному на коммутатор 14, произойдет вклю-т чение блока 18 функционального показателя. Освещая камеру 4 тестобъекта прерывистым светом, производят измерение зависимости функционального показателя во времени. На фиг. б показаны изменения активности фотосинтеза во времени для различных концентраций токсиканта: кривая 1 - для меди, 10 мг/л, кривая 2 - для меди 17 мг/л и кривая 3 - для меди 30 мг/л.

Сигнал электрохимической ячейки 6 непрерывно поступает на усилитель 12 и на ёлок 18 функционального показателя. При достижении уменьшения на 50% активности фотосинтеза в . койтролируемой жидкости по сравнению с контрольной жидкостью измерение прекращается. Время, соответствующее этому уменьшению, фиксируется блоком функционального показателя, а сигнал поступает на регистрирующее устройство 8. После окончания измерения производится удаление контролируемой жидкости и тест-объекта из камер 4 и 20, и цикл повторяется снова. Зависимость активности фотосинтеза от концентрации токсиканта представлена на фиг. 7. Кривая соответствует уменьшению на 50% активности фотосинтеза в контролируемой жидкости по сравнению с контрольной. Из графиков, приведенных на фиг. 3, 5 и 7, видно, что предлагаеьие способ и устройство позволяют производить оценку токсичности контролируемой жидкости, от уровня предельно допустимых концентраций до сотен миллиграмм на литр.

.После проведения каждого измере(Ния камеры предлагаемого устройства и каналы ввода и вывода промываются дистиллированной водой.;

Отличительной особенностью предлагаемого, способа является.возможность программного отбора пригодности тест-объекта для соответствукйцих измерений. Этот отбор может осуществляться по анализу дыхательной способности тест-объекта или по фотосинтетической характеристике . При несоответствии заданным значениям по активности дыхания или фотосинтеза тест-объект отбраковывается. Это позволяет достичь единства подхода К измерениям, а следовательно, получить точные и достоверные оценки токсичности жидкостей.

Разработка предлагаемой конструкции может быть выполнена для исполь-, зования в лабораторных и полевых условиях. Предварительные экспериментальные исследования на макете пред.лагаемого устройства показгши высокую надежность, чувствительность и точность измерений.

Для оценки относительной токсичности жидкостей необходимо про.врдитв анализ контрольной жидкости, например питательной среда или дехлорированной водопроводной воды, а также контролируемой жидкости. Полученные значения необходимо сравнивать со значениями, соответствующими

стандартному токсиканту, например, с токсичностью при по меди.

Представление результатов измерения может быть различным: цифровая информация, световая сигнализгщия,

звуковой сигнал, запись на ленте самописца или в рабочем журнале.

Предлагаемое устройство найдет широкое применение вгидрохимических и гидробиологических н.сследова-

ниях лабораторий органов Госводоохраны, а также в центральных .заводских лабораториях для автсялатического контроля состава и свойств сточных вод различных отраслей промдшленности.. Оно может быть установлено в .комплекте измерительньк средств автоматизированной cиcтe ш контроля состава сточных вод. Дан- . ные способ и устройство можно эффективно использовать для выявления очагов загрязнения в больших акваториАх морей и океанов (на это указывают высокая точность и зкспрессивиость интегральной оценки), а также ПРИ Анализе сточных вод промьвялен|1ых предприятий, поступающих в водоекы

Использование предлагаемого способа и устройства определения токсичности жидкостей позволит упростить и значительно удешевить стоимость выполнения анализов по oueriке токсичности жидкостей,

Ожидаемлй годовой экономический эффект от применения одного прибора составит 38,2 тыс.руб.

Cf

tfC

Л

ffftft-J

г

t, r fo

О

30 ffflfffjtf/ftfff.

20 фт.Cff(7 2ffff C,%

фиг. 9

ЦогеЗ

3ff 3flfffjr, /fffM

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1983 года SU1010557A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Патин С
Влияние загрязненности на биологические ресурсы и продуктивность мирового океана
М., Пищевая промышленность, 1979, с
Способ размножения копий рисунков, текста и т.п. 1921
  • Левенц М.А.
SU89A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
А
и др
Теоретические и прикладные аспекты фонового экологического мониторинга состояния биоты
- в кн
Проблемы экологического мониторинга и моделирования йкосистемы
Гидрометиздат, т, 3, 1980, с
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
L- для ориентировочного определения токсичности
- В кн.: Унифицированные методы исследования качества вод, ч
III
Методы биологического анализа вод
М;, 1976, с
Способ получения бензидиновых оснований 1921
  • Измаильский В.А.
SU116A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Б
Применение амперометрического метода для исследования влияния света на кислородный обмен водных растений, дек
IX, 2884-74 АН СССР, Цн ститут биологической физики, Пушино, .1974.-
Видоизменение прибора для получения стереоскопических впечатлений от двух изображений различного масштаба 1919
  • Кауфман А.К.
SU54A1

SU 1 010 557 A1

Авторы

Савенко Дмитрий Васильевич

Мацкивский Владимир Иванович

Лозанский Владимир Романович

Цеминис Карл Карлович

Даты

1983-04-07Публикация

1981-02-27Подача