Способ определения токсичности жидкостей Советский патент 1988 года по МПК G01N33/18 

Изобретение относится к способам для исследования химических свойств веществ, а точнее к анализу воды ме- тодом биологической индикации, и предназначено для оценки токсичности сточных вод, сбрасываемых в водные объекты или используемых в оборотном водоснабжении предприятиями химической, пищевой, фармацевтической и дру гих отраслей промышленности, а также поверхностного стока, поступающего с городских территорий и сельхозугодий в водоемы.

Цель изобретения - повьпиение точности определения степени токсичност жидкости.

Способ осуществляют следующим образом.

Фотосинтезирующий тест-объект предварительно культивируют в культиваторе с получением синхронизированной культуры водорослей. Перед вводо тест-объекта в реакционную камеру определяют температуру контролируемой жидкости и в зависимости от темпера туры устанавливают поправки на измерение активности фотосинтеза и дыхания. Измеряют концентрацию растворенного кислорода в контролируемой жидкости С, в зависимости от которой

ПВ

Ai

устанавливают пороговые верхнее С и нижнее С значения концентрации кислорода в реакционной камере по соотношению

ЛС

Gj при С,

- -тек

Г Г .-пв ср

Г Г

при С + ЬС

Теп

ДС,

тек Ь С-гек

где С,

Р

2H.t.

- среднее значе-

t-ек

ние концентрации кислорода, мг/л;

концентрация кислорода в контролируемой жидкости, мг /л}

заранее выбранное значение, которое определяет изменение концентрации растворенного кислорода, мг/л; пороговые нижнее и верхнее значения концентрации растворенного кислорода в реакционной камере, мг/л. Биологический тест-объект вводят реакционную камеру и, периодически свещая ее светом регулируемой интен«и -пв

сивности, определяют контрольные значения активности фотосинтеза и цыкания. Затем вводят контролируемую

жидкость в реакционную камеру и, осг вещая камеру прерывистым светом, определяют активность фотосинтеза в световой период и активность дыхания в темновой период. Токсичность определяют по изменению на 5-50% активности фотосинтеза и дыхания тест- объекта по отношению к контролю, в качестве которого используют величину активности фотосинтеза и дыхания,

определенную до введения контролируемой жидкости в реакционную камеру. На чертеже приведен алгоритм получения показателей активности фотосинтеза и дыхания при оценке токсичности сточных вод.

Пример 1, При определении токсичности сточных вод, например, гальвани,ческого цеха до очистных сооружений температура воды, измерен;

ная термометром, составляет . В соответствии с этой температурой устанавливают поправки на измерение активности фотосинтеза 4,9 и дыхания 1,42%. Данные о значениях поправок выбирают из табл. 1. Амперометричес- ким датчиком измеряют концентрацию растворенного кислорода в контролируемой сточной воде С, которая для данного примера составляет 2,8 мг/л. В соответствии с измеренной концентрацией кислорода Сд устанавливают пороговые верхнее С„д и нижнее Сп„ значения, предварительно выбрав значение Cfen . Для большинства опре

пв

делений С-ге составляет 2 мг/л. Тогда данные о пороговых значениях С, и Cf, при цене деления для С. 0,1 мг/л, а Cfg. 2 мг/л вь1бирают из табл. 2. Следовательно, С„

2,8 + 2,0 4,8, а С „„ 2,8-2,0 0,8 мг/л. Затем в реакционную камеру биоэлектрохимического датчика вводят, синхронизированную культуру водорослей и, освещая ее прерывистьм

светом, определяют контрольные значения активности фотосинтеза W и дыхания WK,J . Для используемой культуры фотосинтезирующих водорослей W 6, а W,j 4 мг/л мин соответственно. Сточную воду вводят в реак ционную камеру и, периодически освещая тест-,объект светом заданной интенсивности, в течение, например, 60 мин определя.ют динамику активноети фотосинтеза (кривая 1) и дыхания (кривая 2).

Сравнение периодических -измерений активности фотосинтеза показывает, что его изменение (уменьшение) на 5% по сравнению с контрольными значениями происходит за 1,8 мин и достигает значения 5,7 мг/л.мин, а уменьшение на 50% происходит за 9,2 мин и достигает 3 мг/л.мин. Активность дыхания уменьшается на 50% по сравнению с конт.рольньм значением за 51 мин, при этом достигает 2 мг/л х X мин.

Полученные данные достоверно пока- зьгоают на ингибирующее действие химических соединений. В этом примере сточная вода токсичная.

Точность определения степени токсичности достигается путем непрерывного наблюдения за изменением функциональных параметров (фотосинтеза и дыхания) тест-объекта в присутствии

контролируемой жидкости по сравнению 25 фотосинтеза и дыхания.

активности;фотосинтеза и дыхания дл я данной температуры составляют А, 69- - и 1,3% соответственно. Измеряют концентрацию растворенного кислорода С,, в сточной воде, которая составляет 8,4 мг/л, и в соответствии с С устанавливают пороговые верхнее Сп и нижнее С значения концентрации

кислорода в реакционной камере: С . 8,4 + 2,0 10,4, а 8,4 - - 2,0 6,4 мг/л. Затем в реакционную камеру вводят синхронизированную культуру и, освещая ее прерывистым свето м, определяют контрольные значения активности фотосинтеза и дыхания. Для данной культуры контрольное значение активности фотосинтеза 6,8 мг/л мин, а активности дыхания W 3,2 мг/л мин. Контролируемую сточную воду гальванического цеха вводят в реакционную камеру и, освещая ее прерывистым светом, определяют в течение 60 мин динамику активности

Изобретение относится к водной токсикологии, а именно к способам определения токсичности жидкостей. Цель изобретения - повышение точное ти определения степени токсичности жидкости. Токсичность жидкости определяют в реакционной камере по изменению на 5-50% активности фотосинтеза и дыхания тест-объекта - синхронизированной культуры микроводорослей по Отношению к контролю, в качестве которого используют величину активности фотосинтеза и дыхания мик- роводорЬслей, определенную до введения контролируемой жидкости в реакционную камеру. Перед вводом тест- объекта в реакционную камеру устанавливают поправки на измерение активности фотосинтеза и дыхания тест- объекта в зависимости от температуры контролируемой жидкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. с (Л СО со со О5 00

с контролем.

П р и и е р 2. Температура модельного раствора, содержащего 1,0 мг/л пропанида и 0,1 мг/л сатурна, 18 С. В соответствии с этой температурой, устанавливают поправки на измерения активности фотосинтеза 5,14 и дыхания 1,54%. Измеряют концентрацию кислорода в модельном растворе С., которая составляет 8,7 мг/л, т.е. ниже, чем концентрация насьш ения. Затем устанавливают соответствующие порого30

Сравнение с контрольными значениями показывает, что в течение 56 мин активность фотосинтеза продолжала оставаться на уровне контрольного значения, т.е. 6,8 мг/л мин. Активность дыхания в первые 22 мин стимулировалась на 2-6%, затем в течение 10-12 мин достигала зфовня контрольного значения и до конца опыта не изменяла своего значения. Достоверно установлено, что сточные воды гальванического цеха, ппошедшие локальные очистные сооружения не токсичны. Кроме того, можно считать, что этого синхронизированную культуру во- 40 насьш;ение сточных вод кислородом сос35

вые значения С

пв

8,7 + 2 10,7,

аСпн 8,,7 мг/л. После

дорослей вводят в реакционную камеру и, освещая ее прерывистым светом, определяют контрольные значения W, и W,{. Для данной культуры они сос- .тавляют 4,6 и 2,4 мг/л мин соответственно. Модельный раствор вводят в реакционную камеру и, периодически освещая тест-объект, определяют динамику активности фотосинтеза и дыхания в течение 30 мин. Сравнение степени ингибирования показьшает, что активность фотосинтеза уменьшается на 50% за 10,8 мин, а дыхания за 22,5 мин. Очевидно, что модельный раствор токсичный.

Пример 3. Сточные воды гальванического цеха, прошедшие локальные очистные сооружения, имеют температуру 14°С. Поправки на измерения

30

40

40

35

тавляет примерно 80%, что необходимо учитывать при контроле качества вод в водоемах.

При определении токсичности жид- 5 костей периодически необходимо проводить калибровочные измерения, соответствующие действию стандартного токсикантаj например токсичность при ЛС.,д по меди. Это позволяет повысить точность и достоверность полученных результатов.

Таким образом, использование изобретения в народном хозяйстве fno3BO- ляет повысить точность определения степени токсичности сточных вод при одновременном значительном (в 10- 15 раэ) сокращении времени анализа.

Применение предлагаемого способа для определения токсичности жидкостей

0

5

позволяет значительно упростить и удешевить стоимость вьтолнения массовых анализов, повысить производительность труда, улучшить условия ра- боты обслуживающего персонала.

Формула изобретения

1, Способ определения токсичности жидкостей, предусматривающий предва- ;рительное культивирование фотосинте- :зирующего тест-объекта, введение в реакционную камеру тест-объекта, по- |мещение в камеру контролируемой жид- 1кости, освещение камеры прерывистым |светом, измерение активности фотосин- |теза и дыхания тест-объекта и опреде- |ление токсичности жидкости по изме- |нению функциональных параметров (ды- |хания и фотосинтеза) тест-объекта в |присутствии контролируемой жидкости по сравнению с контролем, отличающийся тем, что, с целью шовьшения точности определения сте- пени токсичности жидкости, в качестве тест-объекта используют синхронизированную культуру водорослей, перед вводом тест-объекта в реакционную ка- ;меру измеряют температуру контролиру™ ;емой жидкости, в зависимости от тем- :пературы устанавливают поправки на |Измерение активности фотосинтеза -и |дыхания тест-объекТа, измеряют кон- |Центрацию растворенного кислорода в контролируемой жидкости, в зависимое|Ти от которой устанавливают пороговы гзначения концентрации кислорода в реакционной камере, при этом токсичное ть определяют по изменению на |5-50% активности фотосинтеза и дыха- мия тест-объекта по отношению к кон- ;Тролю, в качестве которого используют величину активности фотосинтеза и дыхания, определенную до введения контролируемой жидкости в ре акцион- ную камеру.

С. при Ся йС

Тек

Стек При C;k ЛСгек ССР Стек Сер CT ,

g

10 15 20 25 30 g , до . 45

99673

где

С Сте.0Г г - пх

С пе + С пи

2среднее значение

концентрации кислорода, мг/л; концентрация кислорода в контролируемой жидкости, мг/л;

заранее выбранное значение, которое определяет изменение концентрации растворенного кислорода, мг/л; пороговые нижнее и верхнее значения концентрации растворенного кислорода в реакционной камере, мг/л. j

Таблица 1

71399673

Продолжение табл. 1

С|

с.« с.,

с„ с«

Cih. CM

с

Ci. CM

CH с.,

с с„

с«

8 Продолжение табл.1

т « б л и п 2

С мг(л

npepb ujcmoe освещение

SO t,f1ULH.