Устройство для биологической оценки токсичности воды Советский патент 1989 года по МПК A01K61/00 G01N33/18 

31507

Изобретение относится к водной токсикологии и может быть использовано для контроля степени опасности сточной воды промышленных предприя- тий для экосистем объектов, принима- Ю1ЦИХ очищенные сточные воды.

Целью изобретения является повышение точности и экспрессности оценки токсичности воды.

Указанная цель достигается тем, что устройство для оценки токсичности воды, содержащее резервуар с исследуемой водой и тест-организмами, верхняя часть которого вьтолнена в виде усеченного конуса, счетную камеру, одним концом прикрепленную в верхней части резервуара, и клапан, согласно изобретению дополнительно снабжено источником света, диафраг- мой и светозащитным экраном, при этом счетная камера и стенки резервуара выполнены прозрачными, а нижняя часть последнего вьтолнена в виде подвижного элемента, на котором размещен ис точник света, клапан установлен с возможностью съема на свободном конце счетной камеры, а диафрагма размещена под клапаном, светозащитный экран установлен на светопрозрачных стенках резервуара. Нижняя часть резервуара вьтолнена в виде порщня, а клапан - лепестковым.

На чертеже схематически представ- лено устройство для оценки токсич нос ти воды, общий вид.

Устройство для оценки токсичности воды содержит резервуар 1 с исследуемой водой и тест-организмами 2. Верхняя часть резервуара 1 выполнена в виде усеченного конуса, в вершине которого установлена счетная камера 3, снабженная клапаном 4, например лепестковым. Клапан 4 отделен от по- лости счетной камеры 3 диафрагмой 5, размеры которой препятствуют выходу тест-организмов 2 из счетной камеры 3. Устройство содержит также источни 6 света, электрически соединенный с элементом 7 электропитания и выключателем 8, светозащитный экран 9. Нижняя часть резервуара 1 выполнена подвижной в виде поршня 10, снабженного уплотнительным кольцом 11. Кла- пан А установлен на верхнем конце счетной камеры 3 с возможностью съема. Светозащитный экран 9 представляет собой съемный непрозрачный чехол, установленный на боковых светопрозрачных стенках резерруара 1.

Устройство работает следующим образом.

Резервуар 1 располагают вертикально так, чтобы счетная камера 3 с клапаном 4 находилась внизу. Лепестки клапана 4 фиксируют, например, с помощью лабораторного зажима, после чего извлекают подвижную донную част выполненную в виде поршня 10. Резервуар 1 заполняют чистой водой и помещают в него тест-организмы 2, например дафний. Устанавливают поршень

10на место, устройство переворачивают так, чтобы счетная камера 3 с клапаном 4 была направлена вертикально вверх и, сняв зажим, клапан 4 освобождают. При этом пузьфьки воздуха поднимаясь вверх, проходят через сченую камеру 3, диафрагму 5 и собирают в полости клапана 4. Поршень 10 продвигают вверх, сжимая объем воды с тест-организмами до тех пор, пока весь воздух не вытеснится из полости резервуара 1. Уплотнительное кольцо

11предотвращает выход воды из полости резервуара 1 через пристеночное пространство. Клапан 4 снимают со счетной камеры 3, а устройство переворачивают счетной камерой 3 вниз. Вода с находящимися в ней тест организмами при этом удерживается

в полости резервуара 1 за счет сил атмосферного давления и поверхностного натяжения. Перемещая поршень 10 из резервуара 1, удаляют излищек чистой воды. Диафрагма 5 при этом препятствует выходу тест-организмов наружу. Устройство погружают нижним концом, т.е. счетной камерой 3, в исследуемую воду и, перемещая поршень 10, заполняют резервуар 1 необходимым количеством исследуемой воды. Объем воды, удаляемой из резервуара, зависит от выбранной степени разбавления исследуемой воды, токсичность которой требуется оценить.

Клапан 4 устанавливают на счетной камере 3. Из резервуара 1 удаляют пу зь1рьки воздуха, для чего поворачиваю устройство счетной камерой 3 вверх и перемещают поршень 10 до тех пор, пока сквозь клапан 4 не станет выходить газ. Затем поршень 10 смещают вниз для того, чтобы лепестки клапана 4 были плотно сжаты атмосферным давлением, что предотвращает

самопроизвольный выход исследуемой воды из полости резервуара 1. На боковых стенках резервуара 1 устанавливают светоза1 91тный экран 9 так, чтобы предотвратить попадание света в резервуар 1.

В таком положении устройство вьще- рживают в течение определенного времени, например 2 ч. Устройство в этот период можно подвергать любым перемещениям и транспортировке без риска механического повреящения тест- организмов.

В этом период из воды, находящейся в резервуаре 1, иногда происходит самопроизвольное выделение пузырька газа вследствие локальных перепадов температуры. Газовые пу- зырьки, собирающиеся у выходного отверстия клапана 4, периодически удаляют, смещая поршень 10. Максимальная продолжительность времени пребывания тест-организмов в резервуаре 1 определяется видом организма и количеством особей, приходящимся на единицу объема. При использовании дафний оптимальная плотность посадки составляет 1 особь на 1 МП. При этих условиях максимальная продолжительность тестирования составляет 72 ч. Дальнейшее пребывание дафний в резервуаре 1 может сопровождаться гибелью организмов из-за удушья.

Пребывание тест-организмов в ре- зурвуаре 1 сопровождается постепенным снижением количества растворенного в воде кислорода по мере расходования, связанного с дыханием. При достижении некоторого порогового уровня наступает сенсибилизация организма к действию токсических веществ вследствие повышенной физиологической нагрузки , на организм, обусловленной недостатком кислорода в среде. Конкретное значение порогового уров}1я концентрации кислорода зависит как от вида тест-организмов, так и от физиологического состояния. Дпя дафний его значение составляет 1,0 - 0,2 мг О..Л . Таким образом, использование данного устройства позволяет повысить чувствительность определения токсичности .

После истечения интервала времени, отведенного на экспозицию тест-организмов в исследуемой воде, устройству придают вертикальное положение счетной камерой 3 вниз. Источник 6

0

5

0

5

0

5

0

5

света подключают к элементу 7 электропитания посредством выключателя 8 и выдерживают в таком положении 5 - 15 с. При этом дафнии под действием свойственного им положительного фототаксиса -перемещаются по направлению к источнику 6 света и концентрируются у внутренней, т.е. открытой в полость резервуара 1, стенки поршня 10. В это же время погибщие организмы под действием сил гравитации опускаются вниз и концентрируются у вершины конической части резервуара 1, Поршень 10 перемещают до тех пор, пока все погибшие организмы не окажутся в канале счетной камеры 3. Диафрагма 5 препятствует выходу дафний за пределы счетной камеры 3. Излишки воды из резервуара 1 выходят через клапан 4. Количество погибших дафний, находящихся в счетной камере 3, подсчитывают визуально и по результатам подсчета, приняв во внимание длительность экс- позиции, делают вывод о степени токсичности исследуемой воды. Степень токсичности тем выше, чем большее количество тест-организмов погибло к концу выбранного времени экспозиции. Например, в очищенной сточной воде химического предприятия, производящего поверхностно-активные вещества и удобрения, при нормальном технологическом режиме в течение 2 ч наблюдалась гибель 30% дафний, а при нарушении технологии гибель составила 90%. Следовательно, аварийная ситуация характеризовалась повышением токсичности сбрасываемой сточной воды в 3 раза.

Повьш1ение экспрессности, достоверности и точности оценки токсичности при использовании изобретения обеспечивает более эффективный и гибкий контроль качества вод. Надежная информация о токсичности воды, полученная в пред€1льно сжатые сроки, позволяет своевременно выявить и локализовать источники экстремально высокого загрязнения, возникшие вследствие крупных аварий на очистных сооружениях промышленных предприятий, либо по другим причинам.

Изобретение может быть использовано в экспедиционных условиях, а также при создании сети мобильных лабораторий контроля качества вод на базе наземного, водного и воздушного транспорта. При этом можно зна1гительио расширить площадь регулярно контролируемых территорий,что удеше- атяет контроль и повышает его эффективность.

Формула иэобрете.ния

Устройство для биологической оценки токсичности воды, содержащее резервуар для исследуемой воды и тест- организмов, верхняя часть которого вьтолнена в виде усеченного конуса, направленного меньшим основанием вверх, счетную камеру, прикрепленную к верхней части резервуара, и клапан, отличающееся тем что, с целью повышения экспрессности и точности оценки токсичности воды,

устройство дополнительно снабжено светозащитным экраном,охватывающим резервуар, а также источником света для привлечения живых тест-организмов, элементом электропитания и выключателем, дно резервуара выполнено подвижным в виде порщня и содержит источник света, элемент электропитания и выключатель, смонтированные внутри последнего, при этом клапан размещен на свободном конце счетной камеры для удаления излишков воздуха при перемещении порщня, а между

счетной камерой и клапаном смонтирована диафрагма, предотвращающая выход тест-организмов из счетной камеры.

Изобретение относится к водной токсикологии и может быть использовано для контроля сточных вод. Целью изобретения является повышение экспрессности и точности оценки токсичности воды. Устройство для оценки токсичности воды содержит резервуар 1 для исследуемой воды и тест-организмов 2. Верхняя часть резервуара 1 выполнена в виде усеченного конуса, в вершине которого установлена счетная камера 3, снабженная клапаном 4. Клапан 4 отделен от полости счетной камеры 3 диафрагмой 5, препятствующей выходу тест-организмов 2 из счетной камеры 3. Устройство содержит также источник 6 света, электрически соединенный с элементом электропитания 7 и выключателем 8, светозащитный экран 9. Нижняя часть резервуара 1 выполнена подвижной в виде поршня 10. Клапан 4 установлен на верхнем конце счетной камеры 3. 1 ил.