Способ определения токсичности промышленных сточных вод Советский патент 1991 года по МПК C12Q1/32 C02F1/00 

1

(21)4440437/13

(22)13.06.88

(46) 23.01.91. Кюл. 3

(71)Куйбышевский медицинский институт им.Д.И.Ульянова

(72)Н.Д.Бакулин, С.В.Первушкин, С.А.Тумаков и И.Ф.Е1аталаев

(53)543.3(088.8)

(56)Авторское .свидетельство СССР 934323, кл. G 01 N 21/77, 1983.

(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

(57)Изобретение относится к биологической очистке промышленных сточных вод, может быть использовано для установления токсичности сточных вод, индивидуальных компонентов и многокомпонентных систем загрязнителей при приеме на биологическую очистку, а также для оценки функционального состояния экосистемы активного ила и оперативного контроля

за работой сооружений биологической очистки. Цель изобретения - повышение информативности и точности способа определения токсичности сточных вод промышленных производств и оценки физиологического и функционального состояния активного ила путем установления изменения общей активности лактатдегидрогеназ активного ила и их множественных молекулярных форм. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе сравнивают наличие активных зон и активности множественных молекулярных форм лактатдегидрогеназ ила при действии токсичных сточных вод и их компонентов по сравнению с контролем с последующим выявлением ферментативной лактатдегидрогеназной активности феназинметасульфат-тетразолиевым методом в присутствии НАД и лактата натрия.

с S

С

с

Изобретение относится к биологической очистке промышленных сточных вод, может быть исполь-зовано для установления токсичности сточных вод, индивидуальных компонентов и многокомпонентных систем загрязнителей при приеме на биологическую очистку, при выбросе в водоемы, а также для оценки физиологического и функционального состояния экосистемы активности ила и оперативного контроля за работой сооружений биологической очистки.

Цель изобретения - повышение информативности и точности способа.

В предлагаемом способе сравнивают различные активности множественных молекулярных форм лактатдегидрогеназ нормальном технологическом режиме и действии токсичных сточных вод и их компонентов методом электрофореза в полиакрил- амидном геле с последующим выявлением количества активных зон множественных молекулярных форм фермента феназинметасульфат-тетразолиевой реакцией в присутствии НАД и лактата натрия.

Способ осуп(ествляют следующим обрачом.

С

t t

С

19 мл иловой суспензии (45-50 мг сухого остатка) 3-кратно отмывают фосфатным буферным раствором с рН 7, центрифугируют при 5000 об./мин в те чепие. 10 мин. Осадок переносят в механический дезинтегратор (стеклянная ступка и пестик на шлифах), дезинтеграцию Проводят в течение 5 мин при 4°С. Дезинтегрируемую иловую смесь переносят в колбу, добавляют 5 мл фосфатного буферного раствора с рН 7,0 и тритона Х-100 20 мг/мл п конечной концентрации. Колбу помещают на магнитную мешалку и продолжа- ют дезинтеграцию в течение 2 ч при 37°С. Деэинтеграт центрифугируют при 8000 об./мин 10 мин.В супернатан- те определяют активность молекулярны форм лактатдегидрогеназ методом эле- ктрофоряза в плоских блоках полиак- риламидного геля, для чего анализируемые образцы в объеме 50 мл в смеси с 40%-ным раствором сахарозы наносят на линию старта. В качестве электродного буфера используют 1 М трис-ЭДТА-боратный буф ер с рН 9,2 Электрофорез проводят при силе тока 5,0 ма/см в первые 30 мин, затем 10,0 мА/см до окончания электрофорез Выявление молекулярных форм фермента проводят с помощью феназинметасуль- фат-тетразолиевой реакции. Неспецифические реакции исключают использованием инкубационной среды без лак тата. Множественные молекулярные формы лактатдегдрогеназ ила выявляются в виде темно-синих фракций. На эле- ктрофореграммах выявляют наличие и количество активных зон ММФ ДАТ визуально или путем прямой денсито- метрии дают качественную или количественную оценку активности каждой фракции молекулярных форм фермента при нормальном технологическом режи- ме работы аэротенков и залповых выбросах сточных вод промышленных производств. Критерием токсичности служит изменение состава активных зон ММФ ЛДГ, а также снижение ак- тивности одной из ММФ ЛДГ на 20% к уровню контроля.

Пример 1. В две колбы помещают по 200 мл иловой суспензии 1-й ступени биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающего завода. В первую колбу добавляют 20 мл сточных вод цехов присадок, яо вторую 20 мл дистиллированной воды.

Активный ил адаптирован к сточным водам цехов присадок и их компонентам. Колбы помещают на магнитные мешалки и содержимое перемешивают в течение 5 ч при 37°С. Получение образцов, электрофорез и выявление молекулярных форм лактатдегидрогеназ осуществляют описанным способом. Из полученных данных видно, что действие вод на множественные молекулярные формы лактатдегидрогеназ ила приводит к снижению активности ДПГ-5 на 397, (критерий токсичности - снижение на 20% к контролю). Кроме того на электрофореграммах опытных образцов выявляется восемь активных зон ММ ЛДГ, что может быть объяснено или диссоциацией мж ЛДГ на субъединицы, или экспресс-биосинтезом новой, адаптивной формы ЛДГ в ответ на действие агрессивного экзогенного репрессора, приводящего к нарушению гликолитических процессов в микроорганизмах экосистемы активного ила.

Пример 2.В две колбы помещают по 200 мл иловой суспензии 1-й ступени биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающего завода. Одну колбу оставляют в качестве контроля, н другую добавляют CMC Прогресс из расчета 75-80 мг/г ила в конечной концентрации, ил адаптирован к CMC Прогресс. Колбы помещают на магнитные мешалки, инкубацию проводят в течение 1 ч при 37 С. Получение образцов, электрофорез, выявление ММ ЛДГ проводят описанным способом. Из полученных данных видно снижение активности 5-й зоны на 58% к уровню контроля.

Пример 3. Аналогично примеру 2 проводят получение образцов, электрофорез, выявление ММФ ЛДГ описанным способом, но в опытные образцы добавляют CMC Прогресс 200- 220 мг/г ила в конечной концентрации. В результанте получают полное отсутствие активных зон ММФ ДДГ. Данные показывают полное блокирование

ч

процессов гликолиза в микроорганизмах экосистемы ила при таких концентрациях CMC.

Пример 4.В две колбы помещают по 200 мл иловой.суспензии 1-й ступени биологической очистки сточных вод. Одну колбу оставляют в качестве контроля, в-другую добавляют нормальные жидкие парафины ()

в конечной концентрации 130-150 мг/г ила. Колбы помещают на магнитные мешалки и содержимое перемешивают в течение 1 ч при 37°С. ММФ ДПГ проводят аналогично примерам 1-3. Данные демонстрируют снижение активности 5-й зоны по отношению к контролю, что указывает на токсичность по отношению к активному илу. Формула изобретения

Способ определения токсичности промышленных сточных вод, включающий установление изменения активности

множественных молекулярных форм спр- цифического фермента п микроорганизмах экосистемы активного ила при действии сточных вод, отличающийся тем, что, с целью попы- шения информативности и точности способа, из ферментов используют лак- татдегидрогенаэу, которую определяют путем электрофореза в плоских блоках полиакриламидного геля с последующим выявлением специфической ферментной активности по количеству активных зон с помощью фенаэинметасульфат-тетраэо- лиевой реакции.