Способ определения токсичности жидкостей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 139 09) (И 3/1 ЯНИЕ ИЗОБРЕТЕ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИЖИДКОСТЕЙ(57) Изобретение относится к воднойтоксикологии, а именно к способамопределения токсичности жидкостей.Цель изобретения - повышение точнос"ти определения степени токсичностижщкости, Токсичность жидкости определяют в реакционной камере по изме"нению на 5-502 активности фотосинте" за и дыхания низированной лей по отно стве которо активности ф роводоросле ния контрол ционную кам объекта в р ливают попр ности фотос объекта в з контролируе 1 ил., 2 та 12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(1) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод, На учно-производственное объединение Гидроимпульс" и Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизированных систем управления Террито" риального производственного объединения "Харьковкоммунпромвод" (72) Д,В.Савенко, Я.Г.Подоба, В.И.Мацкивский, В.Н.Макаров и Ю.П.Величенко(56) Тест А-Е для ориентировочного определения токсичности." В кн.: Унифицированные методы исследования качества вод, Методы биологического анализа. М 1976, ч. 111, с. 1165 тест-объекта - синхрокультуры микроводоросенню к контролю, в качео используют величину отосинтеза и дыхания микопределенную до введе" руемой жидкости в реакРу, Перед вводом тестакционную кмеру устанаввки на измерение активнтеза и дыхания тесхвисимосТи от температурЫ ой жидкости. 1 з.п. ф-лы, ЛеИзобретение относится к способам для исследования химических свойств веществ, а точнее к анализу воды методом биологической индикации, и5 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 - повышение точ ности определения степени токсичности , жидкости.С пособ осуществляют следующим об-разом.20Фотосинтезирующий тест-объект, предваритеЛьно культивируют в культиваторе с получением синхронизирован ной культуры водорослей. Перед вводом, тест-объекта в реакционную камеру определяют температуру контролируемойжидкости и в зависимости от температуры устанавливают поправки на измерение активности фотосинтезаи дыхания. Измеряют концентрацию растворен- З 0ного кислорода в контролируемой жидкости С , в зависимости от которойустанавливают пороговые верхнее Спв, и нижнее Сп значения концентрации, кислорода в реакционной камере по со; отношению 35С при С, ЬССрСпри С, с ЬСкСпв = Сср + ЬСек40Спн = Сер -СекСпп + Спвгде С = - ------ среднее значеср 2ние концентрации кислорода, мг/л;45Сж - концентрация кислорода вконтролируемой жидкости,мг/л ,С, 0 - заранее выбранное значение,которое оредеяе меение концентрации растворенного кислорода, мг/л;С, Спв - пороговые нижнее и верхнеезначения концентрации растворенного кислорода в реакционной камере, мг/л,Биологический тест-объект вводятв реакционную камеру и, периодическиосвещая ее светом регулируемой интенсивности, определяют контрольные значения активности фотосинтеза и цыхания, Затем вводят контролируемую жидкость в реакционную камеру и, ос-, вещая камеру прерывистым светом, определяют активность фотосинтеза в световой период и активность дыхания в темновой период. Токсичность определяют по изменению на 5-507 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.П р и м е р 1. При определении токсичности сточных вод, например, гальванического цеха до очистных сооружений температура воды, измеренная термометром, составляет 16 С, Всоответствии с этой температурой устанавливают поправки на измерениеактивности фотосинтеза 4,9 и дыхания1,422, Данные о значениях поправоквыбирают из табл. 1, Амперометрическим датчиком измеряют концентрациюрастворенного кислорода в контролируемой сточной воде С, которая дляданного примера составляет 2,8 мг/л.В соответствии с измеренной концент-.рацией кислорода С устанавливаютпороговые верхнее С,в и нижнее Сзначения, предварительно выбрав значение Ст . Для большинства определений Ссоставляет 2 мг/л, Тогда данные о пороговых значениях Спви С при цене деления для С,0,1 мг/л, а С= 2 мг/л выбираютиз табл. 2, Следовательно, С28+20=48, аС=28 - 210== 0,8 мг/л. Затем в реакционную камеру биоэлектрохимического датчикавводят синхронизированную культуруводорослей и, освещая ее прерывистымсветом, определяют контрольные значения активности фотосинтеза И идыхания Мк . Для используемой культуры фотосинтезирующих водорослей= 6, а У = 4 мг/л мин соответственно, Сточную воду вводят в реакционную камеру и, периодически освещая тест-,объект светом заданной интенсивности, в течение, например,60 мин определяют динамику активнос734активности:фотосинтеза и дыхания для данной температуры составляют 4,69 и 1,37 соответственно. Измеряют концентрацию растворенного кислорода С в сточной воде, которая составляет 8,4 мг/л, и в соответствии с С устанавливают пороговые верхнее С и нижнее С значения концентрации кислорода в реакционной камере: С8,4 + 2,0 = 10,4, а Сн = 8,42,0 = 6,4 мг/л, Затем в реакционную камеру вводят синхронизированную культуру и, освещая ее прерывистым светом, определяют контрольные значения активности фотосинтеза и дьжания. Для данной культуры контрольное значение активности фотосинтеза У = 6,8 мг/л мин, а активности дыхания И= 3,2 мг/л мин. Контролируемуюгсточную воду гальванического цеха вводят в реакционную камеру и, освещая ее прерывистым светом, определяют в течение 60 мин динамику активности фотосинтеза и дьжания.Сравнение с контрольными значениями показывает, чтов 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 2-67., затем в течение 10-12 мин достигала уровня контрольного значения и до конца опыта не изменяла своего значения. Достоверно установлено, что сточные воды гальванического цеха, прошедшие локальные очистные сооружения не токсичны. Кроме того, можно считать, что насьпцение сточных вод кислородом составляет примерно 807, что необходимо учитывать при контроле качества вод в водоемах.При определении токсичности жидкостей периодически необходимо проводить калибровочные измерения, соответствующие действию стандартного токсиканта, например токсичность при ЛС по меди, Это позволяет повысить точность и достоверность полученных результатов.Таким образом, использование изобретения в народном хозяйстве,позволяет повысить точность определения степени токсичности сточных вод при одновременном значительном (в 10- 15 раэ) сокращении времени анализа.Применение предлагаемого способа для определения токсичности жидкостей 13996ти фотосинтеза (кривая 1) и дыхания(кривая 2).Сравнение периодических измеренийактивности фотосинтеза показывает,что его изменение (уменьшение) на 575по сравнению с контрольными значениями происходит за 1,8 мин и достигает значения 5,7 мг/л.мин, а уменьшение на 507 происходит за 9,2 мин идостигает 3 мг/л,мин. Активность дыхания уменьшается на 507 по сравнению с контрольным значением за51 мин, при этом достигает 2 мг/л хх мин, 15Полученные данные достоверно показывают на ингибирующее действие химических соединений. В этом примересточная вода токсичная.Точность определения степени токсичности достигается путем непрерывного наблюдения за изменением функциональных параметров (фотосинтеза идыхания) тест-объекта в присутствииконтролируемой жидкости по сравнению 25с контролем,П р и м е р 2. Температура модельного раствора, содержащего 1,0 мг/лопропанида и О, 1 мг/л сатурна, 18 С.В соответствии с этой температурой. 30устанавливают поправки на измеренияактивности фотосинтеза 5, 14 и дыхания 1,547, Измеряют концентрацию кислорода в модельном растворе С , которая составляет 8,7 мг/л, т.е. ниже,чем концентрация насьпцения. Затем устанавливают соответствующие пороговые значения Сэ = 8,7 + 2 = 10,7,а С= 8,7 - 2 = 6,7 мг/л, Послеэтого синхронизированную культуру водорослей вводят в реакционную камеру и, освещая ее прерывистым светом,определяют контрольные значения И2и У. Для данной культуры они сос"г,тавляют 4,6 и 2,4 мг/л мин соответственно, Модельный раствор вводят вреакционную камеру и, периодическиосвещая тест-объект, определяют динамику активности фотосинтеза и дыхания в течение 30 мин. Сравнение степени ингибирования показывает, чтоактивность фотосинтеза уменьшаетсяна 50% за 10,8 мин, а дыхания эа22,5 мин. Очевидно, что модельныйраствор токсичный. 55П р и м е р 3, Сточные воды гальванического цеха, прошедшие локальные очистные сооружения, имеют темопературу 14 С. Подпавки на измерения1399673 где Сср Ст ъО Таблица 1 Темпертура,О5 б О 0 4,34,4 10 Способ отличаюороговые значе- ц воренного кисло- соотношению о п.1 что ции ра1,3 ния кон нтра навл 9 да у ют и ри 6 Ст приС + 4 СтесрС -ЬС 5,9 позволяет значительно упростить иудешевить стоимость выполнения массовых анализов, повысить производительность труда, улучшить условия работы обслуживающего персонала,Формул а изобретения 1. Способ определения токсичности 10 жидкостей, предусматривающий предварительное культивирование фотосинтезирующего тест-объекта, введение в реакционную камеру тест-объекта, помещение в камеру контролируемой жид ,кости, освещение камеры прерывистым ,светом, измерение активности фотосинтеза и дыхания тест-объекта и опреде,ление токсичности жидкости по изменению функциональных параметров (ды ,хания и фотосинтеза) тест-объекта в ,;присутствии контролируемой жидкости по сравнению с контролем, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения сте ,пени токсичности жидкости, в качестве тест-объекта используют синхронизированную культуру водорослей, передвводом тест-объекта в реакционную камеру измеряют температуру контролируемой жидкости, в зависимости от тем пературы устанавливают поправки наизмерение активности фотосинтеза идыхания тест-объекта, измеряют концентрацию растворенного кислорода вконтролируемой жидкости, в зависимости от которой устанавливают пороговыезначения концентрации кислорода вреакционной камере, при этом токсичность определяют по изменению на5-50% активности фотосинтеза и дыхания тест-обьекта по отношению к контролю, в качестве которого используют величину активности фотосинтезаи дыхания, определенную до введенияконтролируемой жидкости в реакционную камеру. Сое+ Св-- среднее значение2концентрации 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.,6 3 1,4 В 6,9 6,0 6,6", . б 6,Э 6 4,2 6 4,9 2,0 2,1 7;0 71 4 4 7,2 3,2 7,8 7 6 9 ф 62 6,4 В 4,3 4,4 4,7 9,6 3 9,4 9 5,6 Сек 5,0 С, 10 О 5,3 5,410 к 3 10 4 то,1 О,б Содерзаиие растзореи- НОГО кисло рода а кои тра ЗМД1399 б 73 10Продолжение табл.2 ир уе ости 6,2 6,3 6,4 6,6,6,6 6,7 Ь,Э 6,3 1,6 1, 7 118 ,9, Редактор М.Бандура Заказ 2 бб 145В Тираж 847 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская иаб., д, 4/1 зводственно-полиграфкческо иятие ород, ул. Проектная Садерпвни растворе нога кист рода в ко У,О 7,2,0 12,2 г 2,Ь 8 юг 8 фЗ 7,7 7,8 7,2 7 2 8 12