Способ определения токсичности жидкостей

 

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 микроводорЬслей, определенную до введения контролируемой жидкости в реакционную камеру. Перед вводом тестобъекта в реакционную камеру устанавливают поправки на измерение активности фотосинтеза и дыхания тестобъекта в зависимости от температуры контролируемой жидкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. с (Л СО со со О5 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН р 4 С 01 И 33/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4015778/28-13 (22) 14.01.86 (46) 30.05.88. Бюл. ¹ 20 (?1) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод, На учно-производственное объединение Гидроимпульс" и Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизированных систем управления Территориального производственного объединения "Харьковкоммунпромвод" (72) Д.В.Савенко, Я.Г.Подоба, В.И.Мацкивский, В.Н.Макаров и Ю.П.Величенко (53) 543.3(088.8) (56) Тест А-Е для ориентировочного определения токсичности. В кн.: Унифицированные методы. исследования качества вод. Методы биологического анализа. N., 1976, ч. III, с. 116125.

„„SU„„1399673 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ

ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к водной токсикологии, а именно к способам определения токсичности жидкостей.

Цель изобретения — повышение точнос ти определения степени токсичности жщцкости. Токсичность жидкости определяют в реакционной камере по изме" нению на 5-50Х активности фотосинте" за и дыхания тест-объекта — синхронизированной культуры микроводорослей по отношению к контролю, в качестве которого используют величину активности фотосинтеза и дыхания микроводорослей, определенную до введе" ния контролируемой жидкости в реакционную камеру, Перед вводом тестобъекта в реакционную камеру устанавливают поправки на измерение активности фотосинтеза и дыхания тестобъек а в зависимости от температурЫ контролируемой жидкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. l 399673

Изобретение относится к способам для исследования химических свойств веществ, а точнее к анализу воды методом биологической индикации, и

5 предназначено для оценки токсичности сточных вод, сбрасываемых в водные объекты или используемых в оборотном водоснабжении предприятиями химической, пищевой, фармацевтической и дру- 10 гих отраслей промышленности, а также поверхностного стока, поступающего с городских территорий и сельхозугодий в в од оемы.

Цель изобретения — повышение точ- 15 ности определения степени токсичности жидкости, С пособ осуществляют следующим об- разом.

Фотосинтезирующий тест-объект, предваритеЛьно культивируют в культиваторе с получением синхронизирован ной культуры водорослей. Перед вводом, тест-объекта в реакционную камеру оп- 25

: ределяют температуру контролируемой жидкости и в зависимости от температуры устанавливают поправки на измерение активности фотосинтеза и дыхания. Измеряют концентрацию растворен- З0 ного кислорода в контролируемой жидкости С, в зависимости от которой устанавливают пороговые верхнее С„, и нижнее С„„ значения концентрации, кислорода в реакционной камере по со; отношению

С при С„, Л С е„

Ср

Стек при С» с ЬС,.е„

Сев = Сср + 4С„„

С„„= С,.p — 4 С в вц + С ns где С = - — — — — — — среднее значе2 ние концентрации кислорода, мг/л;

Сж — концентрация кислорода в контролируемой жидкости, мг /л, С,„» 0 — заранее выбранное значение, которое определяет изменение концентрации растворенного кислорода, мг/л;

С„„, С„ — пороговые нижнее и верхнее значения концентрации растворенного кислорода е реак 55 ционной камере, мг/л.

Биологический тест-объект вводят в реакционную камеру и, периодически освещая 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 5-50Х активности фотосинтеза и дыхания тестобъекта 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, гальванического цеха до очистных сооружений температура воды, измеренная термометром, составляет 16 С. В соответствии с этой температурой устанавливают поправки на измерение активности фотосинтеза 4,9 и дыхания

1,427.. Данные о значениях поправок выбирают из табл. 1. Амперометрическим датчиком измеряют концентрацию растворенного кислорода в контролируемой сточной воде С», которая для данного примера составляет 2,8 мг/л.

В соответствии с измеренной концент-. рацией кислорода С» устанавливают пороговые верхнее С,в и нижнее С„„ значения, предварительно выбрав значение С . Для большинства определений С „ составляет 2 мг/л. Тогда данные о пороговых значениях С„ ав и С„„при цене деления для С.„

О, 1 мг/л, а С „= 2 мг/л выбирают из табл. 2. Следовательно, С „

2„8 + 2,0 = 4,8, а С„„= 2,8 — 2,0=

= Q,8 мг/л. Затем в реакционную камеру биоэлектрохимического датчика вводят синхронизированную культуру водорослей и, освещая ее прерывистым светом, определяют контрольные значения активности фотосинтеза W u

Ф дыхания М . Для используемой культуры фотосинтезирующих водорослей

= 6, à Wq = 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 определяют динамику активнос73

HK THBHoc TH: фотосинтеза и дыхания для данной температуры составляют 4,69. 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 С„ и нижнее С„„ значения концентрации кислорода в реакционной камере: С„

8,4 + 2,0 = 10,4, а Спц = 8,4

2,0 = 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 И„

= 6,8 мг/л мин, а активности дыхания

И „ = 3,2 мг/л мин. Контролируемую

К2 сточную 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, 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 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 80, 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 1015 раэ) сокращении времени анализа.

Применение предлагаемого способа для определения токсичности жидкостей

13996 ти фотосинтеза (кривая 1) и дыхания (кривая 2).

Сравнение периодических измерений активности фотосинтеза показывает, что его изменение (уменьшение) на 5

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 контрольным значением за

51 мин, при этом достигает 2 мг/л х х мин. 15

Полученные данные достоверно показывают на ингибирующее действие химических соединений. В этом примере сточная вода токсичная.

Точность определения степени ток- 2О сичности достигается путем непрерывного наблюдения за изменением функциональных параметров (фотосинтеза и дыхания) тест-объекта в присутствии контролируемой жидкости по сравнению 25 с контролем.

Пример 2. Температура модельного раствора, содержащего 1,0 мг/л о пропанида и О, 1 мг/л сатурна, 18 С.

В соответствии с этой температурой. 30 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 насьпцения. Затем устанавливают соответствующие пороговые значения С„э = 8,7 + 2 = 10 7, а С „„= 8,7 — 2 = 6,7 мг/л. После этого синхронизированную культуру во- 4п дорослей вводят в реакционную камеру и, освещая ее прерывистым светом, определяют контрольные значения М

2 и И„. Для данной культуры они сос"2 .тавляют 4,6 и 2,4 мг!л мин соответ- 45 ственно. Модельный раствор вводят в реакционную камеру и, периодически освещая тест-объект, определяют динамику активности фотосинтеза и дыхания в течение 30 мин. Сравнение степени ингибирования показывает, что активность фотосинтеза уменьшается на 50 за 10,8 мин, а дыхания эа

22,5 мин. Очевидно, что модельный раствор токсичный. 55

Пример 3. Сточные воды гальванического цеха, прошедшие локальные очистные сооружения, имеют темо пературу 14 С. Попавки на измерения

1399673 где С

Се

Ст 0

С„„, СпьТаблица1

Темпер тура, О

0,93

4, 1

0,96

4,15

0,97

4,20

1,00

1,05

1,10

4,38 l0

4,43

1, 15

4,51

1,30

4,59

1,25

4,69

1,36

1,42 позволяет значительно упростить и удешевить 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- 15 ,кости, освещение камеры прерывистым ,светом, измерение активности фотосин теза и дыхания тест-объекта и опреде, ление токсичности жидкости по изме:нению функциональных параметров (ды- 20 ,хания и фотосинтеза) тест-объекта в ,;присутствии контролируемой жидкости

iso сравнению с контролем, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения сте- 25 ,пени токсичности жидкости, в качестве тест-объекта используют синхронизированную культуру водорослей, перед вводом тест-объекта в реакционную камеру измеряют температуру контролиру- ЗО емой жидкости, в зависимости от тем-пературы устанавливают поправки на измерение активности фотосинтеза .и . дыхания тест-объекта, измеряют концентрацию растворенного кислорода в контролируемой жидкости, в зависимос- . ти от которой устанавливают пороговые значения концентрации кислорода в реакционной камере, при этом токсичность определяют по изменению íà 40

5-50% активности фотосинтеза и дыхания тест-обьекта по отношению к контролю, в качестве которого используют величину активности фотосинтеза и дыхания, определенную до введения контролируемой жидкости в реакционную камеру.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юIm и и с я reM что пороговые значе- я0 ния концентрации растворенного кислорода устанавливают по соотношению

U,„при С, 6С»„, С с

Р

Ст при С с 6С

Сев = Сс + 6 Стек ср

С„„— С, — 6Ств„, С ее + С в — — среднее значение

2 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. в

Продолжение табл

1399673

Продолжение табл . 1

6,93

2,26

5,02

1,48

5,14

1,54

2,34

7,18

5,26

1,60

2,43

7,44

1,66

5,39

2,52

7,72

1,72

5,52

2,62

8,01

5 66

1,78

33

5,82

2,72

8,3

1,85

2,83

1,92

6,03

2,94

6,24

1,99

3,06

2,07

6,46

3,19

27

6,69

2,15

Таблица2

0,4 0 S 0,6

0эO 4эо 4@0 4 ° 0

4,0 4,0 4,0

С,е . 4 0 4,0 4,0

С „ 0,0 О,О

4,0

C sil

С,а 4,0 4,0 4,2

4,3 4,4 0 5 4,6

0 7 4,8 4 9

С 00 01

c„

Се„1 ° 0 1 ° 1 1 ° 2

1,9

13 l>4 1,5 16

1,7 1,В

2i0 2,1 4,2

75 76 77 78

7,О 7 ° l 7,2 7,3

7,9

7э4 с»

8,7 8,8

8,4

8 0 В 1 8 2 8 ° 3

8 $ 8,6

В 9

4,0 4°, I

4 2 4,9

4 3 4 4 4 S 4 6

4,7 4,8

5,3 5,4 S,5 . 5,6 5,7 5,8

5 0

$,1 52

5,9

Содермаыие растзореыиото кисло рода а контролируено аидкости, иг/л

0,0 Oi0 0,0 0,0 0,0 . О,О 0,0 0,0

4,0 4,0 4,0 4,0 4 0 4,0 4 0 4,0 4,0

0,0 О,О О,O О,О О,О О,O О,О O,О О,O О,O

О 2 О 3 О 4 0 S О 6 О 7 0 В 0 В

5,0 S,1 5,2 5,3 5,4 5,5 S,á 5,7 S,8 5,9

С 6,0 6,2 6,2 6,Э 6,4 6 ° $ 6,6 .. 6,7 6,8 6,9

4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9

3,0 3 1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3;8 3,9

9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 9,7 9,8 9,9

Сеа 10,0 10s 1 lOst 10,3 10,4 .Ю, f 1О,б 10,7 10,8 10,9

1399б73

10 Продолжение табл.2

6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6, 7,8 7,9

7,0 71 7,2 73 7,4 75 76 7,7.с„

8 2 8 3 8 4 8 8 8 7

B,В 8,9 т

8,0 8,1, Редактор N.Áàíäóðà

Заказ 2661/45 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб.,д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Содерваки растворе ного кии рода в ко тролируеи кидкости, мг/л. 11,0 11,1 1152 11,3 11,4 11,5 !1,6 11,7 11 ° 8 11,9

12,0 $2,1 12,? 12,3 12 ° 4 12,5 12,6 12,7 12,8 12,9

Составитель О.Корженко

Техред M.Ходаннч Корректор М.Шароши