Устройство для биологической оценки токсичности воды

 

Изобретение относится к исследованию химических свойств веществ, в частности к оценке токсичности воды методом биотестирования, и предназначено для контроля качества вод. Цель изобретения - повьппение чувствительности оценки токсичности путем регистрации разбаланса моста переменного тока, вызываемого движением водных организмов. Устройство содержит | блок 1 водоподготовки, камеру 2 для размещения дафний, усилитель 3, полосовой фильтр 4, блок 5 определения среднеквадратичного значения, компаратор 6, блок 7 регистрации, блок 8 сигнализации, блок 9 управления, промежуточную емкость 10 и насос 11. Камера 2 представляет собой проточный сосуд, в котором размещены дафнии, блок 1 водоподготовки содержит узлы. для аэрации контролируемой воды. Усилитель 3 выполнен по схеме моста переменного тока. В камере 2 установлены три электрода 13. Усилитель 3 через полосовой фильтр 4 подключен к блоку 5, последний соединен с компаратором 6 и блоком 7. Электроды 13 подключены к усилителю так, что два плеча моста образованы водными промежутками между электродами. 2 з.п. ф-лы, I ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН () 9) (ll) 2 А1 (51) 4 С 01 Н 33/18

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ С Т w? ч,». g

13 „", ц ъ)(Т:., ) )((гГ; „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4225722/30 — 13 (22) 26.01..87 (46) 30. 07. 88. Бюл. Ф .28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (72) С.В. Антонов, Г.Н. Катриченко, Г.А. Распономарев и Л.B. Семакова (53) 543.3(088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ

ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ ВОДЫ (57) Изобретение относится к исследованию химических свойств веществ, в частности к оценке токсичности воды методом биотестирования, и предназначено для контроля качества вод.

Цель изобретения — повыщение чувствительности оценки токсичности путем регистрации разбаланса моста переменного тока, вызываемого движением водных организмов. Устройство содержит блок 1 водоподготовки, камеру 2 для размещения дафний, усилитель 3, полосовой фильтр 4, блок 5 определения среднеквадратичного значения, компаратор 6, блок 7 регистрации, блок 8 сигнализации, блок 9 управления, промежуточную емкость 10 и насос 11. Камера 2 представляет собой проточный сосуд, в котором размещены дафнии, блок 1 водоподготовки содержит узлы для аэрации контролируемой воды. Усилитель 3 выполнен по схеме моста переменного тока. В камере 2 установлены три электрода 13. Усилитель 3 через полосовой фильтр 4 подключен к блоку 5, последний соединен с компа- с2 ф ратором 6 и блоком 7, Электроды 13 подключены к усилителю так, что два плеча моста образованы водными промежутками между электродами. 2 з.п. ф-лы, I ил.

1413525 I

Изобретение относится к технике исследования химических свойств ве ществ, в частности к оценке токсичности воды методом биотестирования, и предназначено для контроля качества вод, например сточных вод промышленных предприятий.

Цель изобретения — повышение чув« стнительности и экспрессности оценки IP токсичности.

На чертеже изобаржена схема уст- . ройства для биологической оценки токсичности воды..

Устройство содержит блок 1 водо- 15 подготовки, камеру 2 для размещения дафний, усилитель 3, полосовой фильтр 4, блок 5 определения среднеквадратичного значения, компаратор 6, блок 7 регистрации, блок 8 сигнали- 20 с зации, блок 9 управления, промежуточную емкость 10 и насос 11.

Блок 1 водоподготовки состоит из узлов для аэрации койтролируемой воды и стабилизации ее температуры. 25

Камера 2 для размещения дафний представляет собой проточный сосуд, изготовленный из изоляционного светопропускаемого материала. Водопронодящей трубкой 12 камера 2 соединена с 30 блоком 1 водоподготовки. В камере 2 установлены три электрода 13, соединенные с усилителем 3, и решетка 14> препятствующая выносу дафний потоком воды. Камера снабжена пробкой 15 и . имеет слинную трубку 16 с переливным коленом, которое при помощи патрубка 17 соединено с атмосферой и расположено выше нижнего торца пробки 15.

В камере 2 размещены дафнии 18.

Сливная трубка 16 камеры соедине.на с промежуточной емкостью 10, имею- . щей переливную трубку 19. Промежуточная емкость 10 через насос 11 связа- 45 на с блоком 1 водоподготовки.

Устройство снабжено электроупранляемым клапаном 20, установленным на трубопроводе 21 для подвода воды в устройство.

Усилитель 3 выполнен по схеме моста переменного тока. Три электрода

13, установленные в камере 2, подключены к усилителю таким образом, что два плеча моста образованы водными промежутками между электродами 13 с находящимися,н них дафниями 18. Частота питания моста переменного тока не ниже 3-5 кГц, чтобы не вызывать судорожных движений дафний. . Выход усилителя 3 через полосовой фильтр 4 подключен к.блоку .5 определения среднеквадратичного значения, который представляет собой вычислительное устройство, определяющее среднеквадратичное. значение процесса, характеризующего движения дафний.

Выход блока 5 определения среднеквадратичного значения соединен с компаратором 6 и блоком 7 регистраЦИИ.

Компаратор 6 выполнен в виде схемы сравнения, формирующей сигналы при ныходе среднеквадратичного значения за заданные пределы. Компаратор б имеет два порога сравнения - нижний и верхний, а ч акже входы для подключения внешних датчихон пороговых значений.

Компартор 6 соединен с блоком 8 сигнализации, последний предназначен для формирования сигнала о токсичности контролируемой воды и выдачи его на внешние устройства.

Блок 8 сигнализации связан с блоком 9 управления, который соединен с электроуправляемым клапаном 20 и насосом 11.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемая вода по трубопроводу 21 через открытый электроуправляемый клапан 20 поступает в блок 1 водоподготовки, .где осуществляются. аэрация и стабилизация теипературы воды. Из блока 1 водоподготовки через нодоподводящую трубку 12 контролируемая вода поступает в камеру 2 для размещения дафний, из которой сливается через сливную трубку 16. Перелинное колено сливной трубки 16 установлено ныше нижнего торца пробки 15, которой закрыта камера 2. Это обеспе-чивает заполнение водой всего .объема камеры. Через сливную трубку 16 контролируемая вода поступает в промежуточную емкость 10 и через переливную трубку 19 сливается н канализацию °

В камеру 2 помещают дафнии 18, количество которых выбирают из расчета примерно 1 дафния на см воды.

При движении дафний происходит разбаланс моста, два плеча которого образованы водными промежутками между электродами 13.

1413525

На выходе усилителя 3 появляется сигнал, представляющий собой случайный процесс, соответствующий движениям всех.дафний, находящихся в камере 2. Этот сигнал проходит через полосово фильтр 4 на вход блока 5 определения снеднеквадратичного значения. Полоса частот, пропускаемых фильтром 4, находится в пределах 10

1-10 Гц, т.е. он пропускает сигналы, вызванные движениями дафний, и не пропускает помехи с частотами вьппе

10 Гц и низкочастотные колебания, вызванные, например, дрейфом усили- 15 телей.

Блок 5 определения среднеквадра- тичного значения вычисляет среднеквадратичное значение случайного процесса, соответствующего движениям 20 дафний, например, по формуле, ф аз о Ъ где x(t) †. значение случайного про25 цесса, соответствующего движениям дафний;

Т вЂ” время определения.

Величина .Т определяется спектром исследуемого сигнала и требуемой точностью определения и для определейия среднеквадратичного значения процес. са движения дафний может составлять

2-4 мин. Среднеквадратичное значение характеризует суммарную интенсивность случайного процесса, т.е. двигатель- 35 ную активность всех дафний, находящихся в камере с контролируемой водой.

Величина. среднеквадратичного значения регистрируется блоком 7 регист- 40 рации и сравнивается компаратором 6 с верхним и нижним пороговыми значениями

1

Когда контРолиРУемая вода не ток 45 сична, двигательная активность дафний находится в определенных преде. лах. Под действием токсичных веществ дафнии меняют двигательную активность, причем в зависимости от вида веществ и их концентраций двигательная активность может как увеличиться, так и уменьшаться. Когда двигательная активность выходит за пределы установленных значений, компаратор формирует сигналы, поступающие в блок 8 сигнализации. Величины пороговых значений устанавливаются экспериментально при настройке устройства или при помощи

1 внешнего автоматического устройства, в качестве которого может быть использовано, например, такое же устройство для оценки токсичности, в котором через камеру с дафниями пропускают эталонную воду.

Блок 8 сигнализации по сигналам, поступившим от компаратора, формирует сигнал "Токсично", включает световую или звуковую сигнализацию (не показана) и передает сигнал на внешние устройства, например в систему контроля качества воды, а также в блок 9 управления.

После формирования сигнала ."Токсично" по командам блока 9 управле-. ния закрывается электроуправляемый клапан 20 и включается насос 11.

Подача контролируемой воры в устройство из трубопровода 21 прекращается, и через камеру 2 начинает цирку. лировать вода, находящаяся в промежу точной емкости 10. Устройство переходит в режим измерения двигательной активности дафний при длительном воз действии той контролируемой воды, которая поступила в устройство в момент ф9рмирования сигнала "Токсично".

Это дает возможность проследить эа дальнейшим изменением двигательной активности дафний и установить, не был ли сформирован сигнал "Токсично". в результате случайного изменения двигательной активности, например в результате резкого изменения освещенности или других внешних факторов,. что повышает достоверность оценки токсичности. Кроме того, в промежу-. точной емкости 10 сохраняется проба контролируемой воды; которая впоследствии может быть проанализирована в лаборатории.

Блок 9 управления также выдает в блок 8 сигнализации команду запрета формирования сигнала "Токсично" в течение заданного промежутка времени после подачи в устройство контролируемой воды, необходимого для адаптации дафний. Это исключает случайное, Формирование сигнала "Токсично".

Такое выполнение устройства позволяет повысить чувствительность оценки токсичности, а также оператив« ность получения информации о токсичности воды по сравнению с известным устройством.

Использование изобретения поэво° ëÿåò получить оперативную информацию

1413525

Формула из обретения

Составитель Г. Богачева

Редактор А. Огар Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай Заказ 3777/47

Тираж 847

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 о токсичности сточных вод, сбрасы.ваемых в водные объекты, что дает возможность предупредить залповые выбросы сточных вод, которые наносят наибольший ущерб народному хозяйству, а также своевременно принять меры по ликвидации последствий загрязне ния водных объектов в. случае сброса неочищенных сточных вод.

1, Устройство для биологической оценки токсичности воды, содержащее

1 блок водоподготовки, камеру для размещения дафний, решетку, установленную в камере и служащую для предотвращения уноса дафний, систему подвода и отвода воды, усилитель, блоки регистрации и управления и связанные между собой компаратор и блок сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, оно содержит три электрода, установленные в камере для размещения,цафний, последовательно соединенные полосовой фильтр и блок опре.— деления среднеквадратичного значения, причем усилитель выполнен в виде моста переменного тока, электроды подключены к входу усилителя, а выход последнего — к полосовому фильтру, при этом выход блока определения среднеквадратичного значения подключен к блоку регистрации и компаратору, а блок сигнализации связан двух10 сторонней связью с блоком 1"правления.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что камера для размещения дафний снабжена пробкой, причем переливно колено сливной трубки камеры расположено выше нижнего торца пробки.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит промежуточную емкость с перелив20 ной трубкой, насос и электроуправляемый клапан, установленный на трубопроводе для подвода воды, причем промежуточная емкость расположена между .сливной трубкой камеры для размеще25 ния дафний и входным патрубком насоса, выходной патрубок которого соединен с блоком водоподготовки, а электроуправляемый клапан и насос подключены к блоку управления.