Способ определения токсичности химических веществ в водной среде
Сущность: способ предназначен для осуществления природоохранных мероприятий, в том числе для регулирования сброса в окружающую среду поверхностных стоков и сточных вод промышленных предприятий , например буровых растворов; для оценки токсичности вновь синтезированных химических веществ и пр. Пробой химического вещества воздействуют на взвесь клеток тест-культуры Paramecium Caudatum с последующим контролем изменений в тест -культуре фотометрическим методом. Токсичность химического вещества оценивают по степени снижения SA двигательной активности пробы взвеси клеток тест-культуры в присутствии токсиканта по сравнению с их двигательной активностью в исходной (контрольной) взвеси из выражения Кт = Cт/SA , где Кт- коэффициент токсичности химического вещества; Ст - концентрация токсиканта во взвеси клеток тест-культуры в опытной пробе. Контролируют степень снижения двигательной активности клеток тест-культуры из выражения SA = ( 1-Пт/Пк) 100, где Пк - средние для серии опытов контрольные показания измерительного устройства для исходной (контрольной ) пробы, усл. ед.; Пт - средние для серии опытов контрольные показания измерительного устройства при введении в исходную пробу химического вещества, усл. ед. Способ позволяет повысить надежность, достоверность и воспроизводимость определения токсичности химических веществ в водной среде. 2 табл., 2 ил.
Изобретение относится к способах контроля химического загрязнения окружающей среды, в частности к способам анализа токсичности водных сред, и может быть использовано при осуществлении природоохранных мероприятий, в том числе для регулирования сброса в окружающую среду поверхностных стоков и сточных вод промышленных предприятий, например буровых растворов; для оценки токсичности вновь синтезированных химических веществ и пр.
Известен метод токсикологического биотестирования водных растворов, в частности буровых, в котором стандартным тест-объектом служат мизидовые креветки. Испытуемый раствор разбавляют морской водой в пропорции 1:10. После отстаивания в течение 1 ч смесь разделяется на три слоя: верхний (слой прозрачной дисперсионной среды), средний (слой жидкости, в которой взвешены тонкодисперсные частицы твердой фазы), нижний (слой осадка грубодисперсных твердых частиц). Для токсикологических испытаний используют средний слой, из которого путем разбавления морской водой готовят ряд проб с разной концентрацией токсиканта. В подготовленные пробы помещают креветок и через 96 ч подсчитывают число погибших особей в каждой пробе. Критерием токсичности бурового раствора служит LC50 - концентрация той пробы, обитая в которой за 96 ч погибает 50% креветок [1]. Однако способ биотестирования водных растворов с использованием креветок весьма трудоемок и исключает возможность оперативного контроля токсичности. Наиболее близким к предлагаемому является способ индикации загрязнения окружающей среды химическими веществами, заключающийся в воздействии пробой, исследуемой на токсичность, на взвесь клеток тест-культуры с последующим контролем изменений в культуре, при этом исследуемую пробу наслаивают на тест-культуру, помещенную на одну кювету, а контрольную заведомую нетоксичную пробу наслаивают на тест-культуру, помещенную в другую кювету. Затем фотометрическим способом регистрируют перераспределение клеток тест-культуры между верхней и нижней зонами той и другой кювет. В присутствии токсиканта концентрация клеток тест-культуры в верхней (контролируемой) зоне кюветы будет тем меньше, чем выше токсичность исследуемой пробы. Степень токсичности исследуемой пробы определяют в условных единицах по разности (![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/6/63105.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
где
ПК - средние для серии опытов контрольные показания измерительного устройства для исходной взвеси клеток тест-культуры, усл. ед;
ПТ - средние для серии опытов контрольные показания измерительного устройства при введении в исходную взвесь клеток тест-культуры токсиканта, усл. ед. Проводят 3-5 токсикологических испытаний одной и той же среды, по результатам которых делают отбраковку выделяющихся значений SA методами математической статистики, задавшись определенной доверительной вероятностью (0,9; 0,95). Все испытания проводят в идентичных температурах и других условиях. Предлагаемый способ реализован с использованием специализированного импульсного фотометра "Биотестер-2" (ТУ 401-51-005-91) при исследовании токсичности химических реагентов, применяемых для регулирования технологических параметров буровых растворов. Среднее время определения токсичности одного вещества составляет порядка 30 мин. Результаты испытаний приведены в табл. 1, 2. Установлено (табл. 1), что степень снижения двигательной активности клеток тест-культуры зависит от концентрации токсиканта, причем эта зависимость имеет ярко выраженный линейный характер для различных химических веществ и выходит из начала координат (фиг.2), что и предопределило возможность применения KT в качестве показателя токсичности различных сред. Средняя погрешность аппроксимации (G) экспериментальных данных линейной моделью CT = KT
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
- разработанная экспресс-методика приборного токсикологического биотестирования обеспечивает достаточно высокую сходимость результатов повторных серий опытов и тем самым высокую достоверность и надежность оценки коэффициента токсичности KT испытуемых жидких сред;
- последовательность ряда значений KT практически полностью соответствует той же последовательности ряда нормированных государством значений ПДК исследованных реагентов, что свидетельствует о реальной возможности использования разработанного биотеста для оперативного нормирования ПДК как отдельных химических веществ, так и сложных их смесей (композиций).
Формула изобретения
SА = (1 - Пт / Пк)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
где Пк - средние для серии опытов контрольные показания измерительного устройства для исходной (контрольной) пробы, усл.ед.;
Пт - средние для серии опытов контрольные показания измерительного устройства при введении в исходную пробу химического вещества, усл.ед.,
и по полученному результату оценивают коэффициент токсичности химического вещества из выражения
Kт = Cт / SА,
где Cт - концентрация химического вещества в опытной пробе.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4