Способ определения токсичности вод

 

Изобретение относится к аналитической химиии, а именно к способам контроля за состоянием сточных и природных вод. Целью изобретения является повышение чувствительности определения токсичности воды. В качестве вещества индикатора используется краситель паранитрозодиметиланилин, который обесцвечивается под действием окисляемого субстрата, выделяемого водной биотой. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1474544 А 1 (51)4 С 01 N 31/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ аС (! ) пидмд где а С вЂ” изменение концентрации за время измерения, моль л — время измерения, с.

Изменение концентрации С определяется по формуле С =hD 1, (2) где ЬΠ— разность начальной и конечной оптической плотностей раствора; — коэффициент экстинкции (пидмд= 3,4 10 );

1 — длина оптического пути (1 = 2 с .), Получено: Энон = 0 370 D oq

0,236; dD = 0,134; 6t = 3,6 10 с. ) -fO

1 андма 1, 5>5 10 o b л c °

1 Ьt

Вода остротоксична °

Если изменения оптической плотности в нефильтрованной воде не наблюдаГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP (21) 4268517/24-26 (22) 20.05.87 (46) 23,04.89. Бюл. У 15 (71) Научно-производственное объединение "Тайфун" (72) Т.В. Шпотова и Л.С. Эрнестова (53) 543.3(088.8): (56) Авторское свидетельство СССР

N- 258710, кл. G 01 N 31/22, 1970. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ

ВОД

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам контроля за состоянием сточных и природных вод, и может найти применение в гидрохимии, санитарном контроле качества вод, гидробиологии.

Цель изобретения — повьппение чувствительности определения токсичности водных. объектов.

Способ позволяет расширить диапазон контролируемых вод (сточные воды очистных сооружений, очищенные сточные воды перед поступлением их в природный водоем, природные воды различной степени чистоты).

Пример 1. Определение токсичности воды проводится следующим образом. К 10 мл нефильтрованной воды добавляют 0,2 мл 5 10 М раствора

ПНДМА (паранитрозодиметиланилина), который окрашивает исследуемую пробу воды в желтый цвет. Затем при длине волны 440 нм измеряют оптическую плотность полученной смеси и продолжают следить за скоростью обесцвечивания контролируемого раствора в течение (57) Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам контроля за состоянием сточных и природных вод, Целью изобретения является повышение чувствительности определения токсичности воды. В качестве вещества индикатора используется краситель паранитрозодиметиланилнн, который обесцвечивается под действием окисляемого субстрата,выделяемого водной биотой. 2 табл.

2 приблизительно 2 ч. Скорость обесцвечивания определяют по формуле

1474544 ются, ход анализа видоизменяют.

200 мл исследуемой воды пропускают через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Собранный на фильтре концентрат микроводорослей смывают в пробирку 10 мл фильтрованной воды

-5 и добавляют в пробирку 0,2 мл 5 10 М раствора ПНДМА. Измеряют оптическую плотность полученного раствора и следят за ее изменением в течение 2 ч.

Расчет скорости обесцвечивания раствора проводят по формулам (1) и (2), учитывая концентрирование раствора N (в приводимом примере N = 20).

П р и и е р 2» .D«„— 0 69; Окан

0,628; АЭ = 0,066; Ь t = 3,6 10 с.

-н -1 1

W = 1,35 10 моль л с ндм

Вода малотоксична.

Пример 3. D»> = 0,598;

Пнон 0,58; 6D = 0,018; ht=3,6 10 с.

-11 — 1

W„HA д = 0,73 10 моль л с

Вода нетоксична.

В табл. 1 приведены результаты определения токсичности нефильтрованной воды и концентрата водной биоты с использованием предлагаемого способа и известного биологического способа определения токсичности с использованием рачка дафния магна (биотест).

Основным критерием при оценке токсичности с использованием биотеста является выживаемость биотеста — время., при котором гибнет 50 и 100Х особей. При этом, если за 24-48 ч гибнет 507 дафний — среда обладает очень сильной токсичностью, при гибели 50Х дафний в течение 4 сут— вода характеризуется как сильно токсичная. Если за период наблюдения гибели не происходит — вода считается нетоксичной. Для установления хронической токсичности вод и отдельных веществ опыт продолжается

30-45 сут.

Из анализа результатов по определению токсичности предлагаемым способом и сравнения их с данными биотестов предлагается следующая града- ция вод по величине скорости обесцвечивания красителя: выше 1» х 10-нмоль-л-1с- — вода токсичная; — 11 -1 примерно равна 1 10 моль л с .вода"малотоксичная; ниже 1 к

«10 моль.л с — вода нетоксична.

Использование мембранного фильтра связано с тем, что он наиболее эффективно фильтрует микроводоросли, выделяющиеся под действием токсичных веществ окисляемый субстрат, на который реагирует вещество — индикатор

ПНДМА. Причем при фильтрации исполь-. зуют мембранный фильтр с размером пор

0,45 мкм, так как фильтры с порами большего диаметра не задерживают QT дельные виды микроводорослей, что искажает результаты анализа, ИспользоПри длительном опыте происходит адаптация живых организмов (дафния магна) к условиям среды и по этой

5 причине величины кратности разбавления воды являются, по-видимому, искаженными.

В табл. 2 приведена величина токсичности, характеризующая кратность разбавления контролируемой воды до того объема,в котором выживаемость особей не ниже 757. за 4 сут.

Как видно из табл. 2, производительность анализа по определению токсичности по бнотестам от 4 до 30 сут.

Оценка токсичности по предлагаемому способу 2-3 ч.

Способ определения токсичности сточных вод с помощью 2,3,5-трифенилтетразометхлорид применим только для вод, содержащих активный ил очистных биологических сооружений. При использовании указанного реагента для оценки токсичности разных типов природ25 ных и сточных вод, в том числе сильнозагрязненных, не наблюдалось изменения оптической плотности раствора.

Предлагаемый способ определения токсичности позволяет расширить диа3Q пазон контролируемых вод (от сточных до токсичных природных) с исключением из процедуры анализа этапа составления калибровочных растворов с применением токсичного вещества - эпихлор35 гидрина и инкубирования смеси в термостате при постоянной температуре.

Если в нефильтрованной вбде не наблюдается изменения оптической плотности, ход анализа видоизменяют. Ис4 следуемую пробу воды предварительно фильтруют с помощью мембранного фильтра, используя затем при анализе разбавленный концентрат водной биоты,оставшийся на фильтре. Этим приемом

45 достигается расширение диапазона исследуемых вод до природных нетоксичных.

1474544

Таблица1

Хоксичность— пндмл т, моль.л ° с пндм, моль л с

Вода

Нефильтрованная вода

С использованием концентрата водорослей

Очищенная сточная токсичная

Природная

3,26 10

2 26 10 8 малотоксич

25 ная

0,9 ° 10 0

Таблица 2

Вода

Предлагаемый способ

Биотест

Кратность разбавления исходной

Время анализа, сут

Скорость обесВремя анализа, ч цвечивания красителя, 1

И„„„,моль л ° с воды

9,54 10

30

2,0

3,04 10

3,0

i 14 10

30

3,5

0,53 10

3,68 10

30 чистая

Очищенная сточная

Природная

3 5

3,0

0,9 ° 10

3,0 вание фильтров с порами меньшего диаметра нецелесообразно, так как значительно увеличивается время анализа.

Оптимальное разбавление концентра5 та водной биоты, получаемого на мембранном фильтре, равно 20. При меньшем разбавлении реакция может произойти настолько быстро, что будет невозможно наблюдать ее ход. При боль- 10 шем разбавлении скорость реакции значительно снижается, что сказывается на длительности анализа, Формула изобретения

Способ определения токсичности вод, включающий введение в пробу воды, содержащей водную биоту и окисляемый субстрат, вещества-индикатора с последующей регистрацией скорости изменения окраски получаемый смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в качестве вещества индикатора используют краситель паранитрозодиметияанилин (ПНДМА).

Поступающая сточная

Очищенная сточная (I ступень)

Очищенная сточная (II ступень)

Контрольная, условно кратность разбавления (тестобъект цафния

Х магна)