Способ определения пороговой концентрации поверхностно- активных веществ в водоеме по гигиеническим критериям вредности

 

Изобретение относится к профилактической токсикологии и гигиене и может быть использовано при гигиеническом нормировании содержания поверхностно-активных веществ в водоемах хозяйственно-бытового назначения. Способ определения объемной концентрации поверхностно-активных веществ , при которой достигается предельная адсорбция на границе раздела фаз воздухвода, применяется для определения пороговой концентрации поверхностно-активных веществ в водоеме по гигиеническим критериям вредности. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 33/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4474862/13 (22) 16.08.88 (46) 07,05.92. Бюл. N 17 (71) Научно-производственное объединение

"СинтезПАВ" (72) В.В.Бочаров, Г,Н.Красовский, З.И.Жолдакова, Ю.Ф.Перегудин и Д.Г.Красильщиков (53) 586:628.1:628.5:614 (088,8) (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОГОВОЙ

КОНЦЕНТРАЦИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДОЕМЕ ПО ГИГИЕНИЧЕСКИМ КРИТЕРИЯМ ВРЕДНОСТИ

Изобретение относится к профилактической токсикологии и гигиене и может быть использовано при гигиеническом нормировании содержания поверхностно-активных веществ (ПАВ) в водоемах хозяйственно-бытового назначения, Известны органолептические способы нормирования содержания ПАВ в водоемах, основанные на оценке свойств воды по запаху, привкусу, пенообразованию, пленкообразованию и др. Исходя из концепции, что любой ксенобиотик безвреден до определенной концентрации, названной пороговой, безвредные дозы загрязнителей устанавливаются на уровне подпороговой концентрации. Определение пороговых концентраций по запаху, привкусу воды, пенообразованию проводится следующим образом: готовят серию растворов ПАВ заданных концентраций, а затем с помощью добровольцев (людей) устанавливают пороговые концентрации веществ по запаху, привкусу или визуально. В качестве ПДК затем принимают наинизшую концентрацию ПАВ, при которой проявляется хотя бы одно из

Ы2 1732264 А1 (57) Изобретение относится к профилактической токсикологии и гигиене и может быть использовано при гигиеническом нормировании содержания поверхностно-активных веществ в водоемах хозяйственно-бытового назначения. Способ определения объемной концентрации поверхностно-активных веществ, при которой достигается предельная адсорбция на границе раздела фаз воздух— вода, применяется для определения пороговой концентрации поверхностно-активных веществ в водоеме по гигиеническим критериям вредности. 2 табл, этих свойств. Для проведения нормирования одного ПАВ в водоемах описанным способом требуется занятость 2 чел./мес.

Недостатки этого способа определения

ПДК: примитивность, субъективность оценки людьми, использование людей связано с риском для их здоровья, длительность анализа.

Цель изобретения — сокращение времени проведения а зализа, исключение испытаний на людях.

Указанная цель достигается использованием способа определения концентрации, при которой достигается предельная адсорбция (КДПА) на границе вода-воздух, для определения ПДК ПАВ.

Способ определения объемной концентрации ПАВ, при которой достигается предельная (поверхностная) адсорбция (Cm), достаточно прост и заключается в нахождении точки на изотерме поверхностного натяжения о = f(lnC), при которой криволинейный участок переходит в прямолинейный, Концентрация достижения предельной адсорбции (Cm) в настоящее время находит

1732264 применение только втеоретических выклад- пробкой, вместимостью 250 смз). Растворы ках, связанных со строением адсорбцион- готовят на водопроводной дехлорированного слоя ПАВ на жидких поверхностях. ной воде. Определение начинают с контЗначение С> для ряда ПАВ, найденные рольных проб (дехлорированной воды) и известным способом из изотермы поверх- 5 продолжают в направлении увеличения конностного натяжения, в пределах погрешно- центрации, Перед определением запаха стей совпадают с минимальными колбы с раствором встряхивают, испытуепороговыми концентрациями по органо- мый подносит ее к носу, быстро открывает. лептическим ЛПВ, по которым затем уста- После этого делает несколько глубоких вдон авл ива ются и редел ьно-допустимые 10 хов и отмечает наличие или отсутствие запаконцентрации ПАВ в воде водных объектов ха, его характер и интенсивность по хозяйственно-питьевого и культурно-быто- 5-балльной шкале, включающей нулевой вого водопользования. При этом в качестве балл — полное отсутствие запаха. лимитирующих признаков установления 1.3. Установление пороговых концентПДК использовались: санитарно-токсиколо- 15 раций ПАВ по привкусу аналогична методигический(с.-т),обще-санитарный(общ),ор- ке по и. 1.2. Определение привкуса ганолептический (орг., ический (орг.), производят при полоскании рта примерно з

В табл, 1 сопоставлены ПДК для ПАВ с 5 см исследуемого раствора в течение концентрациями достижения предельной 3 — 5 с с последующим ополаскиванием конорбции (С ) этих же ПАВ, определенные 20 трольной дехлорированной водой, ПорогоПАВ из изотерм поверхностного натяжения. вой считают концентрацию

В табл. 2 приведены данные по дости- вызывающую привкус, соответствующей сокращения длительности анализа, баллам. Время, затраченное на проведение определению пороговых концентраций из- исследования одного продукта, ч, тре увестным и естным и предлагаемым способами. 25 емое количество сотрудников 1, добровольДля исследования выбраны наиболее цев20. Результаты представлены втабл. распространенные типы ПАВ: алкилсульфа- Пример 2. Определение пороговой ты натрия фр, Cia — С 4, оксиэтилированный концентрации ПАВ в водной среде по орга(10 мол.о.э.) изононилфенол, оксиэтилиро- нолептическим признакам вредности по ванные спирты фр. Са — C>g на 12 мол,о,э., 30 концентрации, при которой достигается натрийполиэтиленгликольсульфат фр. С12 предельная адсорбция молекул ПАВ на граС14 (3 мол,o,ý.), алкилбензилдиметиламмо- нице вода — воздух (предлагаемый). Для этонийхлорид фр, С17 С20, ro готовят растворы ПАВ на водопроводной

П е р 1 (известный), 1.1. Опреде- дехлорированной воде, последовательно

В ление порога пенообразования проводят по 35 разбавляя вдвое 0,17;-ный раствор ПА методу Штюпеля, модифицированного Мо- получают растворы, содержащие ПАВ (а . В два градуированных цилиндра мг/дм ): 1000; 500; 250; 125; 62,5; 31,25;

4 12 вместимостью 1000 см с притертыми проб- .15,62; 7,81; 3,905; 1,95; 0,97; 0,48; 0,2; О, ками наливают по 500 см воды с исследуе- 0,06; 0,03; 0,015; 0,0075; мой концентрацией вещества и с 40 измеряют поверхностное натяжение контрольной водой, В течение 15 с проводят приготовленных водных растворов ПАВ на

15 опрокидываний цилиндра, вначале конт- тензиометре Дю Нуи. При.этом получают, рольного, затем опытного и измеряют пено- например, для растворов оксиэтилированобразующую способность. За пороговую ных нонилфенолов следующие значения принимают концентрацию, при которой от- 45 (м Н/м): 32,9; 32,8; 32,7; 32,6; 33,1; 38,5; 35,5; сутствует стабильная крупноячеистая пена, 37,9; 42,4; 46,7; 48,4; 53,4; 55,5; 60,1; 64,3; а высота мелкоячеистой у стенок не превы- 66,3; 67,2; 68,0; 69,2 соответственно (вода шает 1 — 1,5 мм, 71,4);

1.2. Установление пороговых концент- строят полулогарифмическую зависираций ПАВ по запаху проводят на людях. На 50 мость, испытания каждого продукта привлекают10 находят концентрацию, при которой дочеловек. Опыты проводят в хорошо провет- стигается предельная адсорбция на гранириваемом помещении, где отсутствует по- це вода — воздух (С ), как область сторонний запах. Через 1,5 — 2 ч после пересечения линейного участка изотермы с приема пищи и курения испытуемые вклю- 55 криволинейным. чаются в проведение эксперимента. Пред- Время, затраченное на проведение изварительно готовят растворы разных мерений и определение С 3 ч, фактическое концентраций 0,05-10 мг/дм, объем по количество персонала — 1 лаборант.

100 см каждого, Растворы помещают в спе- Результаты измерений приведены в циальные колбы (широкие с притертой табл.2, 1732264

Таблица1

Из табл. 2 следует, что для все> приведенных в описании ПАВ (натрии алкилсульфаты Фр С12 С14), изононилполиоксиэтиленгликолевые (10) эфиры, оксиэтилированные спирты фр. С12 — 5

С1ь, 12 мол.о.э., натрий алкилполиэтиленгликольсульфат фр. C12 — С14. алкилдиметилбензиламмоний хлорид фр.

С17 — C2o) пороговая концентрация, определяемая по концентрации достижения пре- 10 дельной адсорбции, равна минимальной из трех пороговых, определяемых по органолептическим признакам вредности. При этом следует учесть, что ПДК для ПАВ уатанавливается по минимальной пороговой 15 концентрации изменения органолептических признаков вредности.

Однако для определения пороговой концентрации предлагаемым спосо ом не- 20 обходимы 3 чел./ч, известным способом—

Торговое и химическое наименование ПАВ

Сул ьфирол-8 (натрий 2-этилгексил сул ьфат)

Натрий алкилсульфат первичный фр, C1o — С12

Сульфоэтоксилат фр. C1o — С1:

Алкилсульфонаты фр. C1o — Си

Олефинсульфонаты С1ь-С18

ДН С-паста

Сукцинол ДТ-2

Алкилбензолсульфонат натри

Алкиламинопропионитрил ф

С17 С20

Алкилдиметиламин фр. С1о—

Сы

Алкилдиметилбензиламмони хлорид

Полидиметилдиаллиламмони хлорид (ВП К-402) Метилтриалкиламмоний иетилсульфат

Окись амина (алкилдиметлла минооксид) (3 8) (1 + 10 + 10) = 5C 4 чел, /ч, т.е. выигрыш в трудоемкости в 168 раз.

Кроме того, 1ороговая концентрация, устанавливаемая по величине Cm, определяется по объективной физико-химической характеристикее — поверхностному натяжению — приборным методом.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет существенно сократить трудозатраты и повысить объективность в установлении пороговых концентраций изменений качества.

Формула изобретения

Применение способа определения концентрации дости;<ения предельной адсорбции на границе раздела фаз вода/воздух для определения пороговой концентрации негативного вли ния поверхностно-активных веществ на качество воды в водных системах по гигиеническим критериям вредности.

1732264

Продолжение табл.1

Лимитирующий признак вредности

Торговое и химическое наименование ПАВ ионогенные ПА

Не

Орг.

I»

»»!

1»

» аблица2

Способ определения ПДК ПАВ в водоемах

Пороговые концентрации, найденные для ПАВ, мг/днз

Вреня,необходимое для определения показателей одного продукта, ч

Количество saдей,занятых в испыта ниях

Патрийалкил сульФаты

Фр. С

Натрий алкилпо11зононилФенолполиэтиленгликолевые (10) эФиры

Оксизтилирсванные спирты

ФР.С 1g 0tÓ

12 мол.о.э

Алкилбензиламмоннйхлорид

С и Сто лизтиленгликольсульФат

Фр.С, -С, 0»t4i0,О2 1 0,05+0, 15 О, 12а0,02 б) пороговая концентрация по запаху 8

4зо. З

1+10 0,70т0,10 0,15+0,03 е) пороговая концентрация по привкусу s

0,18+0,02

1+10 0,50 0,05

1i0>3

0 1

0,1

0,2

0,5

ПДК

0,5

Пороговая концентрация по концентрации,при которой достигается предельная адсорбция на границе водавозДУх (Си) (пРедлагаемый ) 1 О, 510,2

0»10+0»02 0.1ЫО ° 05 0»8+0,1

0,4+0,1

35

Составитель В, Бочаров

Редактор В, Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Т, Палий

Заказ 1579 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Синтанол ДТ-7

Смачиватель ДБ

ОП-7, ОП-10

Неонол АФ9-12

Стеарокс 6

Синтамид-5

Органолептические измене" ния показателей качества водных растворов ПАВ (известный) а) пороговая концентрация по пенообразованию

ПДК; мг/дм хоз.пит. и культ.-быт, водопользования (из

Перечня) 0,1

0,3

0,1

0,1

1,0

0,1

Концентрация достижения предельной адсорбции (С ) Mr/ з (из изотермы поверхностного натяжения) 0,10 1-0,02

0,20+0,03

0,10+0,02

0,1010,02

0,6» 0,1

0,10+0,02