RU1814510C - Способ контрол токсичности водной среды - Google Patents

Abstract

Использование: в области охраны окружающей среды дл  автоматического контрол  токсичности природных и сточных вод. Сущность изобретени : в качестве тест-объектов культивируют организмы - зоопланк- теры-фильтраторы, которые пропускают через каналы, заполненные исследуемой и эталонной водной средой. Организмам дают пробный корм в виде суспензии шариков из полимерного материала. На выходе из каналов измер ют параметр, характеризующий фильтрационную активность организмов и коррелирующий с их физиологическим состо нием, а именно - флуоресценцию пищевого комка. Полученные данные сравнивают и по результатам сравнени  суд т о токсичности исследуемой среды. Способ может быть осуществлен в автоматическом режиме. (Л С

Description

Изобретение относитс  к области охраны окружающей природной среды, а именно к способам автоматического биологического контрол  токсичности загр зненных природных и сточных вод, и может быть использовано в автоматических станци х контрол  качества вод, передвижных химико-биологических лаборатори х, станци х водоподготовки и очистки и т.п.

Целью изобретени   вл етс  увеличение чувствительности способа непрерывного автоматического контрол  токсичности загр зненных вод и расширение перечн 

загр зн ющих веществ, токсическое действие которых при этом обнаруживаетс .

Поставленна  цель достигаетс  предлагаемым способом непрерывного автоматического контрол  токсичности загр зненных природных и сточных вод, включающим непрерывное культивирование тест-объектов в заданных (стандартных) услови х, транспортирование непрерывным током тест-объектов в каналы экспонировани , измерени  и т.д., экспонирование тест-объектов в опытном канале в загр зненной (тестируемой) воде, а в канале сравнени  (контрольный канал) - в чистой воде,

00

Ј ел

ы

измерение на выходе контрольного и опытного каналов оптических характеристик физиологического состо ни  тест-объектов, выработку на основе сравнени  измеренных оптических характеристик тест-объектов результирующего сигнала, отличающегос  от известного способа тем, что в качестве тест-объектов используютс  гидробионты животного происхождени  - зоопланктеры-фильтраторы, а в качестве показател  физиологического состо ни  тест-объектов - их фильтрационна  активность . Количественна  оценка фильтраци- онной активности тест-объектов определ етс  методом пробного гсормле- ни . При этом в качестве пробного корма используетс  стандартна  суспензи  сфе- руческих инертных полимерных микрочастиц с размерами, соответствующими оптимальному размерному спектру пищевых частиц используемого тест-объекта. Частицы пробного корма приготавливаютс  из  ркофлуоресцирующих материалов, что позвол ет при прохождении тест-объектов через измерительные микрокюветы количественно (по интенсивности флуоресценции поглощенного корма)оценить фи ь- трационную активность тест-объектов. Сопоставление сигналов фотоприемников контрольного и опытного каналов позвол ет оценить изменение фильтрационной активности тест-объектов, а по ней судить о . токсическом воздействии.

Повышение чувствительности способа непрерывного автоматического контрол  токсичности загр зненных вод и расширение перечн  загр зн ющих веществ, токсическое действие которых может контролироватьс , обеспечиваетс  за счет использовани  в качестве тест-объектов бо- лее чувствительных w более реактивных гид- робионтов животного происхождени  (инфузории, коловратки, жгутиконосцы, ракообразные и т.п.), а так же за счет использовани такой интегральной характеристики физиологического состо ни  организма, как фильтрациониз  активность тест-объектов.

Реализаци  предлагаемого способа осуществл етс  с помощью устройства, структурна  схема которого приведена на чертеже.

Назначение отдельных элементов устройства следующее.

Культиватор 1 обеспечивает непрерывное выращивание культуры тест-объектов в стандартных услови х в течение всего непрерывного цикла автоматической работы (7 сут),

Дозатор 2 гест-культуры обеспечивает равномерное непрерывное поступление тест-объектов из культиватора в опытный и контрольный каналы.

Смесители 3 тест-культуры с тестируемой и эталонной водой обеспечивают непрерывное смешение тест-обьектов с тестируемой (опытный канал) м эталонной водой (канал сравнени ), Полученные на выходе смесителей смеси, содержащие тэст- организмы, непрерывным током поступают R каналы 4 экспонировани , представл ющие собой две одинаковые пластиковые трубки, врем  прохождени  тест-объектами

которых  вл етс  временем экспонировани  тест-объектов в исследуемых средах. Дл  тест-объектов инфузорий Parameclum caudatum это врем  составл ет 15-20 мин. Проследовав с общим током жидкости канал

экспонировани  тест-объект попадает в смесители Б пробного корма и далее в каналы б пробного кормлени , представл ющие собой такую же пластиковую трубку, как и в случае кгжзлов экспонировани , но несколько короче. Врем  продвижени  тест- объектов в канале пробного кормлени  (врем  пробного кормлени ) составл ет около 15 мин. В смесител х пробного корма посто нно смешиваютс  в заданных пропорци х поступающие из каналов экспонировани  жидкости, содержащие проэкспонированные тест-объекты и посто нно дозируемый дозатором 7 пробный корм. Все параметры опытного и контрольного каналов строго одинаковы.

Пробный корм представл ет собой специальным образом приготовленную суспензию  ркофлуоресцирующих полимерных микрочастиц, размеры и форма которых

близки к соответствующим показател м ес: тественного корма тест-организмов. Например , в случае использовани  в качестве тест-объекта инфузорий Parameclum caudatum, пробный корм представл ет собой суспензию полимерных микросфер с диаметром d 1 мкм. За врем  продвижени  по каналу пробного кормлени  тест-организмы поглощают (отфильтровывают) пробный корм в определенных количествах,

 вл ющихс , как подтверждено в многочисленных работах, хорошим показателем физиологической активности тест-организмов. На выходе каналов пробного кормлени  тест-организмы с током воды попадают в

измерительные кюветы, представл ющие собой плоскопараллельные стекл нные капилл ры с поперечными размерами, не позвол ющими одновременное прохождение через поперечное сечание кюветы двух и

более тест-организмов. Дл  инфузорий

Pararheclum caudatum внутренние поперечные размеры измерительной кюветы составл ют 50 х 100 мкм. Обе кюветы, и опытна , и контрольна , посто нно просвечиваютс  сине-фиолетовыми лучами возбуждающего флуоресцентное свечение пробного корма света. В качестве источника света 9 используетс  лампа накаливани  с йодным циклом типа КГМ с конденсаторами 10. В качестве светофильтров 11, формирующих спектр возбуждени , используютс  светофильтры ФС-1. Люминесцентные свечени  пищевого комка тест-организмов, проход щих через освещенные сине-фиолетовыми лучами зоны измерительных кювет 8 с помощью микрообьективов 12, через запирающие светофильтры 13 направл ютс  на фотокатоды фотоумножителей (14).

Спектры возбуждени  и флуоресценции пробного корма согласованы с оптическими характеристиками опак-иллюминаторов 15, фотокатода ФЭУ, а также первичных 11 и вторичных 13 светофильтров.

Выходные сигналы фотоумножителей, амплитуды которых пропорциональны количеству поглощенного корма, после усилени  усилител ми фототока 15 поступают в блок регистрации и сравнени  сигналив опытного и контрольного каналов 15, реализованного на основе микропроцессора. Статистические значимые различи  амплитуд сигналов опытного и контрольного каналов определ ют порог чувствительности системы. А абсолютные значени  различи  амплитуд сигналов служат показателем степени токсичности.

В качестве примера проведены исследовани  с использованием культуры инфузорий Parameci um caudatum.

Чувствительность предлагаемого спо- соба к эталонному токсиканту CuSCM при времени экспонировани  20 мин составл ет 1 мкг меди/л.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ контрол  токсичности водной среды, предусматривающий культивирование тест-объектов-организмов зоопланкте- ров-фильтраторов, помещение их в исследуемую водную среду, подачу в среду

   пробного корма, представл ющего собой суспензию шариков из полимерного материала , измерение параметра, характеризующего фильтрационную активность организмов и коррелирующего с их физиологическим состо нием, и суждение о токсичности среды на основании измерени ,б- тличающийс  тем, что помещение организмов в исследуемую среду осуществл ют путем пропуска их через канал, заполненный средой, в качестве параметра, характеризующего фильтрационную активность организмов, измер ют интенсивность флуоресценции пищевого комка и измерение провод т на выходе из канала, при этом

   суждение о токсичности среды вынос т на основании сравнени  измеренного параметра с параметром, полученным при измерении интенсивности флуоресценции пищевого комка организмов, пропущенных в аналогичный канал, заполненный чистой (эталонной) водной средой.

   Эталонна  вода

   Тестируема  Soda

   I I

   J.

   управл ющий сигнал, индикаци