Определение токсичности компонентов отходов на дафниях

Водную вытяжку из почвы для  биотестирования готовят в соотношении: 1 часть почвы (с учетом гигроскопической  влажности) и 4 части культивационной  воды (допускается использование  дистиллированной воды). Вода не должна содержать СО2, т.к. в его присутствии растворяются карбонаты кальция и магния по причине образования растворимых бикарбонатов, которые увеличивают сухой остаток и общую щелочность водной вытяжки и тем самым искажают результаты биотестирования.

Для  приготовления водной вытяжки  из почвы отвешивают 100-200 г пробы  почвы в воздушно-сухом состоянии, пересчитав ее массу на массу абсолютно-сухой. Масса пробы на стадии перед приготовлением водной вытяжки должна быть достаточной  для получения необходимого объема экстракта при проведении биотестирования во всех предполагаемых разведениях с учетом контрольных испытаний. Навеску почвы помечают в колбу емкостью 1000 см³ и приливают 4-кратное количество культивационной воды.

Далее на аппарате для встряхивания жидкости полученную смесь в течение 2 часов встряхивают, после чего отстаивают в течение 30 мин. Надосадочная жидкость сифонируется, а затем профильтровывается через бумажные обеззоленные фильтры «белая лента». Бумажный фильтр помещают в воронку Бюхнера диаметром 15-20 см.

Перед тем как вылить вытяжку  на фильтр, содержимое склянки или  колбы встряхивают, чтобы взмутить присутствующие взвешенные частицы почвы. На фильтр стараются перенести всю взвесь. При выливании струю суспензии направляют на боковую двойную стенку бумажного фильтра, но не на дно фильтра, т.к. при выливании на дно бумага может легко порваться. Первые порции фильтрата бывают мутными и их нужно несколько раз перефильтровывать до прозрачного раствора.

При повышенной мутности водные вытяжки из почв (гумусированные, дерново-подзолистые, торфяные и др. почвы) допускается отстаивание в холодильнике до 5 суток. За тем жидкость над осадком сифонируется. Вытяжка из почвы должна иметь величину рН в диапазоне 7,0 – 8,2. При необходимости вытяжку пере серийным разбавлением предварительно нейтрализуют. После нейтрализации пробы аэрируют 10-20 мин для стабилизации рН. Непосредственно перед началом биотестирования пробы доводят до температуры 20 ± 2ºС. Биотестируемая проба водной вытяжки из почв должна иметь концентрацию растворенного кислорода не ниже 6 мг/дм³, в противном случае пробу аэрируют. 

4.4.Приготовление вытяжки из растений

Проба тщательно перемешивается перекатыванием на гладкой, гибкой и плотной подстилке, затем – совком. Общий объем отобранной пробы делится на предварительные половины, одна из частей возвращается в сосуд для хранения, оставшаяся часть разрыхляется и тщательно просматривается. В случае обнаружения частиц более 10 мм их осторожно измельчают с помощью металлического шпателя до размера менее 10 мм. Не допустимо механически размалывать смесь. Затем проба высушивается до воздушно-сухого состояния. При плохом высыхании экспозицию высушивания допускается увеличивать на 24 часа.

После этого проба сокращается  в 3-4 раза методом квадратирования. Тщательно перемешанную пробу разравнивают на гладкой ровной поверхности на крафт-бумаги, клиенки или на полителенивой пленке и с помощью линейки или специальной решетки делят на равные квадраты. Затем из квадратов в шахматном порядке отбирают порции, обеспечивая захват всей толщины слоя, и объединяя порции в пробу с минимальной абсолютно-сухой массой 200 г представительной пробы, которая делится на 2 части и предназначается для биотестирования и определения влажности.

Измеренная характеристика влажности используется для расчета массы воздушно-сухой пробы, предназначенной для приготовления водной вытяжки. Обычно требуется 120-200 г воздушно-сухой массы пробы. После выщелачивания 100 г абсолютно-сухой массы пробы будет получено приблизительно 900 см³ водной вытяжки, учитывая это, следует рассчитать общее необходимое минимальное количество отбираемой порции с учетом процедуры сокращения пробы. Масса пробы на стадии перед приготовлением водной вытяжки должна быть достаточной для получения необходимого объема экстракта для проведения биотестирования во всех предполагаемых разведениях. Проба осадков, отходов в воздушно-сухом состоянии взвешивается так, чтобы абсолютно-сухая масса была 100±1 г. Записывается масса и содержание влаги и помещается в сосуд для выщелачивания.

Добавляется вода 1:10. Затем смесь  должна перемешиваться слабо на мешалке  в течение 7-8 часов. После окончания  перемешивания раствор с осадком  оставляют на ночь (12-18 часов) для  отстаивания. Потом жидкость над  осадком сифонируется.

Полученный экстракт выщелачивания  исследуют на токсичность. Процедуру  биотестирования необходимо начать не позднее, чем через 6 часов после  приготовления вытяжки. Если это  невозможно, допускается хранение в  холодильнике не более 48 часов при  температуре +4^оС. 

При повышенной мутности водные вытяжки  из почв (гумусированные, дерново-подзолистые, торфяные и др. почвы) допускается  отстаивание в холодильнике до 5 суток. За тем жидкость над осадком  сифонируется. Вытяжка из почвы должна иметь величину рН в диапазоне 7,0 – 8,2. При необходимости вытяжку пере серийным разбавлением предварительно нейтрализуют. После нейтрализации пробы аэрируют 10-20 мин для стабилизации рН. Непосредственно перед началом биотестирования пробы доводят до температуры 20 ± 2ºС. Биотестируемая проба водной вытяжки из почв должна иметь концентрацию растворенного кислорода не ниже 6 мг/дм³, в противном случае пробу аэрируют. 

4.5.Подготовка культивационной воды.

Культивационная вода используется: для культивирования дафний, в  качестве контрольной при биотестировании, для разбавления исследуемых вод.

Для подготовки культивационной воды питьевую воду отстаивают и аэрируют в течение 3-7 суток (до полного дехлорирования) в бутылях из бесцветного стекла в присутствии высшей водной растительности (2-3 г по воздушно-сухой массе любой аквариумной растительности на 1 дм ³ питьевой воды).

При отсутствии питьевой воды удовлетворительного  качества допускается использование  поверхностной пресной или грунтовой  воды, отобранной вне зоны влияния  источников загрязнения и профильтрованной через мембранный фиьтр с размером пор 3,5 мкм. Мембранные фильтры перед употреблением тщательно промывают и кипятят в дистиллированной воде не менее 10 мин.

Культивационная вода должна удовлетворять  следующим требованиям:

• отсутствие органических загрязняющих веществ, хлора, токсических веществ, антагонистических для дафний организмов (сине-зеленых водорослей) и пищевых конкурентов (простейших, многоклеточных);
• рН – 7-8,2;
• жесткость общая от 80 до 250 мг/дм³ (выраженная в СаСО”);
• отсутствие углекислого газа, метана и др. газов (при наличии газов для их удаления культивационную воду кипятят 30 мин, затем охлаждают и аэрируют);
• концентрация растворенного кислорода – не менее 6 мг/дм³ ;
• температура  +± 2ºС.

 

 

 

 

4.6.Определение острой и хронической токсичности

     Острое токсическое  действие исследуемой воды или  водной вытяжки из почв, осадков  сточных вод и отходов на  дафний определяется по их  смертности (летальности) за определенный  период экспозиции. Критерием острой  токсичности служит гибель 50% и более дафний за 96 часов в исследуемой воде при условии, что в контрольном эксперименте гибель не превышает 10%.

     В эксперименте по  определению острого токсического  действия устанавливают:

• среднюю летальную концентрацию отдельных веществ (кратность разбавления вод или водной вытяжки из почв, осадков сточных вод и отходов, содержащих смеси веществ), вызывающую гибель 50% и более тест-организмов.
• Безвредную (не вызывающей эффекта острой токсичности) концентрацию отдельных веществ (кратность разбавления вод или водной вытяжки из почв, осадков сточных вод и отходов, содержащих смеси веществ), вызывающую гибель не более 10% тест-организмов.

     Хроническое токсическое  действие исследуемой воды или  водной вытяжки из почв, осадков  сточных вод и отходов на дафний определяется по смертности и изменению их плодовитости за период до 24 суток в исследуемой воде по сравнению с контрольным экспериментом. Критерием хронической токсичности служит гибель 20% и более и (или) достоверное отклонение в плодовитости из числа выживших тест-организмов по сравнению с контрольным экспериментом.

 

4.7Условия проведения биотестирования

Биотестирование проводится в нормальных лабораторных условиях. Помещение не должно содержать токсичных паров  и газов, а так же следов обработки помещений инсектицидами, пестицидами и пр.

Температура окружающего воздуха  в лаборатории от +18 до +24—С, в люминостате для биотестирования 20 ±2ºС.

Атмосферное давление 84-106 кПа (630-800 мм рт. ст.).

Освещение помещения естественное или искусственное, неограничено особыми требованиями. Освещение в люминостате, или эквивалентном приспособлении, лампами дневного света. Освещенность для дафний 500-1000 лк, для водорослей 3000-4000 лк.[10]

 

 

 

 

Критерии санитарно-гигиенической  оценки опасности загрязнения питьевой воды и источников питьевого водоснабжения химическими веществами

№№ п/п	Показатели		Параметры
			Экологическое бедствие		Чрезвычайная экологическая  ситуация		Относительно удовлетворительная ситуация
1.	Основные показатели
1.1	Содержание токсических  веществ первого класса опасности (чрезвычайно опасные вещества: бериллий, ртуть, бенз-a -пирен, линдан, диоксин, дихлорэтилен, диэтилртуть, галлий, тетраэтилсвинец, тетраэтилолово, трихлорбифенил, (в долях ПДК)		> 3		2-3		В пределах гигиенических  нормативов (ПДК)
1.2	Содержание токсичных  веществ второго класса опасности (высокоопасные вещества: алюминий, барий, бор, кадмий, молибден, мышьяк, нитриты, свинец, селен, стронций, цианиды (в  долях ПДК)		>10		5-10		В пределах гигиенических нормативов (ПДК)
.1		Содержание токсичных  веществ третьего и четвертого классов  опасности (опасные и умеренно опасные  вещества: аммоний, никель, нитраты, хром, медь, марганец, цинк, фенолы, нефтепродукты, фосфаты (в долях ПДК)		>15		10-15		В пределах гигиенических  нормативов (ПДК

 

5.Результаты  проведенных опытов и их обсуждение

5.1.Изучение  токсичности отходов.

При изучении KNO3 с различной концентрацией были получены результаты, представленные в таблице №1

Таблица 1

Наименование	Концен-трация	Процент гибели тест-объекта, мин						Вывод
		2	3	6	11	15	20
KNO2	5%	100%						Острая токсичность
	3%	60%	100%
	2%	50%	70%	100%
	1%	20%	50%	80%	100%
	0,5%	10%	20%	40%	70%	100%
	0,25%	10%	30%	60%	80%	90%	100%

 

 

Как видно из данных таблицы острая токсичность выявлена для всех проб, что согласуется с данными  из литературных источников.

 

При изучении (Cr2SO4)3*6H2O с различной концентрацией были получены результаты, представленные в таблице №2

Таблица 2

Наименование	Концен-трация	Процент гибели тест-объекта, мин						Вывод
		9	121	14	16	19	35
(Cr2SO4)3*6H2O	5%	100%						Острая токсичность
	3%	70%	100%
	2%	50%	80%	100%
	1%	60%	80%	90%	100%
	0,5%	40%	50%	60%	80%	100%
	0,25%	40%	40%	50%	60%	80%	100%