Определение токсичности сточных вод

В качестве тест-объектов можно использовать следующие организмы: дафнии (Daphnia magna Straus); большой прудовик (Limnaca stagnalis) и гуппи (Lebistes reticulatus). Установление уровня токсического загрязнения (УТЗ) водных масс по данным биотестирования на дафниях представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Установление УТЗ водных масс по данным биотестирования на дафниях

Показатель биотестирования	УТЗ (класс)
Гибель (мгновенная или в течение 1–2 ч) тест-культуры дафний	Гипертоксичный (Г-Т)
Гибель свыше 50% в течение 24 ч., или не менее 50% в течение 48 ч.	Политоксичный (П-Т)
Показатель биотестирования	УТЗ (класс)
Поведенческие реакции (вращение вокруг своей оси, нарушение координации движения, иммобилизация)	Альфа-мезо-токсичный (a-М-Т)
Гибель менее 50% в течение 48–96 часов. Слабовыраженные поведенческие реакции.	Бетта-мезо-токсичный (b-М-Т)
Смертность не выше 10%. Нарушение репродуктивного цикла, эмбрионального развития, линьки при хронических опытах.	Олиготоксичный (О-Т)

К первому классу – весьма остротоксичному – относится вода, если все организмы погибают в ней в течение суток или менее; ко 2 классу – вода остро токсична, все организмы погибают в течение пяти суток; к 3 классу – токсичному, если в течение пяти суток гибель дафний достигает 70–100%; к 4 классу – мало токсичному, если гибель дафний не превышает 30%; к 5 классу – условно нетоксичному, если по истечении 5 суток все организмы выживают и по внешнему состоянию или поведению не отличаются от контрольных.

Выполнение работы. В сосуд с очищенной исследуемой жидкостью запускают тест-объект и проводят визуальную оценку его физического состояния в течение 5 суток. На основании полученных результатов проводится оценка токсичности воды. В качестве критерия токсичности используется параметр выживаемости тест-объекта.

 

2.2.20 Обработка результатов эксперимента

Обработка результатов эксперимента производилась по программе «OTSEV-12». Этот метод основан на рассмотрении стандартного отклонения. По программе можно обрабатывать результаты эксперимента при количестве данных от 3 до 20. Это обусловлено тем, что в подпрограммах приведены табличные значения критерия Стьюдента от 3 до 20. В программе используются табличные значения критерия Стьюдента. В программе возможна проверка грубых ошибок только двух значений (максимального и минимального). Расчет по программе «OTSEV-12» производится по формулам, приведенным ниже.

Среднеквадратичное отклонение определяют по формуле (7):

 

                       (å х_i²) – [(åx_i)² / N]

s =        ––––––––––––––, (7)

                                 N – 1

 

где s – среднеквадратичное отклонение;

х_i – измеренная величина;

N – количество параллельных опытов.

Коэффициент вариации определяется по формуле (8):

 

              s

Кв = –––––––––– ´ 100, (8)

              х

 

где Кв – коэффициент вариации, %;

s – среднеквадратичное отклонение;

х – среднее арифметическое значение.

Относительная погрешность определяется по формуле (9):

 

Е = Е₁ – Е₂, (9)

 

где Е – относительная погрешность, %;

Е₁ – систематические погрешности измерений, %;

Е₂ – случайные погрешности измерений, %.

Относительная ошибка измерения определяется по формуле (10):

 

              s₀ ´ t_т

D = –––––––––, (10)

              Х

 

где D – относительная погрешность, %;

s₀ – стандартное отклонение среднего;

Е – погрешность измерения, %;

t_т – табличное значение коэффициента (критерия) Стъюдента.

Доверительный интервал определяется по формуле (11):

 

m = s₀ ´ t_т (11)

 

где m – доверительный интервал;

s₀ – стандартное отклонение среднего;

t_т – табличное значение коэффициента (критерия) Стъюдента.

 

 

Экспериментальная часть

 

Одной из важных проблем мехового производства является снижение загрязнения сточных вод синтетическими поверхностно-активными веществами. Поступая в нативные водные объекты, СПАВ изменяют кислородный режим вод, вызывая гибель организмов. Решение этой проблемы особенно актуально в Байкальском регионе.

В настоящее время наиболее перспективным является использование биотехнологических методов, основанных на применении микроорганизмов с заданными свойствами, что позволяет уменьшить уровень техногенного воздействия на окружающую среду.

Высокая степень загрязнения сточных вод после процесса обезжиривания меховой овчины объясняется высокой начальной концентрацией СПАВ – 8 г/дм³ и формальдегида, являющегося токсичным и для человека, и для гидробионтов.

Одним из способов, позволяющих снизить уровень токсического загрязнения сточных вод, является совершенствование технологического процесса путем разработки новых обезжиривающих составов, позволяющих решить данную проблему при сохранении качества готовой продукции.

В связи с этим целью данной работы являлась разработка условий проведения совмещенного эмульсионного и микробиологического обезжиривания, основанного на применении концентрированного ферментного препарата, продуцируемого культурами рода Listeria. Исследуемые культуры были выделены из сточных вод после эмульсионного обезжиривания меховой овчины. Для получения ферментного препарата проведена его адаптация на синтетических средах, где в качестве единственного источника углерода были использованы синтетические поверхностно-активные вещества. В синтетическую среду вводили СПАВ различной химической природы: анионактивные – Гамма, De-sol-A, неионогенные – Превоцелл W-OF-7, Wetter HAC.