Спосіб встановлення гранично допустимого рівня токсичності зворотної води

Реферат: UA 85348 U UA 85348 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до біотехнології та може бути використана у природоохоронній діяльності, а саме для встановлення гранично допустимого рівня токсичності (ГДРТ) зворотної води з метою попередження створення гостролетальних умов для водних біоценозів у зоні основного розбавлення зворотних вод водою водоприймача у всіх випадках їх скидання у водні об'єкти. Відомий спосіб біологічного тестування (патент України на корисну модель №45053, МПК G01N 33/18. Спосіб біологічного тестування /Крайнюков О.М., Крайнюкова A.M. Дата публікації 26.10.2009, Бюл. №20, 2009 p.), який полягає у внесенні церіодафній Ceriodaphnia affinis Lilljeborg в контрольну і дослідну воду, експонуванні протягом 48 годин без годування церіодафній, підрахунку живих церіодафній і розрахунку відсотка загиблих церіодафній у дослідній воді відносно кількості живих церіодафній у контрольній воді, відповідно, через 1, 6, 24 і 48 годин експонування з подальшою оцінкою токсичності води за критерієм загибелі 50 % і більше церіодафній. Додатково підраховують живих церіодафній і розраховують відсоток загиблих церіодафній у дослідній воді відносно кількості живих церіодафній у контрольній воді через 3 і 12 годин від початку експонування, як контрольну воду використовують штучну прісну воду. Недоліком цього способу є те, що він не здійснює кількісну оцінку токсичності зворотної води. Найближчим аналогом способу, що заявляється, є спосіб визначення рівня гострої летальної токсичності зворотної води (патент України № 65090, МПК8 G01N 33/18, Крайнюков О.М., Крайнюкова A.M., дата публікації 25.11.2011, Бюл. № 22, 2011 р.), який полягає у внесенні церіодафній Ceriodaphnia affinis Lilljeborg в контрольну і дослідну воду, експонуванні протягом 48 годин без годування церіодафній, підрахунку живих церіодафній і розрахунку відсотка загиблих церіодафній у дослідній воді відносно кількості живих церіодафній у контрольній воді через 48 годин експонування з подальшою оцінкою токсичності води за критерієм загибелі 50 % і більше церіодафній. Як дослідну воду використовують зворотну воду, із якої готують ряд розбавлень, в яких експонують церіодафній та наприкінці експонування підраховують живих церіодафній і розраховують відсоток загиблих церіодафній у контрольній воді, зворотній воді та розбавленнях зворотної води, визначають рівень токсичності зворотної води шляхом розрахунку її середнього летального розбавлення з урахуванням експериментально встановленого коефіцієнта, що забезпечує виживаність церіодафній близько 100 %. Недоліком цього способу є те, що за його допомогою не встановлюється гранично допустимий рівень токсичності зворотної води на випуску у водний об'єкт. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу визначення рівня гострої летальної токсичності зворотної води за рахунок отримання кількісної оцінки гранично допустимого рівня токсичності зворотної води. Поставлена задача вирішується тим, що способі встановлення гранично допустимого рівня токсичності зворотної води, що полягає у внесенні церіодафній Ceriodaphnia affinis Lilljeborg в контрольну і дослідну воду, як дослідну воду використовують зворотну воду, із якої готують ряд розбавлень, в яких експонують церіодафній протягом 48 годин без годування та наприкінці експонування підраховують живих церіодафній і розраховують відсоток загиблих церіодафній у контрольній воді, зворотній воді та розбавленнях зворотної води, визначають рівень токсичності зворотної води шляхом розрахунку її середнього летального розбавлення з урахуванням експериментально встановленого коефіцієнта, що забезпечує виживаність церіодафній близько 100 %, згідно з корисною моделлю, що на основі отриманих результатів з визначення рівнів гострої летальної токсичності розраховують фактичний рівень токсичності (ФРТ) зворотної води, для цього для кожної проби зворотної води розраховують кратність розбавлення, отримані значення кратності розбавлень використовують для розрахунку необхідної кратності розбавлення окремих проб зворотної води (НКРП), що характеризує ступінь розбавлення зворотної води водою водного об'єкта, остаточне значення необхідної кратності розбавлення (НКР) обчислюється як середнє арифметичне ряду значень окремих проб зворотної води (НКРП), результат обчислення НКР дорівнює ФРТ зворотної води, отримане значення ФРТ використовують для встановлення ГДРТ зворотної води: якщо ФРТ зворотної води менше або дорівнює одиниці, то ГДРТ встановлюється відповідно до значення ФРТ, якщо ФРТ більше одиниці, ГДРТ повинен дорівнювати одиниці. Пропонований спосіб може бути реалізований наступним чином. Відбирають проби зворотної води на випуску у водний об'єкт з такою періодичністю, щоб урахувати коливання її складу і властивостей, а також інші специфічні особливості відповідного виробництва. Визначають рівень гострої летальної токсичності зворотної води. Для цього встановлюють різницю між кількістю загиблих церіодафній у зворотній воді та їх кількістю у воді, 1 UA 85348 U 5 яка не містить токсичних речовин, - контрольній воді. Критерієм гострої летальної токсичності є загибель 50 % церіодафній і більше у зворотній воді порівняно з контрольною водою за 48 годин. Біотестуванню підлягають проба зворотної води без розбавлення, ряд її розбавлень і контрольна вода. Наприкінці біотестування підраховують живих і розраховують відсоток загиблих церіодафній у зворотній воді, її розбавленнях та у контрольній воді. За результатами підрахунку кількості живих церіодафній у зворотній воді, кожному її розбавленні та у контрольній воді визначають середні арифметичні, які використовують для розрахунку кількості загиблих церіодафній у зворотній воді та її розбавленнях відносно контрольної води за формулою:  10 k   зв  100 (1) k , де А - кількість загиблих церіодафній у зворотній воді відносно контрольної води, %; k - середнє арифметичне кількості живих церіодафній у контрольній воді, екземпляри; 15 20 25 30 35 40 45 50  зв - середнє арифметичне кількості живих церіодафній у зворотній воді та у кожному її розбавленні, екземпляри. На підставі величини А для нерозбавленої проби (кратність розбавлення дорівнює 1,0) роблять висновок про наявність або відсутність гострої летальної токсичності зворотної води. Вважають, що гостра летальна токсичність зворотної води виявляється, якщо А  50 %. За результатами розрахунку загиблих церіодафній (у відсотках) у кожному розбавленні порівняно з контролем здійснюють кількісну оцінку токсичності кожної проби води. Для цього методом лінійної регресії визначають середнє летальне розбавлення проби за 48 год. біотестування - ЛР50. Якщо проба зворотної води не виявляє гострої летальної токсичності, тобто в нерозбавленій пробі кількість загиблих церіодафній становила менше 50 %, значення ЛР50 приймають рівним 0,50. На основі отриманих результатів з визначення рівнів гострої летальної токсичності розраховують фактичний рівень токсичності (ФРТ) зворотної води. Для цього для кожної проби зворотної води, розраховують кратність розбавлення (N), за якої забезпечується виживаність церіодафній на рівні близько 100 % за формулою: (2) N=k  ЛР50, де: k - коефіцієнт, урахування якого забезпечує виживаність церіодафній близько 100 %, його значення дорівнює 2; ЛР50 - експериментально встановлена кратність середнього летального розбавлення проби зворотної води. У випадку, коли проба зворотної води не виявила гострої летальної токсичності без розбавлення, тобто ЛР50 було рівним 0,50, згідно з формулою (2), значення N такої проби дорівнює 1,00. Отримані значення N використовують для розрахунку необхідної кратності розбавлення окремих проб зворотної води (НКРП), що характеризує ступінь розбавлення зворотної води водою водного об'єкта. Необхідну кратність розбавлення зворотної води для однієї проби (НКРП) розраховують за формулою: НКРП= Ν/n, (3) де n - кратність розбавлення зворотної води у контрольному створі водного об'єкта. Для розрахунку НКРП значення n приймається не більшим ніж 10 (тобто n  10), що забезпечує запобігання скиду зворотних вод у водний об'єкт з високими показниками рівня гострої летальної токсичності, незалежно від розбавляючої спроможності водного об'єкта. Остаточне значення необхідної кратності розбавлення (НКР) обчислюється як середнє арифметичне ряду значень окремих проб зворотної води (НКРП). Результат обчислення НКР дорівнює фактичному рівню токсичності (ФРТ) зворотної води. ФРТ характеризує значення кратності розбавлення зворотної води (у разі токсичності), за якої забезпечується її безпека для біоценозу водного об'єкта. При цьому значення ФРТ може бути менше 1, що свідчить про наявність запасу асимілюючої спроможності водного об'єкта; дорівнювати 1 (в обох випадках якість зворотної води на випуску у водний об'єкт відповідає встановленим вимогам за токсикологічним показником); або бути більше 1 (кратність розбавлення зворотної води в контрольному створі водного об'єкта менша за отриману в експерименті), тобто зворотна вода на випуску у водний об'єкт не відповідає встановленим вимогам - чинить гостру летальну токсичну дію на церіодафній. 2 UA 85348 U Отримане значення ФРТ використовують для встановлення ГДРТ зворотної води: якщо ФРТ зворотної води менше або дорівнює одиниці, то ГДРТ встановлюється відповідно до значення ФРТ; якщо ФРТ більше одиниці, ГДРТ повинен дорівнювати одиниці. 5 10 15 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб встановлення гранично допустимого рівня токсичності зворотної води, що полягає у внесенні церіодафній Ceriodaphnia affinis Lilljeborg в контрольну і дослідну воду, як дослідну воду використовують зворотну воду, із якої готують ряд розбавлень, в яких експонують церіодафній протягом 48 годин без годування та наприкінці експонування підраховують живих церіодафній і розраховують відсоток загиблих церіодафній у контрольній воді, зворотній воді та розбавленнях зворотної води, визначають рівень токсичності зворотної води шляхом розрахунку її середнього летального розбавлення з урахуванням експериментально встановленого коефіцієнта, що забезпечує виживаність церіодафній близько 100 %, який відрізняється тим, що на основі отриманих результатів з визначення рівнів гострої летальної токсичності розраховують фактичний рівень токсичності (ФРТ) зворотної води, для цього для кожної проби зворотної води розраховують кратність розбавлення, отримані значення кратності розбавлень використовують для розрахунку необхідної кратності розбавлення окремих проб зворотної води (НКРП), що характеризує ступінь розбавлення зворотної води водою водного об'єкта, остаточне значення необхідної кратності розбавлення (НКР) обчислюється як середнє арифметичне ряду значень НКРП окремих проб зворотної води, результат обчислення НКР дорівнює ФРТ зворотної води, отримане значення ФРТ використовують для встановлення гранично допустимого рівня токсичності зворотної води. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3