Биотестовая система контроля качества воды при электрообработке

• Автор: Смирнова, Влада Олеговна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ЭЛЕКТРООБРАБОТКА В СИСТЕМАХ ВОДОПОДГОТОВКИ

1.1 Методы электрообработки воды

1.2 Метод электрохимической коагуляции

1.2.1 Электролиз

1.2.2 Электрофлотация

1.2.3 Электрохимическая коагуляция

1.4 Изменение биологических свойств воды после электрообработки

ВЫВОДЫ
2 БИОТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ
2.1 Разработка модели изменения токсичности воды после электрообработки и критериев выбора методов биотестового контроля
2.2 Методы контроля токсичности водных сред
2.3 Характеристика тест-объекта и этологические тест-реакции
2.4 Метод определения острой токсичности по хемотаксической реакции
2.5 Метод определения хронической токсичности по реакции выживания
2.6 Результаты предварительных экспериментов
ВЫВОДЫ
3 БИОТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ЭЛЕКТРООЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ОСНОВНЫХ КЛАССОВ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
3.1 Разработка программы исследования модельных водных сред
3.2. Контроль электроочистки воды, загрязненной нефтепродуктами
3.2.1 Характеристика моделируемых загрязнителей
3.2.2 Методы очистки водных сред от нефтепродуктов
3.2.3 Результаты экспериментальных исследований
3.3. Контроль электроочистки воды, загрязненной пестицидами
3.3.1 Характеристика моделируемых загрязнителей
3.3.2 Методы очистки водных сред от пестицидов
3.3.3 Результаты экспериментальных исследований
3.4. Контроль электроочистки воды, загрязненной солями тяжелых металлов
3.4.1 Характеристика моделируемых загрязнителей
3.4.2 Методы очистки водных сред от солей тяжелых металлов
3.4.3 Результаты экспериментальных исследований
ВЫВОДЫ
4 АПРОБАЦИЯ БИОТЕСТОВОЙ СИСТЕМЫ НА РЕАЛЬНЫХ ВОДНЫХ СРЕДАХ
4.1 Контроль электрообработки водопроводных и поверхностных вод
4.2 Возможности практического применения системы методов
биотестового контроля качества воды при электрообработке
ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время остро стоит проблема качества воды. Ее решение осложняется тем, что вода - это дисперсная система с неограниченной переменной совокупностью свойств; с неопределенностью состава из-за большого числа многокомпонентных ингредиентов. Последние способны изменять свои свойства под влиянием внешних факторов и взаимодействовать друг с другом, создавая токсичные химические соединения. Во многих случаях технологические процессы направлены на очистку лишь от ряда известных, предусмотренных гигиеническими требованиями нормативных документов загрязнителей. Однако не принимается во внимание влияние новых неидентифицируемых химических соединений, а также одновременное воздействие на живой организм нескольких компонентов - нетоксических или умеренно токсических, в совокупности являющихся весьма опасными.
Электрообработка - метод воздействия на водную среду внешним электрическим полем с целью её кондиционирования и очистки от примесей - получила широкое распространение и как составляющая, и как основной приём в технологиях разрушения устойчивости дисперсий, представляющих собой питьевые и технологические воды. Воздействие электрического поля на воду - многофакторный, недостаточно изученный процесс, эффекты которого не всегда предсказуемы. При использовании электрообработки применяется система контроля качества воды, основанная на дифференцированном определении концентраций нормируемых компонентов и сопоставлении их с предельно-допустимыми значениями. Однако при подготовке воды для использования живыми организмами и, в конечном счете, человеком предъявляются особые требования к ее качеству. В таком случае на первый план выходит необходимость контроля по биологически значимым показателям, важнейшим из которых является токсичность -интегральный параметр, адекватно оценивающий степень пригодности воды для живого. Он определяется только средствами биологического тестирования по реакции специальных тест-организмов.
В данной работе предлагается применять для контроля качества воды при электрообработке биологические методы анализа, которые позволяют

промышленностью в крайне недостаточном количестве. Общим правилом для всех методик является оценка надежности тест-культур.
Известно, что живые организмы по разным причинам со временем могут менять свою чувствительность, поэтому обязательной процедурой в лаборатории является контроль тест-объекта с помощью модельного токсиканта. Пригодными для анализа признаются тест-системы лишь в том случае, если концентрация модельного токсиканта, вызывающая 50%-ный эффект за определенное время, не выходит за пределы фиксированного в описании методики диапазона. Контроль таких параметров должен проводиться регулярно не реже 1 раза в три месяца [44].
Перечень наиболее широко распространенных в России биотестов, применяемых в природоохранных целях, включает методы с использованием ряда эвритопных видов: зеленых водорослей — сценедесмус (Scenedesmus quadricauda Тиф. Breb.) и хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer.), ракообразных — дафний (.Daphnia magna Straus.) и цериодафнии (Ceriodaphnia affinis Lilljeborg), простейших — инфузории {Paramecium caudatum Erenberg.) и немногие другие.
К микротехнологиям (microscale), которые называют иногда «микробиотестами», относят опыты по воздействию вредных факторов в водных пробах на одноклеточных или многоклеточных организмов малых размеров для выявления специфического эффекта [45].
Использование микроорганизмов в качестве тест-объектов дает возможность проводить экотоксикологические исследования на популяционном уровне, и представляется очень важным по следующим причинам: многочисленность популяции повышает статистическую достоверность получаемых результатов; популяция микроорганизмов воспринимает загрязнение среды интегрально; благодаря небольшим размерам микробная популяция имеет большую поверхность контакта с окружающей средой; реакции микроорганизмов на внешнее воздействие связаны с разными сторонами их жизнедеятельности.
Для получения тест-объектов используются современные биотехнологии, включающие отбор, культивирование и очистку организмов.
Важное условие правильного проведения биотестирования использование генетически однородных лабораторных культур. Они проходят поверки чувствительности, содержатся в специальных,