Определение класса опасности шлака от сжигания ТБО методом биотестирования

Оглавление
Введение
Литературный обзор
1.Теоретические основы высокоскоростного пиролиза ТБО
2.Переработка несортированных твердых бытовых отходов
3.Утилизация осадков бытовых сточных вод
4.Переработка древесины, растительности и отходов сельскохозяйственного производства
Определение класса опасности шлака от сжигания ТБО методом биотестирования
Выводы
Список литературы

Определение класса опасности шлака от сжигания ТБО методом биотестирования

2. D. magna отсутствует в Волге и ее бассейне. D. magna — не представительный объект для важнейших водных экосистем — рек и водохранилищ.
3. Среди ветвистоусых раков существует большая видоспецифичность откликов даже на один и тот же токсикант, при чем сопоставление эффективности тестов не всегда в пользу D. magna. Для целей региональной токсикодиагностики более приемлемы аборигенные виды ветвистоусых.
4. Самый сложный вопрос, связанный с использованием в биотестировании не только дафний, но и других ветвистоусых ракообразных. — это специфичность их размножения: чередование бесполых (гомозиготных) и половых (гетерозиготных) поколений, существенно отличающихся по своим экологическим особенностям и устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды.
5. Отклики на токсическое действие отличаются у различных стадий развития дафний. Существует мнение об их наибольшей чувствительности к токсикантам неполовозрелых самок или молоди (ювенисы). Однако в природных популяциях встречаются все возрастно-половые группы в разных количественных соотношениях в зависимости от сезона, температуры воды, обеспеченности пищей и других факторов. Основной показатель токсичности — медианную летальную концентрацию (LC50) определяют обычно в опытах на овариальных самках. В хронических опытах могут появляться и самцы, и эфиппиальные самки, и молодь, т.е. тест-культура, становится гетерогенной.
6. Важнейшим условием биотестирования является правильный подбор объема тест-сосудов и плотности посадки дафний, от которой зависит экологическая комфортность среды. Если объем воды не обеспечивает жизненных потребностей тест-культуры (в кислороде, пище, кондиционировании среды), то устойчивость тест-объектов снижается, а действие токсикантов усиливается.
7. Тестирование рекомендуется проводить при 20+ 200С, повышение или понижение температуры существенно изменяют чувствительность гидробионтов к токсикантам: при 150С и ниже она резко снижается в связи с инактивацией ферментов, а выше 3000С многократно возрастает — в десятки и сотни раз.
Определение токсичности воды и водных вытяжек из отходов по смертности дафний. Методика основана на определении изменений выживаемости и плодовитости дафний при воздействии токсических веществ, содержащихся в тестируемой воде по сравнению с контролем.
Кратковременное биотестирование — до 96 ч — позволяет определить острое токсическое действие воды на дафний по их выживаемости. Показателем выживаемости служит среднее количество тест-объектов, выживших в тестируемой воде или в контроле за определенное время. Критерием острой токсичности является гибель 50 и более процентов дафний за период времени до 96 часов в исследуемой воде при условии, что в контрольном эксперименте гибель не превышает 10%.
В экспериментах по определению острого токсического действия устанавливают среднюю летальную концентрацию отдельных веществ, вызывающую гибель 50% и более тест-организмов (ЛКР) и безвредную концентрацию, вызывающую гибель не более 10% тест-организмов (БКР).
Исходный материал для культивирования (дафнии) получают в лабораториях, занимающихся биотестированием, имеющих культуру требуемой видовой принадлежности (Daphnia magna Straus).
Получают синхронизированную культуру путем отбора одной самки средних размеров с выводковой камерой, заполненной эмбрионами, и помещают в химический стакан объемом 250 мл, заполненного культивационной водой на 200 мл. Появившаяся молодь переносится в кристаллизатор (25 особей на 1 дм воды) и культивируется. Полученная третья генерация является синхронизированной культурой и может быть использована для биотестирования.
Дафний в остром опыте кормят ежедневно, один раз в сутки, добавляя 1,0 см концентрированной или разбавленной в два раза дистиллированной водой водорослевой суспензии на 100 см культивационной воды.
В хроническом опыте дополнительно добавляют 1-2 раза в неделю 0,1-0,2 см дрожжевой суспензии на 100 см воды.
Пробы сточной воды для биотестирования отбирают, руководствуясь инструкцией по отбору проб для анализа сточных вод НВН 33-5.3.01-85; отраслевыми стандартами или другими нормативными документами. Пробы природной воды отбирают, руководствуясь ГОСТ 17.1.5.05-85. Отбор проб грунта, транспортировка и хранение осуществляется в соответствии с ГОСТ 12071-84.
Биотестирование проб воды проводят не позднее 6 ч после их отбора. Если указанный срок не может быть соблюден, пробы хранят до двух недель с открытой крышкой внизу холодильника (при +4°С). Не допускается консервирование проб с помощью химических консервантов. Перед биотестированием пробы фильтруют через фильтровальную бумагу с размером пор 3,5—10 мкм.
Для проведения биотестирования из отобранных проб осадков сточных вод и отходов готовят водную вытяжку, для этого в сосуд для выщелачивания, где находится взвешенная воздушно-сухая масса отхода или осадка сточных вод с абсолютно-сухой массой 100±1 г, добавляется вода, используемая для культивирования. Вода добавляется в соотношении 1000 см воды на 100 г абсолютно-сухой массы.
Процедура биотестирования проводится не раньше чем через 6 ч после приготовления вытяжки из осадка, отхода. Если это невозможно, то допускается хранение экстракта в холодильнике не более 48 ч.
Водная вытяжка должна иметь рН=7,0-8,2. При необходимости пробы нейтрализуют. После нейтрализации пробы аэрируют 10-20 мин. Перед биотестированием температуру пробы доводят до 20 ± 2С.
Определение токсичности каждой пробы без разбавления и каждого разбавления проводится в трех параллельных сериях. В качестве контроля используется три параллельные серии с культивационной водой.
Биотестирование проводится в химических стаканах объемом 150-200 см, которые заполняются 100 см исследуемой воды, в них помещают по десять дафний в возрасте 6-24 ч. Чувствительность дафний к токсикантам зависит от возраста рачков. Возраст определяется по размеру рачков и обеспечивается фильтрацией рачков через набор сит. Дафний отлавливают из культиваторов, в которых выращивается синхронизированная культура. В отдельный стакан отсаживают одновозрастных рачков после их фильтрации через набор сит, а затем отлавливают по одному пипеткой (с опиленным и опаленным концом) объемом 2 см с резиновой грушей и сажают в стакан с исследуемой водой.
Посадку дафний начинают с контрольной серии. В исследуемые растворы дафний помещают, начиная с больших разбавлений (меньших концентраций загрязняющих веществ) к меньшим разбавлениям. Для работы с серией контроля должен быть отдельный сачок.
Учет смертности дафний в опыте и контроле проводят через каждый час до конца первого дня опыта, а затем 2 раза в сутки ежедневно до истечения 96 часов.
Для определения острой токсичности исследуемых вод, водной вытяжки рассчитывается процент погибших в тестируемой воде дафний по сравнению с контролем:
,
где Х- количество выживших дафний в контроле; Х- количество выживших дафний в тестируемой воде; А- процент погибших дафний в тестируемой воде.
При А≤10% тестируемая вода или водная вытяжка не оказывает острого токсического действия (БКР). При А≥50% тестируемая вода, водная вытяжка оказывает острое токсическое действие (ЛКР).
Если экспериментально не удается установить точного значения кратности разбавления, вызывающей 50% гибель дафний за 96 часов экспозиции, то для получения точного значения ЛКР без выполнения дополнительных экспериментов, используется графический или неграфический метод определения.
При графическом методе определения ЛКР, чтобы получить на графике линейную зависимость, используется пробит анализ. Результаты экспериментов по установлению острого токсического действия из рабочего журнала заносят в таблицу 1. Значения пробитов устанавливают по таблице 2. В таблицу 3 вносятся значения пробитов для экспериментально установленного процента гибели дафний и значения десятичных логарифмов для исследованных концентраций сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов.
По значениям пробитов (табл. 2) и десятичных логарифмов от экспериментально полученных данных (табл. 3) строится график, по оси абсцисс откладываются значения логарифмов процентных концентраций исследуемых вод, по оси ординат – пробиты от значений процента гибели дафний. Экспериментальные данные вносятся в систему координат, и через точки проводится прямая.
Значения пробитов для экспериментального устанавливаемой гибели дафний от 0 до 99 % представлены в таблице 2.
Таблица 2. Значение пробитов
Гибель, %
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-
2,67
2,95
3,12
3,25
3,35
3,45
3,52
3,59
3,66
10
3,72
3,77
3,82
3,83
3,92
3,92
4,01
4,05
4,08
4,12
20
4,16
4,19
4,23
4,26
4,29
4,29
4,36
4,39
4,42
4,45
30
4,48
4,50
4,53
4,56
4,59
4,59
4,64
4,67
4,69
4,72
40
4,75
4,77
4,80
4,82
4,85
4,85
4,90
4,92
4,95
4,97
50
5,00
5,03
5,05
5,08
5,10
5,10
5,15
5,18
5,20
5,23
60
5,25
5,28
5,31
5,33
5,36
5,36
5,4
5,44
5,47
5,50
70
5,52
5,55
5,58
5,61
5,64
5,64
5,71
5,74
5,77
5,81