Лекции по "Екологічна токсикорогія"

     Признаки  шкідливості речовин - виявлення несприятливого їх впливу на процеси природного самоочищення води водоймищ (загальносанігарна ознака), органолептичні властивості води (органолептична ознака) і здоров'я населення (санітарно-токсикологічна ознака), характеризується гранична і підгранична концентраціями.

     Допустима гранична концентрація речовин по загально санітарним ознакам  шкідливості - максимальна концентрація, яка не призводить до порушення процесів природного самоочищення водоймищ.

     Допустима гранична концентрація речовин по органолептичним ознакам шкідливості - максимальна концентрація у воді, при якій не встановлюється неприємних для населення змін органолептичних властивостей води.

     Допустима гранична концентрація речовин по санітарно-гігієнічним  ознакам шкідливості - максимальна концентрація, яка не має несприятливого впливу на стан здоров'я населення.

     Гігієнічне  нормування спирається на закономірну  залежність стану водоймища від  міняюючоїся інтенсивності шкідливого фактора. Встановити закономірний зв'язок якості води водоймища з інтенсивністю діючого фактора можна тільки в експериментальних умовах. Експериментальні умови дозволяють встановити концентрації того чи іншого хімічного забруднення стічних вод, при яких їх шкідливий вплив ще не проявився. Експериментальний метод - єдино можливий метод визначення степені шкідливості і рівня нешкідливості промислових забруднень стічних вод проектованих підприємств і умов спуску їх у водоймища. Тільки санітарно-токсикологічний експериментальний метод дозволяє достатньо швидко, як цього потребують наростаючі темпи науково-технічного прогресу, виявляти ступінь шкідливості і рівень безпеки промислових забрудників як основу для їх гігієнічного нормування і забезпечити можливість прогнозувальних рішень в той час, коли технологічний процес чи підприємство в цілому тільки проектується.

     Для санітарної оцінки води водойм санітарно-господарського призначення використовуються такі показники:

     ГДК в.с.в. - гранично допустима концентрація хімічних речовин у воді водойм санітарно-господарського призначення, мг/л. Ця концентрація не повинна викликати прямого або опосередкованого впливу на організм людини протягом всього її життя і не повинна позначитися на здоров'ї наступних поколінь, не повинна погіршувати гігієнічні умови водокористування.

     ГДК в.в.р. - гранично допустима концентрація хімічних речовин у воді водойм рибогосподарського призначення.

     ТДК в. (ОБРВ) - тимчасово допустима концентрація (орієнтовний безпечний рівень впливу) хімічних речовин у воді, яка установлена розрахунковим шляхом (тимчасовий норматив на 3 роки).

     ЛД50 - летальна доза хімічних речовин, яка викликає при введенні в організм загибель 50 % тварин, мг/кг. ППК с.

     (МНК) - підпорогова концентрація (максимально недіюча концентрація) хімічної речовини, що визначається за санітарно-токсикологічною ознакою при надходженні в організм хімічних речовин з водою, мг/л.

     ППК орг. - підпорогова концентрація (0-і бал) хімічної речовини у воді водойми, що визначається за органолептичними показниками (запах і т.ін.).

     ППР с.р.в. - підпорогова концентрація речовини, що не впливає на ані гарний режим водойми, тобто на сапрофітну мікрофлору, біологічне сподівання кисню і т.ін., мг/л.

     Для встановлення можливого скидання стічних  вод через біологічні очисні споруди  і визначення ефективності використання біохімічних методів очистки необхідно орієнтуватися на наступні показники:

     МК  б. - максимальна концентрація речовини, яка при постійному впливі протягом скільки завгодно довгого часу не викликає порушення біохімічних процесів, мг/л.

     МК  б.о.с. - максимальна концентрація речовини, яка не впливає на роботу біологічних очисних споруд при забезпеченні оптимального режиму біологічного окислення, мг/л.

     БПК - біохімічна потреба в кисні або кількість кисню, що використовується при біохімічних процесах окислення органічних речовин за визначений час інкубації проби (без врахування процесів нітрифікації), мг 0₂ / мг речовини.

     ХПК - хімічна потреба в кисні, яка визначається біхроматним методові, тобто кількість кисню, що еквівалентна кількості окислювача (який витрачається), необхідного для окислення всіх відновників, які містяться у воді, мг 0₂ / мг речовини. 
 
 

     66. ДОСЛІДЖЕННЯ ВМІСТУ ГРУНТУ ТА НАЯВНІСТЬ ПЕСТИЦИДІВ. 

     ВИЗНАЧЕННЯ  КІЛЬКОСТІ ОРГАНІКИ (ГУМУСУ) У ГРУНТІ

     Принцип метода. Найбільш доступним, простим методом визначення кількості органічних речовин у ґрунті є їх мінералізація (спалювання органіки). При високій температурі органічні речовини ґрунту (гумус) окисляються до води і вуглекислоти і вивітрюються. Визначивши вагу зразку ґрунту до і після мінералізації, можна визначити процент органічних речовин у ґрунті.

     Обладнання  та реактиви: тиглі, сушильна шафа (чи піч) з температурою 100-150°С, муфельна піч з робочою температурою 700°С, ваги, зразки грунту.

     Хід роботи.'Зважують на аналітичних вагах тигель. Переносять в нього зразок грунту, зважують. Поміщують тигель з ґрунтом в сушильну шафу при температурі біля  100°С на 24 год чи до тих пір, поки вага тигля з зразком ґрунту не перестане знижуватись (до постійної ваги). Тиглю дають остигнути до кімнатної температури і зважують його на аналітичних вагах.

     Поміщають тигель з висушеним ґрунтом у  муфельну піч і витримують при 500-700°С 2 год. Виймають тигель з муфеля щипцями, дають остигнути до кімнатної  температури, зважують на аналітичних  вагах. Різниця у вазі висушеної  до постійної ваги ґрунту до мінералізації (нагрівання у муфельній печі) і після буде рівна вмісту органічних речовин.

     Враховують  процентний вміст органічних сполуку  ґрунті.

     Проводять аналіз всіх відібраних зразків ґрунти і роблять порівняльний аналіз на вміст, наприклад, органіки у чорноземі, підзолистому ґрунті, супісчаному і ін. 

     ВИЗНАЧЕННЯ  КІЛЬКОСТІ АМІАКУ У ГРУНТІ

     Принцип методу. Визначення азоту амонійних сполук засновано на їх здатності утворювати сполуки, забарвлені реактивом Несслера, який представляє собою подвійну сіль йодистої ртуті і йодистого калію у .розчині їдкого калію. Цей реактив з аміаком дає жовте забарвлення внаслідок утворення йодистого меркурамонію.

     Якісна  проба па аміак

     В пробірку наливають 5 мл досліджуваної  водної витяжки, добавляють 5-6 капель реактиву Несслера, збовтують, залишають на 5 хв, розглядають пробірку зверху вниз на білому фоні, спостерігають появу жовтого забарвлення, відсутність забарвлення - відсутність аміаку.

     Кількісне визначення аміаку

     В один циліндр Теннеру наливають 100 мл досліджуваної водної витяжки, в другий -І мл стандартного роічину хлористого амонію, який містить 0,01 мг азоту аміаку, а потім доводять безаміачного дистильованою водою до 100 мл.

     Вміст другого циліндру добре перемішують  скляною паличкою. В два циліндри додають по 2 мл 50% розчину сегкетової солі, потім по 2 мл реактиву Несслера. Вміст обох циліндрів переливають і через 10 хв роздивляються на білому фоні. Якщо у одному з них забарвлення більш інтенсивна, обережно відливають вміст і порівнюють ркраску; так поступають до тих пір, поки забарвлення в обох циліндрах не вирівняється.

     Вміст амонійних солей (мг/л) у досліджуваній  водяній витяжці визначається по формулі

     X = a*V₂*h₂*1000/V1*h1

     де  а - вміст азоту аміаку у стандартному розчині хлористого амонію, мг/л;

     V1 - об'єм водяної витяжки, взятої для визначення, мл (в 100 мл);

     V2 -об'єм розчину хлористого амонію, взятого для приготування розчину в 2-м циліндрі, мл;

     h1 - висота стовпчику в 1-м циліндрі, см; іі₂ - висота стовпчику розчину у 2-м циліндрі, см.

     Порівняння  забарвлення стандартного розчину і витяжки з грунту можна проводити шляхом фотоелектроколориметрії. 

     ВИЗНАЧЕННЯ  АЗОТУ АЗОТИСТОЇ  КИСЛОТИ (НІТРИТІВ) У  ГРУНТІ

     Припини методу. Якісну пробу і кількісне визначення проводять з допомогою реактиву Грісса, який з азотистою кислотою дає сполуку рожевого кольору. Реактив Грісса складається з нафтіламіну і сульфапілової кислоти, розчинених в уксусній кислоті, які реагують з азотною.

     Хід роботи. Водну витяжку ґрунту для отримують, екстрагуючи наважку грунту (20 г) п'ятикратним об'ємом дистильованої води, на протязі З хв струшуючи пропускаючи через фільтр.

     В одну колбу наливають 100 мл водної витяжки, в другу від 1 до 100 мл (в залежності від кількості нітратів, визначених якісною пробою) стандартного розчину (0,01 мг азоту в І мл) і доводять об'єм до 100 мл дистильованої водою. В дві колби добавляють по 5 мл реактиву Грісса, перемішують і обережно нагрівають на водяній бані при 50-60°С на протязі 10 хв.

     Колориметрують  у циліндрах Геннера чи фотоелектро-колори.метром. Вміст азоту розраховують по формулі колориметрії:

     X = С_ст*Е *А*100/Е_ст *V1*20

     де  С_ст - концентрація азоту у стандартному розчині мг.'мл;

     А - кількість стандартного розчину, взятого в колбу, мл;

     E, - екстинція досліджуваної витяжки, од.; Е_с7 - екстиндія стандартної проби, од.;

     V, - об'єм водяної витяжки, взятої у реакцію, мл;

     100 - об'єм витяжки, отриманий при екстракції, мл; 20 - наважка ґрунту для аналізу, г.

     При порівнянні в циліндрах Геннера  розрахунок ведуть так же само, як при  визначенні аміаку, з урахуванням  наважки ґрунту і кількості водяної витяжки. 

     ВИЗНАЧЕННЯ  КІЛЬКІСТІ АЗОТНОЇ  КИСЛОТИ (НІТРАТІВ) У  ГРУНТІ

     Наявність у водній витяжці ґрунту нітратів свідчить про повну мінералізацію  азотовмісних органічних речовин у  грунті.

     Принцип методу: бруцин у сірчанокислому Середовищі з нітратами дає рожеве забарвлення, яка переходе у жовте. ^:                           •

     Якісна  проба на нітрати: у пробірку беруть 1 мл водяної витяжки ґрунту, добавляють кристалик бруцину і 2 мл конц. сірчаної кислоти. Поява рожевого забарвлення, яка переходить у жовту, свідчить про наявність у розчині нітратів.

     Кількісне визначення: у фарфорову чашку наливають 100 мл витяжки і випарують досуха на водяній бані. Дають чашці остигнути, а потім додають 1 мл дифенолсульфокислоти і перемішують з осадом. Через 10 хв у чашку додають 10 мл дистильованої води і 3 мл їдкого калію. При наявності нітратів з'являється жовте забарвлення, яке порівнюють у циліндрах Геннера чи колориметрують на фотоколориметрі. Розрахунки ведуть по відповідним формулам.

     Нижче приведено показники незабрудненого ґрунту, в % (по Фодору):

     Загальний вміст азоту                    0,0068

     Вміст азоту аміаку                         0,0057

     Азотна  кислота                             0,0126 

     КІЛЬКІСТНЕ  ВИЗНАЧЕННЯ ХЛОРИДІВ У ГРУНТІ

     Вміст хлоридів у ґрунті свідчить про забруднення  чи засоленні при порушенні режиму поливу. Хлориди у ґрунті у вигляді хлористого натрію ведуть до утворення солончаків, які втрачають родючість.

     Принцип методу. Хлористий натрій переводять у витяжку ґрунту, з якою його осаджують, титруючи розчином азотнокислого срібла у присутності індикатора - хромово-кислого калію,.який після осадження сріблом всіх хлоридів вступає у реакцію з азотнокислим сріблом,'що веде до зміни забарвлення з зеленувато-жовтого на кирпічно-червоний.

     По  кількості використано на осадження  хлористого натрію у певній кількості  витяжки вираховують вміст хлоридів.