Разработка методики биотестового анализа качества воздуха при его очистке в диэлектрическом барьерном разряде

Горболетова И.В.,¹ Суровов А.М.²

¹ Ивановский государственный химико-технологический университет,

Иваново, Россия.

Студент V курса.

² Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия. Аспирант 3г.

Научный руководитель: Бубнов А.Г.

Загрязнение атмосферного воздуха является важнейшей глобальной проблемой 21 века. Причём одним из ведущих загрязнителей урбанизированных территорий в связи с развитием автотранспорта является формальдегид, негативное влияние которого проявляется в ухудшении состояния здоровья населения, животного и растительного мира.

Одним из наиболее перспективных методов обезвреживания подобных выбросов в атмосферу является очистка воздуха в реакторе с диэлектрическим барьерным разрядом (ДБР) и его совмещение с катализом. Известно, что при очистке воздуха от формальдегида в реакторе с дБР происходит образование побочных продуктов его окислительной деструкции, а также озона (1 класс опасности), оксидов азота и углерода, т.е. очищенный по целевому компоненту, воздух может загрязняться не менее опасными веществами (происходит его вторичное загрязнение). Таким образом становится необходим действенный и информативный контроль качества уже обработанного в ДБР воздуха [1, 2].

Одновременно с этим все более востребованной становится объективная интегральная информация о качестве окружающей среды, причём экологический мониторинг основан на сочетании методов биомониторинга и химико-аналитических исследований.

Химические методы анализа позволяют измерить количество того или иного поллютанта и проверить соответствие экологическим и гигиеническим нормативам. В свою очередь методы биотестового анализа позволяют оценить синергетическое действие и биологические эффекты даже малых концентраций загрязняющих веществ. С их помощью можно упростить анализ самых разных, в частности, природных объектов, оценивая на первой его стадии степень общего загрязнения и общей токсичности объекта для живого организма и целесообразность его дальнейшего детального анализа другими более сложными и дорогостоящими методами [3].

На сегодняшний день разработаны методики биотестирования для определения токсичности природных и сточных вод, почв, а так же класса опасности отходов (например, [4, 5]). Однако, нормативных методик экпресс-биотестирования для контроля качества воздуха (в которых бы указывались/прописывались условия проведения биотестирования) на настоящий момент не существует. В связи с этим разработка экспресс-анализа для контроля качества воздуха является актуальной.

В нашем случае, выполнение биотестового анализа было основано на установлении различия между количеством погибших особей в анализируемой пробе (опыт) и культивационной воде (контроль). В каждом опыте через определенные промежутки времени подсчитывалось количество выживших тест-организмов (ракообразные Daphnia magna, зелёная водоросль хлорелла Chlorella). Затем определялось среднее количество выживших организмов и рассчитывался процент их гибели в опыте по отношению к контролю. Случайные погрешности измерений рассчитывались по методу Стьюдента.

В работе показана возможность проведения биотестового анализа с использованием указанных выше тест-организмов для контроля качества воздуха после его очистки от формальдегида в реакторе с диэлектрическим барьерным разрядом. Нами выявлены дополнительные условия, касающиеся отбора проб для биотестирования, позволяющие осуществлять контроль в соответствии с требованиями, предъявляемым к подобного типа анализам.

Литература:

[1] Бубнов А.Г. Актуальные проблемы химии высоких энергий. IV Всероссийская конференция (с приглашением специалистов стран СНГ). Сборник материалов. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2009. - С. 14.

[2] Бубнов А.Г., Горболетова И.В. Пожарная и аварийная безопасность. VI Международная научно-практическая конференция, посвященная 45-летию Ивановского института ГПС МЧС России. Сборник материалов.– Иваново, ИвИ ГПС МЧС России, 2011. - Ч. 1. С. 247-252

[3] Багдасарян А.С. Экология и промышленность Росси, 44-45 (2007)

[4] ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04 Токсикологические методы анализа. Методика определения токсичности питьевых, природных и сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по измерению оптической плотности тест-культуры водоросли хлорелла.

[5] ПНД Ф Т 14.1:2:4.12-06 Токсикологические методы анализа. Методика определения токсичности водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов, питьевой, сточной и природной воды по смертности тест-объекта Daphnia Magna Straus.