نسبت رقیق سازی تجزیه و تحلیل بیوتست - روشی جامع برای ارزیابی کیفیت اشیاء محیطی راهنمای آموزشی و روش شناختی

دستور وزارت منابع طبیعی روسیه مورخ 4 دسامبر 2014 N 536 "در مورد تایید ضوابط طبقه بندی زباله به کلاس های خطر I - V بر اساس میزان تأثیر منفی بر محیط زیست" (ثبت شده در وزارت دادگستری روسیه در 29 دسامبر 2015 N 40330)

III. نسبت رقت عصاره آبی ضایعات که در آن هیچ اثر مضری بر موجودات آبزی وجود ندارد.

III. نرخ رقیق شدن عصاره آب از زباله،

که در آن هیچ اثر مضری بر هیدروبیون ها وجود ندارد

12. تعیین فاکتور رقت (Cr) یک عصاره آبی از ضایعات، که در آن هیچ اثر مضری بر موجودات آبزی وجود ندارد، بر اساس آزمایش زیستی یک عصاره آبی زباله - مطالعه اثر سمی بر موجودات آبزی یک عصاره آبی از پسماند به دست آمده با استفاده از آب که خواص آن با روش بیوتست با نسبت جرمی زباله و آب 1:10 است.

13. تعیین ضریب رقت عصاره آبی از ضایعات، که در آن هیچ اثر مضری بر موجودات آبزی وجود ندارد، با توجه به روش های اندازه گیری تایید شده (روش ها) انجام می شود، که اطلاعات مربوط به آن در صندوق اطلاعات فدرال برای تضمین وجود دارد. یکنواختی اندازه گیری ها مطابق با قانون فدرال 26 ژوئن 2008. N 102-FZ "در مورد اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها" (قانون جمع آوری شده فدراسیون روسیه، 2008، N 26، ماده 3021؛ 2011، N 30، ماده 4590، N 49، ماده 7025؛ 2012، N 31، ماده 4322؛ 2013، شماره 49، ماده 6339؛ 2014، شماره 26، ماده 3366).

14. هنگام تعیین نسبت رقت عصاره آبی از ضایعات، که در آن هیچ اثر مضری بر هیدروبیونت ها وجود ندارد، حداقل از دو جسم آزمایشی از گروه های مختلف سیستماتیک (دافنی و مژک دار، سرودافنی و باکتری یا جلبک) استفاده می شود، به عنوان مثال، میزان مرگ و میر سخت پوستان Ceriodaphnia affinis بیش از 10٪ در 48 ساعت (BKR10-48)، مرگ و میر سخت پوستان Ceriodaphnia dubia بیش از 10٪ در 24 ساعت (BKR10-24) یا مرگ و میر سخت پوستان Stramagnaus نیست. بیش از 10٪ در 96 ساعت (BKR10-96) و کاهش سطح فلورسانس کلروفیل و کاهش تعداد سلول های جلبک Scenedesmus quadricauda به میزان 20٪ در 72 ساعت (BKR20-72). نتیجه نهایی به عنوان کلاس خطر شناسایی شده روی جسم آزمایشی در نظر گرفته می شود که حساسیت بالاتری نسبت به زباله های تجزیه و تحلیل شده نشان می دهد.

هنگام مطالعه عصاره های آبی از پسماندهای با محتوای نمک بالا (میزان باقیمانده خشک در عصاره آبی مورد مطالعه بیش از 6 گرم در دسی متر مکعب است)، حداقل از دو جسم آزمایشی استفاده می شود که در برابر نمک بالا از گروه های مختلف سیستماتیک مقاوم هستند. به عنوان مثال، مرگ و میر سخت پوستان Artemia salina بیش از 10٪ در 48 ساعت نیست (BKR10-48) و با کاهش سطح فلورسانس کلروفیل و کاهش تعداد سلول های جلبک Phaeodactylum tricomutum تا 20٪ در 72 ساعت (BKR20-72).

رقیق شدن یکی از عوامل اصلی در تصفیه فاضلاب است. اگرچه رقیق‌سازی مقدار کل آلاینده ورودی به بدنه آبی (گیرنده فاضلاب) را تغییر نمی‌دهد، اما اثر خنثی‌سازی بسیار مهم است. رقیق سازی اثر یکسانی بر روی مواد محافظه کار و غیر محافظه کار دارد. رقیق شدن فاضلاب در جریان گیرنده فاضلاب ناشی از اختلاط جریانهای آلوده با جریانهای مجاور و تمیزتر تحت تأثیر اختلاط آشفته است.

در عمل محاسباتی از مفاهیم زیر استفاده می شود: ضریب رقت nو عامل اختلاط آ. ضریب رقت یک مشخصه کمی از شدت فرآیند کاهش غلظت آلاینده ها در مخازن یا جریان های آب است که در اثر اختلاط و رقیق شدن فاضلاب در محیط آبی اطراف ایجاد می شود.

تعدد رقت کلی (کل) با محصول بیان می شود:

n = n n ·n اساسی(2.3)

جایی که n n- تعدد رقت اولیه، به دلیل رقت شدیدتر در منطقه رقت اولیه. n پایه- تعدد رقت اصلی.

هنگام تخلیه فاضلاب به جریان های آب و در مناطق جریان های یک طرفه پایدار مخازن، رقت اولیه طبق N.N محاسبه می شود. لاپشف.

رقیق سازی اولیه باید در موارد زیر در نظر گرفته شود:

- برای تخلیه فشار، متمرکز و پراکنده فاضلاب به نسبت سرعت در گیرنده فاضلاب ( Vص) و در قسمت خروجی خروجی فاضلاب ( Vبیرون): Vبیرون > 4 V R;

– زمانی که مقدار مطلق سرعت جریان در قسمت خروجی خروجی فاضلاب بیش از 2 متر بر ثانیه باشد (در سرعت های پایین تر، رقت اولیه محاسبه نمی شود).

ضریب رقت اولیه به صورت زیر محاسبه می شود:

1) سرعت بر روی محور جت قرار دارد

V 0 = V p + Δ V (2.4)

جایی که Δ V –بیش از سرعت جریان رودخانه بیش از سرعت در محور جت (در محدوده 0.1 ... 0.15 متر بر ثانیه تنظیم شده است).

2) با توجه به تعداد دهانه های خروجی سر تخلیه فاضلاب و میزان جریان در قسمت خروجی Vبیرون (2...5 متر بر ثانیه)، قطر قسمت خروجی را تعیین کنید:

جایی که q- مصرف فاضلاب تخلیه شده از خروجی فاضلاب، m 3 / s. قطر در مضرب 0.05 متر به سمت پایین گرد می شود.

3) پارامتر محاسبه می شود تی(نسبت سرعت) متر = V R / Vخروجی و نسبت ( V 0 /Vص) – 1

4) با توجه به نوموگرام (شکل 2.1) نسبت قطر جت (نقطه) آلوده در ناحیه رقت اولیه ( د) به قطر قسمت خروجی خروجی فاضلاب ( دخارج)؛

5) قطر جت بدون محدودیت در قسمت طراحی محاسبه می شود

6) نسبت رقت اولیه بدون در نظر گرفتن محدودیت جت (زمانی که قطر لکه ( د) کمتر از عمق متوسط آب در رودخانه است ( ن

(2.7)

7) نسبت رقت اولیه با در نظر گرفتن محدودیت جت (زمانی که قطر لکه ( د) بیشتر از عمق متوسط آب در رودخانه ( ن) در منطقه رقت اولیه) با فرمول تعیین می شود:

جایی که ضریب تصحیح کاهش از شکل 2.2).

نسبت رقت اصلی در محل طراحی با فرمول تعیین می شود:

(2.9)

نرخ جریان تخمینی آب رودخانه در متر مکعب بر ثانیه در اختلاط کجاست. q- جریان فاضلاب، m 3 / s، آ- ضریب اختلاط - ضریب بی بعدی که نشان می دهد چه بخشی از دبی گیرنده فاضلاب با فاضلاب در حداکثر جریان آلوده سایت طراحی مخلوط شده است.

ضریب اختلاط آبا فرمول پیدا شده است:

(2.10)

جایی که e –پایه لگاریتم های طبیعی؛ L f. –فاصله تا هدف طراحی در امتداد راه آهن، متر (بر اساس طرح بدنه آب تعیین می شود - شکل 2.3).

از نظر تئوری، فاصله از خروجی فاضلاب تا نقطه اختلاط کامل بی نهایت است، بنابراین مقدار ضریب آ،برابر با 1، در عمل رخ نمی دهد.

معنی α با فرمول پیدا شده است:

جایی که φ – ضریب پیچ خوردگی رودخانه; ξ – ضریب بسته به محل رهاسازی (برای رهاسازی در خشکی ξ = 1، با فروی ξ = 1,5); د –ضریب انتشار آشفته، m/s; q -جریان فاضلاب، m 3 /s (طبق گزینه انتساب).

ضریب پیچ خوردگی φ با فرمول تعیین می شود:

جایی که L –طول تا محل طراحی در یک خط مستقیم، متر (بر اساس طرح بدنه آب تعیین می شود - شکل 2.3).

جدول 2.1.

ضرایب ناهمواری کانال های باز آبراهه ها

دسته آبراهه	ویژگی های تخت	ضریب زبری
من	رودخانه ها در شرایط بسیار مساعد (بستر تمیز، مستقیم با جریان آزاد، بدون لغزش یا خندق های عمیق)	0,025
II	رودخانه ها در شرایط جریان مساعد	0,03
III	رودخانه هایی در شرایط نسبتا مساعد اما با مقداری سنگ و جلبک	0,035
IV	رودخانه‌هایی با کانال‌های نسبتاً تمیز، پیچ در پیچ، با مقداری بی‌نظمی در جهت جویبارها یا مستقیم، اما با بی‌نظمی در توپوگرافی پایین (شاخ‌ها، خندق‌ها، سنگ‌ها در مکان‌ها)، افزایش جزئی در میزان جلبک‌ها.	0,04
V	کانال ها (رودخانه های بزرگ و متوسط) به طور قابل توجهی مسدود، پیچ در پیچ و تا حدی رشد یافته، صخره ای، با جریان ناآرام هستند. دشت های سیلابی رودخانه های بزرگ و متوسط، نسبتاً توسعه یافته، پوشیده از مقدار معمولی پوشش گیاهی (علف ها، بوته ها)	0,05
VI	مناطق تندرو رودخانه های دشت. بستر رودخانه های سنگ ریزه ای از نوع کوهستانی با سطح نامنظم سطح آب. دشت های سیلابی رودخانه نسبتاً بیش از حد رشد، ناهموار و ضعیف (دره ها، بوته ها، درختان، با وجود نهرها)	0,067
VII	رودخانه ها و دشت های سیلابی بسیار پر رشد (با جریان های ضعیف) با خندق های بزرگ و عمیق هستند. تخته سنگ، نوع کوهستانی، بستر رودخانه با جریان کف متلاطم، با سطح حفره ای سطح آب (با پاشش آب به سمت بالا)	0,08
هشتم	دشت های سیلابی مانند دسته قبلی هستند، اما با جریان بسیار نامنظم، نهرها، و غیره. شفافیت خود را از دست داده، رنگ سفید دارد، نویز جریان بر همه صداهای دیگر غالب است. گفتگو را دشوار می کند	0,1
IX	ویژگی های رودخانه های کوهستانی تقریباً مانند دسته قبلی است. رودخانه هایی از نوع باتلاقی (چشمک ها، هومک ها، آب تقریباً راکد در بسیاری از نقاط و غیره). دشت های سیلابی با فضاهای مرده بسیار بزرگ، با فرورفتگی های محلی، دریاچه ها و غیره.	0,133

ضریب انتشار آشفته (برای رودخانه های دشتی) Dبا استفاده از فرمول ها پیدا شد:

برای تابستون

جایی که: g- شتاب سقوط آزاد، g = 9.81 m/s 2; V – سرعت متوسط جریان آب، m/s. H - عمق متوسط جریان آب، متر؛ p w- ضریب زبری بستر رودخانه (جدول 2.1)، S w– ضریب Chezy m 1/2 /s با فرمول N.N تعیین می شود. پاولوفسکی،

که در آن R شعاع هیدرولیکی جریان است، m (R≈ N). پارامتر y،که تعریف میشود.

تعیین کلاس خطر زباله با استفاده از تست زیستی

در بین حیوانات، در سطح سازمانی سلولی، دافنی مهمترین ارزش شاخص را دارد. آنها نسبت به سایر گروه‌های تک یاخته‌ها (سارکدها و تاژک‌داران) مزیت دارند، زیرا ترکیب و تعداد گونه‌های آنها به وضوح با هر سطح از ناآرامی بودن محیط مطابقت دارد، آنها به تغییرات در محیط خارجی بسیار حساس هستند و واکنش واضحی نسبت به آنها دارند. تغییرات، اندازه آنها نسبتاً بزرگ است و به سرعت تکثیر می شوند. با استفاده از این ویژگی های دافنی، می توان با درجه خاصی از دقت، سطح ناپذیری را در محیط آبی بدون دخالت سایر موجودات شاخص برای این منظور تعیین کرد.

تعیین سمیت آب و عصاره های آبی پسماند بر اساس مرگ و میر دافنی

کتابچه راهنمای روش شناسی شامل تکنیک های آزمایش زیستی با استفاده از سخت پوستان و جلبک ها به عنوان اشیاء آزمایشی است.

این تکنیک بر اساس تعیین تغییرات در بقا و باروری دافنی در مواجهه با مواد سمی موجود در آب آزمایش نسبت به شاهد است.

آزمایش زیستی کوتاه مدت - تا 96 ساعت - امکان تعیین اثر سمی حاد آب بر روی دافنی را با بقای آنها ممکن می سازد. میزان بقا میانگین تعداد اجسام آزمایشی است که در آب آزمایش یا کنترل برای مدت معینی زنده مانده اند. ملاک مسمومیت حاد مرگ 50 درصد یا بیشتر دافنی در یک دوره زمانی تا 96 ساعت در آب آزمایش است، مشروط بر اینکه در آزمایش کنترل میزان مرگ از 10 درصد تجاوز نکند.

در آزمایش‌هایی برای تعیین اثر سمی حاد، غلظت متوسط کشنده‌ای از مواد منفرد ایجاد می‌شود که باعث مرگ 50٪ یا بیشتر ارگانیسم‌های آزمایشی (LCR) و غلظت بی‌ضرر می‌شود که باعث مرگ بیش از 10٪ از ارگانیسم‌های آزمایشی نمی‌شود. TBR).

آزمایش زیستی طولانی مدت - 20 روز یا بیشتر - به ما این امکان را می دهد تا با کاهش بقا و باروری، اثر سمی مزمن آب بر روی دافنی را تعیین کنیم. شاخص نرخ بقا میانگین تعداد دافنی های اولیه ماده است که در طول آزمایش زیستی زنده مانده اند. معیار سمیت تفاوت معنی داری با کنترل در میزان بقا یا باروری دافنی است.

ماده اولیه برای کشت (دافنیا) در آزمایشگاه‌هایی به دست می‌آید که در آزمایش‌های زیستی فعالیت می‌کنند، که دارای کشت گونه‌های مورد نیاز (Daphnia magna Straus) هستند.

آزمایش زیستی آب و عصاره های آبی تنها بر روی یک کشت همزمان دافنی انجام می شود. یک فرهنگ همزمان، یک فرهنگ در همان سن است که از یک زن از طریق پارتنوژنز غیر چرخه ای در نسل سوم به دست می آید. چنین فرهنگی از نظر ژنتیکی همگن است. سخت پوستان تشکیل دهنده آن دارای سطوح مشابهی از مقاومت در برابر مواد سمی هستند، در همان زمان بالغ می شوند و در همان زمان فرزندان همگن ژنتیکی تولید می کنند. یک کشت همزمان با انتخاب یک ماده با اندازه متوسط با محفظه نوزادی پر از جنین و قرار دادن آن در یک بشر 250 میلی لیتری پر از 200 میلی لیتر آب کشت به دست می آید. بچه ماهی های در حال ظهور به یک کریستالایزر (25 نفر در 1 dm آب) منتقل شده و کشت می شوند. نسل سوم حاصل، یک کشت همزمان است و می تواند برای آزمایش زیستی استفاده شود.

دافنی باید با یک رژیم غذایی مخمر و جلبک ترکیب شود. جلبک های سبز از جنس های Chlorella، Scenedesmus، Selenastrum به عنوان غذا استفاده می شوند.

جلبک ها در کووت های شیشه ای، فنجان های باتری یا فلاسک های ته تخت تحت نور شبانه روزی با لامپ های فلورسنت 3000 لوکس و دمیدن مداوم کشت با هوا با استفاده از میکروکمپرسورها کشت می شوند. پس از 10-7 روز که رنگ کشت جلبک ها به شدت سبز شد با سانتریفیوژ از محیط غذایی جدا می شوند یا به مدت 3-2 روز در یخچال قرار می گیرند. رسوب دو بار با آب مقطر رقیق می شود. سوسپانسیون بیش از 14 روز در یخچال نگهداری می شود.

برای تهیه خوراک مخمر، 1 گرم مخمر تازه یا 0.3 گرم مایه خشک شده در هوا در 100 میلی لیتر آب مقطر ریخته می شود. پس از تورم، مخمر کاملا مخلوط می شود. سوسپانسیون حاصل به مدت 30 دقیقه باقی می ماند. مایع از دست رفته به مقدار 3 میلی لیتر در هر 1 لیتر آب به عروق مبتلا به دافنی اضافه می شود. محلول مخمر را می توان تا دو روز در یخچال نگهداری کرد.

دافنی ها در آزمایش های حاد روزانه یک بار در روز تغذیه می شوند و به ازای هر 100 سانتی متر آب کشت 1.0 سانتی متر سوسپانسیون جلبکی غلیظ یا دو بار رقیق شده با آب مقطر اضافه می شود.

در یک آزمایش مزمن، 0.1-0.2 سانتی متر سوسپانسیون مخمر اضافی به ازای هر 100 سانتی متر آب 1-2 بار در هفته اضافه می شود.

نمونه های فاضلاب برای آزمایش زیستی مطابق دستورالعمل نمونه برداری برای تجزیه و تحلیل فاضلاب NVN 33-5.3.01-85 گرفته می شود. استانداردهای صنعتی یا سایر مقررات نمونه های آب طبیعی مطابق با GOST 17.1.5.05-85 گرفته می شود. نمونه برداری از خاک، حمل و نقل و ذخیره سازی مطابق با GOST 12071-84 انجام می شود.

آزمایش زیستی نمونه های آب حداکثر 6 ساعت پس از جمع آوری آنها انجام می شود. در صورتی که مدت زمان مشخص شده رعایت نشود، نمونه ها تا دو هفته با درب باز در انتهای یخچال (در دمای 4+ درجه سانتی گراد) نگهداری می شوند. نگهداری نمونه ها با استفاده از مواد نگهدارنده شیمیایی مجاز نمی باشد. قبل از آزمایش زیستی، نمونه ها از طریق کاغذ صافی با اندازه منافذ 3.5-10 میکرون فیلتر می شوند.

برای انجام آزمایش زیستی، از نمونه‌های منتخب لجن فاضلاب و پسماند، عصاره آبی تهیه می‌شود؛ برای این منظور، آب مورد استفاده برای کشت به ظرف شستشو اضافه می‌شود، جایی که توده‌ای معلق در هوای خشک از زباله یا لجن فاضلاب وجود دارد. جرم خشک مطلق 1 ± 100 گرم. آب به نسبت 1000 سانتی متر مکعب آب به ازای هر 100 گرم جرم کاملا خشک اضافه می شود.

مخلوط را باید به مدت 7-8 ساعت روی همزن به آرامی هم بزنید تا جامد معلق شود. خرد کردن ذرات یا رسوبات زباله در حین اختلاط غیر قابل قبول است. از همزن مغناطیسی استفاده می شود و سرعت هم زدن باید تا حد امکان کم باشد تا مواد در حالت تعلیق باقی بماند.

پس از اتمام اختلاط، محلول با رسوب به مدت 10-12 ساعت ته نشین می شود. مایع بالای رسوب سپس سیفون می کند.

فیلتراسیون از طریق یک فیلتر روبان سفید روی قیف بوخنر با استفاده از خلاء کم انجام می شود.

روش بیوتست نباید زودتر از 6 ساعت پس از تهیه عصاره از لجن یا زباله انجام شود. اگر این امکان پذیر نیست، عصاره را می توان بیش از 48 ساعت در یخچال نگهداری کرد.

عصاره آب باید دارای pH=7.0-8.2 باشد. در صورت لزوم، نمونه ها خنثی می شوند. پس از خنثی سازی، نمونه ها به مدت 10-20 دقیقه هوادهی می شوند. قبل از آزمایش زیستی، دمای نمونه به 2 ± 20 درجه سانتیگراد می رسد.

برای تعیین اثر سمی حاد، آزمایش زیستی آب آزمایشی اصلی یا عصاره آب از خاک، لجن فاضلاب، ضایعات و چندین رقت آنها انجام می شود.

تعیین سمیت هر نمونه بدون رقت و هر رقت در سه سری موازی انجام می شود. سه سری موازی با آب کشت به عنوان شاهد استفاده می شود.

آزمایش زیستی در لیوان های شیمیایی با حجم 150-200 سانتی متر مکعب انجام می شود که با 100 سانتی متر مکعب آب آزمایشی پر شده و ده دافنی با سن 6 تا 24 ساعت در آنها قرار می گیرد.حساسیت دافنی به مواد سمی بستگی به سن آن دارد. سخت پوستان سن با اندازه سخت پوستان تعیین می شود و با فیلتر کردن سخت پوستان از طریق مجموعه ای از غربال ها تضمین می شود. دافنیا از کشت‌دهنده‌هایی که در آن‌ها یک فرهنگ هماهنگ رشد می‌کند، صید می‌شوند. سخت پوستان هم سن را بعد از اینکه از یک سری الک صاف کردند در شیشه ای جداگانه قرار می دهند و سپس با پیپت 2 سانتی متری (با انتهای اره و آویز شده) با حباب لاستیکی یکی یکی گرفته می شوند و در داخل می گذارند. یک لیوان با آب در حال آزمایش

کاشت دافنیا با یک سری کنترل آغاز می شود. دافنی ها در محلول های آزمایش قرار می گیرند که از رقت های زیاد (غلظت کمتر آلاینده ها) شروع می شود تا رقت های کوچکتر. برای کار با سری کنترل باید یک توری جداگانه وجود داشته باشد.

برای هر سری آب آزمایشی از 3 لیوان استفاده می شود.

مرگ و میر دافنی در آزمایش و کنترل هر ساعت تا پایان روز اول آزمایش و سپس هر روز 2 بار تا پایان 96 ساعت ثبت می شود.

اگر افراد ساکن در عرض 15 ثانیه پس از تکان دادن ملایم شیشه شروع به حرکت نکنند، مرده محسوب می شوند.

اگر مرگ دافنی در گروه شاهد از 10% بیشتر شود، به نتایج آزمایش توجهی نمی شود و باید تکرار شود.

برای تعیین سمیت حاد آب های آزمایش و عصاره آب، درصد مرده دافنی در آب آزمایش نسبت به شاهد محاسبه می شود:

که در آن X تعداد دافنی های باقیمانده در کنترل است. X تعداد دافنی های زنده مانده در آب آزمایش شده است. الف - درصد دافنی مرده در آب آزمایش شده.

در A? 10٪، آب یا عصاره آبی آزمایش شده اثر سمی حاد (AT) ندارد. در A? 50٪، آب آزمایش شده، عصاره آبی، یک اثر سمی حاد (AT) دارد.

اگر از نظر تجربی نمی توان مقدار دقیق فاکتور رقت را که باعث مرگ 50 درصد دافنی در طی 96 ساعت پس از قرار گرفتن در معرض آن می شود، تعیین کرد، سپس برای به دست آوردن مقدار دقیق LCR بدون انجام آزمایش های اضافی، یک روش تعیین گرافیکی یا غیر گرافیکی است. استفاده شده.

در روش گرافیکی تعیین LCR از آنالیز پروبیت برای بدست آوردن وابستگی خطی به نمودار استفاده می شود. نتایج آزمایش‌ها برای تعیین اثر سمی حاد از گزارش کار وارد جدول 1 می‌شود. مقادیر پروبیت مطابق جدول 2 تنظیم شده‌اند. مقادیر پروبیت برای درصد مرگ و میر دافنی به صورت تجربی تعیین شده و مقادیر لگاریتم های اعشاری برای غلظت های مورد مطالعه فاضلاب، عصاره های آب از خاک و رسوبات در جدول 3 فاضلاب، زباله وارد شده است.

بر اساس مقادیر پروبیت ها (جدول 2.8) و لگاریتم های اعشاری از داده های تجربی به دست آمده (جدول 2.7)، نموداری ساخته شده است، مقادیر لگاریتم های درصد غلظت آب های مورد مطالعه در امتداد محور آبسیسا رسم می شود. و نتایج حاصل از مقادیر درصد مرگ دافنی در امتداد محور ارتین رسم شده است. داده های تجربی وارد سیستم مختصات می شوند و یک خط مستقیم از طریق نقاط ترسیم می شود.

در نمودار، به موازات محور لگاریتم غلظت ها (lgС)، یک خط مستقیم از نقطه مربوط به مقدار پروبیت 5 ترسیم می شود که مربوط به 50٪ از مرگ دافنی است (از جدول 2). از نقطه تلاقی خطوط مستقیم با نمودار وابستگی مقدار پروبیت مهار پارامتر آزمایش به لگاریتم غلظت ها، مقدار لگاریتم غلظت آب های مورد مطالعه، عصاره های آبی مربوط به LCR به دست آمده است.

داده های آزمایش زیستی به دست آمده در جدولی وارد می شود که فرم ثبت آن در جدول 2.7 ارائه شده است.

جدول-2.7 فرم ثبت نتایج تعیین سمیت حاد فاضلاب

مقادیر پروبیت برای مرگ و میر دافنی به طور تجربی از 0 تا 99 درصد در جدول 2.8 ارائه شده است.

جدول -2.8 مقدار پروبیت

در روش غیر گرافیکی تعیین LCR، لگاریتم اعشاری غلظت فاضلاب مورد مطالعه به عنوان x و مقادیر عددی موارد مرگ دافنی به عنوان y تعیین می شود. در نتیجه یک رابطه خطی بدست می آوریم:

مقادیر عددی ضرایب k و b با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

لگاریتم حاصل از درصد غلظت آب مورد مطالعه (lgC) به درصد غلظت تبدیل می شود. ضریب رقت بی ضرر (BKR10-96) با تقسیم 100٪ بر درصد غلظت حاصل محاسبه می شود.

کلاس خطر توسط فاکتور رقت عصاره آبی تعیین می شود که در آن هیچ تاثیری بر موجودات آبزی مطابق با محدوده فاکتور رقت زیر مطابق با جدول 2.8 تشخیص داده نشد.

جدول - 2.8 شاخص های فاکتور رقت عصاره آبی

نتایج تعیین کلاس خطر.

پس از انجام یک سری آزمایش، داده های زیر برای ایجاد کلاس خطر برای شرکت ها در شهرهای ساراتوف و انگلس به دست آمد.

آزمایشی که بر روی اجسام آزمایشی دافنی به منظور ایجاد تغییرات در باروری آنها برای شرکت JSC SEMZ "Electrodetal" انجام شد، نتایج زیر را ارائه داد که در جدول 2.9 ارائه شده است. بر اساس داده های به دست آمده، IFR50-96 محاسبه شده برابر با 219.3 است که مربوط به سمیت حاد زباله است، و IFR10-96 برابر با 1466.2 است که مقدار آن در محدوده 10000 تا 1001 قرار دارد. مطابق با جدول 2.8 روش با کلاس خطر 2 مطابقت دارد.

تجربه انجام شده بر روی اشیاء آزمایشی دافنیا برای شرکت OJSC Gazprommash Plant نتایج زیر را ارائه می دهد که در جدول 2.10 ارائه شده است. بر اساس داده های به دست آمده، IKR50-96 برابر با 312.6 محاسبه شد که مربوط به سمیت حاد زباله و IKR10-96 برابر با 910.7 است که مقدار آن در محدوده 1000 تا 101 قرار دارد که مربوط به کلاس خطر است. 3 مطابق با جدول 2.8 روش.

تجربه انجام شده بر روی اشیاء آزمایشی دافنیا برای شرکت پالایشگاه ساراتوف OJSC نتایج زیر را ارائه می دهد که در جدول 2.11 ارائه شده است. بر اساس داده های به دست آمده، ICR50-96 برابر با 3.8 محاسبه شد، بنابراین اثر سمی حاد ندارد و BCR10-96 برابر با 13.7 است که مقدار آن در محدوده 1 تا 100 قرار دارد. مطابق با جدول 2.8 روش با کلاس خطر 4 مطابقت دارد.

تجربه انجام شده بر روی اشیاء آزمایشی Daphnia برای شرکت JSC Fax-Auto نتایج زیر را ارائه می دهد که در جدول 2.12 ارائه شده است. بر اساس داده های به دست آمده، ICR50-96 برابر با 0.95 محاسبه شد، بنابراین اثر سمی حاد ندارد و BCR10-96 برابر با 1.61 است که مقدار آن در محدوده 1 تا 100 قرار دارد. مطابق با جدول 2.8 روش با کلاس خطر 4 مطابقت دارد.

تجربه انجام شده بر روی اشیاء آزمایشی Daphnia برای شرکت OJSC ATP-2 نتایج زیر را ارائه می دهد که در جدول 2.13 ارائه شده است. بر اساس داده های به دست آمده، ICR50-96 برابر با 0.49 محاسبه شد، بنابراین اثر سمی حاد ندارد و BCR10-96 برابر با 1.001 است که مقدار آن در محدوده?1 قرار دارد که مربوط به کلاس خطر 5 مطابق با جدول 2.8 روش.

تجربه انجام شده بر روی اشیاء آزمایشی دافنیا برای شرکت OJSC SGATP-6 نتایج زیر را ارائه می دهد که در جدول 2.14 ارائه شده است. بر اساس داده های به دست آمده، ICR50-96 برابر با 0.199 محاسبه شد، بنابراین اثر سمی حاد ندارد و BCR10-96 برابر با 0.409 است که مقدار آن در محدوده?1 قرار دارد که مربوط به کلاس خطر 5 مطابق با جدول 2.8 روش.

با توجه به ترکیب شناخته شده آلاینده ها و نرخ جریان فاضلاب، میزان رقت مورد نیاز عمدتاً به ابعاد هندسی مخزن، سرعت و جهت حرکت آب در آن بستگی دارد.

هنگامی که فاضلاب به بدنه های آبی رها می شود، به دلیل اختلاط فاضلاب با محیط آبی، غلظت آلاینده ها کاهش می یابد. این فرآیند از نظر کمی با فاکتور رقت مشخص می شود:

جایی که سی در- غلظت آلاینده ها در فاضلاب آزاد شده توسط یک مخزن.

از 0و با- غلظت آلاینده ها در مخزن قبل و بعد از خروج فاضلاب.

با این حال، استفاده از فرمول در عمل ناخوشایند است.

برای مخازن با حرکت جهت دار (رودخانه ها)، توصیه می شود آن را با استفاده از فرمول تعیین کنید:

(2.2)

جایی که Q V، Q 0– دبی حجمی فاضلاب و مخزن به ترتیب

γ - ضریب جابجایی، نشان می دهد که چه بخشی از دبی Q در جابجایی دخیل است.

در بخش اولیه، ضریب رقت 1 است. زیرا

γ = 0 ; که = 1.

غلظت آلاینده ها در یک مخزن در هر زمان:

(2.3)

جایی که τ = V*(Q 0 + ∑Q V – Q V)دوره تبادل کامل آب در یک مخزن؛

V- حجم مخزن؛

Q V- از دست دادن جریان آب (به عنوان مثال، به دلیل تبخیر).

غلظت آلاینده ها برای آلوده ترین جریان رودخانه بدون تعیین مکان، شکل، اندازه آن با استفاده از روش فلوروف-رودزیلر تعیین می شود:

C max = C + (C 0 - C)* (2.4)

جایی که α - ضریب مشخص کننده شرایط هیدرولیکی جابجایی؛

ایکس– مختصاتی در جهت سرعت و جریان که مبدأ آن (x=0) محل تخلیه فاضلاب است.

منطقه جابجایی در مخزن به طور معمول به سه منطقه تقسیم می شود (شکل 2.1).

شکل 2.1. طرح توزیع فاضلاب در یک مخزن:

منطقه I - غلظت آلاینده ها به دلیل جابجایی ناشی از تفاوت در سرعت جریان فاضلاب و مخزن کاهش می یابد.

منطقه II - منطقه اختلاط آشفته؛

III - منطقه - منطقه اختلاط کامل، زمانی که سرعت جت های فاضلاب و مخزن کاملاً برابر می شود.

برای تخمین کمترین نسبت رقت برای مخازن کم استحکام، از روش دیگری استفاده می شود که اصطلاحاً روش N.N. Lapshev نامیده می شود. برای محاسبه نسبت رقت برای تخلیه فاضلاب پراکنده و متمرکز با نرخ جریان از دستگاه های خروجی استفاده می شود. W 0≥ 2 متر بر ثانیه:

……………………………………(2.5)

جایی که آ- ضریب مشخص کننده یکنواختی خروجی؛ برای انتشار متمرکز A = I و برای انتشار توزیع شده:

(2.6)

من- فاصله بین دستگاه های رهاسازی؛ d 0- قطر خروجی؛ آر- ضریب مشخص کننده درجه جریان یک مخزن (دریاچه، مخزن)؛

اس- پارامتری که با عمق نسبی مخزن تعیین می شود.

برای مخزنی که حرکت آب توسط جریان فاضلاب تخلیه شده تعیین می شود:

جایی که که در- فاصله از نقطه تخلیه فاضلاب تا ساحل در جهت سرعت جریان فاضلاب، m. F 0- مساحت کل دهانه های خروجی، متر مکعب.

برای حجم آبی که جریان آن توسط باد تعیین می شود، ضریب:

, (2.8)

جایی که Wn– سرعت جریان، m/s؛

W 0– سرعت فاضلاب در خروجی هد، m/s.

محاسبه نسبت رقت فاضلاب در رودخانه ها

رقیق سازی فاضلاب فرآیند کاهش غلظت آلاینده های حاصل از اختلاط فاضلاب با محیط آبی است. شدت فرآیند از نظر کمی با ضریب رقت (n) مشخص می شود که برای مخازن با حرکت مستقیم آب (جریان رودخانه) با فرمول تعیین می شود:

, (2.9)

جایی که Q Vو Q 0- به ترتیب، دبی حجمی بخشی از آب در مخزن و فاضلاب.

γ - ضریب اختلاط، نشان دهنده نسبت آب موجود در مخزن شرکت کننده در فرآیند اختلاط:

جایی که L- طول کانال از نقطه تخلیه فاضلاب تا نقطه مصرف آب، متر؛

α – ضریب بسته به شرایط اختلاط هیدرولیکی – ضریب:

جایی که ξ - ضریب با در نظر گرفتن محل خروجی فاضلاب (برای خروجی خشکی ξ = 1، برای خروجی کانال ξ = 1.5).

δ – ضریب پیچ خوردگی کانال؛

D- ضریب انتشار آشفته،

, (2.12)

جایی که q– شتاب سقوط آزاد، m/s 2;

اچ- عمق متوسط کانال، متر؛

W a n- سرعت متوسط جریان آب در یک مخزن، m/s.

S w– ضریب چزی، (1/m*s)؛

M g- ضریب بوسینسک، 1/m*s (برای آب M g = 22.3 (1/m*s)).

محاسبه نسبت رقت فاضلاب در کانال های سیم پیچ

روش مورد بحث در بالا مولفه های عرضی سرعت جریان آب در کانال های سیم پیچ را در نظر نمی گیرد، که می تواند به طور قابل توجهی روند اختلاط فاضلاب را سرعت بخشد. این با این واقعیت توضیح داده می شود که چنین جریان هایی از مناطق با غلظت آلاینده های بالا به مناطق با غلظت کمتر و بالعکس رخ می دهد.

کمترین رقت کل برای تخلیه فاضلاب غلیظ با فرمول تعیین می شود:

, (2.13)

جایی که β - ضریب با در نظر گرفتن پارامترهای نسبی کانال B/Nو R/B(شکل 2.2)؛

که در- عرض رودخانه، متر؛

ن- عمق، متر؛

آر- شعاع انحنای زهکشی، متر؛

L- فاصله از خروجی تا بخش طراحی، متر؛

ضریب رقت به ترتیب زیر محاسبه می شود:

1. بخش منحنی به بخش m با مقادیر مشابه پارامترهای نسبی B/H و R/H تقسیم می شود.

2. طول ها را تعیین کنید L 1, L2، …, L mو با توجه به نمودار (شکل 2.2) مقادیر را پیدا می کنند β 1, β 2, …, β m. در این صورت تغییر علامت انحنا تغییری در روش محاسبه ایجاد نمی کند.

3. نسبت رقیق سازی در قسمت اول و سپس مصرف مخلوط آب خانگی و رودخانه در فاصله L 1:

Q 1 = n 1 *Q

4. نسبت رقت، مصرف مخلوط فاضلاب در بخش های بعدی:

Q i = n 1 *n 2 *…*n i *Q 0 .

5. نسبت رقت عمومی:

n = n 1 *n 2 *…*n m .

محاسبه نسبت رقت فاضلاب در مخازن و دریاچه ها

شرایط اختلاط فاضلاب با آب مخازن و دریاچه ها به طور قابل توجهی با شرایط اختلاط در رودخانه ها متفاوت است.

میزان آلودگی بدنه های آبی در فاصله کوتاهی از محل تخلیه فاضلاب به شدت کاهش می یابد، اما اختلاط کامل فاضلاب با حجم آب دریاچه در فواصل بسیار زیاد از محل تخلیه اتفاق می افتد.

محاسبه ضریب رقت برای تخلیه های پراکنده و متمرکز در نرخ خروج فاضلاب انجام می شود. W 0

هنگام محاسبه مالیات بر ارزش افزوده برای تخلیه فاضلاب محلی، توصیه می شود از روش نیمه تجربی مورد استفاده در عمل ثابت هنگام محاسبه استاندارد MPC استفاده شود ("روش محاسبه MPC مواد در بدنه های آبی با فاضلاب"، 1990).

معادله اصلی برای محاسبه PDS:

آب محاسبه شده با Q، q در بدنه های آبی و فاضلاب جریان می یابد،

غلظت آلاینده های هم نوع در فاضلاب و بدنه آبی تا نقطه تخلیه فاضلاب،

– ضریب اختلاط

- به عنوان حداکثر غلظت مجاز در محل طراحی برای یک آب معین پذیرفته می شود.

تعیین میزان تخلیه استاندارد آلاینده ها به ضریب اختلاط یا مفهوم رایج تر رقیق سازی بستگی دارد.

ضریب رقت با رابطه تقریبی زیر به ضریب اختلاط مربوط می شود:

فرآیند رقیق سازی فاضلاب در 2 مرحله رقیق سازی اولیه و اصلی انجام می شود.

ضریب رقت کل به عنوان محصول ارائه می شود:

-تعدد رقت اصلی

1.2. تعیین ضریب رقت اولیه

کاهش اولیه غلظت آلاینده ها با تزریق (نفوذ) مایع زباله به جریان ورودی جریان آب همراه است.

توصیه می شود رقت اولیه هنگام رهاسازی پساب به داخل بدنه های آبی بر اساس نسبت سرعت های موجود در آن (سرعت رودخانه و سرعت رهاسازی) محاسبه شود. یا در سرعت های مطلق خروج جت از خروجی. در سرعت های پایین تر، رقت اولیه محاسبه نمی شود.

ضریب رقت اولیه مطابق با روش N.N محاسبه می شود. لاپسوا "محاسبات تخلیه فاضلاب" مسکو، استروییزدات، 1978.

داده های اولیه برای محاسبه

یک کانال خروجی متمرکز در رودخانه نصب شده است که فاضلاب را با حداکثر دبی q=17.4 m 3 /h = 0.00483 m 3 /s تخلیه می کند.

حداقل میانگین ماهانه جریان رودخانه با احتمال 95% Q=0.3 m 3 /sec.

میانگین سرعت جریان رودخانه

عمق متوسط H av = 0.48 متر.

سرعت خروج جت از خروجی، در حالی که

ما = 0.1 متر را می پذیریم

سرعت خروجی از خروجی آب اصلاح شد

فاکتور رقت اولیه

قطر نسبی جت در بخش طراحی

تعریف پارامتر m

قطر نسبی جت در قسمت طراحی با استفاده از نوموگرام تعیین خواهد شد.

رقت اولیه به قسمتی ختم می شود که جت نمی تواند جریان را اضافه کند. بر اساس مطالعات تجربی، این مقطع باید به صورت مشروط پذیرفته شود که سرعت در محور جت 10-15 سانتی متر بر ثانیه بیشتر از سرعت جریان رودخانه باشد.

فاکتور رقت اولیه

با توجه به محدودیت دسترسی به مایعات در منطقه، میزان رقیق سازی کاهش می یابد.

برای کمی کردن این پدیده، لازم است نسبت، که در آن محاسبه شود

- عمق جریان آب

قطر جت بدون محدودیت

1.3 تعیین ضریب رقت اصلی.

در خارج از منطقه رقت اولیه، اختلاط به دلیل انتشار ناخالصی انجام می شود. برای محاسبه رقت اصلی فاضلاب، از روش N.D. Rodziller "دستورالعمل های روش های محاسبه اختلاط و رقیق سازی فاضلاب در رودخانه ها، دریاچه ها و مخازن"، مسکو 1977 استفاده خواهیم کرد. این تکنیک را می توان برای ارتباط دادن جریان فاضلاب به جریان آب در بدنه آبی استفاده کرد.

اطلاعات اولیه.

دبی تخمینی در جریان آب در بخش پس زمینه Q = 0.3 m 3 /sec

دبی تخمینی فاضلاب در خروجی q=0.00483 متر مکعب بر ثانیه

میانگین سرعت جریان آب در دبی محاسبه شده Vc р = 0.11 متر بر ثانیه

میانگین عمق جریان آب در دبی تخمینی N av = 0.48 متر

فاصله از خروجی تا نقطه کنترل در یک خط مستقیم L p = 500 متر

فاصله از خروجی تا نقطه کنترل در امتداد کانال جلو L f = 540 متر

1) تعیین ضریب اختلاط