CONTROL ECOLÓGICO: PROBLEMAS Y SOLUCIONES.
DISPOSITIVO “BIOTOX-10”
Certificado del Comité Estatal de la Federación Rusa de Normalización y Metrología (Gosstandart de Rusia), No 9842
Los problemas ambientales causados por los impactos humanos negativos sobre el medio ambiente ocupan cada vez más el primer lugar en las encuestas sociológicas. Estos problemas están asociados con factores tales como la liberación y descarga de contaminantes, efectos fisicoquímicos y contaminación biológica del medio ambiente.
La legislación ambiental de la Federación de Rusia regula la calidad del medio ambiente con el fin de establecer estándares máximos de exposición permisibles que garanticen la seguridad ambiental de la población, la preservación del acervo genético, asegurando el uso racional y la reproducción de los recursos naturales en condiciones de sostenibilidad. desarrollo de la actividad económica.
Una parte importante de los estándares de calidad ambiental son las concentraciones máximas permitidas de contaminantes en un ambiente particular.
También uno de los conceptos importantes en la regulación es el concepto de toxicidad.
Bajo toxicidad comprender la capacidad de las sustancias de provocar alteraciones en las funciones fisiológicas del cuerpo humano, lo que a su vez conduce a enfermedades (intoxicación, envenenamiento) o, en casos graves, a la muerte [2]. De hecho, la toxicidad es una medida de la incompatibilidad de una sustancia con la vida humana.
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), en la industria y la tecnología doméstica se utilizan hasta 500 mil compuestos, en su mayoría orgánicos. , de los cuales más de 40 mil son nocivos para la salud y unos 12 mil son tóxicos.
En Rusia se utilizaron unos 200 pesticidas diferentes: sólo una décima parte de ellos no eran tóxicos. En la Federación de Rusia se han establecido concentraciones máximas permisibles para aproximadamente 1.400 sustancias en el agua, más de 100 sustancias en el aire y más de 100 en el suelo. Cada año, estas listas aumentan en un promedio de 50 sustancias.
En estas condiciones, la cuestión de llevar a cabo el monitoreo y control ambiental es especialmente grave.
El monitoreo ambiental incluye tres áreas principales de actividad. :
- observaciones de los factores de impacto y del estado del medio ambiente;
- evaluación del estado real del medio ambiente;
- previsión del estado del medio ambiente el entorno natural y evaluación del estado previsto [2].
El control ambiental se define como actividades encaminadas al cumplimiento de las normas y reglas ambientales.
Una de las áreas del control analítico ambiental se basa en la determinación directa del contenido total de fósforo, azufre, nitrógeno y compuestos que contienen halógenos. compuestos orgánicos. Para ello se utilizan, en particular, distintos tipos de biosensores microbianos y enzimáticos como biotests de alta sensibilidad [1].
Una amplia gama de sustancias analizadas permite el uso de biosensores en la detección primaria de la toxicidad del agua, el aire, los productos alimenticios, nuevos químicos, materiales y productos.
Si el biosensor determina el hecho de la toxicidad, se realizarán más investigaciones. se lleva a cabo utilizando otros métodos fisicoquímicos para establecer su naturaleza [1].
Por Microbics Operations de Beckman Instruments, Inc. (EE.UU.) se desarrolló el biosensor Microtox (Microtox 5TM) a partir de la bacteria luminiscente marina liofilizada Photobacterium phosphoreum [1].
En nuestro país (MSU, Moscú), basándose en la tecnología de ingeniería genética, se ha desarrollado el biosensor «Ecolum», que tiene una serie de ventajas en comparación con el biosensor «Microtox»: no tiene restricciones de temperatura al realizar mediciones, es más fácil de usar, más económico y reduce el número de operaciones preparatorias.
Fue el biosensor “Ecolum” el que se utilizó como base para el dispositivo “Biotox-10” (foto 1 ), que es un desarrollo conjunto de especialistas del Laboratorio nº 11 del holding Electrozavod y científicos de la Universidad Estatal de Moscú.
Foto 1. Dispositivo de control ambiental “Biotox-10”
Recomendaciones metodológicas de uso del dispositivo «Biotox» -10″ para determinar la toxicidad del agua y extractos acuosos de objetos ambientales está aprobado por el Comité Estatal de Vigilancia Sanitaria y Epidemiológica de la Federación de Rusia.
«Biotox-10» está destinado al control cuantitativo rápido del grado de toxicidad integral de muestras de agua y extractos de agua de diversos objetos ambientales en condiciones de laboratorio para fines médicos, sanitarios, higiénicos y ambientales.
El funcionamiento de Biotox -10 se basa en el registro del brillo débil del biosensor, que aparece durante la reacción bioluminiscente ante la presencia de sustancias químicas tóxicas en una solución acuosa.
El dispositivo se puede utilizar en laboratorios sanitarios, higiénicos y toxicológicos para controlar el grado de toxicidad integral del agua destinada a la preparación de soluciones médicas, para evaluar la toxicidad de nuevos medicamentos, la calidad del agua potable y extractos acuosos de objetos ambientales.
“Biotox” -10” es un moderno dispositivo de control ambiental que tiene las siguientes áreas principales de aplicación:
En la industria:
- control exprés de la toxicidad de residuos y vertidos industriales de las empresas;
- monitoreo de la toxicidad de los procesos tecnológicos en tiempo real.
En ecología:
- análisis periódicos del agua potable, embalses, suelo y aire para determinar el contenido de sustancias nocivas.
En medicina y farmacéutica:
- control de posible toxicidad de materiales y fármacos.
En la industria alimentaria:
- control de seguridad alimentaria.
“Biotox-10” utiliza nuevas tecnologías de control ambiental basadas en el uso de sensores microbianos especializados altamente sensibles Ekolum, que responden a la presencia de sustancias tóxicas de diversa naturaleza química en las muestras analizadas cambiando la intensidad de la bioluminiscencia.
Combinación de un nuevo sensor bioquímico con una electrónica moderna. El equipo permite detectar cantidades extremadamente pequeñas de compuestos tóxicos y sus mezclas en diversas muestras. El dispositivo funciona con alta confiabilidad, eliminando prácticamente conclusiones erróneas.
En el dispositivo “Biotox-10” utiliza una tecnología simple y confiable para tomar y presentar muestras, que es completamente segura tanto para el operador como para las personas y objetos sometidos a evaluación ambiental.
Compacto, confiable y fácil de El uso permite que el dispositivo se utilice tanto para realizar estudios ambientales de objetos ambientales en condiciones de laboratorio como de campo.
El dispositivo calcula los valores máximos y mínimos, los errores estadísticos promedio y promedio de los parámetros medidos de la muestra, teniendo así en cuenta la actividad del biosensor en el momento de la investigación de laboratorio.
Para ampliar las capacidades del dispositivo , hay una salida a una computadora a través de un puerto serie estándar. La convergencia y reproducibilidad de los resultados de la determinación del parámetro de prueba no es peor que el 5%.
Dispositivo “Biotox-10”está diseñado como un monobloque para uso de escritorio. El cuerpo del dispositivo está hecho de poliestireno resistente a impactos, productos químicos e ignífugo.
En el panel frontal del dispositivo se encuentran:
- botón de encendido del dispositivo;
- Indicador de encendido LED;
- Panel de control de 16 botones;
- Pantalla LCD.
En el panel lateral izquierdo del dispositivo hay un compartimento para cubetas y un conector para conectar una computadora. En el panel lateral derecho del dispositivo hay un conector para conectar un adaptador de CA o una batería.
Características técnicas «Biotox-10″
| Nivel de señal cero, pulso/s | no más de 200 |
| Coeficiente de proporcionalidad del conteo de pulsos | 1,3 – 3,0 |
| Rango para medir el número de pulsos, pulsos/s | 10 – 100000 |
| Límite de valor de desviación estándar (RMS) al medir el número de pulsos, % | 3 |
| Tiempo para preparar el dispositivo para su funcionamiento después del suministro de energía, minutos | no más de 10 |
| Dimensiones totales del dispositivo, mm | no más de 300x130x60 |
| Peso del dispositivo, kg | no más de 2 |
| El dispositivo de alimentación se realiza: | |
| — a través de un adaptador de voltaje CA, V |
220 +/-22, 50 Hz |
| — del voltaje de la batería, V | 12 +/-2 |
| Consumo de energía del dispositivo, W | no más de 2 |
| Tiempo de funcionamiento continuo, horas | al menos 8 |
| Durante el funcionamiento, el dispositivo debe ser resistente a las influencias climáticas: | |
| — temperatura ambiente, grados С | +10 – 35 |
| — humedad del aire, % | no más de 80 |
| Durante el transporte, el dispositivo debe ser resistente a las influencias climáticas a temperaturas granizo С | -40 – +50 |
| El dispositivo en el embalaje de transporte debe ser resistente a | |
| impactos mecánicos: cargas de choque con frecuencia, Hz | 25 |
| — 40 tiempos de amplitud, g | 75 |
| — Amplitud de 400 tiempos, g | 15 |
| — Amplitud de 2000 tiempos, g | 10 |
| MTBF, hora | no menos de 2500 |
| Vida útil del dispositivo, años | no menos de 5 |
La capacidad del dispositivo Biotox-10 para proporcionar control de forma rápida, efectiva y segura sobre la mayoría de los exotóxicos, tanto regulados (conocidos) como no regulados (conocidos y desconocidos), permiten su uso para el seguimiento ambiental del estado del medio ambiente en diversas áreas de la vida.
Literatura
Descripción del dispositivo «Biotox-10»
Ganshin V.M., Chebyshev A.V., Fesenko A.V.
Sistemas integrados de vigilancia toxicológica y seguridad ambiental.
Equipos especiales, 1998, No. 4-5, p. 2 10.
Cómo organizar el seguimiento ambiental público.
Guía para organismos públicos.
Ed. Doctor en Filosofía. Khotuleva M.V.