РАЗДЕЛ 2
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
СМАЗОЧНО- ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ
2.1. Краткая характеристика основных вредных и экологически опасных ингредиентов водных СОЖ
Смазочно-охлаждающие жидкости, применяемые на производстве, характеризуются высокой токсичностью по отношению к живым объектам природы, так как они содержат высокотоксичные органические и неорганические вещества. Для автоматических линий большой протяженности это усугубляется значительными объемами СОЖ и большой протяженностью технологических линий - от 10-20 м до 1 км и более (на сборочных участках машиностроительных заводов).
Механические примеси не представляют существенной опасности, однако в сочетании с масляными компонентами становятся опасными для окружающей среды. Наличие масел в СОЖ, является одним из самых важных и первостепенных показателей по токсичным свойствам.
Однако до сброса в окружающую среду, существенным по вредности и токсичности для людей является бактериальная микрофлора, активно развивающаяся в СОЖ. Именно из-за этих негативных процессов сокращаются сроки ее применения, появление в СОЖ свободных масел и пр.
2.2. Влияние развития микроорганизмов на свойства СОЖ
Микробиологическая деструкция СОЖ происходит в результате последовательно развивающихся микробиологических процессов, которые радикально трансформируют органические и неорганические компоненты СОЖ. Микробиологические процессы приводят к полной потере СОЖ технологических свойств, превращению их в источник токсичных и коррозионно-агрессивных соединений. Микробиологическую деструкцию СОЖ вызывают представители родов Pseudomonas, Desulfovibrio, Desulfotomaculum, Enterobacter и др. [115,116].
В динамике этой деструкции можно выделить следующие основные этапы: окислительная деструкция сложных органических соединений; ацидогенный (продукция органических кислот); сульфатредуцирующий (восстановление SO42- до H2S).
В присутствии кислорода жирные кислоты (в СОЖ - олеиновая) могут полностью разрушаться бактериями по пути ?-окисления через ацетил-СоА. Образующиеся при этом восстановительные эквиваленты в анаэробных условиях используются для восстановления неорганических акцепторов электронов, подобных сульфатам (сульфатредукции) или выделяются в виде молекулярного водорода.
Микробиоценоз СОЖ, пораженных деструкцией, включает виды, которые по отношению к кислороду являются аэробными, а по отношению к углероду (по типу питания) относится к хемоорганогетеротрофам [117-120].
В настоящее время для подавления микробиологической деструкции СОЖ применяют целый ряд химических и физических бактерицидных воздействий. Механизм влияния различных бактерицидов на предохранение СОЖ от порчи существенно отличается: они оказывают как широкое антибактериальное воздействие на различные этапы деструкции, так и узко специфическое - на отдельные этапы, в том числе и на сульфатредукцию.
Целью настоящих исследований являлось установление механизма подавления микробиологической деструкции СОЖ с помощью периодического перемешивания эмульсий.
2.3. Объекты и методы исследований микробиологической деструкции СОЖ
Объектами исследований являлись СОЖ с различной степенью поражения микроорганизмами, что определяет микробиологическую деструкцию эмульсий.
Для исследований использовали методы химического, микробиологического и биохимического анализа микробиоты водных экосистем, а также метод контроля токсичности промышленных сточных вод на различных этапах технологического процесса.
Для химического анализа использовали методики, рекомендуемые перечнем аттестованных и временно допущенных к использованию методик определения содержания компонентов в природных и сточных водах, утвержденного Указом Министра охраны окружающей среды и ядерной безопасности Украины и согласованного письмом Госстандарта Украины от 12.05.1997 № 1864/5-3 [121,122].
Для микробиологических и биохимических исследований использовали методики, рекомендуемые в водной микробиологии и микробиологии очистки сточных вод [123].
Для контроля токсичности промышленных сточных вод на различных этапах технологического процесса использовали методику биотестирования на Daphnia magna Straus (далее - дафнии) [124].
2.3.1. Методы отбора проб СОЖ и их консервация
Смазочно-охлаждающие жидкости приготавливаются по определенной рецептуре, которая определяется техническими условиями ее применения. Через определенный промежуток времени их состав изменяется в результате попадания в них загрязнений и развития микроорганизмов. Отбор и консервация проб проводили согласно [122]. Пробы отбирались однократно по несколько раз в сутки, а также проводился отбор средней смешанной пробы за сутки. При оценке качества растворов в технологических линиях проводилось взятие согласованных проб в различных местах течения по каналам (трубопроводам). Продолжительность прохождения растворов между отдельными местами отбора определяется вычислением или при помощи вводимых в раствор индикаторных веществ (краски).
Консервация проб преследует цель сохранения компонентов определяемых в СОЖ, и их свойств в том состоянии, в котором они находились в момент взятия пробы. Особенно это важно для анализа СОЖ поражаемых микроорганизмами. Анализы проводились в тот же день, т.е. в день отбора пробы не позже чем через 6 часов после отбора;
Дата отбора пробы и дата начала анализа указывались в протоколе анализа.
Пробы растворов хранились в холодильнике и вынимались только перед началом анализа. К выполнению анализа приступали после того, как температура раствора сравняется с комнатной температурой.
2.3.1.1. Определение температуры
Измерение температуры раствора и воздуха во время отбора пробы было неотделимой частью анализа. Температуру раствора измеряли всегда одновременно с отбором пробы ртутными термометрами с ценой деления 0,1-0,5°С (ГОСТ215-73 ТА-2 и ГОСТ215-73 ТЛ-3).
При измерен