Daşky gurşawdaky metilen gögi: onuň ykbaly, suw organizmlerine zäherliligi we hapa suwlar barada

Metilen gögi ady bilen iki dürli ylmy edebiýat toplumy baglanyşykly. Biri daşky gurşawdaky ölçegler baradaky edebiýat: az sanly, mukdar maglumatlaryna esaslanýan we köp şertlendirmeleri bolan. Beýlekisi arassalamak baradaky edebiýat: örän giň, ynamly beýan edilýän we tas tutuşlygyna laboratoriýada taýýarlanan emeli erginlere esaslanýan. Ikinjisini birinjisi bilen garyşdyrmak bu temadaky esasy ýalňyşlykdyr. Boýag goşulan kolbadan boýagyň 95 göterimini aýyrýan makala daşky gurşawdaky konsentrasiýany däl-de, materialyň häsiýetini görkezýär.

Bu makala olaryň arasyny aýdyň bölýär. Ilki molekulanyň suwdaky ykbaly, soňra ölçenen zäherlilik görkezijileri, soň bolsa hapa suwlar baradaky sanlaryň hakykatda nämäni aňladýandygy beýan edilýär.

Ykbaly: gaty maddalara ýapyşýan ereýän kation

Metilen gögi aňsat ereýär we daşky gurşaw üçin adaty pH aralygynda položitel zarýadyny saklaýar. Maglumat ýygyndylarynda 25 C temperaturada ereýjiliginiň takmynan 43,600 mg/L bolandygy görkezilýär, onuň fotofizikasy baradaky 2025-nji ýylyň tankydy syny bolsa boýagyň takmynan pH 3.5 bilen 11.5 aralygynda esasan MB kationy görnüşinde bolýandygyny tassyklaýar. Şonuň üçin onuň suwdan bug görnüşinde bölünip çykmagy ujypsyzdyr. Esasy ähmiýetli hadysa sorbsiýadyr.

Boýag kation bolany üçin otrisatel zarýadly üstlere: toýunlara, çökündilere, lagyma we biomassa berk baglanýar. Maglumat çeşmelerinde salgylanylýan öňki toprak barlaglary onuň organiki madda, montmorillonite we kaolinite güýçli siňýändigini, ekstraksiýa bilen aýryp bolýan böleginiň bolsa diňe azdygyny ýüze çykardy. Toýundaky ion çalşygy boýunça barlaglar bu mehanizmiň pH-a, bäsdeş ionlara we boýagyň konsentrasiýasyna bagly kation çalşygydygyny göni görkezýär. Köplenç getirilýän, takmynan 8,000 bolan çaklama Koc bahasy hem şol bir netijäni çaklaýar, ýöne ony ölçenen hemişelik däl-de, ion häsiýetli boýag üçin çaklama hökmünde kabul ediň. Adaty Koc gatnaşyklary bitarap organiki maddalar üçin işlenip düzüldi we ionlara ýaramaz laýyk gelýär.

Işjeň lagym hem biologik dargama bolmasa-da, şol ýol arkaly boýagy özünde toplaýar. Guradylan lagym bilen tapgyrlaýyn geçirilen barlaglarda pH 7-de bir gram lagyma takmynan 256 mg boýag düşýän Langmuir sygymy hasaba alyndy. Öýjükden daşarky polimer maddalar bilen geçirilen soňraky barlaglarda bolsa deňagramlylyga birnäçe minutda ýetilip, takmynan 366 mg/g gazanyldy. Bular arassalaýyş desgasynyň aýyrmak derejeleri däl-de, laboratoriýa sygym görkezijileridir. Ýöne olar molekulanyň özi saklanyp galýan mahaly boýagyň reňkiniň näme üçin gaty maddalara geçip, suwdan ýitip bilýändigini düşündirýär.

Diňe gün şöhlesi boýagy aýyrmagyň ygtybarly ýoly däldir. Metilen gögüni arassalamak boýunça barlaglaryň synynda katalizatorsyz fotoliziň 10 sagadyndan soň diňe takmynan 8 göterim aýrylma bolan bir tejribe, şeýle hem görünýän ýagtylykdaky birnäçe gözegçilik synagynda ujypsyz ýitgi habar berilýär. Boýaga gün şöhlesiniň täsirinde ähli şertlere degişli ýarym dargama wagtyny bellemegiň. Şöhlelenmäniň intensiwligi, pH, kislorod, suwda gaýmalaýan gaty maddalar we öz-özüni sensibilizasiýa etmek netijäni üýtgedýär.

Biologik dargama baradaky maglumatlaryň merkezinde boşluk bar. Bu makala üçin arassa metilen gögüniň OECD 301 boýunça aňsat biologik dargaýjylyk synagynyň açyk beýan edilen netijesi tapylmady. Arassalamak boýunça ilkinji ylmy makalalar boýagy adatça biologik dargama çydamly boýaglaryň wekili diýip atlandyrýar, käbir howpsuzlyk maglumatnamalary bolsa onuň aňsat biologik dargamaýandygyny belleýär. Emma bularyň hiç biri standart synag maglumatlarynyň ornuny tutmaýar. Saýlanan bakteriýa medeniýetleri we biofilmler amatlaşdyrylan şertlerde boýagyň reňkini aýryp ýa-da ony başga maddalara öwrüp bilýär. Şonuň üçin esaslandyryp boljak beýan çäklidir: ol köplenç dargamaga durnukly diýlip häsiýetlendirilýär, emma standart synagdan geçendigini ýa-da geçmändigini görkezýän tassyklanan baha tapylmady. Öwrülişimiň himiýasy has gowy öwrenilendir. Oksidleýji N-demetilleşme takmynan başlangyç boýagdan Azure B, Azure A, Azure C we tionine tarap gidýär, gaýtaryjy şertler bolsa boýagy reňksiz leýkometilen gögüne öwürýär. Şonuň üçin gaýtarylmadan soň suwuň dury bolmagy maddanyň ýok edilendiginiň subutnamasy däldir. Reňk ýitenden soň hem fenotiazin ýadrosy bitewi galyp biler.

Suw organizmlerine zäherlilik: şertleri bilen bilelikde ölçenen görkezijiler

Metilen gögi boýunça standartlaşdyrylan ekotoksikologik maglumatlar az, täze netijeler bolsa käbir köne maglumatlar bazalarynyň bahalaryndan birnäçe ululyk tertibi boýunça tapawutlanýar. Aşakdaky her bir san üçin görnüş, dowamlylyk we ölçenen görkeziji zerurdyr, sebäbi şol jikme-jiklikleri aýyrmak bulaşyklygyň ýaýramagyna getirýär.

Häzirki zaman barlaglarynda iň ýokary duýgurlyk suw büresinde ýüze çykaryldy. 2023-nji ýylda Daphnia magna üçin zäherli täsirler baradaky barlagda 48 sagatlyk hereketsizlenmäniň EC50 bahasy litrde 61.5 mikrogram (0.062 mg/L), 24 sagatlyk LC50 bahasy bolsa 0.149 mg/L diýlip habar berildi. Litrde 4.7 mikrogramdan ýokary konsentrasiýalarda fiziologik we köpeliş bilen bagly täsirler ýüze çykdy. Soňky konsentrasiýa awtorlaryň statistiki usullaryna görä täsiriň syn edilen derejesidir, kadalaşdyryjy täsirsiz konsentrasiýa däldir. Emma umumy alamat aýdyň: şahaly murtly leňňeçler laboratoriýada adatça goşulýan boýag konsentrasiýalaryndan has pes derejelerde täsirlenýär.

Balyklar baradaky maglumatlar şertlere bagly netijeleri görkezýär. Ýiti we subhroniki synaglarda täsire sezewar edilen fathead minnow balygynyň liçinkalarynda 96 sagatlyk LC50 bahalary 20 C temperaturada 45 mg/L we 25 C temperaturada 15 mg/L boldy. Laboratoriýa ýagtylygynda ýedi günlük hroniki bahalar diri galmak üçin takmynan 2.1 mg/L, ösüş üçin bolsa 0.6 mg/L boldy. Temperatura we ýagtylyk netijäni üýtgetdi; bu möhümdir, sebäbi boýagyň reňkiniň özi hem ýagtylygyň suwa aralaşmagyny üýtgedýär.

OECD usulyna meňzeş bir synag toplumynda ilkinji öndürijiler üçin görkezijiler pes bir sanly mg/L aralygyna düşýär. 24 bilen 96 sagat aralygyndaky täsirlerde Chlorella vulgaris üçin EC50 bahalary takmynan 62-den 5.4 mg/L-e çenli, Spirulina platensis üçin bolsa takmynan 5.8-den 1.1 mg/L-e çenli peseldi. Soňky organizm eukariot suwotusy däl-de, sianobakteriýadyr. Vibrio harveyi bilen geçirilen gysga deňiz bakteriýa synagynda dargadylmadyk boýag üçin 15 minutlyk biolýuminessensiýanyň EC50 bahasy takmynan 18 mg/L diýlip ölçenildi. Bu lagymyň işjeňliginiň basylmagyny däl-de, bakteriýalaryň ýiti jogabyny häsiýetlendirýär.

Bir tapyndy arassalaýyş inženerleriniň aýratyn üns bermegine mynasypdyr. Ammiagy oksidleýän mikroorganizmleriň duýgurlygy düýpli tapawutlandy: Nitrosopumilus maritimus arheýasy 0.010 mg/L konsentrasiýada ammiagy oksidlemek işjeňliginiň takmynan 65 göterimini ýitirdi. Nitrosococcus oceani bakteriýasyna bolsa deňeşdirme inhibisiýa synaglarynda şoňa meňzeş täsir üçin takmynan 10 mg/L gerek boldy. Bular IC50 bahalary däl-de, işjeňligiň basylmagynyň göterim bilen görkezilen synlamalarydyr. Ýöne olar boýag saklaýan islendik akdyrylýan suwda nitrifikasiýanyň goralmaly prosesdigini görkezýär.

Kadalaşdyryjy maglumatlar çäklidir. Metilen gögi üçin ÝB-niň tassyklanan sazlaşykly suw gurşawy howp klassifikasiýasy ýa-da ECHA-nyň açyk PNEC bahasy tassyklanyp bilinmedi; madda ECHA ýazgylarynda şol ýeke-täk baha görkezilmezden bar. Şonuň üçin garyşyk eredijiniň howpsuzlyk maglumatnamasyndan PNEC bahasyny göçürmäň. Milli derejedäki mysal hökmünde Täze Zelandiýa boýagy Aquatic Chronic 3, H412, suw organizmleri üçin uzak dowam edýän zyýanly täsirli diýip toparlara bölýär. Bu peýdaly goşmaça maglumatdyr, ýöne Ýewropa klassifikasiýasy däldir.

Model hapalaýjy baradaky edebiýat näme üçin täsire sezewar bolmak baradaky maglumat däl

Metilen gögi amaly sebäplere görä adsorbsiýa we fotokataliz žurnallarynda agdyklyk edýär. Ol arzan, güýçli reňkli, gowşak suw erginleri bilen işlenilende ulanylýan spektrofotometrik usullar arkaly aňsat yzarlanýar, güýçli adsorbsiýalanýar we hatda fotokatalitik üstler üçin ISO 10678 arkaly resmi synag taryhyna eýedir. ISO synaglary baradaky edebiýatyň özi hem adsorbsiýanyň, boýagyň arassalygynyň, pH-yň, ýagtylyk çeşmesiniň we diffuziýanyň uly ýalňyşlyklary döredýändigini duýdurýar; laboratoriýalaryň arasynda netijeleri gaýtalamagyň ýalňyşlygy takmynan 30 göterimdir. Amatlylyk wekilçilikli bolmak diýmek däldir.

Boýagly hapa suwlar baradaky umumy sanlar bulaşyklygy has-da artdyrýar. Boýag kärhanalarynyň akdyndylary baradaky giňden salgylanylýan syn boýaglaryň umumy konsentrasiýasynyň takmynan 10 bilen 250 mg/L aralygynda bolandygyny habar berdi. Emma bu köp dürli himiki gurluşly boýaglary öz içine alýar we hiç haçan metilen gögüniň konsentrasiýasy hökmünde görkezilmeli däldir. Hut şu boýagyň hakyky ölçegleri has pesdir. Günorta Afrikadaky dokma hapa suwlarynyň barlagynda, awtorlar tejribeler üçin nusgalara boýag goşup konsentrasiýany 30 mg/L-e ýetirmezden öň, giriş suwunda takmynan 2.3 mg/L, çykyş suwunda bolsa 3.2 mg/L tapyldy. Phuketdäki batik ýuwundy suwunyň nusgasynda bolsa spektrofotometriýa we HPLC bilen tassyklanan takmynan 3.6 mg/L bardy. Bu bir sanly bahalar aýyrmak baradaky makalalarda adaty bolan 30 bilen 50 mg/L aralygyndaky başlangyç konsentrasiýalardan bir ululyk tertibi pesdir.

Bu edebiýaty okamagyň düzgüni şudur: habar berlen aýyrmak göterimi görkezilen başlangyç konsentrasiýada laboratoriýa synag maddasyna garşy netijeliligi häsiýetlendirýär. Täsire sezewar bolmagy kesgitlemek üçin maddanyň himiki görnüşleri anyklanan nusga maglumatlary zerurdyr. Degişli analitiki usullar baradaky çeşmeler hasabat netijelerinde bu tapawudy nädip aýdyň saklamalydygyny düşündirýär.

Arassalamak: aýrylandygyny aýtmazdan öň ölçenýän görkezijini atlandyryň

Arassalamagyň üç topary boýagy aýyrýar we olaryň her birinde üstünlik derejesini ulaldyp görkezmegiň özboluşly ýoly bar.

Adsorbsiýa we biosorbsiýa boýagy suwdan gaty madda: ugleroda, toýuna, biomassa ýa-da lagyma geçirýär. Bu ýerde çäklendirme himiki öwrülişik däl-de, fazalaryň arasynda geçişdir. Ulanylan sorbent ýok edilmese ýa-da howpsuz zyýansyzlandyrylmasa, boýag henizem bar bolýar. Yzyna öwrülip bilýändigi dokumentleşdirilendir: bir ultrafiltrasiýa barlagynda adsorbsiýa arkaly başlangyçda tas doly saklamak gazanyldy, soňra bolsa pH peseldilip, boýag desorbsiýa arkaly gaýtadan alyndy. Aýratyn membrana synagy adsorbsiýa ýerleri doýandan soň saklamagyň takmynan 20 göterimden tas 2 göterime çenli peselendigini görkezdi. Ilkinji nusgalar membranany däl-de, sorbenti ölçedi.

Oksidlenme hromofory ýok edýär, ýöne reňkiň ýitmegi minerallaşma däldir. 10 bilen 30 mg/L aralygyndaky erginleriň Fenton oksidlenmesi pH 2 bilen 3 aralygynda bir sagatda boýagyň 98 göterimden gowragynyň aýrylmagyny üpjün etdi, emma kisloroda bolan himiki talap diňe takmynan 81 göterim peseldi. Ozonlamak pH 12-de 12 minutda görünýän reňkiň doly dargamagyny gazandy, COD bolsa takmynan 65 göterim azaldy. Şol iki sanyň arasyndaky tapawut Azure aralyk maddalarynyň we bölekleýin oksidlenme önümleriniň galýandygyny görkezýär. Reňksizlenme, dargama, COD-yň aýrylmagy we minerallaşma dört dürli görkeziji bolup, olar hiç haçan biri-biriniň ýerine ulanylmaly däldir.

Membranalar gözegçilik edilýän giriş erginlerinde boýagy ýokary derejede saklap bilýär; muňa 100 mg/L giriş ergininden takmynan 99.8 göterim aýyrmak gazanylan bir laboratoriýa nanofiltrasiýa mysaly hem girýär. Emma olar henizem degişli usulda işlenmeli konsentrat akymyny döredýär we işiň başlangyjynda bölekleýin adsorbsiýa bil baglap biler. Doly göwrümli desgada tassyklamak gözegçilik edilýän giriş ergini bilen alnan netijeden aýratyn tassyklamadyr.

Laboratoriýa we synag-pilot işleri üçin amaly netijeler anykdyr. Gowşak gök erginleri arassalaýyş desgasy biologik taýdan dargadar diýen çaklama bilen lagym ulgamyna dökmekden saklanyň; boýag galyndylaryny aýratyn saklaň we bellik goýuň. Olaryň lagyma sorbsiýalanmagy ähtimal, ýöne ýok edilmegi kepillendirilen däldir. Gaplar, aýratyn saklamak we zyýansyzlandyrmak boýunça amaly ädimler laboratoriýa galyndylary bilen işlemek boýunça gollanmada düşündirilýär. Hindistanyň dokma hapa suwlary üçin 150 PCU çägi ýaly akdyrylýan suwuň reňki baradaky düzgünler metilen gögüniň konsentrasiýasyny däl-de, görünýän reňki kadalaşdyrýar. Şonuň üçin garyşyk hapa suwlarda reňk birliklerini mg/L-e öwürmegiň ähli ýagdaýlara degişli usuly ýokdur.

Hakykaty görkezýän jem bir abzasa sygýar. Metilen gögi güýçli sorbsiýalanýar, goşmaça kömek bolmasa haýal fotolizlenýär, onuň standart biologik dargaýjylyk synagynyň netijesi tapylmady, ýitip gitmegiň ýerine Azure görnüşlerine ýa-da reňksiz gaýtarylan görnüşe öwrülýär, käbir suw organizmlerine 0.1 mg/L-den pes derejelerde zyýan ýetirýär, beýlekileri bolsa onlarça mg/L-e çydamlydyr. Az sanly ölçenen akdyndylarda ol bir sanly mg/L derejelerinde duş gelýär we sorbsiýa ýa-da oksidlenme arkaly aýrylandygy diňe ölçenýän görkeziji takyk kesgitlenende aýdylyp bilner. Galan zatlaryň hemmesi meýdan nusgasyna garaşýan, boýag goşulan kolbadyr.