[go: up one dir, main page]

WO2007011251A1 - Procede de neutralisation de substances toxiques en produits non toxiques inoffensifs - Google Patents

Procede de neutralisation de substances toxiques en produits non toxiques inoffensifs Download PDF

Info

Publication number
WO2007011251A1
WO2007011251A1 PCT/RU2005/000384 RU2005000384W WO2007011251A1 WO 2007011251 A1 WO2007011251 A1 WO 2007011251A1 RU 2005000384 W RU2005000384 W RU 2005000384W WO 2007011251 A1 WO2007011251 A1 WO 2007011251A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
toxic
reagent
detoxification
amino acid
products
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2005/000384
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Viktor Stanislavovich Polyakov
Valery Vasilievich Ermilov
Sergey Ivanovich Malekin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zakrytoe Aktzionernoe Obschestvo 'elit Holding'
Original Assignee
Zakrytoe Aktzionernoe Obschestvo 'elit Holding'
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zakrytoe Aktzionernoe Obschestvo 'elit Holding' filed Critical Zakrytoe Aktzionernoe Obschestvo 'elit Holding'
Priority to PCT/RU2005/000384 priority Critical patent/WO2007011251A1/ru
Publication of WO2007011251A1 publication Critical patent/WO2007011251A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/70—Chemical treatment, e.g. pH adjustment or oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor

Definitions

  • the invention relates to a technology for processing toxic substances (OB).
  • the prior art method for processing pollutants the environment (US 6,039,882).
  • the method and composition are intended for the processing of substances that pollute the environment and are in the soil, in sediments, in aquifers, water.
  • the method and composition described in the patent can be used to treat containers containing contaminants.
  • the essence of the method is the reaction of a pollutant with a composition that includes a metal and a compound containing sulfur, resulting in environmentally acceptable chemically less active products.
  • the method is applicable for contaminants such as halogenated hydrocarbons, for pesticides, for chemical weapons and for dyes.
  • the composition in a preferred embodiment contains powdered iron and iron sulfide.
  • the addition of alcohol to the composition increases the efficiency of the processing reaction, especially for soil contaminants and sediments.
  • a method of processing a toxic substance by hydrolysis US
  • the method includes adding water to the chemical reagent (OB) so that the hydrolysis reaction of the chemical reagent with water occurs in the molar ratios indicated in the patent.
  • the method is carried out in the field in containers in which the processed substance (aminoalkylphosphonothiolates) is stored.
  • the method includes mixing the contents of the container after adding water.
  • the method includes reacting a chemical weapon with a nitrogen-containing base, such as anhydrous liquid ammonia, in which an active metal, for example, sodium, is dissolved.
  • a nitrogen-containing base such as anhydrous liquid ammonia, in which an active metal, for example, sodium, is dissolved.
  • Biodegradation of chemicals is a natural process that improves the environment.
  • scientists are also trying to obtain microorganisms and enzyme systems for direct biodegradation of OB.
  • microbial cells are still capable of destroying OBs only at the cost of their lives, which significantly increases the cost of biodegradation of OBs and makes them highly controversial from an environmental point of view.
  • the closest analogue to the invention is a method for processing a toxic substance (mustard gas) by alkaline hydrolysis followed by biodegradation of less toxic substances formed as a result of hydrolysis (US 6017750).
  • the method involves the processing of a mixture of 2,2'-dichlorodiethylcylphide and bis-2-2-chloroethylthioethyl ether (HT), the method comprising the following operations: combining HT with a hydrolyzing agent to form a mixture of thiodiglycol (TDG) and bis-2- ( 2-hydroxyethylthio) ethyl ester (s) (T-OH); - neutralizing the aforementioned mixture of TDG and T-OH to a pH that provides
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the possibility of further biodegradation of the mixture; biodegradation of the aforementioned neutralized TDG and T-OH mixtures to obtain neutralized biomass and wastewater.
  • the disadvantages of the closest analogue include obtaining at the 1st stage (alkaline hydrolysis) toxic toxic products of neutralization, which significantly complicates and increases the cost of all processes associated with their further storage, transportation, etc., as well as increases the cost of their subsequent biodegradation, since special installations for biodegradation and continuous renewal of microorganisms that die due to the high toxicity of alkaline hydrolysis products are required.
  • the technical result of the invention is the completeness of detoxification, during which the toxicity of the initial OB is reduced so that it becomes possible further biodegradation of detoxification products.
  • the technical result is achieved by the method of neutralizing poisonous substances and Vx hydrolyzate set forth in the claims, based on their interaction with an amino acid reagent (AKP).
  • Amino acid reagent must contain at least one of the natural ⁇ -amino acids, such as alanine, arginine, aspartic acid, asparagine, valine, histidine, glycine, glutamic acid, glutamine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, proline, series, tyrosine, threonine , tryptophan, phenylalanine, cysteine (see table 1). Amino acid reagent can also be obtained by alkaline hydrolysis of protein-containing industrial waste.
  • the natural ⁇ -amino acids such as alanine, arginine, aspartic acid, asparagine, valine, histidine, glycine, glutamic acid, glutamine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, proline, series, tyrosine, threonine , tryptophan, phenylalanine, cysteine (
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) in the traditional way using microorganisms, including from “activated sludge", until neutralized biomass is obtained.
  • the described method does not have the disadvantages of the above methods of detoxification of OB and has in comparison with them a number of the following advantages: - ensuring the destruction of OB or hydrolyzate Vx with subsequent bio-utilization of their decomposition products, that is, with the possibility of
  • the first stage as low-toxic waste, and the possibility of their biodegradation in ordinary enterprises of biochemical wastewater treatment.
  • Example 1 Detoxification of mustard gas under the action of an amino acid reagent.
  • a mustard sample (2,2'-dichlorodiethyl sulfide) was prepared according to the method
  • Mustard detoxification was carried out according to the following method. In a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, a solution of 80 mg of mustard gas in 10 ml of 0.1 M amino acid reagent was placed, which corresponds to their ratio of 1
  • Example 2 Detoxification and biodegradation of lewisite under the action of an amino acid reagent and microorganisms.
  • the detoxification of lewisite was carried out according to the following method.
  • a solution of 124 mg of lewisite and 12 ml of 0.1 M amino acid reagent (pH 7 - 12) was placed, the ratio of reagents was 1: 2, kept under stirring at room temperature for 0.5 hour,
  • reaction mass after detoxification of lewisite with 0.1 M solution of amino acid reagent was studied as a substrate for the activity of bacteria strottosossus thermorhulis and activated sludge. Both the initial solution and diluted to concentrations of 10 " ⁇ 10 " 3 were used. 10 ml of solution was placed in test tubes and 2 ml of bacterial cultures with a titer of 10 6 were added, then the tubes were incubated for one day at 37 ° ⁇ . day marked bacterial growth in all test tubes. Samples with the initial concentration of the reaction mass were transferred to the study of acute toxicity during intra-gastric administration in experiments on rats.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) intragastric administration in experiments on rats, a re-lethal dose of LD 50 , of detoxification products exceeds 5000 mg / cr. Morphological studies of internal organs, conducted 14 days after the introduction of detoxification products, showed a complete absence of any manifestations of toxic effects. Mutagenic and carcinogenic properties were not found in detoxification products (Ames test with metabolic activation - Salmonella / microsome, strains TA-98 and TA-100). Example 4. Detoxification of lewisite under the action of cysteine.
  • Example 6 Detoxification of soman by the action of an amino acid reagent.
  • Example 7 Detoxification of soman under the action of phenylalanine.
  • Example 8 Detoxification of soman by sodium glycinate. Zoman detoxification was carried out according to the following procedure. Into the flask
  • Example 9 Detoxification and biodegradation of the hydrolyzate of substance Vx under the action of an amino acid reagent and microorganisms.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) isobutyl-8-2-diethylaminoethyl-methylthiophosphonate in water at a ratio of 7: 100 (by volume) for 3 months at room temperature.
  • a study of acute toxicity during intragastric administration in experiments on rats showed that the lethal dose of LDs 0 , hydrolyzate of substance Vx, is 750 mg / kg.
  • the clinical picture of intoxication is curariform in depolarizing type.
  • the detoxification of the hydrolyzate of substance Vx was carried out as follows. A solution of 5. ml of a hydrolyzate of substance Vx, 10 ml of a 0.1 M amino acid reagent (pH 8 - 12) ratio and 35 ml of water was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a magnetic stirrer, stirred at room temperature for 0.5 hour. A study of acute toxicity during intra-gastric administration in experiments on rats showed that the re-lethal dose of LD 50 of the resulting reaction mass exceeds 5000 mg / kg.
  • Vx Hydrolyzate Vx (reg. Lethal dose LD 5O , 750 mg / kg) was studied as a possible substrate for the life of a number of microorganisms (strottosossus thermorhulis, basillus subtilis, escherisia coli, strossossus lactis). Tubes containing 10 ml of Vx hydrolyzate were seeded (2 ml of culture each) with all 4 strains.
  • the reaction mass obtained after detoxification of the hydrolyzate of substance Vx with an amino acid reagent was studied as a substrate for the activity of the bacteria strottosossus thermorhulis and activated sludge. Both the initial solution and dilution up to 10 "1 were used . 2 ml of bacteria cultures with a titer of 10 b were added to the tubes containing 10 ml of solutions; the tubes were incubated for 24 hours at 37 ° C. Bacteria grew in of all test samples, samples with the initial concentration of the reaction mass were transferred to the study of acute and chronic toxicity during intragastric administration in experiments on rats.
  • the table N ⁇ l shows the amino acid composition of the amino acid reagent (AKP) from the table shows that during alkaline hydrolysis of industrial white waste, 15 of the 20 natural ⁇ -amino acids are preserved, and this corresponds to the data presented in the monograph of ALinger Biochemistry. M. Mir: 1976.
  • Table N ° 2 shows the data of toxicometric measurements of the reaction mass obtained after the interaction of the OB with the amino acid reagent. From the data of the table it is seen that for all the studied OBs (mustard gas, lewisite, sarin, soman), these data for intragastric administration to rats is greater than 5000.0 mg / kg.
  • Table N ° 3 shows the toxic effects of the Vx hydrolyzate and reaction mass after its interaction with AKP. The table shows that the toxicity of the Vx hydrolyzate is ⁇ 750 mg / kg when administered intravenously to rats, a curariform clinical picture. Immediately after interaction
  • the minimum reaction time is determined by the time of neutralization of the toxicity of the ecotoxicant.
  • the increase in exposure time regardless of the temperature at which the reaction is carried out, does not affect the result - neutralization of toxicity.
  • the invention allows to neutralize toxic substances - mustard gas, lewisite, sarin, soman and Vx hydrolyzate under mild conditions using a cheap and affordable reagent - a composition containing a mixture of natural ⁇ -amino acids.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Способ обезвреживания отравляющих веществ в безопасные нетоксичные продукты.
Область техники Изобретение относится к технологии переработки отравляющих веществ (OB).
В январе 1993 года представители более чем 130 государств подписали окончательный акт Соглашения о химических вооружениях, в соответствии с которым запрещается производство, использование, продажа и хранение всех видов химического оружия и средств их доставки и предусматривается уничтожение существующих запасов химического оружия к 2005 году. В России в соответствии с международными обязательствами к 29 апреля 2003 года должен быть уничтожен 1 % российского химического оружия, что составляет 400 тонн отравляющего вещества.
Предшествующий уровень техники Во всем мире вплоть до семидесятых годов двадцатого века химическое оружие уничтожалось методами, которые сейчас запрещены: сжигание на открытом воздухе, испарение и разбавление в воздушном пространстве, затопление в морях и океанах, захоронение в земле. В семидесятые годы начали использовать обезвреживание отравляющих веществ (OB) с помощью химических реагентов и последующее сжигание продуктов обезвреживания.
Однако в связи с трудностями, возникшими при осуществлении этих процессов, руководство программой уничтожения химического вооружения в США в 90-х годах сконцентрировало всё внимание на прямом сжигании OB на специально оборудованных заводах. В то же время протесты общественности и усугубившиеся технические неполадки на объектах по сжиганию OB привели к необходимости искать
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) новые технологии обезвреживания OB.
Из уровня техники известен способ переработки веществ, загрязняющих; окружающую среду (US 6039882). Способ и композиция предназначены для переработки веществ, загрязняющих окружающую среду и находящихся в почве, в отложениях, в водоносных слоях почвы, воде. Кроме того, описанные в патенте способ и композиция могут использоваться для обработки контейнеров, в которых содержались загрязняющие вещества. Суть способа заключается в реакции загрязняющего вещества с композицией, которая включает металл и соединение, содержащее серу, в результате чего получают экологически приемлемые химически менее активные продукты. Способ применим для загрязнений типа галогенпроизводных углеводородов, для пестицидов, для химического оружия и для красителей. Композиция в предпочтительном варианте исполнения содержит раздробленное в порошок железо и сульфид железа. Добавка спирта к композиции увеличивает эффективность реакции переработки, особенно для загрязняющих веществ, находящихся в почве, и для отложений. Известен также способ переработки отравляющего вещества гидролизом (US
5678243). Способ включает добавление к химическому реагенту (OB) воды так, чтобы реакция гидролиза химического реагента с водой произошла в указанных в патенте молярных соотношениях. В предпочтительном воплощении способ осуществляют в полевых условиях в контейнерах, в которых хранится перерабатываемое вещество (аминоалкилфосфонотиолаты). Способ включает перемешивание содержимого контейнера после добавления воды.
Известен также способ переработки химического оружия щелочным гидролизом (WO 9718858). Способ включает реакцию химического оружия с азотсодержащим основанием, типа безводного жидкого аммиака, в котором растворен активный металл, например, натрий.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Недостатком способов, описанных в приведенных выше источниках информации, является их несоответствие современным требованиям к экологической безопасности уничтожения химического оружия (отравляющих веществ) и пестицидов.
Национальный научно-исследовательский комитет США рекомендовал для дальнейшей разработки и реализации альтернативную технологию обезвреживания OB щелочным гидролизом с последующей биодеградацией образующихся менее токсичных продуктов гидролиза.
Биодеградация химических веществ представляет собой естественный природный процесс, оздоровляющий окружающую среду. Ученые также пытаются получить микроорганизмы и ферментные системы для прямой биодеградации OB. Однако в силу высокой токсичности OB микробные клетки пока способны уничтожать OB только ценой своей жизни, что существенно удорожает процесс биодеградации OB и делает его весьма спорным с экологической точки зрения.
Отдельно выделенные ферментные системы слишком специфичны (то есть для каждого типа токсичного вещества нужен свой фермент), прихотливы и дороги для практического использования в прямом уничтожении OB.
Наиболее близким аналогом к изобретению является способ переработки отравляющего вещества (иприта) щелочным гидролизом с последующей биодеградацией образующихся в результате гидролиза менее токсичных веществ (US 6017750). Способ предусматривает переработку смеси 2,2'-диxлopoдиэтилcyльфидa и биc-2-2-xлopoэтилтиoэтилoвoгo эфира (HT), при этом способ включает в себя следующие операции: соединение HT с гидролизующим агентом для образования смеси тиодигликоля (TDG) и биc-2-(2-гидpoкcиэтилтиo) этилового эфира (- ов) (T-OH); - нейтрализацию упомянутых смеси TDG и T-OH до рН, обеспечивающего
3
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) возможность дальнейшей биодеградации указанной смеси; биодеrрадацию упомянутых нейтрализованных TDG и T-OH смесей до получения обезвреженной биомассы и сточных вод.
К недостаткам ближайшего аналога относится получение на 1-й стадии (щелочной гидролиз) в достаточной мере токсичных продуктов нейтрализации, что существенно усложняет и удорожает все процессы, связанные с дальнейшим их хранением, транспортировкой и т.п., а также удорожает их последующую биодеградацию, так как требуются специальные установки для биодеградации и постоянное возобновление микроорганизмов, гибнущих вследствие высокой токсичности продуктов щелочного гидролиза.
Раскрытие сущности изобретения
Техническим результатом предлагаемого изобретения является полнота детоксикации, в процессе которой токсичность исходного OB снижается настолько, что становится возможна дальнейшая биодеградация продуктов детоксикации. Технический результат достигается изложенным в формуле изобретения способом обезвреживания отравляющих веществ и гидролизата Vx, основанным на их взаимодействии с аминокислотным реагентом (АКР). Аминокислотный реагент должен содержать как минимум одну из природных α-аминокислот, таких как аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, аспарагин, валин, гистидин, глицин, глутаминовая кислота, глутамин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, пролин, серии, тирозин, треонин, триптофан, фенилаланин, циcтeин( см. табл 1). Аминокислотный реагент может быть также получен в результате щелочного гидролиза белоксодержащих промышленных отходов.
Полученные в результате взаимодействия аминокислотного реагента с OB или гидролизатом Vx малотоксичные продукты нейтрализацизуют до pH=7-8, обеспечивающего возможность их дальнейшей биодеградации. Биодеградацию проводят
4
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) традиционным способом с использованием микроорганизмов, в том числе, и из "активного ила", до получения обезвреженной биомассы.
Описанный способ не имеет недостатков указанных выше способов детоксикации OB и обладает по сравнению с ними рядом следующих преимуществ: - обеспечение уничтожения OB или гидролизата Vx с последующей биоутилизацией продуктов их разложения, то есть с возможностью использования
продукта, полученного в результате обработки микроорганизмами, непосредственно в качестве почвоулучшающих добавок для земель широкого назначения вплоть до
сельскохозяйственного;
- возможность применения разработанного способа для санации земель и
объектов, зараженных OB;
- использование высокоэффективного и доступного реагента для детоксикации
OB;
- существенно меньшая токсичность продуктов нейтрализации по сравнению с известными технологиями, в которых применяется щелочной гидролиз, продукты
нейтрализации OB аминокислотным реагентом могут утилизироваться
микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности, поэтому существенно
расширяется круг микроорганизмов, способных перерабатывать нейтрализованные по
предлагаемому способу OB; - возможность транспортировки продуктов нейтрализации, образующихся на
первой стадии, как малотоксичных отходов, и возможность био деградации их на обычных предприятиях биохимической очистки сточных вод.
Примеры осуществления изобретения
Пример 1. Детоксикация иприта под действием аминокислотного реагента.
Образец иприта (2,2'-диxлopдиэтил сульфида) был приготовлен по методу
5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Мейера из 2,2'-диoкcиэтилcyльфидa и концентрированной соляной кислоты, выделен двукратной перегонкой. Показатели: температура кипения 95-97710 мм рт. ст., d20 n =1,275, п 2°D = 1,528 соответствуют литературным данным.
Детоксикация иприта проводилась по следующей методике. В колбу Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 80 мг иприта в 10мл 0,1 M аминокислотного реагента, что соответствует их соотношению 1
:2, и выдерживали при перемешивании при температуре 4O0C в течение 1 часа. Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутрижелудочном введении в опытах на крысах, реrоr, Летальная доза LD50, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы TA-98 и TA-100).
Пример 2. Детоксикация и биодеградация люизита под действием аминокислотного реагента и микроорганизмов.
Образец а-люизита (2-xлopвйнилдиxлopapcинa) был приготовлен взаимодействием треххлористого мышьяка с ацетиленом в присутствии хлористого алюминия и выделен двукратной перегонкой. Показатели: температура кипения 75-79/ 12 мм рт. ст., d20n = 1,875, n 20 D = 1,06092 соответствуют литературным данным.
Детоксикация люизита проводилась по следующей методике. В колбу Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 124 мг люизита и 12мл 0.1M аминокислотного реагента (рН 7 - 12), соотношение реагентов 1 :2, выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа,
6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) довели рН раствора до 7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутри- желудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LD50, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.
Этот же раствор (реакционная масса после детоксикации люизита 0,1M раствором аминокислотного реагента) был исследован в качестве субстрата для жизнедеятельности бактерий strерtососсus tеrmорhуlis и активного ила. Были использованы как исходный раствор, так и разведенный до концентраций 10"' ÷ 10"3 , В пробирки помещали по 10 мл раствора и добавляли по 2 мл культур бактерий с титром 106, затем пробирки инкубировали в течение суток при 37° С. Через сутки отмечен рост бактерий во всех исследуемых пробирках. Образцы с исходной концентрацией реакционной массы были переданы на исследование острой токсичности при внутри желудочном введении в опытах на крысах. Установлено, что реr оr летальная доза LD50, растворов со штаммами strерtососсus tеrmорhуlis и активного ила превышает 5000 мг/кг. При изучении всех уровней доз не выявлены клинические проявления интоксикации. Морфологические исследования внутренних органов животных, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации и мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы TA-98 и TA-I 00). Пример 3. Детоксикация люизита под действием лизина.
В колбу Эрленмейера емкостью 30 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали 62 мг а-люизита, идентичного люизиту, применяемому в примере 1, и 15 мл
0,1M раствора лизината натрия (рН 8 - 12), соотношение реагентов 1 :3. Смесь выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа, рН раствора довели до 7,0 и передали на исследование острой токсичности, при
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) внутрижелудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LD50, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кr. Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/микросомы, штаммы TA-98 и TA-100). Пример 4. Детоксикация люизита под действием цистеина.
В колбу Эрленмейера емкостью 30 мл, снабженную магнитной мешалкой помещали 62 мг а-люизита, идентичного люизиту, при меняемому в примере 2, и 12мл 0, IM раствора натриевой соли цистеина (рН 8 - 12), что соответствует соотношению
1 :3. Смесь выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа, рН раствора доводили до 7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутри желудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LDs0, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг. Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы ТА -98 и TA-100). Пример 5. Детоксикация зарина под действием аминокислотного реагента.
Детоксикация зарина проводилась по следующей методике. В колбу Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 100 мг зарина в 14.3мл 0,1M аминокислотного реагента, (соотношение 1 :2) выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа. Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутрижелудочном
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LDsо, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микрόсомы, штаммы ТА -98 и TA-100).
Пример 6. Детоксикация зомана под действием аминокислотного реагента.
Детоксикация зомана проводилась по следующей методике. В колбу Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 100 мг зомана в 10.9мл 0,1M аминокислотного реагента, (соотношение 1 :2) выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа. Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внутрижелудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LD50 , продуктов детоксикации превышает 5000 мr/кг.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы TA-98 и TA-100).
Пример 7. Детоксикация зомана под действием фенилаланина.
Детоксикация зомана проводилась по следующей методике. В колбу
Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор
450мг зомана в 25мл 0,1M раствора натриевой соли фенилаланина, (соотношение 1 :1) выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внуrрижелудочном введении в опытах на крысах. LD50, перорально, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией — сальмонелла / микросомы, штаммы TA-98 и TA-100).
При мер 8. Детоксикация зомана под действием глицината натрия. Детоксикация зомана проводилась по следующей методике. В колбу
Эрленмейера емкостью 50 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 450мг зомана в 50мл 0,1M раствора глицината натрия, (соотношение 1:2) выдерживали при перемешивании при комнатной температуре в течение 0.5 часа. Раствор доводили до pH=7,0 и передали на исследование острой токсичности при внуrрижелудочном введении в опытах на крысах, реr оr Летальная доза LD50, продуктов детоксикации превышает 5000 мг/кг.
Морфологические исследования внутренних органов, проводимые через 14 дней после введения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией —
сальмонелла/микросомы, штаммы T A-98 и T A-100). Пример 9. Детоксикация и биодеградация гидролизата вещества Vx под действием аминокислотного реагента и микроорганизмов.
Образец гидролизата вещества Vx получен в результате гидролиза 0-
10
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) изoбyтил-8-2-диэтилaминoэтил-мeтилтиoфocфoнaтa водой в соотношении 7: 100 (по объему) в течение 3 месяцев, при комнатной температуре. Исследование острой токсичности при внутрижелудочном введении в опытах на крысах показало, что реr оr Летальная доза LDs0, гидролизата вещества Vx составляет 750 мг/кг. Клиническая картина интоксикации-курареподобная по деполяризующему типу.
Детоксикация гидролизата вещества Vx проводилась следующим образом. В колбу Эрленмейера емкостью 100 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещали раствор 5. мл гидролизата вещества Vx, 10 мл 0,1 M аминокислотного реагента (рН 8 - 12) соотношение и 35 мл воды, перемешивали при комнатной температуре в течение 0.5 часа. Исследование острой токсичности при внутри желудочном введении в опытах на крысах показало, что реr оr Летальная доза LD50, полученной реакционной массы превышает 5000 мг/кг.
Гидролизат Vx (реr оr Летальная доза LD5O, 750 мг/кг) был исследован как возможный субстрат для жизнедеятельности ряда микроорганизмов (strерtососсus tеrmорhуlis, bасillus subtilis, еsсhеriсhiа соli, strерtососсus lасtis). Пробирки, содержащие по 10 мл гидролизата Vx были засеяны (по 2 мл культуры в каждую) всеми 4 штаммами.
Через сутки инкубирования при 37° С все посевы погибли.
Реакционная масса, полученная после детоксикации гидролизата вещества Vx аминокислотным реагентом, исследовалась как субстрат для жизнедеятельности бактерий strерtососсus tеrmорhуlis и активного ила. Были использованы как исходный раствор, так и в разведении до 10"1. В пробирки, содержащие по 10 мл растворов, были добавлены по 2 мл культур бактерий с титром 10б, пробирки инкубировали в течение суток при 370C. Отмечен рост бактерий во всех исследуемых образцах. Образцы с исходной концентрацией реакционной массы были переданы на исследование острой и хронической токсичности при внутрижелудочном введении в опытах на крысах. и
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Установлено, что реr оr Летальная доза LDsо, образцов реакционной массы как со штаммом strерtососсus tеrmорhуlis, так и активного ила превышает 5000 мг/кг. Клиническая картина интоксикации отсутствует.
В опытах по определению хронической токсичности крысы получали ежедневно в течение 5 дней по 5000 мг/кг. Таким образом, реr оr Летальная доза LDs0, превышает 25000 мг/кг. Морфологические исследования внутренних органов животных, проводимые через 14 дней после выведения продуктов детоксикации, показали полное отсутствие каких-либо проявлений токсического действия. Не обнаружены у продуктов детоксикации мутагенные и канцерогенные свойства (тест Эймса с метаболической активацией - сальмонелла/ микросомы, штаммы T A-98 и T A-I 00).
Контрольное исследование токсичности аминокислотного реагента (pH=7,0) в хроническом опыте показало, что реr оr Летальная доза LD50, превышает 25000 мг/кг (5000 мг/кг, ежедневно в течение 5 дней).
В таблице N≥l приведен аминокислотный состав аминокислотного реагента (АКР) из данных таблицы видно, что при щелочном гидролизе промышленных бело ксо держащих отходов сохраняются 15 из 20 природных α-аминокислот и это соответствует данным, приведенным в монографии АЛенинджера Биохимия. M. «Mиp»: 1976. В таблице N°2 приведены данные токсикометрических измерений реакционных масс, полученных после взаимодействия OB с аминокислотным реагентом, Из данных таблицы видно, что для всех исследованных OB (иприт, люизит, зарин, зоман) эти данные при внутрижелудочном введении крысам составляют более 5000.0 мг/кг. В таблице N°3 приведены показатели токсического действия гидролизата Vx и реакционной массы после его взаимодействия с АКР. Из данных таблицы видно, что токсичность гидролизата Vx составляет ~ 750 мг/кг при внутри желудочном введении крысам, курареподобная клиническая картина. Непосредственно после взаимодействия
12
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) гидролизата Vx с АКР ЛДsо реакционной массы (крысы, внутрижелудочно, мг/кг) составляет более 5000.0 мr/кг, клиническая картина отсутствует. Данные прямой и промутагенной активности реакционных масс после детоксикации их аминокислотным реагентом приведены в таблице N°4. Из данных таблицы видно, что на фоне контрольного мутагена аминоантрацена реакционные массы, полученные в результате взаимодействия с АКР не проявляют заметной мутагенной активности. Приведенные в таблице N°5 показатели токсического действия реакционных масс после детоксикации гидролизата Vx с помощью АКР (1-ая стадия), подвергнутые затем биоутилизации микроорганизмами свидетельствуют, что токсичность этих реакционных масс выше 4- ого класса опасности. Хотя сущность изобретения подробно описана в нескольких примерах осуществления изобретения, следует пони^мать, что это сделано только для иллюстрации, и изобретение не ограничивается перечисленными примерами осуществления.
Указанные в формуле изобретения температурные режимы и время осуществления реакции взаимосвязаны. Конкретные режимы выбираются исходя из требуемой скорости реакции и производственных возможностей.
Минимальное время про- — -ведения реакции определяется временем нейтрализации токсичности экотоксиканта. Увеличение времени выдержки, независимо от температуры, при которой проводится реакция, не влияет на результат - нейтрализацию токсичности.
Таким образом, изобретение позволяет обезвреживать отравляющие вещества - иприт, люизит, зарин, зоман и rидролизат Vx в мягких условиях с помощью дешевого и доступного реагента - состава, содержащего смесь природных α-аминокислот.
13
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таблица Nsl
Аминокислотный реагент (АКР) R-CH-COOH
NH,
Figure imgf000015_0001
рК, для СООН-группы: 1,8 - 235 pK.для NH2 rрушш: 8,72 -10,7 рКаСНзСООН: 4,76
14
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таблица N° 2
Показатели токсического действия реакционных масс вещества после взаимодействия с АКР
Figure imgf000016_0001
Клиническая картина отсутствует
15
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таблица N°3
Показатели токсического действия гидролизата Vx газа и реакционной массы после его взаимодействия с АКР
Figure imgf000017_0001
ON о H
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0003
Таблица Ns 4
Данные прямой и промутагенной активности реакционных масс после детоксикации АКР
Figure imgf000018_0001
17
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Таблица Ns5
Показатели токсического действия реакционной массы после детоксикаций V газа в процессе биоутилизации микроорганизмами
Клиническая картина отсутствует
18
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

Формула изобретения
1. Способ обезвреживания отравляющих веществ, включающий следующие этапы: взаимодействие отравляющего вещества с детоксицирующим реагентом; нейтрализацию полученного продукта до pH=7-8, обеспечивающего возможность его дальнейшей биодеградации; биодеградацию до получения обезвреженной биомассы и сточных вод, отличающийся тем, что в качестве детоксицирующего реагента используют содержащий по меньшей мере одну природную α-аминокислоту состав, отравляющее вещество и детоксицирующий реагент берут в соотношении от 1:1 до 1:3, а взаимодействие осуществляют при перемешивании в интервале температур 20-400C в течение от 0,5 до 1 ч.
2. Способ по п.l, отличающийся тем, что в качестве отравляющих веществ используют иприт, люизит, зарин, зоман и гидролизат Vx.
3. Способ по п.п.l или 2, отличающийся тем, что в качестве природной α- аминокислоты используют одну из перечисленных аминокислот: аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, аспарагин, валин, гистидин, глицин, глутаминовая кислота, глутамин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, пролин, серии, тирозин, треонин, триптофан, фенилаланин, цистеин.
4. Способ по п.п. 1 или 3, отличающийся тем, что в качестве аминокислотного реагента используют продукт щелочного гидролиза белоксодержащих промышленных отходов.
19
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2005/000384 2005-07-20 2005-07-20 Procede de neutralisation de substances toxiques en produits non toxiques inoffensifs Ceased WO2007011251A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2005/000384 WO2007011251A1 (fr) 2005-07-20 2005-07-20 Procede de neutralisation de substances toxiques en produits non toxiques inoffensifs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2005/000384 WO2007011251A1 (fr) 2005-07-20 2005-07-20 Procede de neutralisation de substances toxiques en produits non toxiques inoffensifs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007011251A1 true WO2007011251A1 (fr) 2007-01-25

Family

ID=37669050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000384 Ceased WO2007011251A1 (fr) 2005-07-20 2005-07-20 Procede de neutralisation de substances toxiques en produits non toxiques inoffensifs

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2007011251A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107080916A (zh) * 2017-05-12 2017-08-22 贵州大学 用于煤矸石堆场污染释放原位控制的材料及方法
CN113087765A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 一种芥子气肽类加合物的制备新方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6017750A (en) * 1998-11-12 2000-01-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Hydrolysis and biodegradation of the chemical warfare vesicant agent HT
EP1059101A2 (en) * 1999-06-07 2000-12-13 Kurita Water Industries Ltd. Method for decomposing halogenated organic compound
WO2004039456A1 (fr) * 2002-11-01 2004-05-13 Veckis Industries Ltd. Procede de neutralisation d'agents toxiques, de pesticides et de leurs hydrolysats et reactif correspondant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6017750A (en) * 1998-11-12 2000-01-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Hydrolysis and biodegradation of the chemical warfare vesicant agent HT
EP1059101A2 (en) * 1999-06-07 2000-12-13 Kurita Water Industries Ltd. Method for decomposing halogenated organic compound
WO2004039456A1 (fr) * 2002-11-01 2004-05-13 Veckis Industries Ltd. Procede de neutralisation d'agents toxiques, de pesticides et de leurs hydrolysats et reactif correspondant

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107080916A (zh) * 2017-05-12 2017-08-22 贵州大学 用于煤矸石堆场污染释放原位控制的材料及方法
CN113087765A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 一种芥子气肽类加合物的制备新方法
CN113087765B (zh) * 2021-04-02 2022-10-11 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 一种芥子气肽类加合物的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Boyd et al. Risks associated with the use of chemicals in pond aquaculture
Ukaogo et al. Environmental pollution: causes, effects, and the remedies
Sharma et al. Reactivity of chlorine dioxide with amino acids, peptides, and proteins
Kumar et al. Microbial remediation of heavy metals
Roels et al. Biological formation of volatile phosphorus compounds
Samaras et al. Investigation of sewage sludge stabilization potential by the addition of fly ash and lime
US5998691A (en) Method and apparatus to destroy chemical warfare agents
Auger et al. Metabolic reengineering invoked by microbial systems to decontaminate aluminum: implications for bioremediation technologies
Kusnin et al. Toxicity, pollution and biodegradation of acrylamide –a mini review
Li et al. Widespread bacterial responses and their mechanism of bacterial metallogenic detoxification under high concentrations of heavy metals
CN102939013A (zh) 控制例如下水道和废水处理系统中的细菌活性
Vijay et al. Microbial siderophores as molecular shuttles for metal cations: sources, sinks and application perspectives
Liu et al. Variant-specific adsorption, desorption, and dissipation of microcystin toxins in surface soil
Bayman et al. Fungal interactions with the explosive RDX (hexahydro-1, 3, 5-trinitro-1, 3, 5-triazine)
WO2007011251A1 (fr) Procede de neutralisation de substances toxiques en produits non toxiques inoffensifs
US6017750A (en) Hydrolysis and biodegradation of the chemical warfare vesicant agent HT
JPS6128494A (ja) 水質改善剤
AU2004207481A1 (en) A method for neutralization of toxin agents, pesticides and their hydrolysates, and a reagent for it
RU2273625C2 (ru) Способ утилизации твердых бытовых отходов
WO2004039456A1 (fr) Procede de neutralisation d'agents toxiques, de pesticides et de leurs hydrolysats et reactif correspondant
KR100336007B1 (ko) 올리고펩타이드염 및/또는 아미노산염 혼합물을 이용한 살균제의 제조방법
HK1088262A (en) A method for neutralization of toxin agents, pesticides and their hydrolysates, and a reagent for it
Mal’Tseva et al. Role of modified humic acids from peat in the detoxification of tebuconazole
Sharma et al. Oxidation of amino acids, peptides, and proteins by chlorine dioxide. Implications for water treatment
Khangarot et al. Protective action of 24 amino acids on the toxicity of copper to a freshwater tubificid worm Tubifex tubifex Muller

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 06-06-2008 )

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05851078

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1