化學品快速生物降解性改進的OECD篩選試驗GB/T21857-2008

1范圍

本標準規定了化學品快速生物降解性改進的OECD篩選試驗的方法概述、試驗準備、試驗程序、質量保證與質量控制、數據與報告。

本標準適用于測試非揮發、水中溶解度不低于100 mg/L的化學品的快速生物降解性。

2術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

2.1快速生物降解性ready biodegradability受試物在限定時間內與接種物接觸表現出的生物降解能力。

2.2初級生物降解 primary biodegradation受試物在生物作用下化學結構發生變化致使特性喪失的過程。

2.3溶解性有機碳dissolved organic carbon，DOC溶液中有機碳的含量，常指通過0.45 um濾膜過濾后液體中的有機碳含量，或經4000 r/min轉速離心15 min后上清液中的有機碳含量。

2.4停滯期lag phase試驗開始到降解率達到10%的時期，

2.5十天觀察期 10-d window生物降解率達到10%之后的10 d試驗時間

2.6降解期degradation phase停滯期結束到降解率達到*大降解率的90%的時期

3受試物信息

a)分子式和結構式;b)水中溶解度;c)蒸氣壓;d)碳含量;e)純度;D)主要成分組成比例;g)吸附性;h)微生物毒性。

4方法簡介

4.1原理

GB/T 21857-2008在一定體積的無機培養基中加人已知濃度的受試物(10 mg/L~40 mg/L，以DOC計)，作為**有機碳源，每升培養基接種0.5 mL污水處理廠二級出水的濾液。在溫度為22℃±2℃、黑暗或散射光的條件下進行曝氣。在28d內，定期測定DOC以確定降解率。生物降解率用DOC去除濃度(用接種物的空白對照試驗校正)計算，以初始濃度的百分比表達。可以通過特定化學分析測定試驗開始和結束時受試物的濃度，確定受試物的初級生物降解性。

4.2 參比物

本標準推薦苯胺(新蒸餾)、醋酸鈉或苯甲酸鈉作為參比物。若使用其他參比物，試驗報告中應加以說明。

5試驗準備

5.1設備

a)錐形瓶，250 mL~2 L;b)震蕩器;c)配有合適濾膜的過濾器;

)DOC測定儀;e)溶解氧測定儀;

)離心機

5.2 接種物

5.2.1 接種物的選擇

接種物可以采自主要處理生活污水的污水處理廠或中試規模的污水處理裝置的二級出水。

5.2.2 接種物的準備

從主要處理生活污水的污水處理廠或中試規模的污水處理裝置的曝氣池采集二級出水，在運輸過程中保持有氧狀態。沉淀1h或用粗濾紙過濾，保持上清液或濾出液在有氧狀態直到使用。

2.3 接種物的預處理

如有需要，在試驗溫度下，將接種物預處理到符合試驗條件，但不是對接種物進行預馴化。預處理包括在試驗溫度下對(在試驗培養基中的)活性污泥或對二級出水曝氣培養5d ~7d.

5.3 試驗用水

使用去除毒性物質(如Cu2+)的高純度去離子水或蒸餾水，并且有機碳含量不得高于受試物濃度的10%，對于每組系列試驗使用同一批水。

5.4培養基

5.4.1 試驗培養基貯備液用分析純試劑制備下列貯備液：a)磷酸緩沖液：稱取8.50 g磷酸二氫鉀(KH2 PO.)、21.75 g磷酸氫二鉀(K2 HPO4)、33.40 g二水合磷酸氫二鈉(Na2HPO4.2H20)和0.5 g氯化銨(NH，CD)，用水溶解，定容至1 L，pH值為7.4

b)氯化鈣溶液：稱取27，50 g無水氯化鈣(CaCla)或36.40 g二水合氯化鈣(CaCl2-2H20)，用水溶解，定容至1L.

c)硫酸鎂溶液：稱取22.50g七水合硫酸鎂(MgSO4.7H20)，用水溶解，定容至1L.

d)氯化鐵溶液：稱取0.25 g六水合氯化鐵(FeCls.6H20)，用水溶解，定容至1L.上述貯備液加入0.05 mL濃鹽酸或0.4 g/L EDTA二鈉鹽緩沖溶液保存。如果貯備液中出現沉淀，則需重新配制。

e)微量元素溶液：稱取39.9 mg四水合硫酸錳(MnSO4.4H20)，57.2 mg硼酸(H，BO3)，

42.8 mg七水合硫酸鋅(ZnSO4.7H20).34.7 mg鉬酸銨((NH4)6Mo，024)，、100.0 mg鐵-整

合物(FeCla.EDTA)用蒸餾水溶解，定容至1L.

D)維生素溶液：稱取15.0 mg酵母膏溶于100mL蒸餾水中，用0.2 4m孔徑濾膜過濾除菌，或現用現配制成新鮮的溶液

5.4.2 試驗培養基的制備

在800 mL蒸餾水中加入磷酸緩沖液10 mL，再分別加入氯化鈣溶液、硫酸鎂溶液、氯化鐵溶液、微量元素溶液、維生素溶液各1 mL，用蒸餾水定容至1L.

6試驗程序

6.1 組別設計

a)通常，試驗中需要設置下列組別：含受試物和接種物的試驗組(兩個錐形瓶平行);僅含接種物的接種物空白對照組(兩個錐形瓶平行);一含參比物和接種物的程序對照組。

b)必要時：含受試物和消毒劑的無菌對照組;含受試物、接種物和消毒劑的吸附對照組;

-含受試物、參比物和接種物的毒性對照組(見附錄A).

6.2 受試物貯備液

受試物或參比物的水中溶解度若超過1 g/L，則稱取1g~10 g，用去離子水溶解并定容至1L.否則，將受試物直接加入試驗培養基中，確保受試物溶液均質化，或按附錄B所述處理受試物.

5.3試驗操作

6.3.1 錐形瓶的準備

以2L錐形瓶裝1L懸浮液為例，錐形瓶中先裝入800 mL試驗培養基，再分別加入受試物或參比物的貯備液，使錐形瓶中DOC的質量濃度為10 mg/L-40 mg/L，調節pH值至7.4，按照每升試驗培養基使用0.5 mL接種物濾出液的比例將接種物接種進錐形瓶中，用試驗培養基定容至1L.

同樣用試驗培養基配制空白對照組，但只加接種物，不加受試物或參比物。

用試驗培養基接種一瓶同時含有受試物和參比物的程序對照組檢查受試物對接種物的抑制作用。用經滅菌的未接種的受試物溶液(無菌對照組)檢查受試物是否發生非生物降解。可采用濾膜

(0.2 m~0.45 um)過濾或加人適當的有毒物質來抑制微生物活性。

另外，可采用一個含有受試物、接種物和消毒劑的吸附對照組檢驗受試物在污泥、容器壁上的吸附性，評價受試物的吸附程度

混合之后，從每個錐形瓶取樣測定其初始DOC濃度(附錄C)，用鋁箔將錐形瓶口蓋住，并確保錐形瓶中試驗藥液和外界空氣能自由交換，將錐形瓶置入震蕩器中培養。

6.3.2取樣和DOC測定

整個試驗期間定期從每個錐形瓶中取樣測定DOC濃度(兩個平行)，必須連續測定試驗懸浮液和接種物空白平行試驗的DOC.每次測定DOC時，試驗懸浮液的取樣量以滿足試驗測定的*小量為宜。

在取樣之前應向錐形瓶中加入適量的水以補充蒸發掉的水分。取樣前將培養基充分混合并確保在取樣前粘附在容器壁上的物質再次溶解或懸浮。取出的樣品應立即用濾膜過濾或離心分離。取樣當天對過濾或分離的樣品進行測定。否則在2 ℃~4℃*多保持48h或在-18℃以下長期保存。

6.3.3取樣頻率

取樣頻率要保證取得足夠的樣品，從而可以評估十天觀察期內DOC的去除百分率。取樣的模式無法精確描述。如果在取樣的當天進行測定，可根據測定結果確定下次的取樣時間，如果將樣品保存后再測定，則每天取1次或每兩天取1次樣品，先測定*后的樣品(第28天的)，用逐步倒退法選擇測定。

其他樣品，這樣用相對較小的樣品數目可能獲得一個很好的生物降解曲線，如果*后的樣品(第28天的)沒有明顯降解，其他樣品無需再進行測定。

7質量保證與質量控制

a)在穩定期、試驗結束時或十天觀察期結束時，平行試驗間的降解率*大差別應低于20%.

b)試驗進行到14d時，參比物程序對照的降解率(以DOC計)不小于70%.

8 數據與報告

8.1 數據處理

8.1.1 測定數據記錄和處理

將試驗數據填寫在數據記錄表中(附錄D)

8.1.2 生物降解百分率計算

用DOC測定平均值計算每次取樣時兩個試驗組的降解率(D，)，見式(1);D.-[--CaX 1000

(1)式中：D，-t時刻的降解百分率，%;Co-含受試物和接種物的試驗組的初始DOC平均濃度，單位為毫克每升(mg/L);C-含受試物和接種物的試驗組：時刻的DOC平均濃度，單位為毫克每升(mg/L);Cio)-空白對照組的初始DOC平均濃度，單位為毫克每升(mg/L);Cb()--空白對照組：時刻的DOC平均濃度，單位為毫克每升(mg/L).

所有濃度值為試驗中測得。

用兩個試驗組的平均值，繪圖表示降解過程，如果試驗符合有效性標準，指出十天觀察期。計算和報告在穩定期、試驗結束和在十天觀察期結束時的DOC去除百分率。

t0n式中：D，-非生物降解百分率，%;Ccto)-無菌對照組的初始DOC濃度，單位為毫克每升(mg/L);Ct)-無菌對照組：時刻的DOC濃度，單位為毫克每升(mg/L).

8.1.3 初級生物降解百分率計算

當可獲得受試物的特定化學分析數據時，可按照式(3)計算初級生物降解百分率。

D，=S-Sx 100

...............................

式中：D，-時刻(試驗結束時通常為28 d)的初級生物降解百分率，%;S.-試驗結束時試驗組中受試物的殘留量，單位為毫克每升(mg/L);S--試驗結束時無菌對照組中受試物的殘留量，單位為毫克每升(mg/L).

8.2 結果報告

試驗報告應包括以下內容：a)受試物：一物理屬性，及基本理化性質;

b)試驗條件：接種物：狀態和取樣地點，濃度和預處理方式;

-污水中工業廢水的比例和狀況(若已知);試驗周期與溫度;如果受試物是非常難溶的物質，提供受試物溶液/懸浮液制備方法;程序改變的原因及解釋說明。

c)結果：將數據填入“數據記錄表";任何觀察到的抑制現象;任何觀察到的非生物降解;受試物質特定化學分析數據(如果有);受試物降解產物的分析數據(如果有);受試物及參比物的降解曲線，包括停滯期、降解期和十天觀察期和斜率;穩定期、試驗結束時和(或)十天觀察期結束時的降解百分率。