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1.范圍

本標準規定了化學品土壤微生物氮轉化試驗的方法概述、儀器設備、試驗系統、試驗程序、質量保證與質量控制、數據與報告。

本標準適用于評估化學品單次暴露后對土壤微生物氮轉化活性的長期負面影響。

2.術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

2.1 氮轉化 nitrogen transformation

微生物通過氨化和硝化作用,將含氮有機物*終降解為無機終產物硝酸鹽的過程。

2.2 效應濃度 effective concentration,ECx

引起氮轉化的抑制百分率為x時土壤中受試物的濃度。

2.3 半數效應濃度 median effective concentration,EC50

引起氮轉化的抑制百分率為50%時土壤中受試物的濃度。

3.方法概述

過篩的土壤與植物碎片混合后用受試物處理或不加處理(對照組)。若受試物是農用化學品,則至少選用2個測試濃度,濃度設置可以參考受試物預計在田間施用的*高濃度。在培養0d、7d、14d和28d后,從處理組和對照組中取出一定量的土壤樣品,用合適的溶劑浸提并測定提取液中硝酸鹽的含量。比較處理組與對照組的硝酸鹽形成率計算處理組相對于對照組的百分比差異。所有試驗至少持續28d,如果第28天處理組和對照組的差異不小于25%則試驗可延至*長100d。若受試物是非農用化學品,則將一系列不同濃度的受試物加到土壤樣品中,并在第28天測定處理組和對照組中硝酸鹽的產生量。利用回歸模型對系列濃度的試驗結果進行分析,并計算ECx值(即EC50、EC25和/或EC10)。

4.儀器設備

4.1 試驗容器需用化學情性材料制成,且應具有與土壤培養方式相匹配的適宜的容積,即土壤樣品以大批量整體的形式或者以系列分裝獨立的形式培養(見6.1.2)。試驗過程中應盡量降低水分的損失并保持氣體的交換(例如:試驗容器可以覆蓋帶有小孔的聚乙烯箔)。如受試物具有揮發性,應采用密閉或氣密的試驗容器。試驗容器的大小以裝填的土壤樣品約占其1/4體積為宜。

4.2 需要下列標準的實驗室儀器:

——攪拌裝置(機械振動器或類似設備〕;

——離心(3000g)或過濾裝置(使用無硝酸鹽濾紙);

具有足夠靈敏度和重現性的硝酸鹽分析儀器。

5.試驗系統

5.1 土壤

5.1.1 土壤的選擇

使用單一土壤,推薦使用的土壤特征如下:

——砂含量:50%～75%;

——pH:5.5～7.5;

——有機碳含量:0.5%～1.5%;

——應測定微生物的生物量,其碳含量應不小于土壤總有機碳含量的1%。

在多數情況下,具有上述特征的土壤代表著*差的狀況,因其對受試物的吸附量*小,而*適合于微生物的生長。因此,通常不需要用其他土壤來進行試驗。但是,在某些情況下,例如預計受試物主要用于某些特殊的土壤(如酸性森林土壤),或受試物帶有靜電,則需使用另外一種土壤。

5.1.2 土壤樣品的采集與貯存

5.1.2.1 采集

應收集用于試驗的土壤采集點的詳細背景信息,包括:確切地點植被覆蓋、施用過農作物保護產品的日期、有機和無機肥料的施用情況、加入的生物材料或偶然混入的污染物。選用的土壤采集點應能長期使用,如永久的草場牧地種植一年生谷類作物(玉米除外的耕地,或者密植的綠肥田地。取樣地點在取樣前至少一年內未施用過農作物保護產品,至少在6個月內未施用過有機肥。除非為滿足農作物需要而施用無機肥料,但應在土壤施肥至少3個月后方能釆樣。應避免使用那些施用過具殺生作用肥料(如氰胺化鈣)的土壤。

應避免在長期干旱或水澇期間(超過30d)采樣,或在此期之后立即采樣。在耕地取樣的深度為0cm～20cm,在長期沒有耕作(至少一個生長季節)的草場牧地或其他類型的土壤中取樣時,*大深度可略超過20cm(例如25cm)。

運輸土壤樣品時應使用容器,并保持適宜的溫度以確保土壤的性質不發生顯著改變。

5.1.2.2 貯存

試驗*好使用從田間新采集的土壤。如無法避免在實驗室貯存,可置于4℃±2℃黑暗處,*長可保存3個月。土壤在貯存期間應保持有氧條件。如果采樣地區每年至少有3個月冰凍期,也可在-18℃～-22℃條件下貯存6個月。每次試驗前應測定土壤微生物的生物量,其生物量的碳含量應至少占土壤總有機碳含量的1%。

5.1.3 試驗土壤的處理與制備

5.1.3.1 預培養

如土壤經過貯存建議增加預培養過程,時間為2d～28d。預培養期間土壤的溫度與濕度應與試驗條件一致。

5.1.3.2 物理化學特性