GB T 21816-2008 化学品.固有生物降解性 赞恩一惠伦斯试验.pdf

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1、ICS 13300；1302040A 80 囝亘中华人民共和国国家标准GBT 218162008化学品 固有生物降解性赞恩一惠伦斯试验Chemicals-Inherent biodegradability-ZahnWellens test20080512发布 2008090 1实施丰瞀鹊鬻瓣警糌紫星发布中国国家标准化管理委员会促19前 言GBT 218162008本标准等同采用经济合作与发展组织(OECD)化学品测试导则No302B(1992年)赞恩一惠伦斯试验(英文版)。本标准做了下列编辑性修改：将计量单位改为我国法定计量单位。本标准的附录A为资料性附录。本标准由全国危险化学品管理标准化技术

2、委员会(SACTC 251)提出并归口。本标准负责起草单位：环境保护部化学品登记中心。本标准参加起草单位：环境保护部南京环境科学研究所、沈阳化工研究院安全评价中心、上海市检测中心。本标准主要起草人：刘纯新、卢玲、聂晶磊、刘济宁、石利利、侯松嵋、赵华清。化学品 固有生物降解性赞恩一惠伦斯试验GBT 2181620081范围本标准规定了化学品固有生物降解性赞恩一惠伦斯试验的方法概述、试验准备、试验程序、质量保证与质量控制、数据与报告。本标准适用于测定可溶于水的(水中质量浓度不低于SOmgL，以DOC计)、非挥发的、无强吸附性的、不因溶液发泡而损失的、对试验浓度下对微生物无抑制作用的化学品的固有生物

3、降解性。2术语和定义下列术语和定义适用于本标准。21固有生物降解性inherent biodegradability最佳试验条件下，受试物长时间与接种物接触表现出的生物降解潜力。22初级生物降解primary biodegcadation受试物在生物作用下化学结构发生变化致使特性丧失的过程。23总有机碳total organic carbon；TOC试验介质(包括溶液和悬浮液)中有机碳的总量。24溶解性有机碳dissolved organic carbon；DOC溶液中有机碳的含量，通常指通过045 pm滤膜过滤后液体中的有机碳含量，或经4 000 rmin转速离心15 min后上清液中的有机

4、碳含量。25化学需氧量chemical oxygen demand；COD在强酸并加热条件下，一定量的重铬酸盐氧化水样中还原性物质所消耗氧化剂的量，可表示为每毫克受试物消耗的氧气毫克数(mgmg)。3受试物信息a)有机碳含量；b)水中溶解度；c)蒸气压；d)发泡性；e)微生物毒性；f)吸附性；g)结构式。1GBT 2181620084方法概述41原理含有受试物的试验培养基加入一定量的接种物，于2025在散射光或黑暗中对试验溶液搅拌、曝气培养28 d。间隔一定时间采样，测定样品中DOC或COD含量，生物降解率用DOC或COD的去除率表示(经空白值校正后)。将受试物的生物降解率对相对应的时间点绘图

5、，即为生物降解曲线。若受试物发生生物化学反应，需采用化学方法分析受试物初级生物降解性。42参比物为了检测活性污泥的活性，每次试验都需要平行设置含已知生物降解性的物质作参比物。本标准推荐乙二醇、二甘醇、十二烷基磺酸盐或苯胺(新蒸馏得到的)作为参比物，若使用该参比物，这些物质在14 d内DOC或COD去除率应不低于70。5试验准备51设备a)玻璃圆柱形容器(1 L5 L)，每个都带有由惰性材料制成的搅拌器，要求搅棒在容器底部以上5 cm10 cm处旋转(也可以用带7 cm10 cm长搅棒的磁力搅拌器代替)，除搅拌器外，还须在容器底部以上1 cm处接一根内径为2 mm4 mrfl的玻璃管，用以导人空

6、气；b)一个供压缩空气通过的棉质滤网和一个盛有水的洗瓶，或者是一个传送无尘、无油和无有机杂质的空气通气泵；c)离心机(离心力高于1 000 g)；d)pH计、溶解氧测定仪和滤膜(孔径o2 pmo45_tra)；e)DOc测定仪或cOD测定仪。52接种物可以由正常运转的污水处理厂(出水中BOD低于25 mgL)采集新鲜活性污泥样品，用培养基或自来水冲洗两遍。1 000 g离心3 min5 min或静置将活性污泥进行分离。在特殊情况下，为了得到尽可能多样化的菌种，可将从不同来源(如其他污水处理厂、土壤浸出液、河水等)得到的样品进行混合，并按上述方法处理。污泥样品要在采样后6 h之内使用，否则需要将

7、其溶于培养基中曝气直至使用，用参比物来检验污泥的活性。53试验用水使用去除毒性物质(如Cu”)的高纯度去离子水或蒸馏水，为了降低空白值，水中所含有机碳应较低，每组系列试验使用一批水。54培养基541试验培养基贮备液用分析纯试剂制备下列贮备液：a)磷酸缓冲液：称取850 g磷酸二氢钾(KH。P04)、2175 g磷酸氢二钾(KzHPO。)、3340 g二水合磷酸氢二钠(Na：HPO。2H。0)和05 g氯化铵(NH；CI)，用水溶解，定容至l L，pH值为74。b)氯化钙溶液：称取2750 g无水氯化钙(CaCI。)或3640 g二水合氯化钙(CaCI。2H。O)，用水溶解，定容至l L。c)

8、硫酸镁溶液：称取2250 g七水合硫酸镁(MgS047Hz0)，用水溶解，定容至1 L。d)氯化铁溶液：称取025 g六水合氯化铁(FeCI。6HzO)，用水溶解，定容至1 L。加入005 mL浓盐酸或04 gL EDTA二钠盐缓冲溶液保存。上述贮备液中如果出现沉淀，则需重新配制。2GBT 218162008542试验培养基的制备取541中磷酸缓冲液10 mL与800 mL试验用水混合，再分别加入氯化钙溶液、硫酸镁溶液和氯化铁溶液各1 mL，定容至l L。6试验程序61组别设计通常，试验中需要设置下列组别：a) 含受试物和接种物的试验组；b)仅含接种物的接种物空白对照组；c)含参比物和接种物的

9、程序对照组。62试验操作试验开始前，应用适当的方法确定受试物在试验浓度下对活性污泥的抑制作用。如果发现有抑制作用，则应降低受试物浓度直至不会产生抑制效应的水平。向试验容器中加入500 mL培养基、适量的受试物和接种物，保证内含物含有DOC 50 mgL100 mgL或COD 100 mgLl 000 mgL和200 mgLl 000 mgL接种物(干重)，接种物和受试物(如DOC)的比率控制在25：14：1范围内，根据测试需要用试验培养基定容到1 L5 L。同时设置一个或两个仅含接种物和培养基的空白对照。同时，在每个试验中设置一个用参照物代替受试物的程序控制平行。如果需要获得非生物降解方面的数

10、据，则要准备灭过菌的、未接种的受试物溶液。将试验瓶放在2025C散射光或黑暗中，用纯净、潮湿的空气对悬浮液曝气、必要时进行搅拌以确保试验悬浮液中的污泥不沉淀，培养28 d。试验期间，确保试验溶液溶解氧浓度不低于1 mgL，按一定时间间隔检测pH值，必要时用NaOH或H：SO。调节pH值至6580。在试验开始后3 h05 h后采样确定活性污泥对受试物的吸附情况，在第1天到第27天期间，至少采样4次；若降解过程在第28天前达到稳定，则在试验结束的最后两天取样，否则在第27天和第28天采样。取样体积取决于所使用碳分析仪的类型，为了描绘稳定期或是否存在驯化过程，必须额外增加采样次数。63驯化如果达到驯

11、化状态(见附录A图A2)，则需以较短的时间间隔(如每天)进行DOC或COD分析。如果在试验的最后一些天达到驯化状态，则需延长试验时间。如需更多地了解已驯化污泥的行为，可将该污泥重新暴露于受试物中，即停止搅拌和曝气，使活性污泥沉淀，舍弃上清液，注入试验培养基至原来的体积，搅拌15 rain，然后再重复一次上述操作。也可以用离心代替沉淀来分离活性污泥。用经过上述处理的污泥重新进行试验，如果已处理污泥的量达不到02 gL1 gL(干重)的要求，可向其中加入新鲜污泥。64分析方法对采集的污泥悬浮液样品(包括试验组，空白对照组和程序控制组)进行过滤，舍弃前5 mL滤液。过滤时应使用认真清洗过的滤纸或滤膜

12、，同时必须确保所用滤纸或滤膜既不释放也不吸附有机化合物。如果不能确定，则应将滤膜用约60*(2的去离子水或蒸馏水冲洗3次，去除可溶性有机物，净化的滤膜可置于水中保存。通过离心或其他合适的分离技术对难过滤的污泥进行分离。用适当的方法对过滤或分离后的样品进行DOC或COD测定，重复2次。初级生物降解性需采用特异方法(如紫外光谱法)分析受试物。若样品不能在采样当天进行分析，样品可在24C下保存48 h或在一18可保存较长时间，但建议不要长时间保存。7质量保证与质量控制71 14 d内参比物的去除率达到70或者试验悬浮中DOC或COD在每天、每周逐步地去除(这表明生物降解的发生)，即说明试验是有效的。

13、3GBT 21816200872 DOC测定范围通常为05 mgLl mgL(以C计)、COD测定一般为15 ragL(以0z计)。8数据与报告81数据处理由式(1)计算f时刻的生物降解率D。一f1一旦二堕1100、 cACBA式中：D。时刻t的生物降解率，以表示；CA3 h士05 h培养期后，试验悬浮液中DOC或COD值，单位为毫克每升(ragL)；Ot时刻t试验悬浮液中DOC或COD平均值，单位为毫克每升(ragL)；cBA3 h05 h培养期后，空白对照中DOC或COD平均值，单位为毫克每升(mgL)；CB时刻t空白对照中DOC或COD平均值，单位为毫克每升(ragL)。参比物生物降解率

14、的计算方法同上。绘出生物降解过程曲线图(如附录A)，在数据表中记录所有结果。在某些情况下，试验开始后的3 h内发生完全或很明显的降解，空白对照和试验溶液的差别意外地小，这表明物理化学吸附在起一定的作用。在这种情况下，可以将开始后3 h的值、从加入受试物的量计算得到的初始值及接种物加入前的测定值进行比较，以获得额外的信息。如果要知道生物降解(或部分降解)和吸附之间的准确区别，需做进一步的试验，较为适宜的是用悬浮的已驯化的污泥做接种物进行呼吸快速生物降解试验。受试物的降解率很低甚至为零时，可能是由于受试物对微生物存在抑制作用，此时应通过试验浓度下的微生物毒性试验来排除这种可能性。82结果报告试验报

15、告应包括以下内容：a)受试物物质的物理属性，以及相关的物理化学特性；受试物鉴别数据。b)接种物来源；浓度；驯化情况。c)试验条件分析方法；程序控制和控制所用的化合物；程序改变的原因及解释说明。d)结果生物降解曲线；毒性评价；静态试验某天后的固有生物降解性(在28 d试验结束时或不满28 d已经达到完全降解时的生物降解程度)；活性污泥吸附情况(试验开始3 h第一次采样时测定的DOC或COD结果与根据受试物加入量计算得到DOC或COD之间的显著差异)；从生物降解曲线上确定的驯化期(d)、降解期(d)和某天后达到的降解终点。e)结果讨论。附录A(资料性附录)生物降解示例生物降解和污泥驯化示例分别见图

16、A1和图A2。100x80静蓥604020活性污泥吸附作用GBT 218162008时间d图A1生物降解曲线示例0：3 h 5驯化期降解期图A2污泥驯化示例15 时间d鬟瓣鬟垃GBT 218162008参考文献1Zahn Rand Welens H(1974)Ein einfaches Verfahren zur Prufung der biologischen Abbaubarkeit yon Produkten and AbwasserinhahsstoffenChemiker Zeitung 98，228232E2Schcfcr Wand WMchli O(1980)Priifung d

17、er biologischen Eliminierbarkeit organisch-chemischer Abwasser-InhaltstoffenZWasser-and Abwasserforschung 13，205209E3Reynolds，Let al(1987)Evaluation of the toxicity of substances tO be assessed for biodegradabilityChemosphere 16，2259E4DIN 38409，Tell 3：1983 Bestimmung des gelbsten organischen Kohlenstoffgeh8ltes(DOC)6567dgeISO 6060：1986 Water QualityDetermination of Chemical Oxygen DemandOECD(1984)Test Guideline 209，ParisISO 8192：1986 Water Quality-Test for inhibition of oxygen consumption by activated