化学品土壤中的固有生物降解性试验

化学品土壤中的固有生物降解性试验

国家标准 GB/T35518一2017 化学品土壤中的固有生物降解性试验 Chemicals一Inherentbiodegradabilityinsoiltest 2017-12-29发布 2018-07-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T35518一2017 次 目 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 受试物信息 试验原理 参比物质 试验方法概述 试验操作 质量保证与质量控制 10数据与报告 *
GB/35518一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准和经济合作与发展组织(OECD)化学品测试导则No.304A(1981年)《土壤中的固有生物降 解性英文版)的技术性内容相同 本标准由全国危险化学品管理标准化技术委员会(SAC/TC251)提出并归口 本标准起草单位;环境保护部固体废物与化学品管理技术中心、北京师范大学、环境保护部南京环 境科学研究所、上海市检测中心、沈阳化工研究院安评中心,浙江省农业科学院、浙江省化工研究院、广 东省微生物研究所 本标准主要起草人:刘纯新、竺建荣、于丽娜、刘济宁、陈晓倩、蔡磊明、汤保华、刘新洋、曾国驱、 陈杰
GB/35518一2017 化学品土壤中的固有生物降解性试验 范围 本标准规定了化学品土壤中的固有生物降解性试验的术语和定义、受试物信息、试验原理、参比物 质、试验方法概述、试验操作,质量保证与质量控制、数据与报告 本标准适用于测定'C同位素标记的化学品在土壤微生物作用下的矿化率 本标准适用于对土壤中微生物活性无明显抑制的挥发性或非挥发性、水溶性或非水溶性的化学品 包括放射性标记物或非标记物). 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T21796化学品活性污泥呼吸抑制试验 GB/T22228工业用化学品固体及液体的蒸气压在10-'Pa至10'Pa范围内的测定静态法 GB/T22229工业用化学品固体及液体的蒸气压在10-Pa至1Pa范围内的测定蒸气压平 衡法 GB/T27854化学品土壤微生物氮转化试验 GB/T27855化学品土壤微生物碳转化试验 GB/T27856化学品土壤中好氧厌氧转化试验 OECD化学品测试导则No.104蒸气压(VapourPressure) 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 土壤soil 矿物和有机质的混合物 有机质包括含有碳、氮量较高的大分子化合物,并包含有活的小型生物 大部分是微生物 注:土壤可以按以下两种状态处理 原状土,随时间的推移,形成不同特性的土壤层; b)扰动土,通常在耕地时或挖掘取样时发生扰动的土壤,本标准的试验中用到的即为扰动土 3.2 矿化过程mineralizatiom 有机物分子的彻底降解 注;在此过程中,标记的碳原子(c)被定量地氧化,并释放出相应数量的"co 受试物信息 4.1必备信息 受试物必备信息包括:
GB/T35518一2017 1C在所标记分子结构中的位置和标记的特征; a b)蒸气压(GB/T22228,GB/T22229和OECD104). 4.2其他信息 其他指导信息包括 c 受试物对微生物的抑制数据(GB/T21796) d 受试物对土壤微生物的毒性(GB/T27854和GB/T27855); 受试物在土壤中的厌氧降解数据(GB/T27856) e 试验原理 5 5.1基本试验 经用'C标记的受试物处理的少量土样,放人生物计量瓶中,然后培养 受试物降解释放的''cO 的量,经碱吸收后用液体闪烁计数仪测定 5.2供选试验 5.2.1挥发试验 若受试物的蒸气压高于0.0133Pa,则将一个聚氨基甲酸乙酯泡沫塞,放人生物计量瓶以吸收标记 的受试物可挥发成分和挥发性代谢物,用于液体闪烁计数 5.2.2残留试验 当受试物矿化率达到50%时,对供试土壤进行提取 受试物的可提取部分,及其留在土壤中的代 谢产物的可提取部分,可用液体闪烁计数仪测定 可通过灼烧土壤,然后测定释放的'CO来取得有关 结合残留物部分的矿化率数据 6 参比物质 参比物质主要用于校准某个新方法是否可行,比对不同方法的结果 试验方法概述 7.1仪器设备 试验中可能需要下列仪器设备 液体闪烁计数仪 a b) 用于燃烧放射性物质的氧化器; 超声水浴,500mL以上 c 生物计量瓶(见图1)包括;250m锥形瓶,熔接的50mL圆底管;25ml注射器;15号注射针 d 头(国际通用标准,内径1.36mm),长15cm;100AL注射器;25ml具塞量简 lmL吸管; e f 索氏抽提装置; 液闪瓶(管); 8 h) 聚氨基甲酸乙酯塞,其直径为30mm,长30mm,密度16kg/m;
GB/35518一2017 用于理化分析及生物检测的实验室常规设备和玻璃器具 烧喊石棉剂谜器 旋塞风 硅胶寨 15号注射针 生物 量瓶熔 接测管 的臂 生物计量瓶 侧管 的惟形瓶部分 受试土壤 5注射 针的尖顺 图1试验装置示意图 7.2化学试剂 试验中可能需要下列试剂 氢氧化钾、重铬酸钾、硫酸、盐酸、过氧化氢、焦磷酸钠(NaPO,),均为分析纯 a b 氯化钙(CaCI2H,O)、氯化钏(BaCl;2H,O)、氯化镁(MgCl,6H.O),均为分析纯; 丙酮,甲醇,正己炕、三乙醇胺,均为分析纯; c d)指示剂:祺甲酚绿、甲基红; 烧碱石棉剂; e f 闪烁液 7.3受试物溶液 将C标记的受试物溶解于水或丙酮中,使放射性达到370Bq/l1850q/lL 用未标记的受 试物使该溶液达到所要求的浓度(例如:5g/L,相当于每千克土中含受试物约10mg;或视受试物的 毒性而定. 7.4试验用土壤 7.4.1土壤的选择 7.4.1.1淋溶土 pH值在5.5~6.5之间;有机碳含量在1%1.5%之间;黏粒含量(颗粒直径<0.002mm)在10% 20%之间;土壤阳离子交换量在10emol/kg~15cmol/kg 7.4.1.2灰土 pH值在4.05.0之间;有机碳含量在1.5%3.5%之间;黏粒含量<10%;土壤阳离子交换量
GB/T35518一2017 <10cmol/kg 7.4.1.3新成土 pH值在6.6~8.0之间;有机碳含量在1%4%之间;黏粒含量在11%~25%之间;土壤阳离子 交换量>l0cmol/kg 7.4.1.4其他土 在特殊情况下,宜增加另两种土壤进行试验,其中的一种含有较高含量的粉粒(直径在0.002mm 0.063mm之间),另一种含有较高含量的黏粒(30%) 7.4.2土壤的准备 试验用土壤风干后在4C贮存,再次吸收水分使土壤含水量达到最大持水量的40%,在22C士 2C的黑暗条件下培养两周,准备用于试验 7.4.3土壤特性的测定方法 7.43.1测土壤plH的方法 将10g风干土样悬浮于25mL,浓度为0.01mol/几LCaCl溶液中 样品多次搅拌混匀,静置过夜， 用pH计或电位计测定 在测定前,应用样品预期测定值范围内的两种pH值标准溶液对仪器进行 校准 7.43.2测定土壤中有机碳含量的方法 称量1g风干土置于容器中,加人15ml.2mol/L.的K.Cr.O溶液与20ml浓HsO,分析纯,密 度1.84g/cm),在145C155C加热15" .冷却至室温用蒸溜水定容至150ml. 离心后取 min， 20mL 上清液,以蒸溜水为空白对照,用1cm比色皿,于590nm波长下,进行分光光度测定 应用不 加土壤的两份空白样品对照测定K.Cr.,O的自分解性 用式(1)计算土壤中有机碳含量 1000.VE.(E Cce E F (a 式中: 有机碳含量,% 总体积,单位为毫升(mL) Cr.O的换算系数(25.332) E E C的换算系数(3.0028); 590 nm及1cm光程条件下的消光值; 由Cr,O计算K,Cr,O的系数 Cr的浓度(19.356g/L); Cce 样品质量,单位为毫克(mg); Cr的消光系数,a是校准曲线上独立测得的5个值的平均值,每个值由E,除Cr,O的 Q1 量g)获得; Cr的消光系数,a是两个独立估算值的平均值,每个值是由E,分别除相应的K.Cr.O 的量(g)获得 7.4.3.3测定土壤粒径的方法 将10g风干土壤与100mLHO.(15%w/)混合15h,然后加热至CO完全挥发 悬浊液加人
GB/35518一2017 25mL的0.lmol/LNa,P,O溶液,静置过夜,然后加水定容至250mL,溶液经过0.2mm孔的筛网 粒径>0.2mm的部分将进一步筛分 在淘析柱里用水定容至1000ml,在水介质中通过均质的分隔， 较小粒径部分(粉粒部分)被分开 在不同沉淀时间,用移液器取容器中不同高度的溶液10ml;测定悬浮物质干重,粒径构成如表1 所示: 表1不同时间不同浸溃深度的粒径构成 浸溃深度/ /cm 粒直径/mm 20 15 10 <0.002 7h45min 3h52min 0.0063 lh33tmin49s 1h10nmin52s 46min55 23min27s <0.02 9min19s 6min59s 4min39s 2min20s 59 <0,063 7.4.3.4土壤阳离子交换量测定法 制作长15em、内径30mm的玻璃柱,在一端缩小呈漏斗状,此端用过滤棉塞住 在过滤棉上依次 均匀铺上1cm厚石英砂,10.0g风干的试验土,再铺约1cm厚石英砂,在这些层之上注人40mL混合 溶液[向50g/L的三乙醇胺水溶液(用盐酸调pH值至8.1)中加人42.6g/L的BaCl水溶液(将100g BaCl 2H.O溶于2L.水),混合而成] 1h后将溶液收集在250ml锥形瓶中 重复此操作 另外 将21.3g/L的BaC水溶液(将25gBaCl!2H.O溶于1L水)40mL注人柱内 静置过夜后,这部分溶液也收集起来,并用100mL水冲洗柱子 用盐酸滴定混合洗出液(以溴甲 ,Ca",K+.Na* 再用9.36g/儿的MgC 水溶液(每升水含20g 胎绿加甲基红作指示剂) 测定H 6H.o)200mL以同样方式淋亲柱子以测定Bi MgCl， 用火焰吸收分光光度法测定该阳离子 阳 离子交换量以100g土壤吸附的全部阳离子电荷总量表示 试验操作 8.1试验条件 整个试验期间,各生物计量瓶置于22C士2C的黑暗处培养 8.2基本试验 每个生物计量瓶的锥形瓶部分(见图1)置人50g土样(以干重计) 分别将100l有放射性的受 试物溶液分50滴均匀滴于每个瓶的整个受试土壤表面 然后,用切掉下部的巴斯德吸管(Pasteurpi- pette)仔细混合土样并将其留在瓶中 另外,将等体积的受试物溶液放人100mL容量瓶中,直接测定加人的放射活性 用表面涂聚四氟乙烯的硅胶塞封闭生物计量瓶,塞上插人一个烧碱石棉剂滤器 该滤器有塞子和 旋塞阀 侧管用聚四氟乙烯塞密封,塞上插着15cm长的15号注射针,针上端盖有硅胶塞,而且其尖端 部套有长度较短的硅胶管,硅胶管与侧管的基底部接触 按以下方式向侧管注射10ml碱溶液;用含0.1mol/几KOH溶液的经过校正的Luer栓式注射器 代替小塞;然后移去烧碱石棉剂滤器上的小塞,并且打开旋塞阀;通过注射针将碱溶液注人侧管;然后关 上旋塞阀,移去注射器;l5号注射针和烧碱石棉剂滤器上的小塞回到它们的初始位置,所产生的''cO
GB/T35518一2017 被碱液吸附 在试验开始后以递增的时间间隔,按给每个平行装置加样的程序相反的操作顺序,回收含'CO的 碱液以便进行液闪计数分析 此后,用5mL 碱液淋洗侧管 再次向侧管加人新鲜碱液前,用空的 25 5ml注射器分3次、每次吸25ml,共75ml空气吹过该系统.以便维持土壤的好氧条件 取1ml 碱液供液闪计数 试验持续期间,可选择第1d,2d、4d,8d,16d,32d测定,必要时第64d也应测定 该试验要求平 行测定 回收的'cCO放射性相对于时间作图 根据图中曲线可得出何时可终止试验 若cO测定 值相当于初始加人'C量的50%,则培养终止 如果64d未达到此值,应停止培养 8.3供选试验 8.3.1挥发量测算 如果受试物的蒸气压在20C时高于0.0133Pa,则宜在生物计量瓶的臂中加一个直径3enm的聚 氨基甲酸乙酯泡沫塞 此塞能吸收挥发性的受试物及挥发性的有机降解产物,但不吸收'cO 吸收 后的塞子用正已烧/甲醇(1/4)混合物索氏提取,取提取液进行液闪计数 8.3.2土壤中可提取与不可提取的残留物测定 如果受试物比较稳定(50%矿化时间超过10d),则宜进一步取得有关土壤可提取部分(包括受试物 和降解产物)的放射性以及土壤结合残留物的资料 为此目的,应在四个生物计量瓶以外,再准备两个生物计量瓶 在到达基本试验的50%(或X% 矿化点时,分别用100mL丙酮(5min超声处理)对这两个生物计量瓶中的土壤进行提取,然后用甲醉 按同样方式进行提取 取所有或几等分的混合提取液进行液闪计数 如果需要,还可用其他的提取部 分进行进一步的鉴别研究 取几个等分的风干土样经燃烧形成''co.,进行液闪计数以测定土壤的结合残留物 质量保证与质量控制 9.1复现性 如果在标准条件下操作,特别是对土壤进行预处理之后,本方法有较好的复现性 g.2灵敏度 每次用适量的'c标记的受试物(37kBq185kBq;约1Ci5Ci)进行试验,不需要灵敏度 评估 9.3专一性 本方法仅适用于C标记的受试物,有较好的专一性 10数据与报告 10.1结果处理 10.1.1基本试验 在第1天、第2天,第4天,第8天、第16天、第32天和第64天后,由碱溶液测得的'co的放射性
GB/35518一2017 水平值四个平行试验的平均值)表示为占最初舔加的受试物(放射性)的百分比,并用此值对时间绘制 曲线图 50%的放射性以''cO的形式被回收的时刻,就是“50%矿化”水平 如果到第64天还不能达 到50%矿化水平,那就取此时的数据并表示为“X%矿化” 10.1.2挥发试验 在50%或X%)矿化点时,挥发并被捕集的受试物和降解产物的放射性被提取出来进行测定,并 且被解释为是在50%(或X%)矿化点时挥发放射性的百分率 10.1.3残留物试验 “在50%或X%)矿化点,通过提取土壤得到受试物可提取的与不可提取残留物部分加上降解产 物的放射性水平 ” 10.2试验报告 试验报告应包括以下内容 受试物通用名,化学名.cAs号.分子式.结构式 a b)受试物的使用数量; 受试土壤的特性数据; c 试验日期等 d 10.3评价和结果说明 尽管此试验是利用经过扰动的土壤,在实验室的人工条件下进行的,但由于所用的是标准化的土 壤,测试数据可互相比较,并使实验者可以根据此性质,在一定程度内,对受试物进行相对的分类

化学品土壤中的固有生物降解性试验GB/T35518-2017

一、引言

化学品的广泛应用不可避免地会对环境造成一定程度的影响。其中，化学品在土壤中的存在和迁移是一种常见的污染现象。为了减轻这种污染的影响，需要对化学品在土壤中的固有生物降解性进行评估。GB/T35518-2017标准提供了一种可行的评估方式。

二、试验方法

GB/T35518-2017标准中规定，化学品在土壤中的固有生物降解性试验应该采用自然界中存在的微生物群落作为降解剂，并在模拟土壤环境下进行。试验具体步骤如下：

• 1.收集自然界中存在的微生物群落，并进行培养和筛选；
• 2.选择适当的土壤样品，并进行处理，以达到试验所需的条件；
• 3.将化学品加入土壤样品中，并控制其浓度；
• 4.将培养好的微生物群落添加到土壤样品中，并控制温度、湿度、通气等条件；
• 5.在一定时间内，收集土壤样品并分析其中的化学物质含量。

三、评价指标

GB/T35518-2017标准中规定，化学品在土壤中的固有生物降解性应该通过以下指标来进行评价：

• 1.化学品的降解速率：即化学品降解的速度，可以通过分析土壤中化学品含量的变化来计算；
• 2.降解效率：即化学品降解的程度，可以通过计算化学品降解前后含量的差值来计算。

四、结论

化学品在土壤中的固有生物降解性试验是一种有效的评估方式，可以为环境保护提供科学依据。GB/T35518-2017标准中规定了试验方法和评价指标，为化学品在土壤中的固有生物降解性的评估提供了可靠的参考。

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