GB/T 35523-2017 化学品 地表水中好氧矿化 生物降解模拟试验

;

ICS13.30013.020.40

A80

中华人民共和国国家标准

/—

GBT355232017

化学品地表水中好氧矿化

生物降解模拟试验

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——

ChemicalsAerobicmineralisationinsurfacewater

Simulationbioderadationtest

g

2017-12-29发布2018-07-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT355232017

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………2

4受试物信息………………3

5试验原理…………………4

6参比物质…………………4

7试验方法概述……………4

8试验程序…………………6

9质量保证与质量控制……………………8

10数据与报告………………9

()………………………

附录A规范性附录半连续操作14

()14……………………

附录B规范性附录CO2的测定15

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()14……………………

附录C规范性附录C的相分配16

参考文献……………………17

Ⅰ

/—

GBT355232017

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

()()《

本标准和经济合作与发展组织OECD化学品测试导则No.3092004年地表水中的好氧矿化–

》()。

生物降解模拟试验英文版的技术内容相同

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Ⅲ

/—

GBT355232017

引言

,

本试验目的是测量低浓度受试物在自然水体中的好氧生物降解过程并用一种动力学速率表达形

。,

式来量化其结果这种模拟试验是在实验室中进行的批量化摇瓶试验用于确定有机物在自然界地表

[]

(、、)。/1,

水体中淡水盐水海水的好氧生物降解率这是基于ISODIS14592-1标准的试验并包含了

[]

/—、/—2-3。,,

GBT278532011GBT278562011根据需要也可用长时间半连续试验代替间歇分批试验

。,

以防止试验系统中微生物退化此模拟试验的首要目的是测定受试物在地表水中的矿化矿化作用构

。。

成生物降解动力学的基础此试验的第二个目的是确定初级生物降解过程及形成的主要转化产物鉴

,,,(,14半衰期超过

别转化产物种类如果可能宜定量测定其浓度这对矿化速率缓慢的物质例如残留C

)。,

60d的物质非常重要由于分析方法的局限性在主要转化产物鉴定和定量测定时可采用高浓度的

(,/)。

受试物例如大于100μgL

,

试验中的低浓度是为确保试验得到的生物降解动力学关系能准确反映自然环境中的情况而使受

(://)。

试物含量足够低如低于1μgL~100μgL与自然界水体中存在的可生物利用的有机物总量相

,。,,

比低含量的受试物只是作为次级基质被利用这样受试物可能以共代谢方式降解生物降解动力学

(“”)。(·-1·-1)

表现为零级反应无增长动力学一级生物降解动力学是指受试物的降解速率mLd与

g

()。,不随时间和受试物浓

基质浓度随时间降低呈线性关系对于真正的一级降解反应降解速率常数k

。,。

度的变化而变化即在试验进程中基本不变也不随试验中添加的受试物浓度的变化而变化准确

k

,:(/)·(/)。,

地说降解速率常数用浓度相对时间的变化表示k=1CCt尽管在给定的条件下通常希

dd

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,。,

望是一级动力学反应但是在很多情况下更符合其他的反应动力学关系比如当生物转化速率主要受

(),。,,

基质传递如扩散速率限制时会偏离一级降解动力学但是降解速率常数往往与浓度有关因而多

以准一级动力学来描述。

,(,)

试验之前确认受试物在高浓度下已有的生物降解信息例如从标准筛选试验中获得以及非生物

14

,,。

降解作用转化产物和相关理化性质等信息有助于进行试验设计和结果分析使用标记的受试物

C

14

。,

及试验结束时测定的相分配能得到最终生物降解信息如果用非标记受试物则只有在采用高浓

C

,。

度试验且所有转化产物都已知的情况下才能得到最终生物降解信息

Ⅳ

/—

GBT355232017

化学品地表水中好氧矿化

生物降解模拟试验

1范围

、、

本标准规定了化学品地表水中的好氧矿化生物降解模拟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程序质量保证与质量控制数据与报告

(

本标准适用于评价低浓度无挥发性或低挥发性的有机化学品包括放射性同位素标记物或非标记

)。

物在自然界水体中的好氧生物降解过程

本标准可用于模拟测定化学品在不含粗颗粒的地表水或者浑浊的地表水中的生物降解性。

2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

/化学品活性污泥呼吸抑制试验

GBT21796

/化学品快速生物降解性呼吸计量法试验

GBT21801

/国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页()

化学品快速生物降解性改进的试验

GBT21802MITIⅠ

/化学品快速生物降解性消减试验

GBT21803DOC

/化学品固有生物降解性赞恩惠伦斯试验

GBT21816-

/化学品固有生物降解性改进的半连续活性污泥试验

GBT21817

/化学品固有生物降解性改进的试验()

GBT21818MITIⅡ

/化学品快速生物降解性密闭瓶法试验

GBT21831

/化学品水溶解度试验

GBT21845

//

化学品批平衡法检测吸附解吸附试验

GBT21851

/()

化学品分配系数正辛醇水高效液相色谱法试验

GBT21852-

/()

化学品分配系数正辛醇水摇瓶法试验

GBT21853-

/化学品与有关的水解作用试验

GBT21855pH

/化学品快速生物降解性二氧化碳产生试验

GBT21856

/化学品快速生物降解性改进的筛选试验

GBT21857OECD

/用液体蒸气压力计测定液体的蒸气压力和温度关系及初始分解温度的方法

GBT22052

/工业用化学品固体及液体的蒸气压在-1至5范围内的测定静态法

GBT2222810Pa10Pa

/工业用化学品固体及液体的蒸气压在-3至范围内的测定蒸气压平

GBT2222910Pa1Pa

衡法

/化学品快速生物降解性通则

GBT27850

/化学品水沉积物系统中好氧厌氧转化试验

GBT27853-

/化学品土壤中好氧厌氧转化试验

GBT27856

化学品测试导则蒸气压()

OECDNo.104VaourPressure

p

化学品测试导则水中解离常数()

OECDNo.112DissociationConstantsinWater

1

/—

GBT355232017

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

初级生物降解rimarbioderadation

pyg

,()。

在微生物作用下受试物化学结构发生变化转化致使某化学特性丧失的过程

3.2

功能性生物降解functionalbioderadation

g

,()。

在微生物作用下受试物化学结构发生变化转化致使某特殊性能丧失

3.3

最终好氧生物降解ultimateaerobicbioderadation

g

,、(),

在好氧条件下微生物将有机物质彻底分解并转化为二氧化碳水和其他元素的无机盐矿化产

生新的生物质和微生物合成的有机产物。

3.4

矿化过程mineralisation

,、。

在好氧条件下微生物将化学物质和有机物彻底分解并转化为二氧化碳水和其他元素的无机盐

3.5

停滞期lahase

gp

,

从试验开始到降解微生物完成驯化所需的时间化学品或有机物质的生物降解程度达到可分析测

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(,,,)。

定的水平例如最大理论生物降解量的10%或更低依分析技术的精度而定

3.6

最大生物降解量maximumlevelofbioderadation

g

,,

化学品或有机物质在试验中生物降解可达到的最高程度以百分率计试验期间不再发生进一步的

生物降解。

3.7

初级基质rimarsubstrate

py

微生物生长和活动所需的各种天然碳源和能源物质的总和。

3.8

次级基质secondarsubstrate

y

。(),

基质中浓度极低的组分与供给碳源和能源的主要基质初级基质相比它们的降解只给微生物

提供极少量的碳元素和能量。

3.9

降解速率常数deradationrateconstant

g

-1

,()。,

用来描述降解过程速率的一级或准一级动力学速率常数用表示在间歇试验中是由

kdk

停滞期结束后降解曲线的初始部分估算测得。

3.10

半衰期half-life

t

0.5

,。

描述一级反应速率的术语是受试物浓度降低一半所用时间半衰期和降解速率常数的关系式为

/。

t=ln2k

0.5

2

/—

GBT355232017

3.11

50%衰减时间deradationhalftime

g

DT50

。,。

对生物降解试验结果进行量化的参数受试物质降解50%所用的时间包括停滞期

3.12

检出限;

limitofdetectionLOD

,,。

受试物的某个特定浓度值低于此浓度时不能从被分析物中识别出该物质

3.13

定量检出限;

limitofuantificationLO

qQ

定量限

,,。

受试物的某个特定浓度值低于此浓度时不能以可接受的精度测定该物质的浓度

3.14

溶解性有机碳;

dissolvedoraniccarbonDOC

g

-2

(·

在水样中无法通过确定的相分离法如以加速度40000ms离心15min或以孔径为0.2m~

μ

)。

0.45m的膜过滤而去除的有机碳

μ

3.15

1414

总有机放射性;

CtotaloranicCactivitTOA

gy

14

与有机碳相关的总的放射性。

C

3.16

1414

溶解性有机放射性;

CdissolvedoranicCactivitDOA

gy

14

与溶解性有机碳相关的总的放射性。

C

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3.17

1414

颗粒有机放射性;

CarticulateoranicCactivitPOA

pgy

14

与颗粒有机碳相关的总的放射性。

C

4受试物信息

4.1受试物基本信息包括:

)[。14

a化学结构及同位素标记位置适用于已用放射性同位素标记的受试物推荐使用C标记的

,,。,

方法应标记在分子结构中最稳定的部位见第章对于多苯环结构的物质宜在每一个苯

5

。,。/

环中标记一个或多个碳在易降解的侧链两端宜标记一个或多个碳受试物的化学纯度和

。,

或放射化学纯度应大于95%对于放射性同位素标记物来说其比活性至少保持在1.85×

6/(/),14];

10Bm50Cim或者更多这样有助于在低初始浓度条件下测定C

qgμg

[]

4

)水中溶解度(/);

bGBT21845

)有机溶剂中的溶解性;

c

[]

4

)离解常数(K);

dpa

[]

)蒸气压(/、/、/和)4和亨利常数;

eGBT22052GBT22228GBT22229OECDNo.104

[]

4

)(,/);

f水中和黑暗中的化学稳定性水解性GBT21855

s

)盐析常数(常数,(/)s·,和分别为受试物在淡水和海水中的

KSetschenowlSS'=KCSS'

ggm

溶解度,为盐摩尔浓度)。

Cm

“”:

4.2悬沙试验还需要以下信息

[]

4

)正辛醇水分配系数(/和/);

a-GBT21852GBT21853

[]

4

)吸附系数(,或,/)。

bKKKGBT21851

dfoc

3

/—

GBT355232017

4.3其他信息包括:

)();

a环境中的浓度已知或估测值

)对微生物的毒性数据(/);

bGBT21796

)快速生物降解性数据(/、/、/、/、/、

cGBT21801GBT21802GBT21803GBT21831GBT21856

/和/)/(/、/和

GBT21857GBT27850和或固有生物降解性数据GBT21816GBT21817

/);

GBT21818

)(/)、(/)

水沉积物系统中好氧厌氧转化数据GBT27853土壤中好氧厌氧转化数据GBT27856

d-

及转化特点。

5试验原理

,(),//(以干重

试验以间歇方式进行只用地表水培养受试物溶液浮水试验或者用含0.01gL~1gL

)()。/

计悬浮固体的地表水模拟含有悬浮固体和再悬浮沉积物的水体悬沙试验该范围内悬浮固体沉积

。,。

物的浓度值是大多地表水体中的典型值试验瓶应在黑暗的环境温度下好氧培养并搅拌测定受试

,,。

物降解动力学的试验中应按环境中预期的浓度范围至少设计相差倍倍的两个浓度受试物

5~10

/,,/

的最高浓度应不超过100L但是为确保生物降解符合一级动力学最高浓度宜低于10L或更

μgμg

。/,///。,14

低最低试验浓度不应高于10L宜使用1L~2或低于通常采用商品化标

μgμgμgL1μgLC

。,/,

记物质可对此低浓度进行准确的分析由于分析方法的局限性受试物浓度≤100L时可能达不

μg

()。,

到需要的分析精度见9.2假如需要定性或定量测定主要转化产物或低浓度下没有合适的定量分析

,(/,/)。

方法应提高受试物浓度大于100L有时甚至可大于1mL进行试验高浓度生物降解反应可

μgg

,。

能不符合一级反应动力学该测定结果不能用来估算生物降解的一级动力学常数和半衰期

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页14

,,

当采用具体成分定量分析方法时可在一定时间间隔跟踪测定残留或剩余受试物浓度来测定

C

1414

。,

生物降解作用采用标记分子中不太稳定的部分只能确保测得初级生物降解标记分子中最稳

CC

。,(

定的部分可确保测得总矿化反应但是最稳定部位并不一定包含相关的分子官能团可能与具体特性

,、)。,14,

有关如毒性生物蓄积等特性如果是这种情况可用标记受试物的官能团部分跟踪观察其特

C

性的变化。

6参比物质

(,),

应采用好氧条件下易降解的物质例如苯胺和苯甲酸钠作参比物检验试验用水中微生物的活

。。

性苯胺和苯甲酸钠的预期降解时间通常少于两周

7试验方法概述

7.1仪器设备及试剂

试验中可能需要下列仪器设备及试剂:

),;

试验容器采用容积为或的锥形瓶或圆柱型瓶用硅胶或橡胶塞密封或者用隔绝

a0.5L1.0L

();

CO2盖子例如异丁烯胶塞密封的血清瓶

)、、、、、;

b振荡器或磁力搅拌器离心机pH计浊度计烘箱或微波烘箱膜过滤器

)高压灭菌锅或玻