REACH法规 第五卷译稿-20.doc

C.12. 生物降解改良 SCAS 试验1 .方法1.1 引言这种方法的目的是估算水溶性的，不易挥发的有机物质长时间暴露在相对高浓度的微生物中时的最终降解的潜能。在这期间每天加入固定的污水养料维持微生物的生存能力。（对周末要求，污水要在 4存储。另外,OECD的合成污水要使用确定的试验）在悬浮的固体上的物理化学吸附作用可能发生并且当解释实验结果时，这必须考虑(参见 3.2 )。因为长时间的液相(36小时),并且间歇性的增加养料,试验不模拟在污水处理装置中经历的条件。实验包含了各种试样，结果表明试验有高的生物降解潜能。试验提供的条件对选择或改造对实验物质有降解能力的微生物很有利。（这个过程也可以被用来生产习惯于新环境的菌种在另外的试验中使用。）用这个方法，测量溶解的有机碳的浓度可以用来判定试样最终的生物降解能力。这样可以在酸化和净化以后更好的测定而不用区分总碳和无机碳的差别 。特定的分析方法的同时使用可以对物质主要的降解做出评价(上一步化学结构的消失)。这种方法仅仅对那些在试验中浓缩使用了的有机体的试样适用：在水里是可溶的(至少20mg溶解的有机体碳/升),有可以忽略的蒸气压力,不抑制细菌的,在试验系统内不存在显著地吸附的,不随试验溶液起泡而损失。必须确定测定物质中有机碳的含量。测定物质中主要成分的相对比例的信息对解释获得的实验结果将是很有用的，特别是对于实验结果较差或处于边缘的情况。对微生物毒性的信息也许对解释实验结果较低和选择合适的浓度是有用的。1. 2定义和单位CT = 通气开始时，当时存在或加入澄清污水的测定有机碳的混合物的浓度 （毫克/升）；Ct = 通气结束时，在测定的澄清溶液中溶解的有机碳的浓度（毫克/升）；Cc = 通气结束时，在对照物的澄清溶液中溶解的有机碳的浓度（毫克/升）。生物的降解在这种方法中定义为消失的有机碳。生物的降解可表示为：1. 每天加入物质的总量的分解百分数Dda： 其中Dda=降解量/每天加入量。2.在每天的开始，存在的物质总量的分解百分数Dssd其中Dssd=降解量/每天开始时物质的量；下标i和(i+1)表示测量的日期。如果废水可溶性有机碳每天的种类都不同，方程式2（a）是值得选用的，而若废水可溶性有机碳每天的种类保持相对固定则可使用2（b）。1.3 参考物质一些情况时，如考察一种新物质，参照物质也许是有用的；然而这里没有推荐的参考物质。主要给出了几种化合物用环试验估价的数据（见附录1）,因此可以不时地进行方法校正，当使用别的方法时可以与之实验结果相类比。1.4 实验方法原理将从废水处理装置中得到的活性污泥装入一个半连续的活性污泥(SCAS)装置。将试样和民用污水加入，向这混合物中通气23小时。然后停止通气让污泥沉淀，移去澄清液体。保存在空气室中的污泥然后用进一步的等量试样和污水混合，重复以上循环。生物降解通过测定澄清液体中溶解有机碳的含量来确定。所得值可以与从只装有沉淀废水的对照试管中获取的液体计算值相比较。当使用特殊的分析方法时，根据生物降解的可测性改变母体分子的浓度（初级生物降解能力）。1.5 定量标准用这种基于移去溶解的有机碳的实验方法的再现性还未被确定。（当考虑初级生物降解时，从广泛被降解的物质中获得非常精确的数据）。这种方法的灵敏度很大程度上取决于空白的多样性，较低程度上决定于测量溶解的有机碳含量的精度和每次循环开始时液体中试样的含量。1.6 实验过程描述1.6.1 准备充分数目的干净通风装置，或者可以使用原装的1.5升SCAS的实验装置组装好每份试样和对照物的空气进口管（见图1）.向实验装置中提供压缩空气，通过棉花的过滤装置，应有丰富的有机碳，用水预先饱和装置以减少蒸发损失。一份混合的液体样本，每升含有1到4克悬浮固体，是从主要处理民用污水的装置中的活性污泥中获得的。每个通气装置中至少需要大约150毫升的混合液体。用蒸馏水配制试样的储备溶液，浓度一般需要400毫升每升，以有机碳的形式表示，这可以在每次通气循环开始当生物降解还没发生时提供浓度为20毫克每升的试样。只要对微生物的毒性在允许范围内可以用较高的浓度。测量储备液中有机碳的含量。1.6.2. 实验条件实验必须在20到25时进行。使用高浓度的好氧微生物（1到4克每升悬浮固体），36个小时的有效延迟时间。在每次通气循环开始后的8小时内，污水加料中的含碳物质被广泛的氧化。此后在余下的通气时间内污泥内部进行呼吸作用，在这段时间内试样是唯一有效的底物直到其也被完全代谢掉。与以民用污水做为介质的每天加入料紧密相关的这些特征，为适应性和高度的生物降解提供了非常适宜的条件。1.6.3. 实验操作主要从合适的民用活性污泥装置或实验设备中获得混合的液体样品并在实验使用之前使它保持好氧性。在每个通气装置和对照装置中加入150毫升混合液体（如果使用原装的SCAS实验设备，将给出的体积扩大10倍），开始通气。23小时之后，停止通气，让污泥沉淀45分钟。依次打开各容器的阀门，回收部分澄清溶液100毫升。加入100毫升使用前刚得到的沉淀民用污水样品到每个仍有污泥的通气装置。重新开始通气。在这一阶段不加入试样，每天只把民用污水加入装置直到可从沉淀中得到澄清液体。这通常要花费两个星期的时间，在这段时间内澄清液体中有机碳的含量在每次通气循环结束时接近固定值。在这段时间结束时，混合单个沉淀物，在每个装置中加入50毫升最终合成的污泥。在对照组中加入95毫升的沉淀污水和5毫升水，在实验组中加入95毫升沉淀污水加5毫升试样的储备液（400毫克每升）。再次开始通气并持续23小时。然后让污泥沉淀45分钟，倒出澄清液体，分析其中溶解的有机碳的含量。在实验中，每天重复以上“加入倒出”过程。在沉淀之前，有必要将容器壁清洗干净以免在液面以上有固体聚集。每个容器都要使用各自的刮壁器或刷子以免交叉污染。理论上，虽然较少的分析频率是允许的，但澄清溶液中溶解有机碳的含量要每天测量。在分析之前，液体要通过0.45mm的过滤薄膜或离心机进行过滤。只要能保证过滤薄膜在过滤过程中既不会释放碳又不会吸收物质就是合适的。当在离心机中时，样品的温度不能超过40。当试样表现出很少或没有生物降解能力时实验的长度是不能确定的，但根据经验，一般至少12周，但不要超过26周。2.数据和计算将试样和参照物装置中澄清液体里溶解有机碳的值对时间作图。随着生物降解的完成，试样中的水平将趋近参照物。一旦两者水平之差在连续的三次测量中保持衡定，象这样之后的测量已足够对数据进行统计，而试样的生物降解百分数也可计算出（或，参见1.2)3.实验结果报告3.1.实验结果报告实验结果报告应包含以下几点：污水种类的所有信息，装置的种类和与试样有关的实验实验结果，使用的参考物质和空白实验，温度，描述降解的曲线，计算的方式（参见1.2）活性污泥和污水取样的数据和地点，适应的状况，浓度，等等，对实验产物变化的科学解释，典型现象和数据。3.2.实验结果的解释由于这种方法测定的物质将不容易被生物降解，仅仅取决于生物降解的任何溶解的有机碳的减少将随时间逐渐变化，除非适应性出乎意料，表现为几星期后发生突然消失。然而，物化吸附有时将起重要的作用；这表现为在开始时加入溶解的有机碳的完全或部分的消失。随后发生的将取决于吸附的程度和废弃的废水中悬浮固体的浓度等因素。一般地，参照和实验澄清液体中溶解的有机碳的差异将从最初的较低值逐渐增加，并且这种差异将在剩余的实验过程中保持在一个新的值，除非适应性发生变化。如果要进一步得知生物降解（或部分生物降解）与吸附的差别，需要进一步实验。这可以有很多方法，但最方便的是用澄清液体或污泥，象菌种在基础设备的实验（最好是测定呼吸的实验）。试样在实验中给出高的无吸附的DOC消减应该被认为是潜在的生物降解。部分的，无吸附的消减表明化学物质至少是受到一些生物降解的。溶解的有机碳减少很少或不减少可能是由于试样对微生物的抑制作用，也可解释为污泥的溶解或损失，得到了浑浊的浮液。这样实验应该用较低浓度的试样重做。使用特殊的分析方法或使用标记的试样将大大提高灵敏度。如果使用的标记的化合物，回收到的将证实生物降解的发生。当实验结果给出的是初级生物降解时，要尽可能对化合物结构的变化导致相应试样母体的减少作出解释。必须由空白实验得出实验结果对这种分析方法的有效性进行验证。4.参考文献(1) OECD, Paris, 1981, Test Guideline 302 A, Decision of the Council