2022 化学品 活性污泥呼吸抑制试验

犌犅／犜２１７９６—２０２２

目次

前言…………………………Ⅰ

１范围………………………１

２规范性引用文件…………………………１

３术语和定义………………１

４受试物信息………………１

５试验原理…………………２

６参比物质／参比物…………………………２

７试验方法…………………２

８试验程序…………………５

９质量保证与质量控制……………………８

１０数据与报告………………８

附录Ａ（资料性）活性污泥呼吸抑制试验装置示例……………………１１

附录Ｂ（资料性）应用ＢＯＤ瓶的氧测量装置示例……………………１２

附录Ｃ（资料性）抑制曲线示例…………１３

参考文献……………………１４

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前言

本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《标准化工作导则第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件代替ＧＢ／Ｔ２１７９６—２００８《化学品活性污泥呼吸抑制试验》，与ＧＢ／Ｔ２１７９６—２００８相比，

除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

———更改了文件的适用范围（见第１章，２００８年版的第１章）；

———增加了“规范性引用文件”和“受试物信息”两章（见第２章、第４章）；

———更改了试验原理的内容（见第５章，２００８年版的４．１）；

———更改了参比物的内容（见第６章，２００８年版的４．２）；

———更改了试验方法和试验程序的内容（见第７章、第８章，２００８年版的第５章、第６章）；

———更改了质量保证与质量控制的部分内容（见第９章，２００８年版的第７章）；

———更改了数据与报告的内容（见第１０章，２００８年版的第８章）。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件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。

本文件起草单位：生态环境部固体废物与化学品管理技术中心、广东省微生物研究所、沈阳沈化院

测试技术有限公司、上海市检测中心、厦门丰力扬科技有限公司、生态环境部南京环境科学研究所、中国

检验检疫科学研究院、上海市环境科学研究院、陕西润正检测科技有限公司。

本文件主要起草人：刘纯新、韦洪莲、桑宇、曾国驱、窦从从、韩雪、陈晓倩、石利利、周丽丽、胡双庆、

许丽红、汤保华。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

———２００８年首次发布为ＧＢ／Ｔ２１７９６—２００８；

———本次为第一次修订。

Ⅰ

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化学品活性污泥呼吸抑制试验

１范围

本文件规定了化学品活性污泥呼吸抑制试验的受试物信息、试验原理、参比物质／参比物、试验方

法、试验程序、质量保证与质量控制、数据与报告。

本文件适用于评价易溶于水、难溶于水、易吸附和具有挥发性的化学物质对生物法污水处理厂活性

污泥中微生物的有机碳氧化过程、硝化作用的影响。

２规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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／Ｔ２１８４５化学品水溶解度试验

ＧＢ／Ｔ２１８５１化学品批平衡法检测吸附／解吸附试验

ＧＢ／Ｔ２１８５２化学品分配系数（正辛醇水）高效液相色谱法试验

ＧＢ／Ｔ２１８５３化学品分配系数（正辛醇水）摇瓶法试验

ＧＢ／Ｔ２１８５５化学品与ｐＨ有关的水解作用试验

ＧＢ／Ｔ２２０５２用液体蒸气压力计测定液体的蒸气压力温度关系和初始分解温度的方法

ＧＢ／Ｔ２２２２８工业用化学品固体及液体的蒸气压在１０－１Ｐａ至１０５Ｐａ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１０－３Ｐａ至１Ｐａ范围内的测定蒸气压平

衡法

ＯＥＣＤ化学品测试导则Ｎｏ．１０４蒸气压（ＶａｐｏｕｒＰｒｅｓｓｕｒｅ）

ＯＥＣＤ化学品测试导则Ｎｏ．３１６化学品在水中的光转化（ＰｈｏｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＣｈｅｍｉｃａｌｓｉｎ

Ｗａｔｅｒ）

３术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

３．１

呼吸速率狉犲狊狆犻狉犪狋犻狅狀狉犪狋犲

单位时间内活性污泥或污水中好氧微生物消耗的氧气量。

注：通常以每小时每升活性污泥悬浮液或污水消耗的氧气的量［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］，或每小时每克活性污泥（干重）消耗

的氧气的量［ｍｇ／（ｇ·ｈ）］表示。

３．２

无可观察效应浓度狀狅狅犫狊犲狉狏犲犱犲犳犳犲犮狋犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀；犖犗犈犆

未观察到效应的受试物浓度。

４受试物信息

４．１受试物所需信息包括：

１

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ａ）标识信息（通用名、化学名或ＩＵＰＡＣ名、ＣＡＳ号），化学纯度；

ｂ）水中溶解度（ＧＢ／Ｔ２１８４５）；

ｃ）蒸气压（ＧＢ／Ｔ２２０５２、ＧＢ／Ｔ２２２２８、ＧＢ／Ｔ２２２２９和ＯＥＣＤ化学品测试导则Ｎｏ．１０４）和亨利

常数；

ｄ）正辛醇水分配系数（ＧＢ／Ｔ２１８５２和ＧＢ／Ｔ２１８５３）；

ｅ）吸附系数（犓ｄ，犓ｆ或犓ｏｃ，ＧＢ／Ｔ２１８５１）；

ｆ）水中的化学稳定性（水解性，ＧＢ／Ｔ２１８５５）；

ｇ）水中的光稳定性（光解性，ＯＥＣＤ化学品测试导则Ｎｏ．３１６）；

ｈ）水中浓度的定量分析方法。

４．２测定４．１中参数的温度应在试验报告中予以说明。

５试验原理

受试物与活性污泥和模拟污水接触３ｈ后，在一个插入氧电极的密闭测氧容器中测定呼吸速率，进

而得出受试物对活性污泥呼吸抑制的ＥＣ狓（ＥＣ狓是指在给定的暴露期内与空白对照组相比，对狓％受试

生物产生效应的浓度。例如，ＥＣ５０是在暴露期结束时对暴露群体中５０％的个体在一个试验终点方面产

生影响的估算浓度）和／或无可观察效应浓度（ＮＯＥＣ）。在考虑真实的暴露场景时，宜采用较长的接触

时间。如果受试物迅速减少（例如通过水解等非生物降解，或者挥发），可采用较短的暴露周期，例如

３０ｍｉｎ。在暴露当天，应用适当的参比物检查每批活性污泥的敏感性。

通过测定犖烯丙基硫脲（ＡＴＵ，一种抑制硝化细菌将铵氧化成亚硝酸盐的专用抑制剂）存在和不

存在时的呼吸速率，将微生物氧化有机碳的氧吸收抑制与微生物氧化铵的氧吸收抑制区分出来。这种

情况下，分别在加入和不加抑制剂ＡＴＵ时，将含有受试物的试验组的耗氧速率与不含受试物的对照组

的平均耗氧速率相比，计算呼吸速率的抑制百分率。

可通过测定不含活性污泥时，仅含有受试物、模拟污水和水的非生物对照组混合液的耗氧速率，检

测非生物过程的耗氧作用。

６参比物质／参比物

应定期用适当的参比物进行试验，来检查试验方法和试验条件的可靠性，并在暴露当天检查用作微

生物接种物的每批活性污泥的敏感性。宜用３，５二氯苯酚（３，５ＤＣＰ，一种已知的呼吸抑制剂，用于很

多类型的抑制／毒性试验）作为参比物。五水合硫酸铜也可用作总呼吸抑制的参比物。犖甲苯胺可用

作硝化作用的专用参比抑制剂。

７试验方法

７．１仪器设备及试剂

７．１．１仪器设备

试验使用下列仪器设备：

ａ）试验容器———例如，１０００ｍＬ烧杯，盛装５００ｍＬ试验混合液（见图Ａ．１）。

ｂ）测定溶解氧浓度的容器和附件———匹配的氧电极；盛装试验混合液样品的无顶空密闭容器和

记录仪（见图Ａ．１）；也可使用在瓶颈处加一个套管适配件来密封氧电极的ＢＯＤ瓶（见图Ｂ．１）。

为避免插入氧电极时液体溢流损失，宜先在套管中插入漏斗或玻璃管，或者使用瓶口外展的容

２

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器。应使用磁力搅拌器或其他搅拌方法，例如自搅拌电极。

ｃ）磁力搅拌器和包裹惰性材料的搅拌子。

ｄ）曝气装置：用压缩空气曝气，应用适当的过滤器去除空气中的灰尘和油分，通过含水的洗瓶加

湿空气。容器内的混合液应用巴斯德（Ｐａｓｔｅｕｒ）吸管或其他不吸附受试物的曝气头曝气。当

加载烧瓶时，例如２０００ｍＬ容量，振荡器转速应在１５０ｒ／ｍｉｎ～２５０ｒ／ｍｉｎ，保证活性污泥需氧

量，同时避免受试物产生过多泡沫、挥发损失，或者曝气时难于被气流分散而被溅起。典型的

试验系统是一组连续曝气，按先后顺序设置（例如间隔１０ｍｉｎ～１５ｍｉｎ）的烧杯，然后按同样顺

序和时间间隔分析。也可使用经过验证的能同步曝气和测定混合液耗氧速率的仪器。

ｅ）ｐＨ计。

ｆ）离心机：用于离心处理活性污泥，加速度为１００００ｍ／ｓ２的台式离心机。

ｇ）实验室常用的其他设备和玻璃器皿。

７．１．２试剂

整个试验过程使用分析纯试剂。

７．２试验用水

除明确要求使用除氯自来水的步骤以外，应使用溶解性有机碳（ＤＯＣ）含量低于１ｍｇ／Ｌ的蒸馏水

或去离子水。

７．３试验准备

７．３．１模拟污水贮备液的配制

分别称取１６ｇ蛋白胨、１１ｇ牛肉膏、３ｇ尿素、０．７ｇ氯化钠（ＮａＣｌ）、０．４ｇ二水合氯化钙（ＣａＣｌ２·

２Ｈ２Ｏ）、０．２ｇ七水合硫酸镁（ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ）和２．８ｇ无水磷酸氢二钾（Ｋ２ＨＰＯ４），用蒸馏水或去离子

水溶解，定容到１Ｌ，作为模拟污水贮备液。

此贮备液ｐＨ值应在７．５±０．５之间。如果配好的模拟污水贮备液不立即使用，应于０℃～４℃、黑

暗处储存，或者在不改变其成分的条件下储存，且不超过７ｄ。

模拟污水贮备液各组分也可在储存前分别灭菌，或开始试验前再加入蛋白胨和肉膏。使用前，模拟

污水贮备液应充分搅拌均匀，必要时调节ｐＨ值在７．５±０．５之间。

７．３．２受试物贮备液的配制

对于易溶于水的受试物，应按溶解度配制成最大浓度的受试物贮备液（不应有析出）。如果受试物

属于难溶于水的物质、不同水溶性组分的混合物和易吸附物质，应直接称量加入每个试验容器。对于这

类受试物，如果在加入活性污泥前，分析测定每个试验容器中溶解的受试物浓度，也可采用配制贮备液

的方式。如果配制水融合组分（ＷＡＦｓ），应分析测定试验容器中溶解的受试物浓度。不应使用有机溶

剂、分散剂／乳化剂来提高受试物溶解度。当有足够的证据表明受试物在实验室条件下稳定，可在试验

前一天配制，使用超声处理受试物贮备液或预先搅拌悬浮液过夜。

受试物可能会影响试验系统的ｐＨ值。预试验时，设置试验系列前，应测定受试物试验组混合液的

ｐＨ值，来确定正式试验前和正式试验当天是否需要调节ｐＨ值。如果需要，加入接种物前应中和受试

物的溶液／悬浮液。中和可能会改变物质的化学性质，可依据试验目的，通过进一步的试验来评估未调

节ｐＨ值时受试物对活性污泥的影响。

对于挥发性受试物，由于暴露期内挥发损失（尤其是在空气曝气过程中），导致测得的受试物毒性效

应结果数值不稳定。可通过对含有受试物的对照组混合液进行定量分析和改进曝气方式来解决。

３

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７．３．３参比物溶液的配制

如果用３，５ＤＣＰ作参比物，将３，５ＤＣＰ１．００ｇ溶于１０００ｍＬ水中，配制溶液。可通过升高水温

和／或超声来加速溶解。冷却到室温时定容。应保证参比物化学结构没有改变。应检查溶液的ｐＨ值，

可用ＮａＯＨ或Ｈ２ＳＯ４调节ｐＨ值在７．０～８．０之间。

如果用五水合硫酸铜（易溶）作参比物，分别使用公比为１．８的三个浓度：５５．６ｍｇ／Ｌ、１００ｍｇ／Ｌ和

１８０ｍｇ／Ｌ。配制时，分别直接称量五水合硫酸铜２７．８ｍｇ、５０ｍｇ、９０ｍｇ，加入到试验容器中（总体积

５００ｍＬ）。用２３４ｍＬ高压灭菌自来水溶解。当试验开始时，加入１６ｍＬ模拟污水贮备液和２５０ｍＬ活

性污泥悬浮液。

７．３．４硝化作用抑制剂混合液的配制

应配制２．３２ｇ／Ｌ的ＡＴＵ贮备液。将此贮备液２．５ｍＬ加入到终体积５００ｍＬ的接种混合液中，得

到最终ＡＴＵ浓度为１１．６ｍｇ／Ｌ（１０－４ｍｏｌ／Ｌ）的混合液。该浓度足以使含悬浮固体１．５ｇ／Ｌ的活性污

泥的硝化作用１００％受到抑制。

７．３．５非生物对照组的准备

还原性强的受试物可能有明显的非生物耗氧作用。对于此类受试物，用非生物对照组来区分受试

物的非生物耗氧作用和微生物呼吸作用。试验组混合液中不加接种物配制成非生物对照组。同样，测

定试验暴露期内的实际浓度时，例如当使用难溶于水的受试物贮备液或不同水溶性组分的混合物溶液

时，也应同时测无接种物的非生物对照组。在一些特殊情况下，可用灭菌接种物（例如高压蒸汽灭菌或

加入灭菌剂）配制非生物对照组。有些物质只在反应的表面积足够大时才可能产生或消耗氧气。用过

氧化物试验，应注意这些方面。用灭活的接种物提供足够的反应表面积。

７．３．６接种物的准备

一般情况下，从主要处理生活污水的运行良好的污水处理厂的曝气池出口或出口附近采集活性污

泥悬浮液。也可使用实验室内培养，悬浮固体浓度在２ｇ／Ｌ～４ｇ／Ｌ范围内的活性污泥悬浮液。应注意

不同污水处理厂的活性污泥可能具有不同的性质和敏感性。

采集活性污泥悬浮液后，应静置５ｍｉｎ～１５ｍｉｎ去除粗糙颗粒，然后倒出上层较细固体或过筛（例

如１ｍｍ２筛）。也可用匀浆器将活性污泥匀浆约１５ｓ或更长时间，但应注意长时间搅拌可能引起的剪

力和温度变化。

通常宜清洗活性污泥，例如内源呼吸速率低时。活性污泥应首先离心一段时间以产生清澈上清液

和固体球（例如以１００００ｍ／ｓ２加速度离心１０ｍｉｎ）。弃去上清液，在无氯自来水中搅动活性污泥再悬

浮，再次离心并弃去上层清洗水。重复清洗和离心过程，测定已知体积的再悬浮活性污泥的干重。通过

去除液体进一步浓缩活性污泥或在无氯自来水中进一步稀释活性污泥，得到要求的浓度（悬浮固体浓度

为３ｇ／Ｌ）。活性污泥悬浮液应在试验温度下持续曝气（例如气体流量为２Ｌ／ｍｉｎ），尽可能在采集当天

使用。如果不能当天使用，应用模拟污水（每升活性污泥悬浮液每天加入５０ｍＬ模拟污水）再培养２ｄ。

如果通过评价内源异养呼吸速率和硝化作用呼吸速率表明没有发生显著的活性改变，此活性污泥可用

于试验，并且结果有效。

如果培养时产生泡沫，并且泡沫和其上黏附的活性污泥从曝气容器中逸出，将影响试验结果。有

时，泡沫仅发生于模拟污水存在时。如果受试物是表面活性剂或含有表面活性剂，应预先控制起泡。活

性污泥固体从试验混合液中损失，将导致测得的呼吸速率数值偏低，这可能被误解为受到抑制的结果。

此外，对表面活性剂溶液曝气将在泡沫层表面聚集表面活性剂；泡沫从试验系统的损失将降低暴露浓

度。可通过简单的机械方法曝气（例如用玻璃棒间歇手动搅拌／或摇动烧瓶）或通过加入无表面活性剂

４

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的硅乳化防泡剂控制起泡。如果问题与模拟污水存在有关，应加入防泡剂（例如每升模拟污水加入

５０μＬ防泡剂）来改进模拟污水成分。如果起泡由受试物引起，应测定在最大试验浓度时需要加入防泡

剂的量，然后各个曝气容器应同样处理（包括没有泡沫产生的空白对照组和参比物对照组容器）。防泡

剂不应影响接种物，不应同受试物起反应。

７．４试验条件

试验温度应保持在２０℃±２℃。

８试验程序

８．１试验组混合液

用水、模拟污水贮备液和受试物配制不同浓度的试验组（ＦＴ）混合液。调节ｐＨ值到７．５±０．５；各容

器中混合液应用水和加入的活性污泥悬浮液稀释，达到相等的终体积，开始曝气。

８．２参比物对照组混合液

用参比物（例如３，５ＤＣＰ）代替受试物，以配制试验组混合液相同的方式配制参比物对照组（ＦＲ）混

合液。

８．３空白对照组

空白对照组（ＦＢ）应在试验暴露期开始和结束时在顺序间隔的试验容器中配制。在使用可同步测

定耗氧速率仪器的试验中，在每批同步分析中至少应包括两个空白对照组容器。空白对照组容器中含

相同体积的活性污泥悬浮液和模拟污水贮备液，但没有受试物或参比物。应用水稀释到与试验组混合

液和参比物对照组混合液相同的体积。

８．４非生物对照组

必要时，例如已知或怀疑受试物还原性强，应配制非生物对照组（ＦＡ）混合液测定非生物耗氧。该

混合液应含有与试验组混合液等量的受试物、模拟污水贮备液和相同的总体积，但没有活性污泥。

８．５一般程序和测定

试验组混合液、参比物对照组混合液及空白对照组和非生物对照组混合液在试验温度下培养，剧烈

曝气（气体流量在０．５Ｌ／ｍｉｎ～１Ｌ／ｍｉｎ之间）保持溶解氧浓度高于饱和值的６０％～７０％，并使活性污

泥絮状物处于悬浮状态。也可通过搅拌使活性污泥絮状物保持悬浮状态。以接种物同最终混合液的其

他成分开始接触为培养开始。在按指定的暴露时间（通常为３ｈ）培养结束时，取样到为此设计的测氧

容器（见图Ｂ．１）中，或在完全充满的ＢＯＤ瓶中，测定溶解氧浓度的下降速率。根据测定耗氧速率所用

仪器的性能，选择培养开始的方式。例如，如果只有一个氧电极，就逐个进行测定。在这种情况下，用模

拟污水贮备液配制试验所需的各个混合液，但不加接种物，所需的各份活性污泥应在各系列开始时加入

相应的每个容器中。每个容器以适宜的时间间隔（例如１０ｍｉｎ～１５ｍｉｎ）顺序开始培养。使用由多个

探头组成的溶解氧测量系统便于进行多个容器同步测定，接种物可同时加入适当组数的容器里。

所有试验组、参比物对照组和空白对照组（非生物对照组除外）的混合液中，活性污泥悬浮固体浓度

为１．５ｇ／Ｌ。３ｈ暴露期后测耗氧速率。适当时可另外进行３０ｍｉｎ暴露测试（见第５章）。

８．６测定活性污泥的硝化作用潜力

为确定活性污泥是否发生硝化作用及硝化速率，应配制空白对照组（ＦＢ）混合液，并按７．３．４配制

５

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ＡＴＵ浓度为１１．６ｍｇ／Ｌ（１０－４ｍｏｌ／Ｌ）的硝化作用抑制剂混合液作为硝化作用抑制对照组（ＦＮ）。两种

混合液应在２０℃±２℃曝气培养３ｈ。然后测定耗氧速率并计算由于硝化作用导致的呼吸速率。

８．７试验设计

８．７．１确定浓度范围的预试验

需要确定正式试验的受试物浓度范围时，应进行预试验。如果预试验中受试物没有引起呼吸抑制，

不进行正式试验，但预试验中的最高试验浓度应设置三个平行浓度（一般为１０００ｍｇ／Ｌ，但另有数据要

求的除外）。

预试验应至少设置３个受试物试验浓度，例如１０ｍｇ／Ｌ、１００ｍｇ／Ｌ、１０００ｍｇ／Ｌ，并设置空白对照

组。需要时，至少在受试物最高浓度设置３个非生物对照组。理想状况，受试物最低试验浓度不应影响

耗氧。如果耗氧速率和硝化作用速率相关，应计算耗氧速率和硝化作用速率；然后计算抑制百分率。依

据试验目的，也可简化为测定限度浓度的毒性，例如１０００ｍｇ／Ｌ。如果在这个浓度没有发现统计上显

著的毒性效应，可不再进行更高或更低浓度的试验。应注意难溶于水的物质、不同水溶性组分的混合物

和具有吸附性的物质应直接称量加入试验容器。此时，应用水代替受试物贮备液，补足预留的体积。

试验组和对照组的混合液配制示例见表１。

表１预试验混合液示例

加入各试验组容器中的量ａ

项目

ＦＴ１ＦＴ２ＦＴ３～５ＦＢ１～２ＦＡ

受试物贮备液ｂ（见７．３．２）

ｍＬ０．５５５００５０

模拟污水贮备液（见７．３．１）１６１６１６１６１６

混合液ｍＬ

组分活性污泥悬浮液ｃ（见７．３．６）

ｍＬ２５０２５０２５０２５００

水（见７．２）

ｍＬ２３３．５２２９１８４２３４４３４

混合液总体积

ｍＬ５００５００５００５００５００

试验悬浮液１０１００１００００１０００

混合液ｍｇ／Ｌ

中浓度活性污泥（悬浮固体）

ｍｇ／Ｌ１５００１５００１５００１５０００

ａ参比物对照组（ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３）依同样的程序处理。

ｂ受试物贮备液初始浓度：１０ｇ／Ｌ。

ｃ活性污泥悬浮液初始浓度（悬浮固体，ＳＳ）：３ｇ／Ｌ。

６

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８．７．２正式试验

８．７．２．１总耗氧抑制

正式试验应在预试验得出的浓度范围内进行。为得到ＮＯＥＣ和ＥＣ狓（例如ＥＣ５０），在大部分情况

下，按等比设５个浓度的受试物试验组，每个浓度设５个平行。如果预试验中没有耗氧，正式试验不设

置非生物对照组。但如果预试验明显耗氧，那么正式试验的每个浓度的受试物处理组都应设置非生物

对照组。用参比物３，５ＤＣＰ检查活性污泥敏感性。由于敏感性是有波动的，每个试验系列都应检查活

性污泥敏感性。任何情况下，开始３ｈ后（必要时延长的３０ｍｉｎ试验结束后），从试验容器中取样，在测

氧容器中用氧电极测定耗氧速率。由得到的数据计算各对照组和试验组混合液的单位活性污泥的呼吸

速率以及抑制百分率。

８．７．２．２异养作用呼吸和硝化作用呼吸抑制效应之间的区分

使用专用的硝化作用抑制剂ＡＴＵ能直接评价受试物对异养呼吸的抑制效应。从总耗氧速率（无

ＡＴＵ时）中减去ＡＴＵ存在时的耗氧速率，计算出对硝化作用速率的影响。按照８．７．２．１中对ＮＯＥＣ或

ＥＣ狓的试验设计，准备两批试验混合液，在其中一批的每个容器中加入ＡＴＵ，使混合液中最终ＡＴＵ浓

度为１１．６ｍｇ／Ｌ，该浓度能完全抑制悬浮固体浓度为３０００ｍｇ／Ｌ的活性污泥中的硝化作用。暴露期后

测耗氧速率，这些直接测得的值仅代表异养作用呼吸，这些值与对应的总呼吸速率的差代表硝化作用呼

吸速率。然后计算各自的抑制程度。

８．８测定

曝气３０ｍｉｎ和／或３ｈ（暴露时间）后测量并记录。

暴露期后，从第一个曝气容器中取出的样品转移到测氧容器（见图Ａ．１）中，立即测定溶解氧浓度。

如果使用多电极系统，可对各个容器进行同步测定。首先校准氧电极使电极对氧浓度变化的响应延迟

最短，在此基础上各个容器以同样速率进行磁力搅拌是保证有规律、可复现的氧测定的基本条件。通

常，一些氧电极的自搅拌探测系统可满足要求。相邻两次测试间，应用水冲洗测氧容器。或者，用样品

充满配置磁力搅拌器的ＢＯＤ瓶（见图Ｂ．１）。带套管适配件的氧电极插入瓶颈处，启动磁力搅拌器。两

种情况下，都应持续测定溶解氧浓度并记录一段时间（通常５ｍｉｎ～１０ｍｉｎ）或直到溶解氧浓度降到

２ｍｇ／Ｌ以下。如果需要更长暴露期后的测试，取出电极，将混合液返回到曝气容器，继续曝气和搅拌。

８．９受试物浓度验证

对于有些试验目的，需要测定试验容器中受试物浓度。如果贮备液是下述情况应注明：

ａ）难溶于水的物质；

ｂ）由不同水溶性组分构成的混合物；

ｃ）受试物水溶性好，但是贮备液浓度接近最大水溶解度。

为描述暴露，应在接种前分析判断试验容器中受试物浓度。由于事实上只有溶解的部分被转移到

试验容器中，测得的浓度可能非常低。

为节约时间和费用，建议仅称量受试物直接加入试验容器中，依照起始称量的配制浓度进行后续计

算。可不区分受试物的溶解、不溶或吸附的部分，因为当化学品随废水进入污水处理厂时，所有这些溶

解、不溶和吸附的部分在实际运行条件下都同时存在，可能随污水组成而变化。本文件的目的是评估一

个实际的无抑制浓度，不适用于详细研究受试物各部分对活性污泥微生物的抑制。对于具有吸附性的

受试物，也应直接称量加入试验容器；应使用硅烷化的容器，将吸附引起的损失降到最低。

７

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９质量保证与质量控制

空白对照组（不含受试物或参比物）呼吸速率不应小于２０ｍｇ／（ｇ·ｈ）。如果呼吸速率低于此值，应

用洗过的活性污泥或另一来源的活性污泥重做试验。对照组各平行间的耗氧速率变异系数在正式试验

结束时不应大于３０％。

国际标准化组织（ＩＳＯ）在２００４年组织的一个用生活污水活性污泥进行的国际间比对试验中，

３，５ＤＣＰ对总呼吸抑制的ＥＣ５０处于２ｍｇ／Ｌ～２５ｍｇ／Ｌ之间，异养作用呼吸抑制的ＥＣ５０处于５ｍｇ／Ｌ～

４０ｍｇ／Ｌ之间，硝化作用呼吸抑制的ＥＣ５０处于０．１ｍｇ／Ｌ～１０ｍｇ／Ｌ之间。如果用３，５ＤＣＰ的参比物

对照组试验所得ＥＣ５０不在上述预计范围内，应用另一来源的活性污泥重做试验。五水合硫酸铜对总呼

吸抑制的ＥＣ５０处于５３ｍｇ／Ｌ～１５５ｍｇ／Ｌ之间。

１０数据与报告

１０．１数据处理

１０．１．１耗氧速率计算

耗氧速率用测定结果的平均值来计算，例如，由溶解氧浓度对时间曲线的线性关系部分计算。溶解

氧浓度过高或过低都会影响耗氧速率，所以选溶解氧浓度在２．０ｍｇ／Ｌ～７．０ｍｇ／Ｌ之间的测定结果计

算。当严重抑制导致呼吸非常缓慢或者是某种活性污泥的呼吸非常旺盛时，浓度范围也可能低于

２．０ｍｇ／Ｌ或高于７．０ｍｇ／Ｌ。如果耗氧速率曲线图中延伸的部分是直线，且通过２．０ｍｇ／Ｌ或７．０ｍｇ／Ｌ

这两个溶解氧浓度界限点时斜率没有改变，可接受该结果。曲线图中的任何弯曲部分都表明测量系统

正在趋于稳定或者耗氧速率正在发生变化，不能用来计算呼吸速率。耗氧速率（犚）可通过式（１）绘出的

溶解氧衰减曲线图的线性部分内插或计算得到。

犚＝（犙１－犙２）／Δ狋×６０…………（１）

式中：

犚———耗氧速率，单位为毫克每升小时［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］；

犙１———曲线线性部分起点处溶解氧浓度，单位为毫克每升（ｍｇ／Ｌ）；

犙２———曲线线性部分终点处溶解氧浓度，单位为毫克每升（ｍｇ／Ｌ）；

Δ狋———曲线线性部分起点和终点处两次测量的时间间隔，单位为分（ｍｉｎ）。

特定活性污泥的呼吸速率（犚Ｓ）通过式（２）计算。

犚Ｓ＝犚／犛犛…………（２）

式中：

犚Ｓ———特定活性污泥的呼吸速率，单位为毫克每升小时［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］；

犛犛———试验混合液中悬浮固体的浓度，单位为克每升（ｇ／Ｌ）。

１０．１．２硝化作用的呼吸速率计算

式（３）给出了总呼吸速率（犚Ｔ）、硝化作用呼吸速率（犚Ｎ）和异养作用呼吸速率（犚Ｈ）之间的关系。

犚Ｎ＝犚Ｔ－犚Ｈ…………（３）

式中：

犚Ｎ———硝化作用呼吸速率，单位为毫克每升小时［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］；

犚Ｔ———总呼吸速率，即测得的空白对照组耗氧速率（未添加ＡＴＵ），单位为毫克每升小时［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］；

犚Ｈ———异养作用呼吸速率，即测得的添加ＡＴＵ的空白对照组耗氧速率，单位为毫克每升小时

［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］。

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犌犅／犜２１７９６—２０２２

空白对照组的硝化作用呼吸速率（犚ＮＢ）、空白对照组的总呼吸速率（犚ＴＢ）、空白对照组的异养作用

呼吸速率（犚ＨＢ）、非生物对照组的总耗氧速率（犚ＴＡ）、非生物对照组的异养作用耗氧速率（犚ＨＡ）、受试物

试验组的硝化作用呼吸速率（犚ＮＳ）、受试物试验组的总呼吸速率（犚ＴＳ）、受试物试验组的异养作用呼吸

速率（犚ＨＳ）数值［ｍｇ／（ｇ·ｈ）］之间的关系是相符的。特定活性污泥的呼吸速率由式（４）、式（５）和式（６）

计算。

犚ＮＳ＝犚Ｎ／犛犛…………（４）

犚ＴＳ＝犚Ｔ／犛犛…………（５）

犚ＨＳ＝犚Ｈ／犛犛…………（６）

式中：

犚ＮＳ———受试物试验组的硝化作用呼吸速率，单位为毫克每克小时［ｍｇ／（ｇ·ｈ）］；

犚ＴＳ———受试物试验组的总呼吸速率，单位为毫克每克小时［ｍｇ／（ｇ·ｈ）］；

犚ＨＳ———受试物试验组的异养作用呼吸速率，单位为毫克每克小时［ｍｇ／（ｇ·ｈ）］。

如果在预试验中犚Ｎ不显著［例如小于空白对照组总呼吸速率（犚Ｔ）的５％］，可认为异养作用呼吸

速率等于总呼吸速率，且未发生硝化作用。如果考虑该试验对异养作用和硝化作用的影响，应选择另一

来源的活性污泥。如果有证据表明在受试物的不同浓度下呼吸受到抑制，应进行正式试验。

１０．１．３抑制百分率的计算

在受试物的每个试验浓度下，受试物试验组的总呼吸的抑制百分率（犐Ｔ）通过式（７）计算。

犐Ｔ＝［１－（犚Ｔ－犚ＴＡ）／犚ＴＢ］×１００％…………（７）

式中：

犐Ｔ———受试物试验组的总呼吸抑制百分率，以百分数（％）表示；

犚ＴＡ———非生物对照组的总耗氧速率，单位为毫克每升小时［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］；

犚ＴＢ———空白对照组的总呼吸速率，单位为毫克每升小时［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］。

同样，在受试物的每个试验浓度下，受试物试验组的异养作用呼吸的抑制百分率（犐Ｈ）通过式（８）

计算。

犐Ｈ＝［１－（犚Ｈ－犚ＨＡ）／犚ＨＢ］×１００％…………（８）

式中：

犐Ｈ———受试物试验组的异养作用呼吸抑制百分率，以百分数（％）表示；

犚ＨＡ———非生物对照组的异养作用耗氧速率，单位为毫克每升小时［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］；

犚ＨＢ———空白对照组的异养作用呼吸速率，单位为毫克每升小时［ｍｇ／（Ｌ·ｈ）］。

最后，在受试物的每个试验浓度下，受试物试验组的硝化作用呼吸的抑制百分率（犐Ｎ）通过式（９）

计算。

犐Ｎ＝［１－（犚Ｔ－犚Ｈ）／（犚ＴＢ－犚ＨＢ）］×１００％…………（９）

式中：

犐Ｎ———受试物试验组的硝化作用呼吸抑制百分率，以百分数（％）表示。

耗氧的抑制百分率应以受试物浓度（ｍｇ／Ｌ）的对数作图（抑制曲线，见图Ｃ．１）。抑制曲线是以每

３ｈ的曝气周期或者另外进行３０ｍｉｎ试验之后标绘的。从曲线中计算或内插得到耗氧速率被抑制５０％

（ＥＣ５０）时的受试物浓度。如果有适当的数据可用，可计算或内插得到ＥＣ５０的９５％置信限、曲线斜率、标

志抑制范围起点（例如ＥＣ１０或ＥＣ２０）和终点的值（例如ＥＣ８０或ＥＣ９０）。

由于观察到的结果数值往往不稳定，许多情况下，可用数量级表示ＥＣ５０结果。例如：ＥＣ５０＜１ｍｇ／Ｌ、

１ｍｇ／Ｌ＜ＥＣ５０＜１０ｍｇ／Ｌ、１０ｍｇ／Ｌ＜ＥＣ５０＜１００ｍｇ／Ｌ、１００ｍｇ／Ｌ＜ＥＣ５０＜１０００ｍｇ／Ｌ、ＥＣ５０＞１０００ｍｇ／Ｌ等。

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犌犅／犜２１７９６—２０２２

１０．２结果分析

１０．２．１犈犆狓

用适当的统计方法（例如概率分析法、ｌｏｇｉｓｔｉｃ函数或Ｗｅｉｂｕｌｌ函数、改进的ＳｐｅａｒｍａｎＫａｒｂｅｒ法或

简单的内插法）计算ＥＣ狓值及其低于和高于９５％置信限。通过在方程中插入一个相当于对照组平均

狓％的值来得到ＥＣ狓。采用各试验组的平均值（狓）进行回归分析，以计算ＥＣ５０或其他ＥＣ狓值。

１０．２．２犖犗犈犆评估

如果统计分析是为确定ＮＯＥＣ，那么每一个试验容器（各个容器被认为是平行）都应进行数据统

计。参考ＯＥＣＤ有关生态毒理数据统计分析方法的文件，选用适当的统计分析方法。通常，用狆≤０．０５

的单侧（较小）假设检验来分析与空白对照组相比的受试物的有害效应。

１０．３试验报告

试验报告应包括以下信息。

ａ）受试