ISO 17556 تحديد أقصى قابلية للتحلل الحيوي الهوائي للمواد البلاستيكية في التربة

ISO 17556 تحديد أقصى قابلية للتحلل الحيوي الهوائي للمواد البلاستيكية في التربة

يصف المعيار "ISO 17556 البلاستيك - تحديد القدرة القصوى للتحلل الحيوي الهوائي للمواد البلاستيكية في التربة عن طريق قياس الطلب على الأكسجين أو كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في مقياس التنفس" الذي نشرته المنظمة الدولية للمعايير (ISO) طريقة لتحديد القدرة القصوى للتحلل الحيوي الهوائي للمواد البلاستيكية في التربة عن طريق قياس الطلب على الأكسجين أو كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في مقياس تنفس مغلق.

ISO 17556 تحديد أقصى قابلية للتحلل الحيوي الهوائي للمواد البلاستيكية في التربة

صُممت هذه الطريقة لتحقيق درجة مثالية من التحلل البيولوجي عن طريق ضبط محتوى الرطوبة في تربة الاختبار. في حال استخدام تربة غير مُعدّلة كعينة مُلقحة، يُحاكي الاختبار عمليات التحلل البيولوجي التي تحدث في البيئة الطبيعية. أما في حال استخدام تربة مُعرّضة سابقًا، فيمكن استخدام هذه الطريقة لدراسة قابلية التحلل البيولوجي المُحتملة لمادة الاختبار.

هذه الطريقة صالحة للمواد التالية:

  • البوليمرات الطبيعية أو الاصطناعية أو البوليمرات المشتركة أو مخاليط منها
  • المواد البلاستيكية التي تحتوي على مواد مضافة مثل الملدنات أو الملونات
  • البوليمرات القابلة للذوبان في الماء

قد لا ينطبق هذا على المواد التي تُثبط نشاط الكائنات الدقيقة الموجودة في التربة تحت ظروف الاختبار. يُمكن قياس التأثيرات المثبطة باستخدام أداة التحكم في التثبيط أو أي طريقة مناسبة أخرى. إذا كانت مادة الاختبار تُثبط الكائنات الدقيقة في التربة، يُمكن استخدام تركيز أقل منها، أو نوع تربة آخر، أو تربة سبق تعرضها.

صُممت العديد من المواد والمنتجات البلاستيكية للاستخدامات التي تنتهي في الأرض أو فوقها. وتُطوَّر هذه المنتجات للتطبيقات التي يكون فيها التحلل البيولوجي مفيدًا تقنيًا وبيئيًا واجتماعيًا واقتصاديًا. ومن الأمثلة على ذلك الزراعة (مثل أغشية التغطية)، والبستنة (مثل الخيوط والمشابك، وأصص الزهور، والإبر)، ومواد الجنازات (مثل أكياس الجثث)، والترفيه (مثل الحمام الطيني البلاستيكي للرماية، وخراطيش الصيد). وفي كثير من الحالات، يكون استرداد هذه المنتجات البلاستيكية أو إعادة تدويرها صعبًا أو غير مجدٍ اقتصاديًا.

طُوِّرت أنواعٌ عديدة من البلاستيك القابل للتحلل الحيوي، وهي مصممةٌ للتحلل الحيوي والتحلل في موقعها عند انتهاء عمرها الافتراضي. وتُحدِّد معايير دوليةٌ مُختلفةٌ طرقَ اختبارٍ لتحديد أقصى تحللٍ حيويٍّ هوائيٍّ أو لاهوائيٍّ للمواد البلاستيكية في ظروفٍ مائيةٍ أو سمادٍ عضويٍّ. وعند النظر في استخدام البلاستيك القابل للتحلل الحيوي والتخلص منه، من المهمِّ وضعُ طريقة اختبارٍ لتحديد أقصى تحللٍ حيويٍّ هوائيٍّ لهذه المواد البلاستيكية في التربة.

تهدف هذه الطريقة، من حيث المبدأ، إلى تحديد المعدل الأمثل لتحلل المواد البلاستيكية بيولوجيًا في تربة الاختبار، وذلك من خلال التحكم في رطوبة التربة وتحديد قابلية المادة للتحلل البيولوجي بشكل كامل. تُخلط المادة البلاستيكية، وهي المصدر الوحيد للكربون والطاقة، مع التربة. يُترك المزيج في زجاجة لفترة زمنية محددة، يتم خلالها قياس كمية الأكسجين المستهلك ( BOD) أو كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعث. في حال امتصاص ثاني أكسيد الكربون المنبعث، يمكن تحديد كمية الأكسجين المستهلك، على سبيل المثال، بقياس كمية الأكسجين اللازمة للحفاظ على حجم غاز ثابت في وعاء جهاز قياس التنفس، أو بقياس التغير في الحجم أو الضغط (أو كليهما) تلقائيًا أو يدويًا. يتضمن الملحق القياسي (الملحق أ) مثالًا على جهاز قياس تنفس مناسب.

تُقاس كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة بتمرير هواء خالٍ من ثاني أكسيد الكربون فوق التربة على فترات زمنية تتناسب مع حركية التحلل البيولوجي للمادة المختبرة، ثم تحديد محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء باستخدام طريقة مناسبة. يُحدد مستوى التحلل البيولوجي، معبرًا عنه كنسبة مئوية، بمقارنة كمية الأكسجين المستهلكة بالطلب النظري على الأكسجين، أو بمقارنة كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة بالكمية النظرية. وينبغي مراعاة تأثير عمليات النترتة المحتملة على كمية الأكسجين المستهلكة.

مدة الاختبار النموذجية ستة أشهر. يمكن تقصير الاختبار أو تمديده حتى الوصول إلى مرحلة استقرار، على ألا تتجاوز مدة الاختبار الإجمالية عامين. بخلاف معيار ISO 11266، المستخدم لمختلف المركبات العضوية، صُمم هذا المعيار خصيصًا لتحديد قابلية التحلل البيولوجي للمواد البلاستيكية.

يجب أن يتم إجراء الحضانة في الظلام أو في ضوء منتشر في حاوية خالية من الأبخرة السامة للكائنات الحية الدقيقة ويتم الحفاظ عليها عند درجة حرارة ثابتة بين 20 درجة و 28 درجة، ويفضل 25 درجة، زائد/ناقص 2 درجة.

قبل بدء الاختبارات، من المهم التأكد من تنظيف جميع الأدوات الزجاجية جيدًا وخلوها من أي مواد عضوية أو سامة. تشمل المعدات المستخدمة في هذه الاختبارات ما يلي:

  • مقياس تنفس مغلق: يحتوي على أوعية اختبار وجميع المعدات اللازمة الأخرى داخل حاوية ذات درجة حرارة ثابتة أو جهاز مُتحكم به حراريًا (مثل حمام مائي). أي مقياس تنفس قادر على تحديد الطلب الكيميائي الحيوي للأكسجين بدقة كافية يُعد مناسبًا. يُفضل أن يكون جهازًا يقيس الأكسجين المستهلك ويعوضه تلقائيًا، مما يمنع استنزافه ويمنع النشاط الميكروبي أثناء عملية التحلل.
  • جهاز لقياس كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة:
    • قوارير الاختبار: حاويات زجاجية (مثل القوارير المخروطية أو الكؤوس المخبرية) مزودة بأنابيب غير منفذة لثاني أكسيد الكربون وتسمح بتطهير الغاز، وموجودة في حاوية ذات درجة حرارة ثابتة أو جهاز يتم التحكم فيه بالحرارة (مثل حمام مائي).
    • ثاني أكسيد الكربون نظام إنتاج هواء حر: نظام قادر على تزويد كل قارورة اختبار بهواء خالٍ من ثاني أكسيد الكربون بمعدل تدفق يبلغ بضعة مل/دقيقة، مع الحفاظ على ثباته ضمن انحراف بنسبة ± 10%. كبديل، يمكن استخدام جهاز الحضانة الموضح في المعيار ASTM D5988.
    • الأجهزة التحليلية لتحديد ثاني أكسيد الكربون بدقة: تشمل الأمثلة النموذجية جهاز تحليل ثاني أكسيد الكربون بالأشعة تحت الحمراء، وجهاز تحليل الكربون غير العضوي المذاب، وجهاز لتحديد القياس بالترميث بعد الامتصاص الكامل في محلول قاعدي، وجهاز لتحديد الوزن الثقالي لثاني أكسيد الكربون وفقًا لمعيار ISO 14855-2.
  • التوازن التحليلي.
  • جهاز قياس درجة الحموضة.

باختصار، تحدد المواصفة ISO 17556 طريقة اختبار تستخدم لتقييم مدى فعالية التحلل البيولوجي للمواد البلاستيكية في البيئات الطبيعية للتربة.

مع تزايد المخاوف بشأن تلوث البلاستيك واستدامته، تتزايد الحاجة إلى ضمان تحلل البلاستيك المصنف على أنه قابل للتحلل الحيوي في البيئات الطبيعية. يوفر هذا المعيار إجراءً مختبريًا قياسيًا لتقييم ما إذا كانت المادة البلاستيكية قابلة للتحلل الحيوي في ظروف التربة الهوائية (الغنية بالأكسجين).

يساعد هذا الاختبار على:

  • يؤكد المصنعون ادعاءاتهم بشأن قابلية التحلل البيولوجي.
  • تحدد الجهات التنظيمية المعايير البيئية.
  • يسعى المستهلكون والصناعات إلى تحديد مواد أكثر استدامة.

تقيس هذه الطريقة الاختبارية مدى قابلية المواد البلاستيكية للتحلل الحيوي الهوائي في التربة، وذلك بتحديد كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة عند قيام الكائنات الدقيقة بتحليل البلاستيك . ويتم حساب نسبة التحلل الحيوي بمقارنة إجمالي كمية ثاني أكسيد الكربون المنتجة بالحد الأقصى النظري لثاني أكسيد الكربون الذي يمكن إنتاجه في حال تحلل البلاستيك بشكل كامل.

تُعتبر المواد التي تحقق نسبة تحلل بيولوجي تزيد عن 90% خلال فترة الاختبار قابلة للتحلل البيولوجي بدرجة عالية. قد تشير معدلات التحلل البطيئة إلى عدم ملاءمة المادة لمعايير التحلل البيولوجي للتربة. مع ذلك، لا يُحدد هذا المعيار معايير النجاح/الرسوب، بل الطريقة فقط. ويجوز للهيئات التنظيمية أو هيئات وضع العلامات البيئية تحديد قيمها العتبية الخاصة بناءً على هذه الطريقة.

في إطار الجهود البيئية الأوسع، يدعم هذا المعيار والمعايير المماثلة الاقتصاد الدائري من خلال تشجيع تطوير واستخدام مواد قابلة لإعادة الاندماج بأمان في البيئة الطبيعية. ويساعد هذا المعيار على التمييز بين البلاستيك القابل للتحلل الحيوي الحقيقي والبلاستيك التقليدي ذي الادعاءات البيئية المضللة.

نتيجةً لذلك، يلعب معيار ISO 17556 دورًا محوريًا في التحقق من قابلية التحلل البيولوجي للبلاستيك في بيئات التربة. فمن خلال توفيره طريقةً علميةً سليمةً لقياس التحلل البيولوجي، يُسهم هذا المعيار في حماية المستهلكين، وتوجيه الابتكار في الصناعة، ويساهم في جهود الاستدامة العالمية.

مؤسستنا، التي تعمل منذ سنوات عديدة وتتابع بدقة التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، توظف فريقًا من المتخصصين ذوي الخبرة وبنية تحتية واسعة لإجراء الاختبارات والقياسات والتحليلات في مجموعة واسعة من المجالات للشركات في جميع القطاعات. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار ISO 17556 للبلاستيك - تحديد أقصى قابلية للتحلل الحيوي الهوائي للمواد البلاستيكية في التربة عن طريق قياس استهلاك الأكسجين أو انبعاث ثاني أكسيد الكربون باستخدام جهاز قياس التنفس.

واتس اب