ISO 14852 Определяне на крайната аеробна биоразградимост на пластмасови материали във водна среда - Метод чрез анализ на отделен въглероден диоксид

С нарастващата употреба на пластмаси, тяхното оползотворяване и обезвреждане се превърнаха в значително предизвикателство. Рециклирането трябва да се насърчава като основен приоритет. Биоразградимите пластмаси се очертават като една от наличните възможности за справяне с тези екологични предизвикателства. Пластмасовите материали, като продукти или опаковки, предназначени за съоръжения за компостиране, трябва да бъдат потенциално биоразградими. Следователно, определянето на потенциалната биоразградимост на такива материали и получаването на индикация за тяхната потенциална биоразградимост е от решаващо значение.

Стандартът на Международната организация по стандартизация (ISO), „ISO 14852 Определяне на крайната аеробна биоразградимост на пластмасови материали във водна среда - Метод за анализ на отделения въглероден диоксид“, описва метод за определяне на степента на аеробна биоразградимост на пластмасови материали, включително тези, съдържащи добавки във формулациите, чрез измерване на количеството отделен въглероден диоксид. Този метод включва излагане на тестовия материал на инокулум, получен от активна утайка, при аеробни условия в синтетична среда при стандартни лабораторни условия.

Въпреки че условията, използвани в този стандарт, не съответстват непременно на оптимални условия, които биха позволили максимално биоразграждане, този метод за изпитване е предназначен да измери биоразграждането на пластмасови материали и да даде индикация за тяхната потенциална биоразградимост.

Този метод позволява да се подобри оценката на биоразграждането чрез изчисляване на въглеродния баланс.

Този метод е приложим за следните материали:

• Естествени или синтетични полимери, съполимери или техни смеси.
• Пластмасови материали, съдържащи добавки като пластификатори, оцветители или други съединения.
• водоразтворими полимери.
• Материали, които не инхибират микроорганизмите, присъстващи във ваксината, при тестовите условия. Инхибиторните ефекти могат да бъдат определени с помощта на контрола за инхибиране или друг подходящ метод (напр. ISO 8192). Ако тестовият материал е инхибиторен за ваксината, може да се използва по-ниска тестова концентрация, друга ваксина или предварително експонирана ваксина.

За целите на този стандарт, крайна аеробна биоразградимост: се отнася до скоростта на разграждане на органично съединение от микроорганизми в присъствието на кислород, изразена като процент на превръщане във въглероден диоксид, вода и минерални соли на други присъстващи елементи (минерализация) и нова биомаса.

Стандартът ISO 14852 е световно приет метод за оценка на биоразградимостта на пластмасовите материали във водна среда. Този стандарт е от решаващо значение за индустриите, разработващи биоразградими пластмаси, защото предоставя стандартизиран подход за измерване на това колко ефективно даден материал се разгражда при аеробни условия с помощта на микроорганизми.

Този стандарт включва лабораторен метод за определяне на аеробната биоразградимост на пластмасови материали във водна среда, включително такива, съдържащи добавки като пластификатори или оцветители. Този стандарт се фокусира върху измерването на количеството въглероден диоксид, произведен по време на микробно разграждане. Това показва степента, до която материалът е разграден от микроорганизми.

Този метод е предназначен да симулира условията, при които пластмасите могат да се намират в среди като пречиствателни станции за отпадъчни води или естествени водни системи, и да предостави информация за потенциалното им въздействие върху околната среда. Той е особено важен за оценката на биоразградимите пластмаси, насочени към намаляване на замърсяването в среди като морската среда, където годишно се изхвърлят приблизително 8 милиона тона пластмаса.

Методът за изпитване по ISO 14852 включва излагане на пластмасов материал на инокулум (обикновено активна утайка, зрял компост или почва) при контролирани аеробни, мезофилни (умерена температура) условия. Ключовите стъпки са:

• Тестова установка: Пластмасов материал, използван като единствен източник на въглерод, се поставя в синтетична водна среда с концентрация на въглерод 100–2000 mg/L. Ако се използват по-високи концентрации, е необходима оптимизирана среда. Добавя се инокулум, съдържащ активни микроорганизми, за да се инициира разграждането.
• Аериране и инкубация: За поддържане на аеробни условия, изпитваната смес се аерира непрекъснато с въздух без въглероден диоксид. Апаратът се разклаща в изпитвателните бутилки за период, който обикновено не надвишава шест месеца, в зависимост от кинетиката на разграждане на материала.
• Измерване на въглероден диоксид: Въглеродният диоксид, отделен по време на микробното разграждане, се улавя и измерва с помощта на подходящ аналитичен метод, като например титруване или инфрачервена спектроскопия. Степента на биоразграждане се изчислява чрез сравняване на отделения въглероден диоксид, изразен като процент, с теоретичния максимален въглероден диоксид, който материалът може да произведе.
• Незадължителен въглероден баланс: Този стандарт позволява изчисляване на въглеродния баланс, за да се подобри оценката на биоразграждането и да се осигури по-цялостно разбиране на разграждането на материала.
• Контрол на инхибирането: За да се гарантира, че материалът не инхибира микробната активност, тестовете включват контрол на инхибирането или препратка към стандарти като ISO 8192. Ако се появи инхибиране, се правят корекции, като например намаляване на концентрацията на тестовия материал или използване на предварително изложен инокулум.

Условията в ISO 14852 не са оптимизирани за максимално биоразграждане, а са стандартизирани, за да осигурят последователна мярка за потенциала за биоразградимост на даден материал. Този стандарт е приложим за широк спектър от материали, включително:

• Естествени и синтетични полимери, съполимери или смеси.
• Пластмаси, съдържащи добавки като пластификатори или оцветители.
• Материали, предназначени за приложения, където биоразградимостта във водна среда е критична, като например опаковки или селскостопански филми.

Този стандарт е особено ценен за:

• Производители: За проверка на твърдения за биоразградимост за целите на маркетинга и сертифицирането (напр. съответствие с BS EN 13432, който изисква 90% биоразградимост в рамките на определен период).
• Изследователи: Изучават механизмите на разграждане и разработват нови биоразградими материали.
• Регулатори: Прилагане на екологични стандарти и намаляване на пластмасовите отпадъци във водните екосистеми.

Стандартът ISO 14852 е жизненоважен за справяне с глобалната криза със замърсяването с пластмаси. С приблизително 150 милиона тона пластмаса, които в момента се намират в океаните, и хиляди други тонове микропластмаси, добавяни всяка година, биоразградимите пластмаси предлагат потенциално решение за намаляване на щетите върху околната среда. Като осигурява надежден метод за тестване на биоразградимостта, този стандарт гарантира, че материалите, предлагани на пазара като биоразградими, могат ефективно да се разграждат в естествена или управлявана среда, намалявайки рисковете за морския живот и екосистемите.

Освен това, този стандарт подкрепя иновациите в областта на устойчивите материали. Изследванията са съкратили времето за тестване и са увеличили възпроизводимостта. Това развитие позволява по-бърза оценка на нови биоразградими материали.

Междувременно, макар стандартът ISO 14852 да е надежден, условията на изпитване не отразяват оптималните условия за максимално биоразграждане, така че резултатите отразяват по-скоро потенциални, отколкото реални показатели. Освен това, променливостта в естествените инокуланти, като например почвата от различни региони, може да повлияе на възпроизводимостта.

Следователно, стандартът ISO 14852 е от основно значение за оценката на аеробната биоразградимост на пластмасите във водна среда. Той подкрепя разработването на устойчиви материали, като предоставя стандартизиран и възпроизводим метод за оценка на това колко ефективно пластмасите могат да бъдат разградени чрез измерване на отделянето на въглероден диоксид. Този и подобни стандарти играят ключова роля за гарантиране, че биоразградимите пластмаси изпълняват екологичното си обещание, проправяйки пътя за по-чисто и по-устойчиво бъдеще.

Нашата организация, която работи от много години и щателно следи световните развития в науката и технологиите, разполага с екип от опитни професионалисти и широка инфраструктура за провеждане на тестове, измервания и анализи в широк спектър от области за бизнеси от всички сектори. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандарта ISO 14852 „Определяне на крайната аеробна биоразградимост на пластмасови материали във водни среди - Метод за анализ на отделения въглероден диоксид“.