ISO 9439 Оценка на крайната аеробна биоразградимост на органични съединения във водна среда - Тест за отделяне на въглероден диоксид

Условията, описани в този стандарт, не винаги съответстват на оптималните условия, които осигуряват максимално биоразграждане. С тази тестова система, микробно полученият въглероден диоксид се измерва в капани, през които се прекарва газ от тестовите съдове. Част от въглеродния диоксид остава в съдовете като разтворен неорганичен въглерод и концентрацията му може да се увеличи с напредването на биоразграждането.

С наближаването на пълното отстраняване на органичния въглерод, концентрацията на разтворен неорганичен въглерод постепенно намалява, като се стреми да достигне нула до края на инкубацията. Следователно, за да се измери напълно биогенно генерираният въглероден диоксид, е необходимо средата да се подкисели в края на теста.

Стандартът „ISO 9439 Качество на водата - Оценка на крайната аеробна биоразградимост на органични съединения във водна среда - Тест за отделяне на въглероден диоксид“, разработен от Международната организация по стандартизация (ISO), описва метод за оценка на крайната биоразградимост на органични съединения от аеробни микроорганизми във водна среда при дадена концентрация чрез определяне на въглероден диоксид.

Този метод е валиден за органични съединения, които имат следните свойства:

• Разтворим във вода при тестови условия. В този случай, отстраняването на разтворен органичен въглерод може да се определи като допълнителна информация.
• Слабо разтворим във вода при тестови условия. В този случай може да са необходими специални предпазни мерки, за да се осигури добра дисперсия на съединението (напр. стандарт ISO 10634).
• Нелетливи или с незначително парно налягане при условията на изпитване (за летливи вещества, например, се прилагат стандартите ISO 9408 или ISO 14593).
• Няма инхибиращ ефект върху тестваните микроорганизми при избраната за теста концентрация. Наличието на инхибиращи ефекти може да се определи, както е посочено в този стандарт, или с помощта на друг метод за определяне на инхибиращия ефект на съединение върху бактерии (напр. стандарт ISO 8192).

По принцип, биоразградимостта на органичните съединения от аеробни микроорганизми се определя с помощта на статична водна тестова система. Тестовата смес съдържа неорганична среда, органично съединение с концентрация от 10 mg/L до 40 mg/L органичен въглерод като номинален единствен източник на въглерод и енергия и смесен инокулум, получен от пречиствателна станция за отпадъчни води или друг екологичен източник. Сместа се разклаща в тестови съдове и се аерира с въздух без въглероден диоксид, обикновено до 28 дни.

Въглеродният диоксид, образуван по време на микробното разграждане, се задържа във външни контейнери, определя се чрез подходящ аналитичен метод, сравнява се с теоретичното количество и се изразява като процент.

За достатъчно водоразтворими съединения, отстраняването на разтворен органичен въглерод може по избор да се измери, за да се получи допълнителна информация за крайната биоразградимост. Това може да се направи с помощта на предоставения метод, но в приложението към този стандарт (Приложение Г) е описана полезна процедура, която позволява използването на по-високи концентрации на тестваното съединение и инокулум, като по този начин се увеличава потенциалът за биоразградимост на теста. Ако е наличен специфичен за веществото аналитичен метод, може да се получи и информация за първичната разградимост.

Инкубацията трябва да се извършва на тъмно или на разсеяна светлина при температура между 20°C и 25°C, която не се променя с повече от плюс/минус 2°C по време на периода на изпитване.

Накратко, стандартът ISO 9439 предоставя процедура за оценка на крайната аеробна биоразградимост на органични съединения във водна среда чрез измерване на въглеродния диоксид, произведен по време на биоразграждането. Този стандарт е от решаващо значение за индустриите и изследователите, оценяващи въздействието на химичните вещества върху околната среда, особено способността им да се разграждат естествено във вода.

Този стандарт е предназначен да оцени степента, до която органичните съединения се разграждат от аеробни микроорганизми във водна среда. Методът се фокусира върху отделянето на въглероден диоксид като основен индикатор за биоразграждане, отразяващ превръщането на органичния въглерод във въглероден диоксид и вода.

Този стандарт се прилага за:

• Водоразтворими органични съединения.
• Съединенията с ниска разтворимост във вода трябва да се диспергират със специални мерки за диспергиране (например, както е посочено в стандарта ISO 10634).
• Нелетливи съединения или съединения с незначително парно налягане при тестови условия.
• Съединения, които не инхибират активността на тестовите микроорганизми при избраната концентрация.

Основната цел на стандарта ISO 9439 е да определи крайната биоразградимост – т.е. пълното разграждане на съединението на въглероден диоксид, вода и минерални соли чрез микробна активност. Това е особено важно за оценка на екологичната съдба на химикали като смазочни материали, повърхностноактивни вещества, горива и продукти за лична хигиена и за гарантиране, че те не се задържат във водните екосистеми.

Методът за изпитване по ISO 9439 се извършва в непрекъснато вентилирани бутилки в продължение на най-малко 28 дни, като се използва респирометрия за измерване на производството на въглероден диоксид. Ключовите стъпки са:

• Установка за изпитване: Тестовата проба се въвежда във водна среда, съдържаща аеробни микроорганизми, обикновено получени от активна утайка или подобен инокулум. Системата се вентилира с въздух без въглероден диоксид, за да се осигури точно измерване на въглеродния диоксид, произведен чрез биоразграждане.
• Измерване на въглероден диоксид: Количеството отделен въглероден диоксид се измерва периодично, обикновено чрез съхранението му в разтвор (напр. натриев хидроксид) и анализирането му чрез титруване или други аналитични методи.
• Изчисляване на биоразградимостта: Процентът на биоразградимост се изчислява чрез сравняване на измерения въглероден диоксид с теоретичния максимум на въглероден диоксид, който би се произвел, ако съединението се разгради напълно. Това осигурява ясна мярка за биоразградимост.

Този тест е предназначен да обхване широк спектър от съединения, включително такива с ниска разтворимост, които са нелетливи и нямат инхибиращ ефект върху микроорганизмите. За слабо разтворими вещества могат да се използват техники, подобни на описаните в ISO 10634, за да се осигури подходяща дисперсия.

Стандартът ISO 9439 се използва широко в екологичната наука и регулаторния контекст. Той е особено важен за:

• Оценки на безопасността на химичните вещества: Този стандарт обикновено се използва за изпълнение на регулаторните изисквания за нотифициране на химикали, като например рамката REACH на страните от Европейския съюз или насоките на ОИСР.
• Разработване на продукти: Индустриите, които разработват биоразградими продукти като пластмаси, повърхностноактивни вещества или продукти за лична хигиена, използват този стандарт, за да проверят екологичната съвместимост.
• Оценка на риска за околната среда: Този тест помага при оценката на риска за екосистемите, като помага да се определи дали дадено съединение ще се запази във водна среда.

Модерните лаборатории предлагат услуги за тестване по стандарт ISO 9439, обслужващи индустрии, които искат да проверят биоразградимостта на своите продукти.

Въпреки че ISO 9439 е мощен метод, той има някои ограничения:

• Изискване за нелетливи вещества: Тестът не е подходящ за летливи съединения, тъй като аерирането може да доведе до загуба на тестваното вещество и да фалшифицира резултатите. За летливи вещества се препоръчват алтернативни стандарти като ISO 9408 или ISO 14593.
• Тест за инхибиране: Тестът приема, че съединението не инхибира микробната активност. Ако има съмнение за инхибиране, са необходими допълнителни тестове (напр. стандарт ISO 8192), за да се потвърди пригодността на съединението за тестване.

Следователно, стандартът ISO 9439 е жизненоважен инструмент за оценка на аеробната биоразградимост на органични съединения във водна среда. Чрез измерване на отделянето на въглероден диоксид, той предоставя надежден и стандартизиран метод за оценка на това колко лесно дадено вещество може да бъде разградено от микроорганизми, предоставяйки критични данни за опазване на околната среда и съответствие с регулаторните изисквания.

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 бизнеса от всички сектори. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие с ISO 9439 Качество на водата - Оценка на крайната аеробна биоразградимост на органични съединения във водна среда - Тест за отделяне на въглероден диоксид.