Valutazione ISO 9439 della biodegradabilità aerobica finale dei composti organici in mezzi acquosi - Test di evoluzione dell'anidride carbonica

Le condizioni descritte in questa norma non sempre corrispondono alle condizioni ottimali che garantiscono la massima biodegradazione. Con questo sistema di prova, l'anidride carbonica di origine microbica viene misurata in trappole attraverso le quali viene fatto passare il gas proveniente dai recipienti di prova. Parte dell'anidride carbonica rimane nei recipienti sotto forma di carbonio inorganico disciolto e la sua concentrazione può aumentare con il progredire della biodegradazione.

Man mano che il carbonio organico si avvicina alla completa rimozione, la concentrazione di carbonio inorganico disciolto diminuisce gradualmente, tendendo a raggiungere lo zero entro la fine dell'incubazione. Pertanto, per misurare completamente l'anidride carbonica generata biogenicamente, è necessario acidificare il terreno di coltura al termine del test.

La norma "ISO 9439 Qualità dell'acqua - Valutazione della biodegradabilità aerobica finale di composti organici in un mezzo acquoso - Test di evoluzione dell'anidride carbonica" sviluppata dall'Organizzazione internazionale per la normazione (ISO) descrive un metodo per valutare la biodegradabilità finale di composti organici da parte di microrganismi aerobici in un mezzo acquoso a una data concentrazione mediante la determinazione dell'anidride carbonica.

Questo metodo è valido per composti organici che presentano le seguenti proprietà:

• Solubile in acqua in condizioni di prova. In questo caso, la rimozione del carbonio organico disciolto può essere determinata come informazione aggiuntiva.
• Leggermente solubile in acqua nelle condizioni di prova. In questo caso, potrebbero essere necessarie precauzioni speciali per garantire una buona dispersione del composto (ad esempio, norma ISO 10634).
• Non volatile o avente una pressione di vapore trascurabile nelle condizioni di prova (per le sostanze volatili, ad esempio, si applicano le norme ISO 9408 o ISO 14593).
• Nessun effetto inibitorio sui microrganismi in esame alla concentrazione selezionata per il test. La presenza di effetti inibitori può essere determinata come specificato nella presente norma o utilizzando un altro metodo per la determinazione dell'effetto inibitorio di un composto sui batteri (ad esempio, la norma ISO 8192).

In linea di principio, la biodegradabilità dei composti organici da parte di microrganismi aerobici viene determinata utilizzando un sistema di prova statico in acqua. La miscela di prova contiene un mezzo inorganico, un composto organico a una concentrazione compresa tra 10 mg/L e 40 mg/L di carbonio organico come unica fonte nominale di carbonio ed energia, e un inoculo misto ottenuto da un impianto di trattamento delle acque reflue o da altra fonte ambientale. La miscela viene agitata in recipienti di prova e aerata con aria priva di anidride carbonica, in genere per un massimo di 28 giorni.

L'anidride carbonica formata durante la degradazione microbica viene trattenuta in contenitori esterni, determinata mediante un metodo analitico idoneo, confrontata con la quantità teorica ed espressa in percentuale.

Per composti sufficientemente solubili in acqua, è possibile misurare facoltativamente la rimozione del carbonio organico disciolto per ottenere informazioni aggiuntive sulla biodegradabilità finale. Ciò può essere effettuato utilizzando il metodo fornito, ma nell'appendice di questa norma (Allegato D) è descritta una procedura utile che consente l'utilizzo di concentrazioni più elevate del composto in esame e dell'inoculo, aumentando così il potenziale di biodegradabilità del test. Se è disponibile un metodo analitico specifico per la sostanza, è possibile ottenere anche informazioni sulla degradabilità primaria.

L'incubazione deve essere effettuata al buio o in luce diffusa a una temperatura compresa tra 20°C e 25°C che non vari di più di più/meno 2°C durante il periodo di prova.

In breve, la norma ISO 9439 fornisce una procedura per valutare la biodegradabilità aerobica finale dei composti organici in ambiente acquoso misurando l'anidride carbonica prodotta durante la biodegradazione. Questa norma è di fondamentale importanza per le industrie e i ricercatori che valutano l'impatto ambientale delle sostanze chimiche, in particolare la loro capacità di degradarsi naturalmente in acqua.

Questo standard è progettato per valutare il grado di degradazione dei composti organici da parte di microrganismi aerobici in ambiente acquoso. Il metodo si concentra sull'evoluzione dell'anidride carbonica come indicatore primario di biodegradazione, riflettendo la conversione del carbonio organico in anidride carbonica e acqua.

Questa norma si applica a:

• Composti organici solubili in acqua.
• I composti con bassa solubilità in acqua devono essere dispersi con misure di dispersione speciali (ad esempio come specificato nella norma ISO 10634).
• Composti non volatili o composti con pressione di vapore trascurabile nelle condizioni di prova.
• Composti che non inibiscono l'attività dei microrganismi in esame alla concentrazione selezionata.

L'obiettivo principale della norma ISO 9439 è determinare la biodegradabilità finale, ovvero la completa scomposizione di un composto in anidride carbonica, acqua e sali minerali attraverso l'attività microbica. Questo è particolarmente importante per valutare il destino ambientale di sostanze chimiche come lubrificanti, tensioattivi, carburanti e prodotti per la cura della persona e garantire che non persistano negli ecosistemi acquatici.

Il metodo di prova ISO 9439 viene eseguito in bottiglie ventilate ininterrottamente per almeno 28 giorni, utilizzando la respirometria per misurare la produzione di anidride carbonica. I passaggi chiave sono:

• Configurazione del test: il campione di prova viene introdotto in un mezzo acquoso contenente microrganismi aerobici, in genere ottenuti da fanghi attivi o inoculi simili. Il sistema viene ventilato con aria priva di anidride carbonica per garantire una misurazione accurata dell'anidride carbonica prodotta dalla biodegradazione.
• Misurazione dell'anidride carbonica: la quantità di anidride carbonica rilasciata viene misurata periodicamente, solitamente conservandola in una soluzione (ad esempio, idrossido di sodio) e analizzandola tramite titolazione o altri metodi analitici.
• Calcolo della biodegradabilità: la percentuale di biodegradabilità si calcola confrontando l'anidride carbonica misurata con la massima quantità teorica di anidride carbonica che verrebbe prodotta se il composto fosse completamente degradato. Questo fornisce una misura chiara della biodegradabilità.

Questo test è progettato per coprire un'ampia gamma di composti, compresi quelli a bassa solubilità che non sono volatili e non hanno effetti inibitori sui microrganismi. Per le sostanze scarsamente solubili, è possibile utilizzare tecniche simili a quelle descritte nella norma ISO 10634 per garantire un'adeguata dispersione.

Lo standard ISO 9439 è ampiamente utilizzato in ambito normativo e scientifico ambientale. È particolarmente importante per:

• Valutazioni della sicurezza chimica: questo standard viene in genere utilizzato per soddisfare i requisiti normativi per la notifica chimica, come il quadro REACH dei paesi dell'Unione Europea o le linee guida dell'OCSE.
• Sviluppo del prodotto: le industrie che sviluppano prodotti biodegradabili come materie plastiche, tensioattivi o prodotti per la cura della persona utilizzano questo standard per verificare la compatibilità ambientale.
• Valutazione del rischio ambientale: questo test aiuta nella valutazione del rischio per gli ecosistemi, aiutando a determinare se un composto persisterà negli ambienti acquatici.

I laboratori avanzati offrono servizi di test conformi allo standard ISO 9439 per le industrie che desiderano verificare la biodegradabilità dei propri prodotti.

Sebbene ISO 9439 sia un metodo potente, presenta alcune limitazioni:

• Requisito di non volatilità: il test non è adatto per composti volatili, poiché l'aerazione può causare la perdita della sostanza in esame e falsificare i risultati. Per le sostanze volatili, si raccomandano standard alternativi come ISO 9408 o ISO 14593.
• Test di inibizione: il test presuppone che il composto non inibisca l'attività microbica. Se si sospetta un'inibizione, sono necessari test aggiuntivi (ad esempio, la norma ISO 8192) per confermare l'idoneità del composto alla prova.

Di conseguenza, la norma ISO 9439 è uno strumento essenziale per valutare la biodegradabilità aerobica dei composti organici in ambienti acquosi. Misurando l'evoluzione di anidride carbonica, fornisce un metodo affidabile e standardizzato per valutare la facilità con cui una sostanza può essere degradata dai microrganismi, fornendo dati essenziali per la tutela ambientale e la conformità normativa.

La nostra organizzazione, attiva da molti anni e attenta agli sviluppi scientifici e tecnologici a livello globale, si avvale di un team di professionisti esperti e di un'ampia infrastruttura per condurre test, misurazioni e analisi in un'ampia gamma di ambiti per aziende di tutti i settori. In questo contesto, forniamo anche servizi di test in conformità alla norma ISO 9439 "Qualità dell'acqua - Valutazione della biodegradabilità aerobica finale dei composti organici in ambienti acquatici - Test di evoluzione dell'anidride carbonica".