Test biodegradacji OECD 301C

W normie „OECD 301C Biodegradation Test” opublikowanej na podstawie wytycznych OECD dotyczących odpowiedzialnego prowadzenia działalności w przedsiębiorstwach wielonarodowych (wytyczne OECD) opisano metodę badania biodegradacji tlenowej. Metoda ta, opracowana głównie przez Ministerstwo Handlu Zagranicznego i Przemysłu Japonii (MITI), jest 28-dniowym badaniem respirometrycznym, które mierzy głównie zużycie tlenu. Norma OECD 301C nadaje się do materiałów słabo rozpuszczalnych i może być stosowana w przypadku próbek materiałów lotnych. Chociaż metoda ta jest podobna do innych testów biodegradowalności 301, ma pewne parametry testowe, które różnią się od innych metod.

Składając oświadczenia dotyczące biodegradowalności materiału, należy zapoznać się z wymaganiami dotyczącymi testów we współpracy z właściwą agencją regulacyjną, aby ustalić, jakie testy biodegradowalności są wymagane do złożenia oświadczeń dotyczących biodegradowalności materiału.

Ponadto na wyniki badania biodegradowalności może mieć wpływ wiele właściwości chemicznych i fizycznych, dlatego przed rozpoczęciem badania biodegradowalności należy poinformować laboratorium badawcze o tych właściwościach. Różne przedsiębiorstwa często wymagają jednoczesnego przeprowadzania testów biodegradowalności i toksyczności, aby spełnić wymogi regulacyjne i uzyskać akceptację rynku.

W zasadzie wytyczne OECD 301 dotyczące testów przedstawiają sześć metod (tzw. AF), które umożliwiają badanie substancji chemicznych pod kątem ich łatwej biodegradowalności w tlenowych środowiskach wodnych. Metoda OECD 301C (zmodyfikowany test MITI) opiera się na pomiarze poboru tlenu przez mikroorganizmy zaszczepione w dobrze wymieszanej zawiesinie substancji badanej i roztworu mineralnego w ciemnym, zamkniętym respirometrze w temperaturze 28 stopni plus/minus 25 stopień przez okres 1 dni.

Biodegradację wyraża się jako procent poboru tlenu w stosunku do teoretycznego poboru. Metoda 301F odnosi się do badania respirometrii manometrycznej. Zużycie tlenu określa się, mierząc ilość tlenu potrzebną do utrzymania stałej objętości gazu w butli respirometru lub na podstawie zmiany objętości lub ciśnienia w aparacie. Respirometr to urządzenie służące do pomiaru częstości oddechów żywego organizmu poprzez pomiar szybkości wymiany tlenu lub dwutlenku węgla.

Badanie biodegradowalności polega na pomiarze złożonego procesu biochemicznego zachodzącego, gdy mikroorganizmy spożywają określony rodzaj materiału. Choć wyniki testów są skomplikowane, mierzą one stosunkowo proste markery procesu biodegradacji.

Zdolność produktu do biodegradacji zależy od ilości węgla dostępnego do spożycia przez mikroorganizmy. Obecnie przepisy wymagają, aby oświadczenia dotyczące biodegradowalności opierały się na biodegradacji tlenowej, która na ogół mierzy zużycie tlenu, produkcję dwutlenku węgla i stan nieorganicznych pośrednich związków węgla.

Wyzwania w testach biodegradacji obejmują złożoność oddziaływań biochemicznych, skład testowanych materiałów i szczególne wymagania każdego testu biodegradacji. Materiały składające się ze składników uznanych za biodegradowalne czasami nie przechodzą testów, z kolei materiały składające się ze składników nieorganicznych niekoniecznie przechodzą pomyślnie różne oceny biodegradowalności.

Ważne jest, aby wiedzieć, jaką metodę badania biodegradacji zastosować w przypadku konkretnego materiału. Ogólnie rzecz biorąc, testy biodegradacji wymagane dla ciał stałych są zgodne z normą ISO 16929, dla cieczy z normą OECD 301, a dla środków smarnych z normą ASTM D5864.

Zazwyczaj wymagania przepisów prawnych i etykiet stron trzecich wymagają równoczesnego przeprowadzenia badań biodegradowalności, toksykologicznych i bioakumulacji w celu przeprowadzenia analizy wpływu produktu na środowisko. Przed rozpoczęciem testów konieczne jest przeprowadzenie dokładnej analizy wymagań testowych w celu ustalenia, jakie metody są niezbędne do etykietowania oświadczeń i akceptacji regulacyjnej.

Mówiąc w skrócie, biodegradacja polega na rozkładzie materii na mniejsze części i przekształceniu ich w substancje, które są ostatecznie ponownie wykorzystywane w cyklach biologicznych lub gromadzą się w środowisku. W obecności tlenu mikroorganizmy rozkładają substancje na dwutlenek węgla, wodę, sole mineralne i bogatą w węgiel biomasę. W warunkach beztlenowych przekształcają materiały w dwutlenek węgla, sole mineralne, biomasę i metan. Aby materiał uległ całkowitemu rozkładowi, zachodzą zarówno rozpad, jak i biodegradacja.

Degradacja to fizyczny rozpad materiału na mniejsze części składowe, na przykład pod wpływem warunków atmosferycznych lub promieniowania UV. Materiały uznaje się za kompostowalne, gdy ulegają całkowitej biodegradacji w kontrolowanych warunkach w określonym przedziale czasowym, rozkładając się na składniki nadające się do recyklingu organicznego. Materiały biodegradowalne nie zawsze nadają się do kompostowania. Aby ustalić, czy produkt spełnia te definicje, należy przeprowadzić odpowiednie badania.

Biodegradacja ma wiele zalet. Jest to proces, który eliminuje odpady, zwiększa liczbę odpadów trafiających na wysypiska i przywraca materiały środowisku w celu ponownego wykorzystania. Materiały, które można całkowicie rozłożyć na składniki pierwiastkowe, nie wytwarzając szkodliwych pozostałości, są preferowane od materiałów, które rozkładają się tylko częściowo lub uwalniają szkodliwe zanieczyszczenia, takie jak zanieczyszczenia czy mikroplastik.

Rozwój i stosowanie produktów biodegradowalnych przyczynia się również do promowania bardziej zrównoważonych praktyk, takich jak korzystanie z odnawialnych źródeł energii, ograniczanie ilości niebezpiecznych odpadów i promowanie modeli gospodarki o obiegu zamkniętym.

Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście świadczone są również usługi testowe dla przedsiębiorstw zgodnie ze standardem „OECD 301C Biodegradation Test”.