Оценка биоразлагаемости по стандарту OECD 310 – CO2 в герметичных контейнерах (испытание в парофазном режиме)

Стандарт «OECD 310 Ready biodegradability - CO2 в герметичных контейнерах (испытание в парофазном режиме)», опубликованный в соответствии с руководящими принципами ОЭСР по ответственному ведению бизнеса для многонациональных предприятий (руководящие принципы ОЭСР), описывает метод скрининга для оценки легкой биоразлагаемости химических веществ.

Исследуемое вещество, обычно с концентрацией 20 мг С/л, в качестве единственного источника углерода и энергии, инкубируют в закрытых пробирках (обычно в течение 28 дней) в аэробных условиях, содержащих буферную среду с минеральными солями, инокулированную смешанной популяцией микроорганизмов. Для проверки процедуры испытания параллельно следует провести испытание эталонного вещества с известной биоразлагаемостью (анилин, бензоат натрия или этиленгликоль и 1-октанол).

Рекомендуется проводить анализ трёх флаконов через достаточные промежутки времени. Кроме того, в конце испытания анализируется не менее пяти тестовых флаконов (из тестовых сосудов, контрольных образцов и сосудов с эталонным материалом), чтобы обеспечить возможность расчёта 95% доверительных интервалов для среднего значения процента биодеградации.

Выделение углекислого газа в результате окончательной аэробной биодеградации исследуемого вещества определяется путем измерения превышения количества неорганического углерода, образовавшегося в пробирках, по сравнению с количеством, образовавшимся в пустых пробирках, содержащих только инокулированную среду. Степень биодеградации выражается в процентах от теоретически максимального образования неорганического углерода, рассчитанного на основе первоначального количества добавленного исследуемого вещества. В данном тесте биодеградация, превышающая 60% от теоретически максимального количества неорганического углерода в течение 10 дней, свидетельствует о том, что исследуемое вещество легко биоразлагаемо в аэробных условиях.

Стандарт ОЭСР 310 предоставляет информацию, аналогичную шести методам испытаний, описанным в стандартах ОЭСР 301 (A–F). Таким образом, химическое вещество, показывающее положительные результаты в этом стандарте, можно считать легко биоразлагаемым и, следовательно, быстро разлагаемым в окружающей среде.

Хорошо зарекомендовавший себя метод ОЭСР по определению диоксида углерода, основанный на оригинальном тесте Штурма и используемый для оценки биоразлагаемости органических химических веществ путем измерения концентрации диоксида углерода, выделяемого микробами, обычно является предпочтительным для тестирования труднорастворимых и хорошо адсорбируемых химических веществ. Этот метод также предпочтителен для растворимых (но нелетучих) химических веществ, поскольку многие считают выделение диоксида углерода единственным окончательным доказательством микробной активности.

Удаление растворенного органического углерода может осуществляться посредством физико-химических процессов (адсорбции, испарения, осаждения, гидролиза) и микробной активности, а многие небиологические реакции потребляют кислород. Углекислый газ редко образуется абиотически из органических веществ.

Этот тест, стандартный метод, разработанный Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), является частью «Руководящих принципов ОЭСР по испытанию химических веществ на предмет деградации и накопления». Он обеспечивает надёжный, принятый нормативными актами подход к оценке скорости и полноты разложения химического вещества в аэробных условиях, особенно для веществ с летучими компонентами.

Тест OECD 310 представляет собой скрининговый метод, предназначенный для измерения степени биоразлагаемости химических веществ путем мониторинга выделения углекислого газа в закрытой системе. Тестовое вещество, обычно добавляемое в концентрации 20 мг углерода на литр (мг С/л), служит единственным источником углерода и энергии для смешанной популяции микроорганизмов в буферной среде с минеральной солью в аэробных условиях. Тест обычно длится 28 дней, в течение которых углекислый газ, образующийся в процессе биоразложения, измеряется в виде неорганического углерода с помощью анализатора общего органического углерода (ООУ). Степень биоразложения выражается в процентах от теоретического максимального содержания неорганического углерода, рассчитанного на основе исходного количества тестового вещества.

Основные характеристики стандарта OECD 310:

• Система с закрытым сосудом: В отличие от некоторых других тестов ОЭСР, тест ОЭСР 310 использует закрытые пробирки для предотвращения потери летучих соединений, что делает его идеальным для тестирования веществ, которые могут испаряться в процессе обработки. Эта закрытая система гарантирует, что весь образующийся углекислый газ улавливается для точного измерения.
• Измерение содержания углекислого газа: тест измеряет аэробную биодеградацию путем измерения выделения углекислого газа. Это позволяет определить степень минерализации исследуемого вещества микроорганизмами.
• Применимость: Этот тест подходит как для водорастворимых, так и для водонерастворимых веществ при условии достижения хорошей дисперсии. Он особенно эффективен для летучих соединений.
• Повторяемость: метод призван свести к минимуму человеческие ошибки и повысить повторяемость, предоставляя последовательные и надежные данные для целей регулирования.
• Продолжительность испытания: стандартное испытание длится 28 дней, с возможностью продления для окончательной оценки биоразлагаемости.

Согласно тесту OECD 310, вещество классифицируется как легко биоразлагаемое, если не менее 60% его органического углерода преобразуется в углекислый газ в течение 10 дней из 28-дневного испытательного периода. Этот период начинается с того, что 10% его органического углерода преобразуется в углекислый газ, и должен завершиться в течение 28 дней. Если по истечении 10 дней биоразлагаемость вещества достигает 60%, что указывает на потенциальную возможность его разложения в соответствующих условиях, например, на хорошо функционирующих очистных сооружениях, оно может быть классифицировано как биоразлагаемое.

Тест OECD 310 следует структурированному протоколу для обеспечения надежных результатов:

• Подготовка: Испытуемое вещество добавляют в закрытые флаконы, содержащие буферную среду на основе минеральной соли, инокулированную активным илом, полученным с муниципальной очистной станции. Параллельно испытывают эталонное вещество (например, анилин, бензоат натрия или этиленгликоль) для валидации процедуры.
• Инкубация: Бутылки инкубируют в темноте при контролируемой температуре (обычно 20–25 градусов) в течение 28 дней, периодически отбирая пробы (не менее восьми раз) для измерения выработки углекислого газа.
• Анализ: Выделяющийся диоксид углерода преобразуется в карбонат и измеряется как неорганический углерод с помощью анализатора общего органического углерода. Процент биодеградации рассчитывается путем сравнения измеренного значения IC50 с теоретическим значением IC50 исследуемого вещества.
• Контроли: Включены пустые контроли (среда и инокулят без исследуемого вещества) и контроли токсичности (исследуемое вещество в сочетании с эталонным веществом) для учета фонового образования углекислого газа и потенциального ингибирующего действия исследуемого вещества.
• Выводы: Вещество, достигающее 60% биоразлагаемости в течение 10-дневного окна, классифицируется как легко биоразлагаемое. Достижение этого порогового значения после истечения 10-дневного окна свидетельствует об абсолютной биоразлагаемости.

Тест ОЭСР 310 широко используется во многих секторах для подтверждения экологических заявлений и соблюдения нормативных требований:

• Соответствие нормативным требованиям: результаты испытаний ОЭСР 310 принимаются регулирующими органами и органами по сертификации смазочных материалов для подтверждения заявлений о биоразлагаемости.
• Разработка продукции: такие отрасли, как производство упаковки, средств личной гигиены, бытовых чистящих средств и удобрений, используют стандарт OECD 310 для подтверждения экологической совместимости своей продукции, особенно в отношении летучих или нерастворимых соединений.
• Оценка экологического риска: этот метод помогает разрабатывать более безопасные и устойчивые продукты за счет оценки стойкости химических веществ в окружающей среде.
• Международная сертификация: данные ОЭСР 310 поддерживают экологическую маркировку и принятие на рынок в регионах со строгими экологическими нормами.

Стандарт OECD 310 особенно подходит для:

• Вещества с летучими компонентами, которые могут быть потеряны в испытаниях открытой системы, таких как OECD 301B.
• Продукция, требующая международной сертификации или экомаркировки.
• Компании, которым требуются высококачественные, воспроизводимые данные для подачи нормативных документов.

Для плохо растворимых или потенциально токсичных веществ могут потребоваться дополнительные меры, такие как использование силикагеля или силиконового масла для улучшения дисперсии.

В результате стандарт ОЭСР 310 представляет собой современный, надежный и соответствующий нормативным требованиям метод оценки биоразлагаемости химических веществ, особенно содержащих летучие компоненты. Система закрытого контейнера, прямое измерение концентрации углекислого газа и глобальное признание делают его ценным инструментом для отраслей, стремящихся продемонстрировать соблюдение экологических норм. Предоставляя четкие критерии биоразлагаемости, стандарт способствует устойчивой разработке продукции и защите окружающей среды, помогая отраслям соответствовать нормативным требованиям и ожиданиям потребителей в отношении экологически чистой продукции.

Наша организация, работающая много лет и внимательно следящая за мировыми достижениями в области науки и технологий, проводит испытания, измерения и анализы в широком спектре областей для предприятий всех секторов экономики, имея квалифицированную команду и обширную инфраструктуру. В этой связи мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ОЭСР 310 «Полная биоразлагаемость — CO2 в герметичных контейнерах (испытания в парофазном газе)».