OECD 311 Anaerob biologisk nedbrytbarhet av organiska föreningar i rötslam: Mätning av gasproduktion

Standarden ”OECD 311 Anaerob biologisk nedbrytbarhet av organiska föreningar i rötslam: Genom mätning av gasproduktion”, publicerad enligt OECD:s riktlinjer för ansvarsfullt affärsuppförande för multinationella företag (OECD:s riktlinjer), beskriver en screeningmetod för att bedöma den potentiella anaeroba biologiska nedbrytbarheten av organiska kemikalier under vissa förhållanden.

Tvättat rötslam innehållande låga koncentrationer av oorganiskt kol (upp till 10 mg/L) späds ungefär tiofaldigt till en total torrsubstanskoncentration på 1 g/L till 3 g/L och inkuberas med 20 till 100 mg C/L testsubstans i slutna behållare vid 35 °C plus/minus 2 °C i upp till 60 dagar. Slammets aktivitet mäts genom att köra parallella blankkontroller. Ett referenssubstans (fenol, natriumbensoat, polyetylenglykol 400) testas parallellt för att kontrollera proceduren.

Minst tre testkärl förbereds för testsubstansen, blankkontroller, referenssubstans, hämningskontroller och tryckkontrollkammare. Ökningen av gastrycket till följd av koldioxid- och metanproduktion i kärlen mäts. Oorganiskt kol mäts i slutet av testet. Mängden kol (oorganiskt plus metan) som produceras genom biologisk nedbrytning av testsubstansen beräknas utifrån nettogasproduktionen och netto-IC50-bildningen i vätskefasen, som överstiger blankkontrollvärdena. Mängden biologisk nedbrytning beräknas utifrån den totala IC50 och metan-C50 som produceras som en procentandel av den uppmätta eller beräknade mängden kol som tillsatts som testsubstans.

OECD 311-standarden bedömer den potentiella anaeroba biologiska nedbrytbarheten av organiska kemikalier under förhållanden som liknar dem i anaeroba rötkammare, såsom de som finns i avloppsreningsverk. Detta test är avgörande för att bedöma miljöpåverkan av kemikalier, särskilt tensider som används i tvättmedel och rengöringsprodukter, genom att bestämma deras förmåga att brytas ner i en syrefri miljö.

Detta test, en standardmetod utvecklad av Organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling (OECD), är utformad för att bedöma nedbrytbarheten av organiska föreningar av mikroorganismer under anaeroba förhållanden, såsom i avloppsslam, sediment eller grundvatten. Till skillnad från aeroba biologiska nedbrytningstester (t.ex. OECD 301-serien), som utvärderar nedbrytning i närvaro av syre, fokuserar OECD 311-standarden på anaeroba miljöer, där metan och koldioxid är de primära slutprodukterna av nedbrytningen. Detta test är särskilt viktigt för att följa regler som Europeiska unionens miljömärkning, som kräver att tensider ska vara biologiskt nedbrytbara under både aeroba och anaeroba förhållanden.

Denna testmetod fungerar som ett screeningsverktyg för att bestämma slutgiltig anaerob biologisk nedbrytbarhet, vilket avser fullständig nedbrytning av en förening till enklare molekyler som metan, koldioxid och vatten. Den är lämplig för ett brett spektrum av organiska föreningar, inklusive vattenlösliga och vattenolösliga ämnen som tvättmedel, tensider, industrikemikalier och polymerer.

OECD 311-testet är baserat på standarden “ISO 11734 Vattenkvalitet - Bedömning av den "slutgiltiga" anaeroba biologiska nedbrytbarheten av organiska föreningar i rötslam - Metod för mätning av biogasproduktion” som utvecklats av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO) och omfattar följande grundläggande steg:

• Testmedium: Tvättat, rötat slam från ett avloppsreningsverk, främst använt för kommunal avloppsrening, används som inokulum. Slammet späds ut till en total torrsubstanskoncentration på 1 g/L till 3 g/L och innehåller låga halter av oorganiskt kol (upp till 10 mg/L) för att minimera interferens.
• Testförhållanden: Slam inkuberas med testsubstans i koncentrationer på 20 till 100 mg C/L i slutna behållare vid en kontrollerad temperatur på 35 °C plus/minus 2 °C i upp till 60 dagar. Denna period simulerar förhållandena i en anaerob rötkammare.
• Kontroller och referenser: För att säkerställa noggrannhet omfattar testningen:
  • Blankkontroller för att mäta basgasproduktion från lera.
  • Referensämnen (t.ex. fenol, natriumbensoat eller polyetylenglykol 400) för att verifiera slammets aktivitet.
  • Hämningskontroller för att bedöma om testsubstansen hämmar mikrobiell aktivitet.
  • Tryckkontrollrum för att övervaka gasproduktionen.
• Mätning: Biologisk nedbrytning mäts genom att övervaka ökningen av portrycket orsakad av produktionen av koldioxid och metan. Mängden oorganiskt kol i vätskefasen mäts också i slutet av testet. Omfattningen av biologisk nedbrytning beräknas som andelen totalt producerat kol (oorganiskt kol och metan) i förhållande till testsubstansens kolhalt.

OECD 311-testet används flitigt inom regelverk för att bedöma kemikaliers miljömässiga öde. Det är särskilt viktigt för:

• Regelefterlevnad: I länder i Europeiska unionen accepteras detta test för att visa anaerob biologisk nedbrytbarhet för miljömärkningscertifieringar, såsom tensider i tvättmedel.
• Miljöriskbedömning: Hjälper till att bedöma kemikaliers persistens i anaeroba miljöer såsom sediment, grundvatten eller anaeroba rötkammare.
• Produktutveckling: Tillverkare av kemikalier, tvättmedel och rengöringsprodukter använder denna testning för att säkerställa att deras produkter uppfyller miljöstandarder.

Även om OECD 311-testet är ett kraftfullt screeningsverktyg har det vissa begränsningar:

• Testtid: Standardperioden på 60 dagar kanske inte fångar den fulla nedbrytningspotentialen hos långsamt biologiskt nedbrytbara föreningar.
• Inokulumvariabilitet: Slammets mikrobiella sammansättning kan variera beroende på dess källa, vilket kan påverka reproducerbarheten.
• Ingen föranpassning: Testet förhindrar föranpassning av vaccinet till testsubstansen, vilket kan resultera i längre fördröjningsfaser (upp till 20 dagar eller mer) och kanske inte återspeglar verkliga scenarier där anpassade mikrober finns närvarande.
• Screeningens karaktär: Som screeningtest kanske OECD 311 inte helt simulerar komplexa miljöförhållanden och ytterligare tester kan krävas för definitiva resultat.

OECD 311-standarden är därför ett viktigt verktyg för att bedöma den anaeroba biologiska nedbrytbarheten hos organiska föreningar och tillhandahåller viktiga data för miljöriskbedömningar och regelefterlevnad. Genom att simulera förhållandena i anaeroba rötkammare bidrar den till att säkerställa att kemikalier, särskilt tensider, inte kvarstår i anaeroba miljöer. Trots sina begränsningar är testet fortfarande en hörnsten i miljösäkerhetstestning, med pågående arbete för att utveckla och förbättra dess metoder för att möta moderna regel- och vetenskapliga behov.

Vår organisation, som har varit verksam i många år och noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik, har ett team av erfarna yrkesmän och en bred infrastruktur för att utföra tester, mätningar och analyser inom en mängd olika områden för företag inom alla sektorer. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med OECD 311-standarden: "Anaerob biologisk nedbrytbarhet av organiska föreningar i rötslam: Mätning av gasproduktion."