OECD 311 Sindirilmiş Çamurdaki Organik Bileşiklerin Anaerobik Biyobozunabilirliği: Gaz Üretiminin Ölçülmesiyle

OECD çok uluslu şirketler için sorumlu iş davranışına ilişkin kılavuz ilkeleri (OECD kılavuzları) kapsamında yayınlanan “OECD 311 Sindirilmiş çamurdaki organik bileşiklerin anaerobik biyobozunabilirliği: Gaz üretiminin ölçülmesiyle” standardında, belirli koşullar altında organik kimyasalların potansiyel anaerobik biyolojik parçalanabilirliğinin değerlendirilmesi için bir tarama yöntemi açıklanmaktadır.

Düşük (en fazla 10 mg/L) konsantrasyonlarda inorganik karbon içeren yıkanmış çürütülmüş çamur, 1 g/L ila 3 g/L toplam katı madde konsantrasyonuna kadar yaklaşık on kat seyreltilir ve 20 ila 100 mg C/L’lik test maddesiyle birlikte 35 derece artı/eksi 2 derecede kapalı kaplarda 60 güne kadar inkübe edilir. Çamurun aktivitesi, paralel kör kontroller çalıştırılarak ölçülür. Prosedürü kontrol etmek için bir referans madde (fenol, sodyum benzoat, polietilen glikol 400) paralel olarak test edilir.

Test maddesi, kör kontroller, referans madde, inhibisyon kontrolleri ve basınç kontrol odaları için en az üç test kabı hazırlanır. Kaplarda karbondioksit ve metan üretiminden kaynaklanan baş boşluk basıncındaki artış ölçülür. İnorganik karbon, testin sonunda ölçülür. Test maddesinin biyolojik olarak parçalanması sonucu oluşan karbon (inorganik artı metan) miktarı, sıvı fazda net gaz üretimi ve net IC50 oluşumundan, boş kontrol değerlerinin üzerine çıkılarak hesaplanır. Biyolojik parçalanma miktarı ise, ölçülen veya hesaplanan test maddesi olarak eklenen karbon miktarının yüzdesi olarak üretilen toplam IC50 ve metan-C50’den hesaplanır.

OECD 311 standardı, atık su arıtma tesislerindeki gibi anaerobik sindiricilerdeki koşullara benzer koşullar altında organik kimyasalların potansiyel anaerobik biyobozunabilirliğini değerlendirir. Bu test, özellikle deterjan ve temizlik ürünlerinde kullanılan yüzey aktif maddeler olmak üzere kimyasalların oksijensiz ortamlarda biyolojik olarak parçalanma kabiliyetlerini belirleyerek çevresel etkilerini değerlendirmek için kritik öneme sahiptir.

Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) tarafından geliştirilen standart bir yöntem olan bu test, organik bileşiklerin kanalizasyon çamuru sindiricileri, tortular veya yeraltı suları gibi anaerobik koşullarda mikroorganizmalar tarafından parçalanıp parçalanamayacağını değerlendirmek üzere tasarlanmıştır. Oksijen varlığında bozunmayı değerlendiren aerobik biyolojik bozunma testlerinin (örneğin, OECD 301 serisi) aksine, OECD 311 standardı, metan ve karbondioksitin bozunmanın birincil son ürünleri olduğu anaerobik ortamlara odaklanır. Bu test, yüzey aktif maddelerin hem aerobik hem de anaerobik koşullarda biyolojik olarak parçalanabilir olmasını gerektiren Avrupa Birliği eko-etiketi gibi yasal düzenlemelere uyum açısından özellikle önemlidir.

Bu test yöntemi, bir bileşiğin metan, karbondioksit ve su gibi daha basit moleküllere tamamen parçalanması anlamına gelen nihai anaerobik biyolojik bozunabilirliği belirlemek için bir tarama aracı görevi görür. Deterjanlar, yüzey aktif maddeler, endüstriyel kimyasallar ve polimerler gibi suda çözünen ve çözünmeyen maddeler dahil olmak üzere çok çeşitli organik bileşikler için uygundur.

OECD 311 testi, Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) tarafından geliştirilen “ISO 11734 Su kalitesi - Sindirilmiş çamurdaki organik bileşiklerin "nihai" anaerobik biyolojik olarak parçalanabilirliğinin değerlendirilmesi - Biyogaz üretiminin ölçülmesi yöntemi” standardına dayanmaktadır ve şu temel adımları içerir:

• Test ortamı: Öncelikle evsel atık su arıtımında kullanılan bir atık su arıtma tesisinden yıkanmış sindirilmiş çamur, aşı maddesi olarak kullanılır. Çamur, toplam katı madde konsantrasyonu 1 g/L ila 3 g/L olacak şekilde seyreltilir ve etkileşimi en aza indirmek için düşük seviyelerde inorganik karbon (en fazla 10 mg/L) içerir.
• Test koşulları: Çamur, 20 ila 100 mg C/L konsantrasyonlarda test maddesiyle, 35 derece artı/eksi 2 derece kontrollü sıcaklıkta, kapalı kaplarda 60 güne kadar inkübe edilir. Bu süre, anaerobik bir sindiricinin koşullarını simüle eder.
• Kontroller ve referanslar: Doğruluğu sağlamak için test şunları içerir:
  • Çamurdan temel gaz üretimini ölçmek için boş kontroller.
  • Çamurun aktivitesini doğrulamak için referans maddeler (örneğin fenol, sodyum benzoat veya polietilen glikol 400).
  • Test maddesinin mikrobiyal aktiviteyi inhibe edip etmediğini değerlendirmek için inhibisyon kontrolleri.
  • Gaz üretimini izlemek için basınç kontrol odaları.
• Ölçüm: Biyolojik bozunma, karbondioksit ve metan üretimi nedeniyle oluşan boşluk basıncındaki artış izlenerek ölçülür. Sıvı fazdaki inorganik karbon miktarı da testin sonunda ölçülür. Biyolojik bozunmanın boyutu, test maddesinin karbon içeriğine göre üretilen toplam karbonun (inorganik karbon ve metan) yüzdesi olarak hesaplanır.

OECD 311 testi, kimyasalların çevresel kaderini değerlendirmek için düzenleyici çerçevelerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle şunlar için önemlidir:

• Düzenlemeye uygunluk: Avrupa Birliği ülkelerinde bu test, deterjanlardaki yüzey aktif maddeler gibi eko-etiket sertifikaları için anaerobik biyolojik parçalanabilirliği göstermek amacıyla kabul edilmektedir.
• Çevresel risk değerlendirmesi: Tortular, yeraltı suları veya anaerobik sindiriciler gibi anaerobik ortamlarda kimyasalların kalıcılığını değerlendirmeye yardımcı olur.
• Ürün geliştirme: Kimyasal, deterjan ve temizlik ürünleri üreticileri, ürünlerinin çevre standartlarını karşıladığından emin olmak için bu testi kullanır.

OECD 311 testi güçlü bir tarama aracı olmasına rağmen bazı sınırlamaları vardır:

• Test süresi: Standart 60 günlük süre, yavaş biyolojik olarak parçalanabilen bileşiklerin tam bozunma potansiyelini yakalayamayabilir.
• Aşı değişkenliği: Çamurun mikrobiyal bileşimi, kaynağına bağlı olarak değişebilir ve bu da tekrarlanabilirliği etkileyebilir.
• Ön adaptasyon yok: Test, aşının test maddesine önceden adaptasyonunu yasaklar; bu da daha uzun gecikme aşamalarına (20 güne veya daha fazlasına kadar) neden olabilir ve adapte olmuş mikropların mevcut olduğu gerçek dünya senaryolarını yansıtmayabilir.
• Tarama niteliği: Bir tarama testi olarak OECD 311, karmaşık çevre koşullarını tam olarak simüle edemeyebilir ve kesin sonuçlar için daha fazla test gerekebilir.

Sonuç olarak OECD 311 standardı, organik bileşiklerin anaerobik biyolojik parçalanabilirliğini değerlendirmek için kritik bir araçtır ve çevresel risk değerlendirmeleri ve yasal düzenlemelere uygunluk için temel veriler sağlar. Anaerobik sindiricilerdeki koşulları simüle ederek, kimyasalların, özellikle de yüzey aktif maddelerin oksijensiz ortamlarda kalıcı olmamasını sağlamaya yardımcı olur. Sınırlamalarına rağmen test, modern mevzuat ve bilimsel ihtiyaçları karşılamak üzere metodolojilerini geliştirmek ve iyileştirmek için devam eden çalışmalarla, çevre güvenliği testlerinin temel taşı olmaya devam etmektedir.

Uzun yıllardır hizmet veren ve dünyada bilim ve teknoloji alanında yaşanan gelişmeleri titizlikle takip eden kuruluşumuz, her sektörden işletmelere, yetişkin bir kadro ve geniş bir altyapı ile çok farklı alanlarda test, ölçüm ve analiz çalışmaları gerçekleştirmektedir. Bu çerçevede işletmelere “OECD 311 Sindirilmiş çamurdaki organik bileşiklerin anaerobik biyobozunabilirliği: Gaz üretiminin ölçülmesiyle” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.