OECD 310 易生物降解性评估 - 密封容器中的二氧化碳(顶空测试)

OECD 310 易生物降解性评估 - 密封容器中的二氧化碳(顶空测试)

根据经合组织《跨国企业负责任商业行为准则》(OECD 准则)发布的标准《OECD 310 易生物降解性 - 密封容器中的二氧化碳(顶空测试)》描述了一种评估化学品易生物降解性的筛选方法。

OECD 310 易生物降解性评估 - 密封容器中的二氧化碳(顶空测试)

测试物质(通常浓度为20 mg C/L)作为唯一的碳源和能量来源,在封闭小瓶中培养(通常培养28天),培养条件为需氧条件下,培养液为接种了混合微生物的缓冲矿物盐培养基。为了验证测试程序,应同时测试已知生物降解性的参考物质(苯胺、苯甲酸钠或乙二醇和1-辛醇)。

建议在足够的时间间隔后对三个样品瓶进行分析。此外,在测试结束时至少分析五个测试样品瓶(分别来自测试容器、空白对照和含有参考材料的容器),以确保能够计算出平均生物降解百分比值的95%置信区间。

通过测量测试瓶中产生的无机碳量与仅含接种培养基的空瓶中产生的无机碳量的差值,可以确定测试物质最终在有氧条件下生物降解释放的二氧化碳量。生物降解量以基于初始添加测试物质量的理论最大无机碳产量的百分比表示。在该测试中,如果10天内的生物降解量超过理论最大无机碳产量的60%,则表明该测试物质在有氧条件下易于生物降解。

OECD 310 标准提供的信息与 OECD 301 标准 A 至 F 中描述的六种测试方法类似。因此,在该标准中显示出积极结果的化学物质可被视为易于生物降解,因此可在环境中快速降解。

经合组织(OECD)已建立完善的二氧化碳测定方法,该方法基于Sturm的原始测试,通过测量微生物作用产生的二氧化碳来评估有机化学品的生物降解性。该方法通常是测试难溶性化学品和强吸附性化学品的首选方法。由于许多人认为二氧化碳释放是微生物活动的唯一确凿证据,因此该方法也适用于可溶性(但不挥发)化学品。

溶解有机碳的去除可以通过物理化学过程(吸附、挥发、沉淀、水解)和微生物作用完成,许多非生物反应也会消耗氧气。二氧化碳很少由有机化学物质非生物产生。

该测试是经济合作与发展组织(OECD)制定的一项标准方法,是“OECD化学品降解和积累测试指南”的一部分。它提供了一种强有力的、监管机构认可的方法来评估化学品在有氧条件下降解的速度和彻底程度,特别是对于含有挥发性成分的物质。

OECD 310 测试是一种筛选方法,旨在通过监测密闭容器系统中二氧化碳的释放来测量化学品的易生物降解性。测试物质通常以每升 20 毫克碳 (mg C/L) 的浓度添加,在有氧条件下,作为缓冲矿物盐培养基中混合微生物群落的唯一碳源和能量来源。测试通常持续 28 天,在此期间,使用总有机碳 (TOC) 分析仪测量生物降解过程中产生的二氧化碳(以无机碳计)。生物降解程度以测试物质初始量占理论最大无机碳量的百分比表示。

OECD 310标准的主要特点是:

  • 密闭容器系统:与其他一些 OECD 测试不同,OECD 310 测试使用密闭小瓶,以防止挥发性化合物的损失,使其成为测试加工过程中可能蒸发的物质的理想选择。该密闭系统可确保捕获所有产生的二氧化碳,从而实现精确测量。
  • 二氧化碳测量:该测试通过测量二氧化碳的释放来测量需氧生物降解。这表明测试物质被微生物矿化的程度。
  • 适用性:本测试适用于水溶性和非水溶性物质,只要能够实现良好的分散性。它对挥发性化合物尤其有效。
  • 可重复性:该方法旨在最大限度地减少人为错误并提高可重复性,为监管目的提供一致可靠的数据。
  • 测试时长:标准测试持续 28 天,可延长以进行最终的生物降解性评估。

根据 OECD 310 测试,如果在 28 天的测试期内,物质中至少 60% 的有机碳在 10 天内转化为二氧化碳,则该物质被归类为易生物降解物质。该测试期从物质中 10% 的有机碳转化为二氧化碳开始,必须在 28 天内结束。如果物质在 10 天后达到 60% 的生物降解率,表明在适当条件下(例如运行良好的污水处理厂)具有降解潜力,则该物质最终可被归类为可生物降解物质。

OECD 310 测试遵循结构化协议以确保可靠的结果:

  • 制备:将测试物质加入密闭小瓶中,小瓶内装有缓冲矿物盐培养基,培养基中接种了来自市政污水处理厂的活性污泥。同时检测参考物质(例如苯胺、苯甲酸钠或乙二醇),以验证该程序。
  • 孵化:将瓶子在黑暗中在受控温度下(通常为 20-25 度)孵化 28 天,定期取样(至少 8 个时间点)以测量二氧化碳的产生量。
  • 分析:将释放的二氧化碳转化为碳酸盐,并使用总有机碳分析仪测量无机碳。通过比较测得的IC50值与测试物质的理论IC50值,计算出生物降解百分比。
  • 对照:包括空白对照(不含测试物质的培养基和接种物)和毒性对照(测试物质与参考物质结合),以解释背景二氧化碳的产生和测试物质的潜在抑制作用。
  • 结论:10天内生物降解率达到60%的物质被归类为易生物降解物质。超过该阈值则表示物质具有最终生物降解性。

OECD 310 测试广泛应用于许多领域,以支持环境声明和法规遵从性:

  • 法规遵从性:润滑剂监管机构和认证机构接受 OECD 310 结果来验证生物降解性声明。
  • 产品开发:包装、个人护理、家用清洁产品和肥料等行业使用 OECD 310 标准来证明其产品的环境兼容性,特别是对于挥发性或不溶性化合物。
  • 环境风险评估:该方法通过评估化学物质在环境中的持久性来帮助设计更安全、更可持续的产品。
  • 国际认证:OECD 310数据支持在环境法规严格的地区进行生态标签和市场认可。

OECD 310 标准特别适用于:

  • 含有挥发性成分的物质,在开放系统测试(如 OECD 301B)中可能会丢失。
  • 需要国际认证或生态标签的产品。
  • 寻求高质量、可重复数据以用于监管备案的公司。

对于溶解性差或具有潜在毒性的物质,可能需要额外考虑,例如使用硅胶或硅油来改善分散性。

因此,OECD 310 标准提供了一种现代、可靠且符合法规要求的方法,用于评估化学品(尤其是含有挥发性成分的化学品)的易生物降解性。其密闭容器系统、直接二氧化碳测量以及全球认可度使其成为寻求证明环境合规性的行业的理想工具。通过提供明确的生物降解性标准,该标准支持可持续产品开发和环境保护,帮助行业满足监管要求并满足消费者对环保产品的期望。

我们机构运营多年,密切关注全球科技发展,凭借经验丰富的团队和广泛的基础设施,为各行各业的企业提供广泛领域的测试、测量和分析服务。此外,我们还提供符合 OECD 310“易生物降解性 - 密封容器中的二氧化碳(顶空测试)”标准的测试服务。

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