OECD 311 消化污泥中有机化合物的厌氧生物降解性：气体产量的测量

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 311 消化污泥中有机化合物的厌氧生物降解性：通过测量气体产生量”描述了一种在特定条件下评估有机化学品潜在厌氧生物降解性的筛选方法。

将含有低浓度无机碳（最高10毫克/升）的洗涤消化污泥稀释约10倍，使其总固体浓度达到1克/升至3克/升，并与浓度为20至100毫克/升的测试物质在密闭容器中于35°C±2°C下孵育最多60天。通过平行空白对照来测量污泥的活性。同时，还平行测试了参考物质（苯酚、苯甲酸钠、聚乙二醇400），以控制整个过程。

至少准备三个测试容器，分别用于测试物质、空白对照、参考物质、抑制对照和压力控制室。测量容器中二氧化碳和甲烷产生导致的顶空压力升高。测试结束时测量无机碳含量。测试物质生物降解产生的碳量（无机碳加甲烷）是根据液相中净产气量和净IC50生成量计算得出的，超过空白对照值的部分。生物降解量是根据产生的总IC50和甲烷-C50占作为测试物质添加的碳的测量值或计算值的百分比计算得出的。

OECD 311 标准评估有机化学品在类似厌氧消化器（例如污水处理厂）的条件下的潜在厌氧生物降解性。该测试通过测定化学品在无氧环境中的生物降解能力，对于评估化学品（尤其是洗涤剂和清洁产品中使用的表面活性剂）的环境影响至关重要。

该测试是由经济合作与发展组织 (OECD) 制定的标准方法，旨在评估微生物在厌氧条件下（例如污水污泥消化池、沉积物或地下水中）对有机化合物的降解能力。与评估有氧条件下降解情况的好氧生物降解测试（例如 OECD 301 系列）不同，OECD 311 标准侧重于厌氧环境，其中甲烷和二氧化碳是降解的主要最终产物。该测试对于符合欧盟生态标签等法规尤为重要，这些法规要求表面活性剂在有氧和厌氧条件下均能生物降解。

该测试方法可作为筛选工具，用于确定最终的厌氧生物降解性。最终的厌氧生物降解性是指化合物完全分解成更简单的分子，例如甲烷、二氧化碳和水。该方法适用于多种有机化合物，包括水溶性和非水溶性物质，例如洗涤剂、表面活性剂、工业化学品和聚合物。

OECD 311 测试基于国际标准化组织 (ISO) 制定的标准“ISO 11734 水质 - 消化污泥中有机化合物“最终”厌氧生物降解性的评估 - 测量沼气产量的方法”，包括以下基本步骤：

• 测试介质：来自污水处理厂（主要用于市政污水处理）的洗涤消化污泥作为接种物。污泥稀释至总固体浓度为1 g/L至3 g/L，并含有低浓度无机碳（最高10 mg/L），以最大程度地减少干扰。
• 测试条件：将污泥与浓度为20至100毫克碳/升的测试物质在密闭容器中孵育，温度控制在35°C±2°C，最长孵育60天。此阶段模拟厌氧消化器的条件。
• 控制和参考：为确保准确性，测试包括：
  • 空白对照用于测量泥浆中基础气体的产量。
  • 参考物质（例如苯酚、苯甲酸钠或聚乙二醇400）来验证污泥的活性。
  • 抑制对照以评估测试物质是否抑制微生物活性。
  • 压力控制室用于监测天然气生产。
• 测量：通过监测二氧化碳和甲烷生成引起的孔隙压力升高来测量生物降解程度。测试结束时，还会测量液相中无机碳的含量。生物降解程度计算为产生的总碳（无机碳和甲烷）占测试物质碳含量的百分比。

OECD 311 测试广泛应用于监管框架，以评估化学品的环境命运。它对于以下方面尤为重要：

• 法规遵从性：在欧盟国家，该测试被接受用于证明生态标签认证的厌氧生物降解性，例如洗涤剂中的表面活性剂。
• 环境风险评估：有助于评估化学物质在沉积物、地下水或厌氧消化器等厌氧环境中的持久性。
• 产品开发：化学品、洗涤剂和清洁产品制造商使用此测试来确保其产品符合环境标准。

尽管 OECD 311 测试是一种强大的筛选工具，但它也有一些局限性：

• 测试持续时间：标准的 60 天周期可能无法捕捉到缓慢生物降解化合物的全部降解潜力。
• 接种物变异性：污泥的微生物组成会因其来源不同而有所差异，这会影响可重复性。
• 无需预先适应：该测试禁止疫苗预先适应测试物质，这可能会导致更长的滞后期（长达 20 天或更长时间），并且可能无法反映存在适应性微生物的真实世界场景。
• 筛选性质：作为筛选测试，OECD 311可能无法完全模拟复杂的环境条件，可能需要进一步测试才能获得最终结果。

因此，OECD 311 标准是评估有机化合物厌氧生物降解性的关键工具，并为环境风险评估和法规遵从性提供重要数据。通过模拟厌氧消化池中的条件，该标准有助于确保化学物质（尤其是表面活性剂）不会在厌氧环境中持续存在。尽管存在局限性，但该测试仍然是环境安全测试的基石，目前正在持续开发和改进其方法，以满足现代监管和科学需求。

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