生物降解測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法
生物降解測(cè)試系統(tǒng)用于評(píng)估材料或化學(xué)品在自然環(huán)境中通過微生物作用分解的能力。這類測(cè)試對(duì)于確定材料的環(huán)保性,特別是在塑料、化學(xué)品和其他合成材料的生產(chǎn)過程中非常重要。生物降解測(cè)試通常按照一定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行,下面是一些常見的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和方法:
1.生物降解標(biāo)準(zhǔn)方法概述
1.1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)方法
ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)提供了一些常用的生物降解測(cè)試方法,主要用于評(píng)估材料的降解性能。這些方法根據(jù)測(cè)試材料的不同特性進(jìn)行分類。常見的ISO標(biāo)準(zhǔn)包括:
ISO14851:水生環(huán)境中生物降解測(cè)試的基本方法
適用于水生環(huán)境中的生物降解測(cè)試,特別是測(cè)試在水體中微生物的降解作用。
ISO14852:通過溶解氧的消耗評(píng)估可生物降解性的測(cè)試方法
測(cè)定材料在水中分解時(shí)溶解氧的消耗量,用于判斷有機(jī)物是否能通過微生物降解。
ISO17556:土壤中的生物降解性測(cè)試
評(píng)估物質(zhì)在土壤中的降解速度,通常用于農(nóng)業(yè)塑料、土壤處理劑等材料。
ISO16000-3:室內(nèi)空氣中化學(xué)品的降解測(cè)試
適用于測(cè)試在室內(nèi)環(huán)境中化學(xué)品的降解特性,通常用于建筑材料和家居產(chǎn)品。
1.2歐盟(EU)方法
歐盟在塑料及其他材料的環(huán)境影響評(píng)估中也使用一些標(biāo)準(zhǔn),例如:
EN13432:符合歐盟認(rèn)證的可生物降解塑料要求
該標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)試塑料包裝材料的生物降解性,常用于食品包裝和消費(fèi)品包裝的環(huán)保認(rèn)證。
1.3美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)
ASTM(美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì))也制定了一些關(guān)于生物降解的標(biāo)準(zhǔn):
ASTMD5338:塑料材料的堆肥化生物降解性測(cè)試方法
該標(biāo)準(zhǔn)通過模擬堆肥條件下的降解過程來評(píng)估材料的生物降解性。
ASTMD5526:塑料在土壤中的生物降解性測(cè)試
通過將塑料埋在土壤中,評(píng)估其降解速度和程度。
2.生物降解性測(cè)試方法
2.1溶解氧法(DO法)
這是一種通過測(cè)定生物降解過程中溶解氧消耗量來評(píng)估生物降解性的常用方法。微生物通過分解有機(jī)物來消耗水中的溶解氧,氧氣消耗的程度可以反映出物質(zhì)的降解性。
步驟:
將待測(cè)物質(zhì)加入一定體積的水中。
在不同時(shí)間點(diǎn)測(cè)量水中的溶解氧濃度變化。
根據(jù)溶解氧的消耗量計(jì)算降解率。
2.2二氧化碳釋放法(CO?釋放法)
這種方法主要用于評(píng)估材料在微生物降解過程中是否轉(zhuǎn)化為二氧化碳。微生物分解有機(jī)物時(shí),產(chǎn)生的二氧化碳可以通過氣體分析儀器進(jìn)行測(cè)定。
步驟:
在封閉環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試,加入微生物接種物,并將待測(cè)試材料添加到系統(tǒng)中。
定期測(cè)量系統(tǒng)中的二氧化碳濃度變化。
通過二氧化碳的產(chǎn)生量來評(píng)估材料的降解情況。
2.3堆肥法
堆肥法主要用于模擬有機(jī)物在堆肥過程中自然降解的情形。該方法在溫濕度控制的環(huán)境下,通過自然降解過程來評(píng)估材料的降解性。
步驟:
將待測(cè)材料和有機(jī)物混合物一起放入堆肥設(shè)備中,控制適宜的溫度和濕度條件。
定期測(cè)量堆肥過程中的溫度變化和有機(jī)物的降解程度。
2.4土壤降解法
該方法評(píng)估材料在土壤環(huán)境中的降解情況。常用于農(nóng)用塑料、包裝材料等在土壤中分解的情況。
步驟:
將待測(cè)材料埋入土壤中,模擬自然條件。
定期測(cè)量材料的重量變化和物理化學(xué)性質(zhì)變化,如顏色、形態(tài)等。
2.5水生環(huán)境法
在水生環(huán)境法中,材料會(huì)被置于水中,測(cè)試其在水體中的降解能力。這種方法適用于水下塑料、油漆等材料的降解性測(cè)試。
步驟:
將測(cè)試材料浸泡在水體中,并添加適量的微生物。
定期測(cè)量水中的氧氣、二氧化碳等指標(biāo),判斷材料的降解速度。
3.測(cè)試的評(píng)估與數(shù)據(jù)處理
降解率:通常使用降解率來表示生物降解的程度。降解率通常為材料在一定時(shí)間內(nèi)分解的百分比。
生物降解性分類:依據(jù)降解率和其他因素(如時(shí)間、環(huán)境等)對(duì)測(cè)試物質(zhì)進(jìn)行分類,如完全降解、部分降解或不可降解。
氣體分析與化學(xué)變化:通過測(cè)量氣體釋放量(如CO?)和物質(zhì)的化學(xué)變化(如分子結(jié)構(gòu)變化),評(píng)估降解過程中的反應(yīng)類型。
4.結(jié)論
生物降解測(cè)試系統(tǒng)是環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展中的重要組成部分,常用的標(biāo)準(zhǔn)方法如ISO、ASTM和EN等標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。通過標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試方法,可以準(zhǔn)確評(píng)估不同材料的生物降解性,并確保其對(duì)環(huán)境的友好性。