Naudojant žarną, nuleistą į apatinį atitinkamos didelės kolbos ketvirtį (ne į dugną), iš karto išpilstomas kiekvienas paruoštas tirpalas į atitinkamą BDS kolbų grupę, taip kad visos BDS kolbos būtų visiškai užpildytos. Kolbos švelniai patapšnojamos, kad būtų pašalinti visi oro burbuliukai. Taikant Winkler’io arba elektrometrinį metodą, kolbose nustatoma pradinė deguonies koncentracija. Kolbų turinį galima išsaugoti vėlesnei analizei Winkler’io metodu, pridedant mangano (II) sulfato ir natrio hidroksido (pirmasis Winkler’io reagentas). Gerai užkimštos kolbos su deguonimi, surištu į rudą mangano (III) hidratuotą oksidą, laikomos tamsoje 10–20°C temperatūroje ne ilgiau kaip 24 valandas, prieš darant likusius veiksmus pagal Winkler’io metodą. Likusios lygiagrečiai paruoštos kolbos užkemšamos taip, kad į jas nepatektų oro burbuliukų, ir inkubuojamos tamsoje 20°C temperatūroje. Kiekvieną seriją turi lydėti pilna lygiagreti serija, skirta tuščiojo bandinio terpės su užkratu analizei. Paimama iš kiekvienos serijos ne mažiau kaip po dvi kolbas ištirpusio deguonies analizei tam tikrais laiko tarpais (bent kas savaitę) per 28 inkubavimo paras.
\nSavaitiniai bandiniai turi leisti įvertinti šalinimo procentinę vertę 14 parų lange, tuo tarpu bandinių analizė kas 3–4 paras turi leisti identifikuoti 10 parų langą, o tam reikėtų maždaug du kartus daugiau kolbų.
\nAzoto turinčioms medžiagoms turi būti daroma pataisa dėl deguonies suvartojimo bet kokiame nitrifikavimo procese. Tai padaryti taikomas O2 – elektrodo metodas ištirpusio deguonies koncentracijai nustatyti, o po to iš BDS kolbos paimamas bandinys nitrito ir nitrato analizei. Pagal nitrito ir nitrato koncentracijos padidėjimą apskaičiuojamas suvartotas deguonis (žr. V priedą).
\nVI.3. DUOMENYS IR ATASKAITA VI.3.1. Rezultatų apdorojimas Iš pradžių apskaičiuojamas BDS, kuris susikaupia po kiekvieno laiko periodo, atimant deguonies suvartojimo tuščiajame bandinyje vertę (mg O2/litre) iš deguonies suvartojimo bandomajai medžiagai. Atstojamoji BDS vertė gaunama pataisytą suvartojimo vertę padalijus iš bandomosios medžiagos koncentracijos (mg/litre) ir kuri skaičiuojama mg deguonies vienam mg bandomosios cheminės medžiagos. Biologinio skaidomumo procentinė vertė skaičiuojama dalinant atstojamąjį BDS iš TDS atstojamosios (apskaičiuoto pagal II.2 priedą) arba ChDS (nustatyto analizės būdu, žr. II.3 priedą), taigi:
\nReikia pažymėti, kad šie du metodai nebūtinai duoda tą pačią vertę; geriau naudoti pirmąjį metodą.
\nAzoto turinčioms medžiagoms naudojamos atitinkamos TDS vertės (NH ar NO) pagal tai, kas yra žinoma apie nitrifikavimo galimybę arba ko iš jo laukiama (II.2 priedas). Jei nitrifikavimas vyksta, tačiau ne iki galo, pataisos nitrifikavimui suvartotam deguoniui skaičiuojamos pagal nitrito ir nitrato koncentracijų pokyčius (V priedas).
\nVI.3.2. Rezultatų validumas (teisėtumas) Deguonies suvartojimas tuščiajame bandinyje su užkratu po 28 parų turi būti ne didesnis kaip 1,5 mg/litre ištirpusio deguonies. Jei vertės didesnės, reikia tikrinti bandymo atlikimo eigą. Likutinė deguonies koncentracija bet kuriuo momentu bandymo kolbose neturi sumažėti iki mažesnio nei 0,5 mg/litre lygio. Tokių mažų deguonies lygių nustatymas yra validus tik tokiu atveju, jei ištirpusio deguonies nustatymo metodu įmanoma tiksliai juos matuoti.
\nŽr. taip pat I.5.2.
\nVl.3.3. Ataskaita Žr. I.8.
\nVI.4. SPECIFIKACIJA Toliau pateiktas specifikacijos pavyzdys.
\nUŽDARYTOS KOLBOS BANDYMAS 1. LABORATORIJA 2. BANDYMO PRADŽIOS DATA 3. BANDOMOJI MEDŽIAGA Pavadinimas:
\nPradinio tirpalo koncentracija: mg/litre Pradinė koncentracija kolboje: mg/litre TDS ar ChDS: mg O2/mg bandomosios medžiagos 4. UŽKRATAS Šaltinis:
\nKaip apdorota:
\nPradinis kondicionavimas, jei toks buvo:
\nKoncentracija reakcijos mišinyje: mg/litre 5. ID NUSTATYMAS Metodas: Winkler’io arba elektrometrinis Kolbų turinio analizė 6. PATAISA DĖL NITRIFIKAVIMO (žr. V priedą) Inkubavimo trukmė (paros) n1 n2 n3 (i) Nitrato koncentracija (mg N/litre) (ii) Nitrato koncentracijos pokytis (mg N/litre) (iii) Deguonies ekvivalentas (mg/litre) (iv) Nitrito koncentracija (mg N/litre) (v) Nitrito koncentracijos pokytis (mg N/litre) (vi) Deguonies ekvivalentas (mg/litre) (iii + vi) Bendrasis deguonies ekvivalentas (mg/litre) 7. ID SuVARTOJiMAS% SKAIDYMO * Jei tarp lygiagrečių nustatymų yra didelis skirtumas, vidutinės vertės neskaičiuokite. mt0 = vertė bandymo kolboje laiku 0 mtx = vertė bandymo kolboje laiku x mb0 = tuščiojo bandymo vidutinė vertė laiku 0 mbx = tuščiojo bandymo vidutinė vertė laiku x Taip pat darykite pataisą dėl nitrifikavimo, naudodami 6 skyriaus iii + vi.
\nVII dalis. M. I. T. I. bandymas (F metodas) VII.1. metodo esmė Deguonies suvartojimas maišomu bandomosios medžiagos tirpalu ar suspensija mineralinėje terpėje, į kurį dedama specialiai auginta neadaptuotų mikroorganizmų kultūra, 28 paras automatiškai matuojamas tamsoje ir 25 ± 1°C temperatūroje laikomame uždarame respirometre. Išsiskyręs anglies dioksidas absorbuojamas natrio kalkėmis. Biologinis skaidomumas reiškiamas deguonies suvartojimo (pataisyto dėl suvartojimo tuščiajame bandinyje) procentine teorinio suvartojimo (TDS) dalimi. Be to, pirminio biologinio skaidomumo procentinė vertė skaičiuojama pagal papildomos specifinės cheminės analizės, daromos inkubavimo pradžioje ir pabaigoje, duomenis ir neprivalomai pagal IOA analizės duomenis.
\nVII.2. METODO APRAŠYMAS VII.2.1. Aparatūra
\nVII.2.2. Mineralinės terpės ruošimas Paruošiami šie pradiniai tirpalai, naudojant analiziškai grynus reagentus ir vandenį (I.6.1):
\nTirpalo pH turi būti 7,2.
\nImama po 3 ml kiekvieno (a), (b), (c) ir (d) tirpalų ir praskiedžiama iki 1 litro.
\nVII.2.3. Užkrato ruošimas Surenkami švieži bandiniai ne mažiau kaip iš dešimties vietų, daugiausia iš tokių, kuriose naudojamos ir šalinamos įvairios cheminės medžiagos. Iš įvairiausių vietų, pvz., nuotekų valymo įrenginių, pramoninių nuotekų valymo įrenginių, upių, ežerų, jūrų, surenkama po 1 l dumblo, paviršiaus dirvožemio, vandens ir t. t. bandinių ir po to jie supilami į vieną bendrą indą ir gerai sumaišomi. Pašalinamos paviršiuje plaukiojančios medžiagos ir paliekama nusistoti, po to natrio hidroksidu ar fosforo rūgštimi nustatoma skysčio virš nuosėdų pH vertė 7 ± 1.
\nAtitinkamas filtruoto skysčio virš nuosėdų tūris naudojamas užpildyti aktyviojo dumblo užpildymo ir išleidimo (fill-and-draw) indą ir aeruojamas skystis maždaug 23½ h. Trisdešimt minučių po aeravimo pabaigos maždaug trečdalis viso skysčio virš nuosėdų išpilamas lauk ir ant nusodintos medžiagos užpilamas toks pat tūris tirpalo (pH 7), kuriame būtų po 0,1% gliukozės, peptono ir kalio dihidrofosfato, ir vėl aeruojama. Kartojama ši procedūra kartą per dieną. Dumblo įrenginys turi būti eksploatuojamas laikantis geros praktikos rodiklių: ištakiai turi būti skaidrūs, turi būti palaikoma 25 ± 2°C temperatūra, pH turi būti 7 ± 1, dumblas turi gerai nusistoti, turi būti pakankamas aeravimas, kad mišinys visą laiką būtų aerobinis, pirmuonių ir dumblo aktyvumas turi būti tikrinamas pagal etaloninę medžiagą bent kas tris mėnesius. Dumblo kaip sėjamos kultūros negalima naudoti anksčiau kaip po mėnesio nuo proceso pradžios, bet ne vėliau kaip po keturių mėnesių. Po to reikia imti bandinius bent iš 10 vietų reguliariais laiko tarpais, kartą per tris mėnesius.
\nNorint, kad senojo ir naujojo dumblo aktyvumas būtų toks pat, reikia sumaišyti vienodus tūrius filtruoto skysčio virš naudojamo aktyviojo dumblo ir filtruoto skysčio virš šviežiai surinkto dešimties šaltinių mišinio ir auginti mikroorganizmus supiltuose skysčiuose, kaip tai aprašyta aukščiau. Reikia dumblą naudoti kaip užkrato kultūrą 18–24 h po to, kai įrenginys buvo įkrautas.
\nVII.2.4. Kolbų ruošimas Paruošiamos šešios kolbos:
\nNr. 1: bandomosios cheminės medžiagos tirpalas skiedimo vandenyje, 100 mg/l Nr. 2, 3 ir 4: bandomosios cheminės medžiagos tirpalas mineralinėje terpėje, 100 mg/l Nr. 5: etaloninės cheminės medžiagos (pvz., anilino) tirpalas mineralinėje terpėje, 100 mg/l Nr. 6: tik mineralinė terpė Mažai tirpios medžiagos dedamos pagal masę, pagal tūrį arba apdorotos, kaip aprašyta III priede, išskyrus tai, kad neturi būti naudojami nei tirpikliai, nei emulsikliai. Į visas kolbas įleidžiama specialiuose induose įdėto CO2 absorbento. Kolbose Nr. 2, 3 ir 4 nustatoma pH vertė 7,0.
\nVII.2.5. Bandymų eiga Į kolbas Nr. 2, 3 ir 4 (bandomosios suspensijos), Nr. 5 (aktyvumo kontrolinis bandinys) ir Nr. 6 (tuščiasis bandinys su užkrato kultūra) įpilama po mažą tūrį užkrato kultūros, kad suspenduotų kietųjų dalelių koncentracija būtų 30 mg/l. Užkrato kultūros nededama į kolbą Nr. 1, kurioje yra abiotinio skaidymo kontrolinis bandinys. Surinkus įrangą, patikrinus hermetiškumą, įjungiamos maišyklės ir matuojamas deguonies suvartojimas tamsoje. Kiekvieną dieną tikrinama temperatūra, maišyklė ir kulonometrinis deguonies suvartojimo registravimo įrenginys bei stebimi bet kokie kolbų turinio spalvos pakitimai. Deguonies suvartojimo rodmenys šešioms kolboms registruojami tiesiogiai tinkamu metodu, pvz., šešių taškų savirašiu, rašančiu BDS kreivę. Inkubavimo pabaigoje, kuris paprastai tęsiamas 28 paras, išmatuojamas kolbų turinio pH ir nustatoma likusios bandomosios medžiagos ir kiekvieno tarpinio produkto koncentracija, o vandenyje tirpios medžiagos – IOA koncentracija (II.4 priedas). Reikia imtis ypatingų priemonių lakiųjų cheminių medžiagų atveju. Jei gali vykti nitrifikavimas, reikia nustatyti nitrito ir nitrato koncentraciją, jei tai įmanoma.
\nVII.3. DUOMENYS IR ATASKAITA VII.3.1. Rezultatų apdorojimas Deguonies kiekį (mg), suvartotą bandomajai cheminei medžiagai per tam tikrą laiką ir pataisytą kiekiu deguonies, suvartoto per tą patį laiką tuščiajame sėjimo kultūros bandinyje, padalijus iš paimtos bandomosios cheminės medžiagos masės, skaičiuojamas BDS, mg deguonies/mg bandomosios medžiagos, taigi:
\nMišiniams TDS skaičiuojama pagal elementinę analizę, kaip paprastam junginiui, naudojant atitinkamas TDS (TDSNH ar TDSNO) vertes pagal tai, ar nitrifikavimas nevyksta, ar jis yra visiškas (II.2 priedas). Jei nitrifikavimas vyksta, tačiau ne iki galo, pataisos nitrifikuoti suvartotam deguoniui skaičiuojamos pagal nitrito ir nitrato koncentracijų pokyčius (V priedas).
\nPirminio biologinio skaidymo procentinė vertė skaičiuojama pagal specifinės (pradinės) cheminės medžiagos kiekio mažėjimą (žr. I.7.2).
\nAtaskaitoje reikia nurodyti, jei sumažėjo bandomosios medžiagos koncentracija kolboje Nr. 1, kurioje matuojamas fizikocheminis pašalinimas. Bandomosios cheminės medžiagos koncentracija (Sb) šioje kolboje po 28 parų naudojama apskaičiuoti biologinio skaidymo procentinę vertę.
\nKai nustatoma IOA (neprivaloma), biologinio suskaidymo procentinė vertė apskaičiuojama pagal, Dt = kaip aprašyta I.7.1 punkte. Jei kolboje Nr. 1, kurioje matuojamas fizikocheminis IOA šalinimas, IOA kiekis sumažėjo, IOA koncentracija šioje kolboje naudojama apskaičiuoti biologinio skaidymo procentinę vertę.
\nVisi rezultatai užrašomi pateiktose specifikacijose.
\nVII.3.2. Rezultatų validumas (teisėtumas) Paprastai deguonies suvartojimas užkrato tuščiajame bandinyje per 28 paras yra 20–30 mg O2/litre ir neturi būti didesnis kaip 60 mg/litre. Jei vertės didesnės kaip 60 mg/litre, būtina kritiškai ištirti duomenis ir bandymo atlikimo eigą. Jei pH vertė nepatenka į 6–8,5 intervalą, o bandomoji medžiaga deguonies suvartoja mažiau kaip 60%, bandymas turi būti pakartotas su mažesne bandomosios medžiagos koncentracija.
\nŽr. taip pat I.5.2.
\nJei anilino skaidymo procentinė vertė, apskaičiuota pagal deguonies suvartojimą, po 7 parų ne didesnė kaip 40% ir po 14 parų ne didesnė kaip 65%, laikoma, kad bandymas nevalidus.
\nVII.3.3. Ataskaita Žr. I.8.
\nVII.4. SPECIFIKACIJA Toliau pateiktas specifikacijos pavyzdys.
\nMITI (I) BANDYMAS 1. LABORATORIJA 2. BANDYMO PRADŽIOS DATA 3. BANDOMOJI MEDŽIAGA Pavadinimas:
\nPradinio tirpalo koncentracija: mg/l kaip cheminės medžiagos Pradinė koncentracija terpėje, C0: mg/l kaip cheminės medžiagos Reakcijos mišinio tūris, V: ml TDS: mg O2/l 4. UŽKRATO KULTŪRA Dumblo bandinių ėmimo vietos:
\nSuspenduotų standžiųjų dalelių koncentracija aktyviajame dumble po aklimatizavimo sintetinėmis nuotekomis =... mg/l Aktyviojo dumblo tūris vienam litrui galutinai paruoštos terpės =... ml Dumblo koncentracija galutinai paruoštoje terpėje =... mg/l 5. DEGUONIES SUVARTOJIMAS: BIOLOGINIS SKAIDOMUMAS Naudoto respirometro tipas:
\nAnglies analizatorius:
\nKolba IOA Pašalintos IOA% Vidutinė vertė Matuota Pataisyta Vanduo + bandomoji medžiaga a – – Dumblas + bandomoji medžiaga b1 b1-c Dumblas + bandomoji medžiaga b2 b2-c Dumblas + bandomoji medžiaga b3 b3-c Kontrolinis tuščiasis bandymas c – – – 7. SPECIFINĖS CHEMINĖS ANALIZĖS DUOMENYS Likutinis bandomosios medžiagos kiekis bandymo pabaigoje Skaidymo% Tuščiasis bandymas su vandeniu Sb Terpė su užkrato kultūra Sa1 Sa2 Sa3 skaidymo% Apskaičiuojamas skaidymo %, atitinkamai, kolbose a1, a2 ir a3.
\nI priedas SANTRUMPOS IR APIBRĖŽIMAI ID: Ištirpęs deguonis (mg/l) yra vandeniniame bandinyje ištirpusio deguonies koncentracija.
\nBDS: Biocheminis deguonies suvartojimas (g) yra deguonies kiekis, kurį suvartoja mikroorganizmai, įsisavindami bandomąją medžiagą; taip pat skaičiuojamas g suvartoto deguonies 1g bandomosios medžiagos (žr. BDS metodą).
\nChDS: Cheminis deguonies suvartojimas (g) yra deguonies kiekis, suvartotas bandomąją medžiagą oksiduojant karštu, rūgščiu bichromato tirpalu; ChDS yra turimo oksiduojamos medžiagos kiekio matas; taip pat skaičiuojamas g deguonies, suvartoto 1g bandomosios medžiagos (žr. ChDS metodą).
\nIOA: Ištirpusi organinė anglis yra organinė anglis tirpale arba organinė anglis, kuri praeina per 0,45 μm filtrą arba lieka skystyje virš nuosėdų po 15 min centrifugavimo 40000 m·s2 (apie 4000 g) pagreičiu.
\nTDS: Teorinis deguonies suvartojimas (mg) yra bendras deguonies kiekis, kurio reikia visiškai oksiduoti cheminę medžiagą; jis skaičiuojamas pagal molekulinę formulę (žr. II.2 priedą), dar kitaip skaičiuojamas mg deguonies, suvartojamo oksiduoti 1 mg bandomosios medžiagos.
\nTCO2: Teorinis anglies dioksido kiekis (mg) yra apskaičiuotas anglies dioksido, kuris susidaro iš žinomo ar išmatuoto anglies kiekio bandomojoje medžiagoje, kai ji visiškai mineralizuojama, kiekis; taip pat skaičiuojamas mg anglies dioksido, kuris susidaro iš 1 mg bandomosios medžiagos.
\nBOA: Bendroji bandinio organinė anglis yra ištirpusios ir suspenduotos organinės anglies kiekių suma.
\nNA: Neorganinės anglies kiekis.
\nBA: Bendrasis anglies kiekis yra bandinio organinės ir neorganinės anglies bendras kiekis.
\nPirminis biologinis skaidymas: yra biologiškai veikiamos medžiagos cheminės sandaros pokytis, kai ji netenka tai medžiagai būdingų savybių.
\nBiologinis suskaidymas (aerobinis): tai pasiektas skaidymo lygis, kai mikroorganizmai bandomąją medžiagą visiškai suvartoja, susidarant anglies dioksidui, vandeniui, mineralinėms druskoms ir naujoms mikrobiologinėms ląstelinėms sudedamosioms dalims (biomasei).
\nLengvai biologiškai skaidomas: cheminių medžiagų, kurioms buvo daromi kai kurie apibrėžti atrankos pagal biologinį skaidymą bandymai, sutartinis klasifikavimas; šie bandymai yra tokie tikslūs, kad laikoma, kad vandens terpėse aerobinėmis sąlygomis tokie junginiai greitai ir visiškai biologiškai suyra.
\nNatūraliai biologiškai skaidomas: cheminių medžiagų, apie kurių biologinį suskaidymą (pirminį ar visišką) bet kokiame pripažintame biologinio skaidomumo bandyme yra neabejotinų duomenų, klasifikavimas.
\nApdorojamumas: yra galimybė medžiagas paversti šalinamais junginiais biologinio nuotekų valymo metu, neigiamai neveikiant normalios valymo procesų eigos. Dažniausiai lengvai biologiškai skaidomos medžiagos yra tinkamos apdoroti, bet ne visi junginiai iš prigimties yra biologiškai skaidomi. Gali vykti ir abiotiniai procesai.
\nVėlavimo trukmė – Lag laikas: yra laikas nuo sėjimo kultūros įdėjimo IOA išnykimo bandyme iki skaidymo procentinė vertė pasiekia bent 10%. Vėlavimo trukmė dažnai yra labai kintamas dydis ir jo atkuriamumas blogas.
\nSkaidymo trukmė: yra laikas nuo vėlavimo Lag laikotarpio pabaigos iki to laiko, kai skaidymas pasiekia 90% didžiausios vertės lygį.
\n10-parų langas:
\n10 parų iš karto po to, kai skaidymo vertė pasiekė 10%.
\nII priedas atitinkamų BENDRŲJŲ PARAMETRŲ SKAIČIAVIMAS IR NUSTATYMAS Nuo pasirinkto metodo priklauso, kokie bus reikalingi bendrieji parametrai. Šiame skyriuje aprašomas šių dydžių išvedimas. Šių parametrų taikymas aprašomas atskirai kiekviename metode.
\nCcHhClClNnNanaOoPpSs, jei nitrifikavimas nevyksta, arba kai nitrifikavimas vyksta.
\nBandiniai iš bandymo indų siurbiami ir iš karto filtruojami filtravimo įtaisu, naudojant atitinkamą membraninį filtrą. Pirmieji 20 ml (kiekis gali būti mažesnis, kai naudojami maži filtrai) filtrato pilami lauk. 10–20 ml tūrio arba mažesni bandiniai, jei jie įpurškiami (tūris priklauso nuo anglies analizatoriui reikalingo tūrio) paliekama anglies kiekiui analizuoti. IOA koncentracija nustatoma organinės anglies analizatoriumi, kuriuo būtų galima tiksliai nustatyti anglies koncentraciją, atitinkančią 10% bandyme naudotos pradinės IOA koncentracijos arba mažesnę.
\nFiltruotus bandinius, kurių negalima analizuoti tą pačią darbo dieną, 48 h galima laikyti šaldytuve 2–4°C temperatūroje arba žemiau -18oC, jei laikoma ilgiau.
\nPastabos:
\nMembraniniai filtrai, kad būtų hidrofiliški, dažnai impregnuojami paviršinio aktyvumo medžiagomis. Todėl filtre gali būti iki kelių mg ištirpusios organinės anglies, kuri trukdytų biologinio skaidomumo nustatymams. Paviršinio aktyvumo medžiagos ir kitos tirpios organinės medžiagos iš filtrų šalinamos, juos virinant tris kartus po vieną valandą dejonizuotame vandenyje. Filtrai toliau gali būti savaitę laikomi vandenyje. Jei naudojamos vienkartinės filtravimo tūtos, kiekviena partija turi būti patikrinta, norint įsitikinti, kad nesusidaro ištirpusi organinė anglis.
\nAtsižvelgiant į membraninio filtro tipą, bandomoji cheminė medžiaga gali būti sulaikyta dėl jos adsorbavimo. Todėl būtų patartina tikrinti, ar filtras neadsorbuoja cheminės medžiagos.
\nKai norima lyginti BOA ir IOA, vietoj filtravimo gali būti taikomas 15 min. centrifugavimas 40000 m·sec-2 (4000 g) pagreičiu. Metodas nepatikimas, jei IOA pradinė koncentracija yra < 10 mg/l, nes arba pašalinamos ne visos bakterijos arba anglis vėl ištirpsta kaip bakterijų plazmos dalis.
\nNUORODOS
\nIII priedas MAŽAI TIRPIŲ MEDŽIAGŲ BIOLOGINIO SKAIDOMUMO VERTINIMAS Mažai tirpių medžiagų biologinio skaidomumo bandymuose ypatingas dėmesys turi būti kreipiamas į šiuos aspektus.
\nJei homogeniniai skysčiai retai kelia bandinio ėmimo problemų, tai kietąsias medžiagas rekomenduojama homogenizuoti tinkamu būdu, kad būtų išvengta paklaidų dėl nehomogeniškumo. Reikalingos specialios atsargumo priemonės, kai reikia paimti kelių miligramų reprezentatyvius cheminių medžiagų mišinių ar daug priemaišų turinčių medžiagų bandinius.
\nBandymuose galima taikyti įvairius maišymo būdus. Reikia stengtis užtikrinti tik tokį maišymą, kad medžiaga būtų disperguotos būsenos, ir vengti perkaitinimo, per didelio putojimo ir per didelių šlyties jėgų.
\nGalima naudoti emulsiklį, su kuriuo gaunama patvari cheminės medžiagos dispersija. Jis neturi būti nuodingas bakterijoms ir neturi būti biologiškai skaidomas ar bandymo sąlygomis sukelti putas.
\nEmulsikliams taikomi kriterijai tinka ir tirpikliams.
\nKietosioms bandomosioms medžiagoms nerekomenduojama naudoti kietuosius nešiklius, tačiau jie gali tikti aliejingoms medžiagoms.
\nKai naudojamos pagalbinės medžiagos, pvz., emulsikliai, tirpikliai ir nešikliai, turi būti atliekamas tuščiasis bandymas, kuriame būtų pagalbinė medžiaga.
\nBet kuris iš trijų respirometrinių bandymų, CO2, BDS, MITI, gali būti taikomas tirti mažai tirpių junginių biologinį skaidomumą.
\nNUORODOS
\nIV priedas CHEMINIŲ MEDŽIAGŲ, KURIOS GALI BŪTI NUODINGOS UŽKRATUI, BIOLOGINIO SKAIDOMUMO VERTINIMAS Kai tiriant cheminę medžiagą lengvo biologinio skaidomumo bandymuose paaiškėja, kad ji biologiškai neskaidoma, tai, jei norima atskirti, ar tai inhibuojamasis veikimas, ar medžiagos inertiškumas, rekomenduojama toliau aprašyta procedūra (Reynolds et al., 1987).
\nToksiškumo ir biologinio skaidomumo bandymuose turi būti naudojamas panašus ar identiškas užkratas.
\nNorint įvertinti toksiškumą cheminių medžiagų, tiriamų lengvo biologinio skaidomumo bandymuose, tiktų, kaip manoma, atskirai ar kartu taikyti dumblo kvėpavimo intensyvumo inhibavimo (aktyviojo dumblo kvėpavimo inhibavimo bandymas – direktyva 88/302/EEC), BDS ir (arba) augimo inhibavimo metodus.
\nManoma, kad, jei reikia išvengti inhibavimo dėl medžiagos toksiškumo, bandomųjų medžiagų, naudojamų lengvo biologinio skaidomumo bandymuose, koncentracija turėtų būti mažesnė nei 1/10 EC50 vertės (ar mažesnė nei EC20 vertė), gautos toksiškumo bandymuose. Nepanašu, kad junginiai, kurių EC50 vertė yra didesnė kaip 300 mg/l, būtų toksiški biologinio skaidomumo bandymuose.
\nMažesnės kaip 20 mg/l EC50 vertės greičiausiai turėtų kelti problemų toliau atliekamiems bandymams. Turi būti naudojamos mažos bandomosios koncentracijos, dėl to reikia taikyti tikslų ir jautrų uždarytos kolbos metodą arba naudoti 14C žymėtas mežiagas. Kitaip dar būtų galima naudoti aklimatizuotą užkratą, kuris galbūt leistų naudoti didesnės koncentracijos bandomąją medžiagą. Tačiau šiuo atveju prarandamas specifiškas lengvo biologinio skaidomumo bandymo kriterijus.
\nNUORODOS
\nV priedas DEGUONIES SUVARTOJIMO PATAISA DĖL NITRIFIKAVIMO KELIAMŲ TRUKDŽIŲ Jei nekreipiamas dėmesys į nitrifikavimą, kai biologinis skaidomumas vertinamas pagal deguonies suvartojimą bandomosiomis medžiagomis, tai paklaidos medžiagoms, kuriose nėra azoto, yra nežymios (ne didesnės kaip 5%), net jei terpės amonio azoto oksidavimas bandomojo ir tuščiojo bandymo induose vyksta nevienodai. Tačiau, jei bandomosios medžiagos turi azoto, paklaidos gali būti didelės.
\nJei nitrifikavimas vyksta, tačiau nevisiškas, stebimas deguonies suvartojimas reakcijos mišinyje gali būti pataisytas deguonies kiekiu, suvartotu amonio jonui oksiduoti į nitritą ir nitratą, jei nitrito ir nitrato koncentracijų pokytis inkubavimo metu nustatomas atsižvelgiant į tokias reakcijų lygtis:
\n2NH4C1 + 3O2 = 2HNO2 + 2HC1 + 2H2O
\n2NH4C1 + 4 O2 = 2HNO3 + 2HC1 + 2H2O
\nKadangi reakcijos yra nuoseklios ir vyksta dėl tam tikrų ir skirtingų bakterijų rūšių veiklos, įmanomas dalykas, kad nitrito koncentracija gali kaip didėti, taip ir mažėti; pastaruoju atveju susidarytų ekvivalentiškas kiekis nitrato. Taigi deguonies, suvartoto nitratui susidaryti, kiekis lygus 4,57 ir nitrato koncentracijos padidėjimo sandaugai, o deguonies kiekis nitritui susidaryti lygus 3,43 ir nitrito koncentracijos padidėjimo sandaugai arba -3,43 ir nitrito koncentracijos sumažėjimo sandaugai, kai nitrito koncentracija mažėja.
\nT. y.:
\nO2 suvartotas nitratui susidaryti = 4,57 × nitrato koncentracijos padidėjimo
\nToliau angliai oksiduoti suvartoto deguonies kiekio pataisyta vertė lyginama su TDS NH3 verte, kuri skaičiuojama II priede.
\nSKAIDYMAS – BIOCHEMINIS DEGUONIES SUVARTOJIMAS 1. METODAS 1.1. Įvadas Šio metodo tikslas yra išmatuoti kietųjų arba skystųjų organinių medžiagų biocheminį deguonies suvartojimą (BDS).
\nŠiame bandyme gauti duomenys taikomi vandenyje tirpioms medžiagoms; tačiau taip pat galima bandyti bent iš esmės lakiąsias medžiagas arba medžiagas, kurios mažai tirpsta vandenyje.
\nMetodas tinka tik toms bandomosioms organinėms medžiagoms, kurios bandyme naudojamos koncentracijos, neinhibuotų bakterijų veiklos. Jei bandomoji medžiaga nėra tiek tirpi, kad galima būtų pasiekti bandymo koncentraciją, gerai bandomosios medžiagos dispersijai gauti galima taikyti specialias priemones, pvz., dispergavimą ultragarsu.
\nKai reikia aiškinti mažas rezultatų vertes ir parinkti tinkamas bandomąsias koncentracijas, gali būti naudinga informacija apie cheminės medžiagos toksiškumą.
\n1.2. Apibrėžimas ir vienetai BDS apibrėžiamas kaip kiekis vandenyje ištirpusio deguonies, suvartoto biocheminio oksidavimo procesui nustatytame tirpalo tūryje vykti apibrėžtomis sąlygomis.
\nRezultatai skaičiuojami BDS gramais vienam gramui bandomosios medžiagos.
\n1.3. Etaloninės medžiagos Pageidautina naudoti atitinkamą etaloninę medžiagą, skirtą tikrinti sėjimo kultūros aktyvumą.
\n1.4. Bandymų metodo esmė Gerai aeruojamoje tinkamoje terpėje ištirpinta ar disperguota medžiaga, kurios kiekis žinomas, užkrečiama mikroorganizmų užkratu ir tamsoje inkubuojama apibrėžtos pastovios temperatūros sąlygomis.
\nBDS yra nustatomas pagal ištirpusio deguonies kiekio skirtumą bandymo pradžioje ir pabaigoje. Bandymo trukmė turi būti ne mažesnė kaip penkios paros ir ne didesnė kaip 28 paros.
\nLygiagrečiai turi būti daromas nustatymas tuščiajame bandyme, kuriame nebūtų bandomosios medžiagos.
\n1.5. Kokybės kriterijai Negalima laikyti, kad BDS nustatymas yra validus medžiagos biologinio skaidomumo nustatymas. Į šį bandymą galima žiūrėti tik kaip į atrankos bandymą.
\n1.6. Bandymų metodo aprašymas Ruošiamas pradinis medžiagos tirpalas arba dispersija gauti BDS koncentracijai, atitinkančiai taikomą metodą. Tuomet pagal bet kurį atitinkamą nacionalinį arba tarptautinį standartizuotą metodą nustatomas BDS (LST EN 1899-2 nuoroda).
\nBiocheminis deguonies suvartojimas turi būti vidurkis bent trijų validžių matavimų.
\nTuri būti pateikta visa rezultatams aiškinti reikalinga informacija ir pastabos, ypač apie priemaišas, fizinę būseną, toksiškumo įtaką ir medžiagai būdingą sudėtį, kuri turėtų įtakos rezultatams.
\nTuri būti nurodyta, ar buvo naudotas priedas biologinio nitrifikavimo inhibavimui.
\nSKAIDYMAS – CHEMINIS DEGUONIES SUVARTOJIMAS 1. METODAS 1.1. Įvadas Šio metodo tikslas yra standartiniu, sutartu būdu išmatuoti kietųjų arba skystųjų organinių medžiagų cheminį deguonies suvartojimą (ChDS) nustatytomis laboratorinėmis sąlygomis.
\nAtliekant šį bandymą ir aiškinant gautus rezultatus, bus naudinga informacija apie bandomosios medžiagos sudėtį (pvz., halogenų druskos, organinių junginių geležies (II) druskos, chloro organiniai junginiai).
\n1.2. Apibrėžimai ir vienetai Cheminis deguonies suvartojimas yra medžiagos oksiduojamumo matas, reiškiamas oksidavimo agento, kurį suvartoja medžiaga nustatytomis laboratorinėmis sąlygomis, kiekiui ekvivalentiniu deguonies kiekiu.
\nRezultatas skaičiuojamas ChDS gramais vienam gramui bandomosios medžiagos.
\n1.3. Etaloninės medžiagos Nebūtina kiekvienu atveju, kai tiriama nauja medžiaga, naudoti etalonines medžiagas. Jos naudojamos, kai daroma metodo veiksmingumo patikra, ir, norint palyginti rezultatus, kurie buvo gauti, taikant kitus metodus.
\n1.4. Bandymų metodo esmė Iš anksto nustatytas vandenyje ištirpintos arba disperguotos medžiagos kiekis dvi valandas oksiduojamas, virinant kalio bichromatu stipriai rūgščioje sieros rūgšties terpėje su sidabro sulfato katalizatoriumi, grįžtamuoju šaldytuvu. Likusio bichromato kiekis nustatomas, titruojant standartizuotu geležies (II) amonio sulfato tirpalu.
\nJei medžiaga turi chloro, chlorido įtakai sumažinti dedama gyvsidabrio (II) sulfato*.
\n1.5. Kokybės kriterijai Dėl to, kad tai sutartinis nustatymo būdas, ChDS yra „oksiduojamumo indikatorius“ ir naudojamas kaip praktinis organinės medžiagos kiekio nustatymo metodas.
\nBandyme gali trukdyti chloridas; taip pat, nustatant ChDS, gali trukdyti neorganinės redukuojančios ar oksiduojančios medžiagos.
\nKai kurie cikliniai junginiai ir didelis skaičius lakiųjų medžiagų (pvz., mažesnės molekulinės masės sočiosios rūgštys) šiame bandyme nėra visiškai suoksiduojamos.
\n1.6. Bandymų metodo aprašymas Ruošiamas preliminarusis medžiagos tirpalas arba suspensija ChDS vertei nuo 250 mg iki 600 mg litre gauti.
\nPastabos:
\nMažai tirpių ir nedisperguojamų medžiagų atveju galima pasverti tam tikrą kiekį į labai smulkius miltelius sumaltos medžiagos ar skystos medžiagos, atitinkančios maždaug 5 mg ChDS, ir įdėti ją į eksperimento indą su vandeniu.
\nDažnai, ir ypač mažai tirpių medžiagų atveju, cheminį deguonies poreikį (ChDS) geriau nustatyti taikant metodo pakeitimą, t. y., uždaroje sistemoje su slėgio lygintuvu (H. Kelkenberg, 1975). Taikant šį metodo keitimą, galima sėkmingai kiekybiškai nustatyti kai kurias medžiagas, pvz., acto rūgštį, kurias standartiniu metodu nustatyti sunku. Tačiau ir šiuo metodu nepasiseka nustatyti piridino. Jei kalio bichromato koncentracija, kaip nurodyta (1) nuorodoje, padidinama iki 0,25 N (0,0416 M), palengvėja tiesioginis 5–10 mg medžiagos svėrimas, kas yra svarbu nustatant mažai vandenyje tirpių medžiagų ChDS ((2) nuoroda).
\nPaprastai ChDS nustatomas pagal bet kurį atitinkamą nacionalinį arba tarptautinį standartizuotą metodą (LST ISO 6060, nuoroda).
\nCheminis deguonies poreikis turi būti vidurkis bent trijų validžių matavimų. Turi būti pateikta visa rezultatams aiškinti reikalinga informacija ir pastabos, ypač apie priemaišas, fizinę būseną ir medžiagai būdingas savybes (jei žinomos), kurios turėtų įtakos rezultatams.
\nAtaskaitoje turi būti nurodyta apie gyvsidabrio (II) sulfato panaudojimą chlorido įtakai mažinti.
\nSąrašas standartizuotų metodų, pavyzdžiui:
\nSKAIDYMAS – ABIOTINIO HIDROLIZINIO SKAIDYMO KAIP pH FUNKCIJOS NUSTATYMAS 1. METODAS Šis metodas remiasi OECD bandymo rekomendacijomis (1).
\n1.1. Įvadas Hidrolizė yra svarbi reakcija, kuri reguliuoja (valdo) abiotinį skaidymą. Ši reakcija yra ypač svarbi medžiagoms, kurių biologinis skaidomumas yra mažas; ši reakcija gali turėti įtakos medžiagos išsilaikymui aplinkoje.
\nDaugiausia hidrolizės reakcijų yra pseudo pirmojo laipsnio, taigi jų puslaikio trukmė nepriklauso nuo koncentracijos. Todėl rezultatus, gautus su laboratorijoje naudojamomis koncentracijomis, paprastai galima ekstrapoliuoti į aplinkos sąlygas.
\nBe to, buvo paskelbta keletas pavyzdžių (2), kuriuose nurodoma, kad keliems cheminių medžiagų tipams sutapimas tarp rezultatų, gautų gryname vandenyje ir gamtiniuose vandenyse, yra pakankamai geras.
\nBandymui atlikti yra naudinga turėti išankstinę informaciją apie cheminės medžiagos garų slėgį. Šis metodas taikytinas tik vandenyje tirpioms medžiagoms. Įtakos rezultatams gali turėti priemaišos.
\nCheminių medžiagų elgesys hidrolizės reakcijoje turi būti tiriamas pH verčių sąlygomis, kurios atitiktų aplinkoje dažniausiai pasitaikančias sąlygas (pH nuo 4 iki 9).
\n1.2. Apibrėžimai ir vienetai Hidrolizės reakcija vadinama cheminės medžiagos RX reakcija su vandeniu. Šią reakciją galima pavaizduoti sumine X grupės mainų su OH grupe lygtimi:
\nRX + HOH \" ROH + HX [1] Greitis, kuriuo mažėja RX koncentracija, aprašomas lygtimi: greitis = k × [H2O] × [RX] [2] Kadangi vandens perteklius, lyginant su cheminės medžiagos kiekiu, yra labai didelis, šio tipo reakcija paprastai aprašoma kaip pseudo pirmojo laipsnio reakcija, kurioje stebimoji greičio konstanta išreiškiama lygtimi: kobs = k × [H2O] [3] Ši konstanta vienai pH vertei ir vienai temperatūrai T gali būti rasta pagal lygtį: [4] čia: t = laikas, C0= medžiagos koncentracija laike 0, Ct = medžiagos koncentracija laike t, ir 2,303 = perėjimo nuo natūraliųjų prie dešimtainių logaritmų daugiklis.
\nKoncentracijos skaičiuojamos gramais litre arba moliais litre.
\nŠios konstantos kobs dimensija yra (laikas)-1.
\nPuslaikio trukmė t½ yra apibrėžiama kaip laikas, per kurį bandomosios medžiagos koncentracija sumažėja 50%, būtent:
\nCt = ½ C0 [5] Taikant lygtis (4) ir (5), galima parodyti, kad: t½ = 0,693/kobs [6] 1.3. Etaloninės medžiagos Nebūtina kiekvienu atveju, kai tiriama nauja medžiaga, naudoti etalonines medžiagas. Jas daugiausia reikia naudoti tuomet, kai daroma metodo veiksmingumo patikra, ir, lyginant rezultatus, kai taikomas kitas metodas.
\nEtaloninėmis medžiagomis buvo naudotos šios medžiagos (1):
\nAcetilsalicilo rūgštis (aspirinas).
\nFosforotioninės rūgšties O, O-dietil O-(6-metil-2-(1-metiletil) 4-pirimidinil) esteris (Dimpilatas, diazinonas).
\n1.4. Bandymų metodo esmė Ruošiamas nedidelės koncentracijos medžiagos tirpalas vandenyje; pH ir temperatūra kontroliuojami.
\nMedžiagos koncentracijos mažėjimas laike nustatomas taikant bet kokią tinkamą analizės metodiką.
\nBrėžiamas koncentracijos logaritmo kitimo laike grafikas ir, jei šis grafikas yra tiesė, pirmojo laipsnio reakcijos greičio konstantą galima apskaičiuoti pagal tiesės nuožulnumo koeficientą (žr. 1.2 punktą).
\nJei konkrečiai temperatūrai greičio konstantos nustatyti tiesiogiai nėra galimybės, paprastai būna įmanoma greičio konstantą įvertinti taikant Arrhenius lygtį, kuri aprašo greičio konstantos priklausomybę nuo temperatūros. Tiesinę reakcijos greičio konstantos nuo atvirkštinės absoliučios temperatūros, K, priklausomybę galima ekstrapoliuoti į greičio konstantos vertę, kurios tiesiogiai išmatuoti neįmanoma.
\n1.5. Kokybės kriterijai Nuorodoje (2) pranešama, kad 13 klasių organinių junginių hidrolizės greičio konstantas galima matuoti dideliu tikslumu.
\nAtkartojamumas ypač priklauso nuo pH ir temperatūros reguliavimo ir gali būti veikiamas mikroorganizmų buvimo bei tam tikrais atvejais – ištirpusio deguonies koncentracijos.
\n1.6. Bandymų metodo aprašymas 1.6.1. Reagentai 1.6.1.1. Buferiniai tirpalai Bandymas daromas trijų pH verčių sąlygomis: 4,0, 7,0 ir 9,0.
\nŠiam tikslui turi būti ruošiami buferiniai tirpalai, naudojant analiziškai grynas chemines medžiagas ir distiliuotą arba dejonizuotą vandenį. Kai kurios buferinių tirpalų sistemos pateiktos priede.
\nNaudojama buferinė sistema gali turėti įtakos hidrolizės greičiui; jei tai yra akivaizdu, reikia naudoti kitą buferinę sistemą. Vietoje fosfatinio buferio (2) nuorodoje rekomenduojama naudoti borato ar acetato buferinį tirpalą.
\nJei buferinių tirpalų pH vertė bandymų temperatūroje nėra žinoma, ji pasirinktoje temperatūroje gali būti išmatuota kalibruotu pH-metru ± 0,1 pH vieneto tikslumu.
\n1.6.1.2. Bandomieji tirpalai Bandomoji medžiaga turi būti ištirpinta parinktame buferiniame tirpale ir jos koncentracija neturi būti didesnė kaip 0,01 M arba pusė sočiojo tirpalo koncentracijos priklausomai nuo to, kuri koncentracija yra mažesnė.
\nNaudoti su vandeniu susimaišančius organinius tirpiklius rekomenduojama tik mažai vandenyje tirpioms medžiagoms.
\nTirpiklio kiekis turi būti mažesnis kaip 1% ir neturi trukdyti hidrolizės procesui.
\n1.6.2. Aparatūra Turi būti naudojamos stiklinės kolbos su šlifo kamščiais, tačiau ant šlifo neturi būti tepalo.
\nJei cheminė medžiaga arba buferinė sistema yra lakios arba jei bandymas daromas aukštesnėje temperatūroje, geriau naudoti užlydytus arba pertvara uždarytus mėgintuvėlius ir virš tirpalo reikia vengti tuščios erdvės.
\n1.6.3. Analitinis metodas Metodas turi būti specifinis, kad būtų galima nustatyti bandomąją medžiagą bandyme naudojamos koncentracijos, ir jis gali būti tam tikras analitinių metodikų derinys.
\nTaikomas analitinis metodas priklauso nuo medžiagos prigimties ir turi būti pakankamai tikslus ir jautrus, kad būtų galima nustatyti pradinės koncentracijos mažėjimą 10%.
\n1.6.4. Bandymų sąlygos Bandymai turi būti atliekami naudojat termostatuojamą kamerą arba vonią su pasirinkta pastovia temperatūra, nustatytą ± 0,5°C tikslumu. Temperatūra turi būti palaikoma ir matuojama ± 0,1°C tikslumu. Fotolizės trukdančios įtakos reikia vengti naudojant atitinkamas priemones.
\nJei medžiagos lengvai oksiduojamos, būtina šalinti ištirpusį deguonį (pvz., prieš ruošiant tirpalą, 5 minutes barbotuoti azotą arba argoną).
\n1.6.5. Procedūra 1.6.5.1. Parengiamasis bandymas Visoms medžiagoms 50 ± 0,5°C temperatūroje ir trims pH vertėms: 4,0, 7,0 ir 9,0 – turi būti atliekamas parengiamasis bandymas. Daroma pakankamai matavimų, kad 50°C temperatūroje kiekvienai pH vertei būtų galima įvertinti, ar puslaikio trukmė (t½) yra mažesnė kaip 2,4 valandos, ar po penkių parų išmatuotos hidrolizės laipsnis yra mažesnis kaip 10%. (Galima apytikriai apskaičiuoti, kad sąlygomis, labiau panašiomis į aplinkos sąlygas (25°C), šios vertės prilygtų puslaikio trukmei, atitinkamai, mažesnei nei vieną para arba didesnei nei vieneri metai.) Jei parengiamasis bandymas rodo, kad visų trijų pH verčių (4, 7 ir 9) ir 50°C temperatūros sąlygomis per 2,4 valandas hidrolizuojasi 50% bandomosios medžiagos ar daugiau arba per penkias paras medžiagos hidrolizės laipsnis mažesnis kaip 10%, toliau bandyti nebūtina.
\nKitais atvejais ir atskiroms pH vertėms, kurioms ši sąlyga nebuvo įvykdyta, daromas 1 bandymas.
\n1.6.5.2. 1 bandymas 1 bandymas daromas vienoje temperatūroje; geriau 50 ± 0,5°C, ir, jei įmanoma, steriliomis sąlygomis bei esant tokioms pH vertėms, kurioms parengiamasis bandymas parodė, kad būtina bandyti toliau.
\nNorint patikrinti, ar hidrolizę nustatytų pH verčių sąlygomis yra pseudo pirmojo laipsnio, turi būti pasirinktas pakankamas skaičius bandinių (ne mažiau kaip keturi), kad būtų apimtas hidrolizės intervalas nuo 20% iki 70%.
\nKiekvienai pH vertei, kurioje daromas 1 bandymas, nustatomas reakcijos laipsnis.
\nGreičio konstantos 25oC temperatūroje įvertis:
\nSprendimas, kaip tęsti eksperimentą, priklausys nuo to, ar iš 1 bandymo rezultatų galima daryti išvadą, kad reakcija yra pseudo pirmojo laipsnio arba taip nėra.
\nJei po 1 bandymo negalima daryti neabejotinos išvados, kad reakcija yra pseudo pirmojo laipsnio, eksperimentai turi būti daromi toliau, kaip aprašyta 2 bandyme.
\nJei pagal 1 bandymo rezultatus galima užtikrintai tvirtinti, kad reakcija yra pseudo pirmojo laipsnio, tolesni eksperimentai turi būti daromi, kaip aprašyta 3 bandyme. (Antraip, tam tikromis aplinkybėmis pagal greičio konstantas 50°C temperatūroje, apskaičiuotas naudojant 1 bandymo rezultatus (žr. 3.2), gali būti įmanoma apskaičiuoti greičio konstantas 25°C temperatūroje.) 1.6.5.3. 2 bandymas Šis bandymas daromas kiekvienai pH vertei, kuriai 1 bandymo rezultatai parodė, kad tai būtina daryti:
\nKiekvienai pH vertei ir temperatūrai, kuriose daromas 2 bandymas, turi būti nustatyti bent šeši atitinkamai išdėstyti duomenų taškai taip, kad hidrolizės laipsnis būtų išmatuotas intervale nuo 20% iki 70%.
\nVienai pH vertei ir vienai temperatūrai matavimas daromas du kartus. Kai 2 bandymas daromas dviejose temperatūrose virš 50°C, kartoti bandymą geriau mažesnėje iš tų dviejų temperatūroje.
\nKiekvienai pH vertei ir temperatūrai, kuriose daromas 2 bandymas, pateikiamas grafinis puslaikio trukmės (t½) įvertinimas, kai tai yra įmanoma.
\n1.6.5.4. 3 bandymas Šis bandymas daromas kiekvienai pH vertei, kuriai 1 bandymo rezultatai rodo, kad tai daryti būtina:
\nKiekvienai pH ir temperatūros vertei, kuriose daromas 3 bandymas, parenkami trys duomenų taškai, pirmasis laike 0, o antrasis ir trečiasis – kai hidrolizės laipsnis yra didesnis kaip 30%; turi būti apskaičiuoti kobs ir t½.
\nJei tinka, gaunamas k25oC įvertis, taikant Arėnijaus (Arrhenius) lygtį.
\nJei reakcija yra ne pseudo pirmojo laipsnio, žr. 3.1.
\n3.2. Duomenų interpretavimas Gali būti įmanoma apskaičiuoti priimtinas cheminių medžiagų hidrolizės reakcijos greičio konstantos vertes (25°C temperatūroje), jei yra žinomos bandomosios medžiagos homologų aktyvacijos energijos eksperimentinės vertės ir jei galima pagrįstai daryti prielaidą, kad bandomosios medžiagos aktyvacijos energija yra tos pačios eilės dydis.
\nPriedas BUFERINIAI MIŠINIAI A. CLARK ir LUBS Šiose lentelėse pateiktos pH vertės buvo apskaičiuotos pagal potencialo matavimus taikant standartines lygtis pagal Sörensen’ą. Tikroji pH vertė yra 0,04 vieneto didesnė nei nurodyta lentelėje.
\nSudėtis pH 0,1 M kalio hidroftalatas + 0,1 N HC1 20°C temperatūroje 2,63 ml 0,1 N HC1 + 50 ml ftalato iki 100 ml 3,8 0,1 M kalio hidroftalatas + 0,1 N NaOH 20 oC temperatūroje 0,40 ml 0,1 N NaOH + 50 ml ftalato iki 100 ml 4,0 3,70 ml 0,1 N NaOH + 50 ml ftalato iki 100 ml 4,2 0,1 M kalio dihidrofosfatas + 0,1 N NaOH 20°C temperatūroje 23,45 ml 0,1 N NaOH + 50 ml fosfato iki 100 ml 6,8 29,63 ml 0,1 N NaOH + 50 ml fosfato iki o 100 ml 7,0 35,00 ml 0,1 N NaOH + 50 ml fosfato iki 100 ml 7,2 0,1 M H3BO3 tirpalas 0,1 M KCI + 0,1 N NaOH 20°C temperatūroje 16,30 ml 0,1 N NaOH + 50 ml boro rūgšties iki 100 ml 8,8 21,30 ml 0,1 N NaOH + 50 ml boro rūgšties iki 100 ml 9,0 26,70 ml 0,1 N NaOH + 50 ml boro rūgšties iki 100 ml 9,2 B. KOLTHOFF ir VLEESHOUWER Sudėtis pH 0,1 M kalio dihidrocitratas ir 0,1 N NaOH 18°C temperatūroje (norėdami apsaugoti tirpalą nuo pelėsių, įdėkite nedidelį kristaliuką timolo) 2,0 ml 0,1 N NaOH + 50 ml citrato iki 100 ml 3,8 9,0 ml 0,1 N NaOH + 50 ml citrato iki 100 ml 4,0 16,3 ml 0,1 N NaOH + 50 ml citrato iki 100 ml 4,2 C. SÖRENSEN 0,05 M borakso + 0,1 N HC1 Sudėtis pH ml borakso ml HCl Sörensen 18oC Intervalas 10°C 40°C 70°C 8,0 2,0 8,91 8,96 8,77 8,59 8,5 1,5 9,01 9,06 8,86 8,67 9,0 1,0 9,09 9,14 8,94 8,74 9,5 0,5 9,17 9,22 9,01 8,80 10,0 0,0 9,24 9,30 9,08 8,86 0,05 M borakso + 0,1 N NaOH Sudėtis pH ml borakso ml NaOH Sörensen 18oC Intervalas 10°C 40°C 70°C 10,0 0,0 9,24 9.30 9,08 8,86 9,0 1,0 9,36 9,42 9,18 8,94 8.0 2,0 9,50 9,57 9,30 9,02 7,0 3,0 9,68 9,76 9,44 9,12 TOKSIŠKUMO SLIEKAMS NUSTATYMAS Dirbtinio dirvožemio bandymas 1. METODAS 1.1. Įvadas Šiame laboratoriniame bandyme bandomoji medžiaga maišoma su dirbtiniu dirvožemiu, į kurį 14 parų laikotarpiui dedami sliekai. Kai baigiasi šis laikas (ir neprivalomai po septynių parų), tiriama medžiagos įtaka sliekų mirtingumui. Bandyme pateiktas metodas, kaip atlikti palyginti greitą atranką medžiagų, kurios per odą ir virškinimo traktą veikia sliekus.
\n1.2. Apibrėžimas ir vienetas LC50: apytikriai apskaičiuota koncentracija medžiagos, kurią naudojant per bandymų laiką žūsta 50% bandomųjų gyvūnų.
\n1.3. Etaloninė medžiaga Periodiškai naudojama etaloninė medžiaga, kaip priemonė parodyti, kad bandymų sistemos jautrumas žymiai nepakito.
\nEtalonine medžiaga rekomenduojama naudoti analiziškai gryną chloracetamidą.
\n1.4. Bandymo esmė Dirvožemis yra nepastovi terpė, todėl šiame bandyme naudojamas tiksliai apibrėžtas dirbtinis priemolio dirvožemis. Suaugę Eisenia foetida rūšies sliekai (žr. priedo pastabą) laikomi apibrėžtos sudėties dirbtiniame dirvožemyje, prisodrintame įvairių koncentracijų bandomosios medžiagos. Indų turinys po 14 parų (ir neprivalomai po septynių parų) nuo bandymo pradžios yra pasklaidomas ant padėklo, ir kiekvienai naudotai koncentracijai skaičiuojami likę gyvi sliekai.
\n1.5. Kokybės kriterijai Bandymas parengtas taip, kad atkuriamumas bandymo substrato ir organizmo atžvilgiu būtų kiek įmanoma geresnis. Mirtingumas kontroliniuose bandiniuose bandymo pabaigoje turi būti ne didesnis kaip 10%, kitaip bandymas yra nevalidus.
\n1.6. Bandymų metodo aprašymas 1.6.1. Medžiagos 1.6.1.1. Bandymų substratas Kaip pagrindinis bandymų substratas naudojamas apibrėžtos sudėties dirbtinis dirvožemis. (a) Pagrindinis substratas (procentinė sudėtis skaičiuojama sausos medžiagos masei)
\nVanduo jame sudaro maždaug nuo 25% iki 42% sauso pagrindinio substrato masės. Vandens kiekis substrate nustatomas džiovinant bandinį 105°C temperatūroje iki pastoviosios masės. Pagrindinis vertinimas, drėkinant dirbtinį dirvožemį, yra nesugerto vandens nebuvimas. Būtina rūpestingai maišyti, kad bandomoji medžiaga tolygiai būtų pasiskirstyta substrate. Bandomosios medžiagos įterpimo į substratą būdas turi būti nurodytas ataskaitoje.
\n1.6.1.2. Bandymų indai Maždaug vieno litro talpos stiklinis indas (tinkamai uždengtas plastiko dangčiu, lėkštele ar plastiko plėvele su ventiliacijos angomis), užpildytas tokiu kiekiu drėgno bandymų substrato ar kontrolinio substrato, kuris atitiktų 500 g sauso substrato masę.
\n1.6.2. Bandymų sąlygos Indai turi būti laikomi kamerose su nuolatiniu apšvietimu (20 ± 2°C) temperatūroje. Apšvieta turi būti nuo 400 iki 800 liuksų.
\nBandymo trukmė 14 parų, tačiau mirtingumą neprivalomai galima vertinti ir po septynių parų nuo bandymo pradžios.
\n1.6.3. Procedūra Bandomosios medžiagos koncentracija Bandomosios medžiagos koncentracija skaičiuojama medžiagos mase sauso pagrindinio substrato masei (mg/kg).
\nIntervalo nustatymo bandymas Siekiant gauti duomenų, kokias koncentracijas reikėtų naudoti galutiniame bandyme, intervalo nustatymo bandyme gali būti nustatytos koncentracijos, kurioms esant mirtingumas kinta nuo 0 iki 100%.
\nMedžiaga turi būti išbandyta tokių koncentracijų intervale: 1000; 100; 10; 1; 0,1 mg medžiagos/kilogramui bandymų substrato (sausos masės).
\nJei turi būti atliekamas pilnos apimties galutinis bandymas, tai intervalo nustatymo bandyme kiekvienai koncentracijai ir kontroliniam bandymui be medžiagos pakanka po vieną bandymų indą, kuriame būtų 10 sliekų.
\nGalutinis bandymas Intervalo nustatymo rezultatai naudojami parinkti bent penkias geometrinę progresiją sudarančias koncentracijas, kurios apimtų tik mirtingumo intervalą nuo 0 iki 100% ir skirtųsi pastoviu daugikliu, ne didesniu kaip 1,8.
\nBandymai, naudojant tokią koncentracijų seriją, turi leisti kiek įmanoma tiksliau įvertinti LC50 vertę ir jos pasikliovimo ribas.
\nGalutiniame bandyme kiekvienai koncentracijai ir kontroliniam bandymui be medžiagos imama ne mažiau kaip po keturis bandymų indus, kurių kiekviename būtų po 10 sliekų. Šių lygiagrečių bandymų rezultatai pateikiami vidutinės vertės ir standartinio nuokrypio pavidalu.
\nKai dvi gretimos koncentracijos, kurių santykis 1,8, duoda tik 0% ir tik 100% mirtingumą, šių dviejų verčių pakanka pažymėti intervalą, į kurį patenka LC50.
\nPagrindinio bandymų substrato ir bandomosios medžiagos mišinys Bandymų substratas turi būti gaminamas, jei tai įmanoma, be jokių priedų, išskyrus vandenį. Prieš pat bandymo pradžią bandomosios medžiagos emulsija arba dispersija dejonizuotame vandenyje arba kitame tirpiklyje sumaišoma su pagrindiniu bandymo substratu arba tolygiai ant jo užpurškiama plonu chromatografiniu ar panašios rūšies purkštuvu.
\nJei medžiaga netirpsta vandenyje, ji gali būti ištirpinta kiek įmanoma mažesniame tinkamo organinio tirpiklio (pvz., heksano, acetono arba chloroformo) tūryje.
\nBandomajai medžiagai soliubilizuoti, disperguoti arba emulguoti galima naudoti tik lengvai garuojančias medžiagas. Prieš naudojant bandymų substratas turi būti vėdinamas. Išgaravusio vandens kiekis turi būti papildytas. Kontroliniame bandyme turi būti toks pat visų naudotų priedų kiekis.
\nJei bandomoji medžiaga netirpsta ir negali būti disperguota arba emulguota organiniuose tirpikliuose, 10 g smulkaus malto kvarco ir bandomosios medžiagos mišinys vienodais kiekiais, kiek jos reikia 500 g sauso dirbtinio dirvožemio įsodrinimui, sumaišomas su 490 g sauso bandomojo substrato.
\nĮ kiekvieną stiklinį bandymų indą dedama šlapio bandymų substrato, atitinkančio 500 g sauso substrato, ir ant bandymų substrato viršaus dedama 10 sliekų, kurie prieš tai 24 valandas buvo kondicionuoti panašiame šlapiame pagrindiniame substrate, po to greitai nuplauti vandeniu, vandens perteklių sugeriant filtriniu popieriumi.
\nIndai uždengiami perforuotu plastikiniu dangčiu, lėkštele arba plėvele, kad substratas nedžiūtų, ir 14 parų laikomi bandymų sąlygomis.
\nVertinimas turi būti atliekamas po 14 parų (ir neprivalomai po septynių parų) nuo bandymo pradžios. Substratas paskleidžiamas ant stiklinės ar nerūdijančio plieno plokštės. Sliekai apžiūrimi ir nustatomas gyvųjų sliekų skaičius. Sliekai laikomi negyvais, jei jie nereaguoja į švelnų mechaninį priekinio galo dirginimą.
\nKai tikrinimas daromas po septynių parų, indas vėl užpildomas substratu, ir likę gyvi sliekai dedami ant to paties bandymų substrato viršaus.
\n1.6.4. Bandomieji organizmai Bandomieji organizmai turi būti suaugę Eisenia foetida (žr. priedo pastabą) (bent dviejų mėnesių amžiaus su clitellum), drėgna sliekų masė yra nuo 300 iki 600 mg. (Apie auginimo metodą žr. priedą.) 2. Duomenys 2.1. Rezultatų apdorojimas ir vertinimas Ataskaitoje pateikiamos bandomosios medžiagos koncentracijos, kartu nuorodant atitinkamą procentinį žuvusių sliekų kiekį.
\nJei duomenys yra tinkami skaičiuoti, LC50 vertė ir pasikliovimo ribos (p = 0,05) turi būti nustatyti taikant standartinius metodus (Litchfield and Wilcoxon, 1949, lygiaverčiam metodui). LC50 turi būti nurodyta mg bandomosios medžiagos vienam kilogramui (sauso) bandymų substrato.
\nTais atvejais, kai koncentracijos kreivė yra per stati, kad būtų galima skaičiuoti LC50, pakanka grafinio šios vertės įverčio.
\nKai dvi gretimos koncentracijos, kurių santykis 1,8, duoda tik 0% ir tik 100% mirtingumą, šių dviejų verčių pakanka pažymėti intervalą, į kurį patenka LC50.
\nPriedas Sliekų auginimas ir laikymas iki bandymų Į auginimo dėžę su šviežiai paruoštu substratu dedama nuo 30 iki 50 suaugusių sliekų, kurie išimami po 14 parų. Šiuos gyvūnus galima naudoti kitoms auginimo partijoms. Iš kokonų išsiritę sliekai bandymuose naudojami, kai subręsta (nurodytomis sąlygomis po dviejų ar trijų mėnesių).
\nLaikymo ir auginimo sąlygos Klimato kamera:
\nTemperatūra 20 ± 2°C, geriau, jei nuolat apšviesta (apšvieta nuo 400 iki 800 liuksų).
\nAuginimo dėžės:
\nTinkami negilūs 10-20 l talpos indai.
\nSubstratas:
\nEisenia foetida gali būti veisiami įvairių gyvulių išmatose. Rekomenduojama kaip auginimo terpę naudoti mišinį, kurį sudaro 50% pagal tūrį durpės ir 50% karvių arba arklių mėšlas. Terpės pH vertė turi būti nuo 6 iki 7 (reguliuojama kalcio karbonatu), savitasis joninis laidumas mažas (mažesnis nei 6 mohm arba kaip 0,5% druskos tirpalo).
\nSubstratas turi būti drėgnas, bet ne per šlapias.
\nBe aukščiau pateikto metodo, galima naudoti kitus sėkmingus būdus.
\nPastaba: Eisenia foetida foetida ant segmentų turi tipiškus skersus dryžius arba juostas, o Eisenia foetida andrei to neturi ir yra margos rausvos spalvos. Jei įmanoma, turi būti naudojama Eisenia foetida andrei. Galima naudoti ir kitas rūšis, jei yra reikiamos metodikos.
\nBIOLOGINIS SKAIDYMAS ZAHN – WELLENS BANDYMAS 1. METODAS 1.1. Įvadas Metodo tikslas yra įvertinti vandenyje tirpių, nelakių organinių medžiagų galimą suskaidymą statiniame bandyme, veikiant palyginti didelėms mikroorganizmų koncentracijoms.
\nAnt suspenduotų kietųjų dalelių gali vykti fizikocheminė adsorbcija, į tai turi būti atsižvelgta interpretuojant rezultatus (žr. 3.2).
\nTiriamos medžiagos naudojamos tokios koncentracijos, kad ji atitiktų IOA vertes intervale nuo 100 iki 400 mg/litre arba ChDS vertes nuo 100 iki 1000 mg/litre (IOA – ištirpusi organinė anglis; ChDS – cheminis deguonies suvartojimas). Šios palyginti didelės koncentracijos turi analizinio patikimumo pranašumą. Junginiai, kurie turi toksiškų savybių, gali lėtinti arba inhibuoti skaidymo procesą.
\nBandomosios medžiagos biologiniam suskaidymui įvertinti šiame bandyme taikomas ištirpusios organinės anglies koncentracijos arba cheminio deguonies suvartojimo nustatymas.
\nLygiagrečiai, taikant specifinį analizės metodą, gali būti įmanoma įvertinti medžiagos pirminį biologinį skaidymą (pirminės cheminės sandaros išnykimas).
\nMetodas tinka tik toms organinėms bandomosioms medžiagoms, kurios bandyme naudojamos koncentracijos atveju yra:
\nInterpretuojant gautus rezultatus, ypač kai rezultatų vertės yra mažos arba nežymios, naudinga turėti informacijos apie bandomosios medžiagos pagrindinių komponentų santykinę dalį.
\nKai reikia paaiškinti mažas rezultatų vertes ir pasirinkti tinkamas bandomąsias koncentracijas, pageidautina turėti informacijos apie medžiagos toksiškumą mikroorganizmams.
\n1.2. Apibrėžimai ir vienetai Bandymo pabaigoje pasiektas skaidymo lygis ataskaitoje pateikiamas kaip „Biologinis skaidomumas Zahn – Wellens’o bandyme“: čia:
\nDt = biologinis skaidymas (%) laiku T, CA = IOA (arba ChDS) vertės bandomajame mišinyje po trijų valandų nuo bandymo pradžios (mg/l) (IOA – ištirpusi organinė anglis, ChDS – cheminis deguonies suvartojimas), CT = IOA arba ChDS vertės bandomajame mišinyje bandinio ėmimo metu (mg/l), CB = IOA arba ChDS vertė tuščiajame bandinyje bandinio ėmimo metu (mg/l), CBA = IOA arba ChDS vertė tuščiajame bandinyje, išmatuota po trijų valandų nuo bandymo pradžios (mg/l).
\nSkaidymo laipsnis apvalinamas iki artimiausio sveikojo procentų skaičiaus.
\nSkaidymo procentinė vertė nurodoma kaip bandomosios medžiagos IOA (arba ChDS) pašalinimo procentinė vertė.
\nSkirtumas tarp skaidymo vertės, išmatuotos po trijų valandų, ir paskaičiuotos, bet geriau išmatuotos, pradinės vertės gali suteikti naudingos informacijos apie medžiagos šalinimą (žr. 3.2, Duomenų interpretavimas).
\n1.3. Etaloninės medžiagos Kai kuriais atvejais, kai tiriamos naujos medžiagos, etaloninės medžiagos gali būti naudingos, tačiau specifinės etaloninės medžiagos dar negali būti rekomenduotos.
\n1.4. Bandymų metodo esmė Aktyvusis dumblas, mineralinė mitybinė terpė ir bandomoji medžiaga, kaip vienintelis anglies šaltinis vandeniniame tirpale, dedami kartu į vieno keturių litrų tūrio stiklinį indą, turintį maišiklį ir aeratorių. Mišinys ne ilgiau kaip 28 paras maišomas ir aeruojamas 20–25°C temperatūroje išsklaidytoje šviesoje arba tamsioje patalpoje. Skaidymo procesas kontroliuojamas, nustatant IOA (arba ChDS) vertes filtruotame tirpale kiekvieną dieną arba per kitokį pasirinktą vienodą laiko tarpą. Po kiekvieno matavimo nustatytos IOA (arba ChDS) pašalinimo vertės santykis su verte, gauta po trijų valandų nuo bandymo pradžios, reiškiamas procentine biologinio skaidymo verte ir yra naudojamas kaip tam momentui nustatytas skaidymo laipsnio matas. Rezultatas atidedamas kaip kitimas laike ir gaunama biologinio skaidymo kreivė.
\nKai taikomas specifinis analizės metodas, galima nustatyti pradinės medžiagos koncentracijos mažėjimą dėl jos molekulių biologinio skaidymo (pirminis biologinis skaidomumas).
\n1.5. Kokybės kriterijai Tarplaboratoriniai palyginamieji bandymai parodė, kad šio metodo atkuriamumas yra patenkinamas.
\nMetodo jautrumą dideliu laipsniu lemia tuščiojo bandinio kintamumas ir kiek mažiau ištirpusios anglies nustatymo preciziškumas ir bandomosios medžiagos kiekis tirpale.
\n1.6. Procedūra 1.6.1. Pasirengimas 1.6.1.1. Reagentai Bandymų vanduo: geriamasis vanduo, kuriame organinės anglies kiekis mažesnis nei 5 mg/litre. Bendra kalcio ir magnio jonų koncentracija neturi būti didesnė kaip 2,7 mol/litre (5,4 mgekv/l); priešingu atveju reikia atitinkamai skiesti dejonizuotu arba distiliuotu vandeniu.
\nSieros rūgštis, analizinis reagentas (A. R.):
\n50 g/l, Natrio hidroksido tirpalas A. R.:
\n40 g/l, Mineralinis mitybinis tirpalas: viename litre dejonizuoto vandens ištirpinama: amonio chlorido, NH4Cl, A. R.:
\n38,5 g, natrio dihidrofosfato, NaH2PO4 2H2O, A. R.:
\n33,4 g, kalio dihidrofosfato, KH2PO4, A. R.:
\n8,5 g, kalio hidrofosfato, K2HPO4, A. R.:
\n21,75 g.
\nMišinys naudojamas ir kaip mitybinė, ir kaip buferinė terpė.
\n1.6.1.2. Aparatūra Nuo vieno iki keturių litrų talpos stikliniai indai (pvz., cilindriniai indai).
\nMaišymo įtaisas su stikliniu ar metaliniu maišikliu ant tinkamo ilgio veleno (maišiklis turi suktis maždaug 5–10 cm virš indo dugno). Vietoj jo galima naudoti magnetinį maišiklį su 7–10 cm ilgio magnetu.
\nStiklinis vamzdis, kurio vidinis skersmuo 2–4 mm, orui tiekti. Vamzdžio anga turi būti maždaug 1 cm aukštyje nuo indo dugno.
\nCentrifuga (apie 3550 g). pH-metras.
\nIštirpusio deguonies matuoklis.
\nPopieriniai filtrai.
\nMembraninio filtravimo aparatas.
\nMembraniniai filtrai, akučių dydis 0,45 μm. Membraniniai filtrai tinka, jei užtikrinama, kad filtravimo metu jie neišskiria anglies ir nesugeria medžiagos.
\nAnalizės įranga organinės anglies kiekiui ir cheminiam deguonies poreikiui nustatyti.
\n1.6.1.3. Sėjimo kultūros ruošimas Aktyvusis dumblas iš biologinio valymo įrenginio yra plaunamas (kelis kartus), centrifuguojant arba nusodinant iš bandymų vandens (aukščiau).
\nAktyvusis dumblas turi būti atitinkamos būsenos. Tokio dumblo yra tinkamai veikiančiame nuotekų valymo įrenginyje. Siekiant gauti, kiek įmanoma, daugiau įvairių bakterijų rūšių arba štamų, geriau būtų maišyti skirtingų šaltinių bakterijų užkratus (pvz., skirtingų valymo įrenginių, dirvožemio ekstraktų, upės vandens ir t. t.). Mišinys turi būti apdorojamas, kaip aprašyta aukščiau.
\nKaip tikrinti aktyviojo dumblo aktyvumą žr. „Funkcinė kontrolė“ toliau.
\n1.6.1.4. Bandomųjų tirpalų ruošimas Į bandymo indą įpilama 500 ml bandymų vandens, 2,5 ml/litre mineralinio mitybinio tirpalo ir tiek aktyviojo dumblo, kad galutiniame mišinyje sausosios medžiagos būtų nuo 0,2 iki 1,0 g/litre. Įpilamas pakankamas kiekis pradinio bandomosios medžiagos tirpalo, kad IOA galutiniame mišinyje būtų nuo 50 iki 400 mg/litre. Atitinkamos ChDS vertės yra nuo 100 iki 1000 mg/litre. Bandymų vandeniu praskiedžiama iki bendrojo tūrio, nuo vieno iki keturių litrų. Bendrojo tūrio pasirinkimas priklauso nuo bandinių, kurie bus imami IOA arba ChDS nustatyti, skaičiaus ir nuo analizės procedūrai reikalingo tūrio.
\nĮprastai galima laikyti, kad pakanka dviejų litrų tūrio. Kiekvienai bandymų serijai lygiagrečiai ruošiamas mažiausiai vienas kontrolinis indas (su tuščiuoju bandiniu); jame yra tik aktyviojo dumblo ir mineralinio mitybinio tirpalo, praskiestų su bandymų vandeniu iki to paties tūrio, kaip ir induose su bandomąja medžiaga.
\n1.6.2. Bandymo eiga Išsklaidytoje šviesoje arba tamsioje patalpoje 20–25°C temperatūroje laikomų bandymo indų turinys maišomas magnetinėmis maišyklėmis ar sraigtiniais maišytuvais. Aeruojama suslėgtu oru, valomu leidžiant per medvilnės filtrą ir, jei būtina, per plovimo kolbą. Reikia užtikrinti, kad dumblas nenusistotų, o deguonies koncentracija būtų ne mažesnė kaip 2 mg/litre. pH vertė turi būti tikrinama vienodais laiko tarpais (pvz., kasdien) ir, jei būtina, pH vertė nustatoma nuo 7 iki 8.
\nGaravimo nuostoliai reikiamais kiekiais kompensuojami dejonizuotu ar distiliuotu vandeniu prieš kiekvieną bandinio ėmimą. Gerai būtų pažymėti skysčio lygį ant indo sienelės prieš bandymo pradžią. Naujos žymės daromos po kiekvieno bandinio ėmimo (neaeruojant ir nemaišant). Norint aptikti bandomosios medžiagos adsorbciją aktyviuoju dumblu, pirmieji bandiniai visuomet imami po trijų valandų nuo bandymo pradžios.
\nBandomosios medžiagos šalinimas sekamas atliekant kiekvieną dieną arba pasirinktais vienodais laiko tarpais IOA arba ChDS nustatymą. Bandiniai iš bandymų ir tuščiojo bandymo indų filtruojami per kruopščiai išplautą popieriaus filtrą. Pirmieji bandomojo tirpalo filtrato 5 ml pilami į atliekas. Sunkiai filtruojamas dumblas gali būti pašalintas 10 minučių centrifuguojant. IOA ir ChDS nustatymas atliekamas ne mažiau kaip po du kartus. Bandymo trukmė – ne ilgesnė kaip 28 paros.
\nPastaba: jei bandiniai lieka drumsti, jie filtruojami per membraninius filtrus. Membraniniai filtrai neturi išskirti ar adsorbuoti jokių organinių medžiagų.
\nAktyviojo dumblo veikimo tikrinimas Norint patikrinti funkcinę aktyviojo dumblo gebą, lygiagrečiai kiekvienai bandymų serijai turi būti atliekamas bandymas su žinoma medžiaga. Buvo nustatyta, kad šiam tikslui tinka dietilenglikolis.
\nAdaptavimas Jei analizė atliekama palyginti dažnai (pvz., kiekvieną dieną), adaptavimą galima nustatyti iš skaidymo kreivės (žr. 2 paveikslą). Todėl bandymas neturi būti pradedamas prieš pat savaitgalį.
\nJei adaptavimas įvyksta laikotarpio pabaigoje, bandymą galima pratęsti, kol skaidymas bus baigtas.
\nPastaba: jei reikia daugiau duomenų apie adaptuoto dumblo elgesį, tas pats aktyvusis dumblas dar kartą naudojamas su ta pačia bandomąja medžiaga pagal tokią metodiką:
\nIšjungiami maišytuvas ir aeratorius ir leidžiama dumblui nusistoti. Skystis virš dumblo nusiurbiamas, įpilama ne daugiau kaip du litrai bandymų vandens, 15 minučių maišoma ir leidžiama vėl nusistoti. Skystis virš dumblo nusiurbiamas dar kartą, likęs dumblas naudojamas bandymui su ta pačia medžiaga pagal 1.6.1.4 ir 1.6.2 pakartoti. Vietoj nusodinimo aktyvųjį dumblą galima atskirti centrifugavimu.
\nAdaptuotas dumblas gali būti sumaišomas su šviežiu dumblu, kad sausos medžiagos koncentracija būtų nuo 0,2 iki 1 g/litre.
\nAnalizės priemonės Paprastai bandiniai filtruojami per kruopščiai išplautą filtrinį popierių (plaunamą dejonizuotu vandeniu).
\nBandiniai, kurie lieka drumsti, filtruojami per membraninį filtrą (0,45 m).
\nIOA koncentracija bandinių filtratuose (pirmieji 5 ml pilami į atliekas) nustatomadu kartus naudojant BOA (bendros organinės anglies) nustatymo aparatūrą. Jei filtrato negalima analizuoti tą pačią dieną, iki kitos dienos jis turi būti laikomas šaldytuve. Ilgiau laikyti nerekomenduojama.
\nChDS koncentracija bandinio filtratuose nustatoma su ChDS analizės įranga, taikant (2) nuorodoje aprašytą procedūrą.
\nSkaidymo laipsnis apvalinamas iki artimiausio sveikojo procentų skaičiaus. Bandymo pabaigoje pasiekto skaidymo procentinė vertė ataskaitoje pateikiama kaip „Biologinis skaidomumas Zahn – Wellens bandyme“.
\nPastaba: jei medžiaga visiškai suskaidoma, dar nesibaigus bandymui skirtam laikui ir rezultatą patvirtina kitą dieną atlikta dar viena analizė, bandymą galima baigti.
\n3.2. Duomenų interpretavimas Dienas ar savaites vykstantis laipsniškas IOA (ChDS) šalinimas rodo, kad medžiaga biologiškai skaidoma.
\nTačiau kai kuriais atvejais gali vykti fizikocheminė adsorbcija ir tai matyti, kai nuo bandymo pradžios per pirmąsias tris valandas vyksta dalinis ar visiškas pašalinimas, o skirtumas tarp kontrolinio ir bandomojo skysčių virš dumblo išlieka netikėtai mažas.
\nJei reikia išryškinti skirtumą tarp biologinio skaidymo (ar dalinio biologinio skaidymo) ir adsorbcijos, būtina daryti tolesnius bandymus.
\nTai galima daryti įvairiais būdais, tačiau įtikinamiausias būdas yra pamatiniame bandyme (geriau, kad tai būtų respirometrinis bandymas) užkratu naudoti skystį virš dumblo arba dumblą.
\nBandomosios medžiagos, kurių neadsorbcinio IOA (ChDS) šalinimo vertės bandyme yra didelės, turi būti laikomos potencialiai biologiškai skaidomomis. Dalinis neadsorbcinis šalinimas rodo, kad cheminė medžiaga bent kažkiek yra biologiškai skaidoma. Mažos ar nulinės IOA (ChDS) šalinimo vertės gali būti dėl mikroorganizmų inhibavimo bandomąja medžiaga, tai dar gali parodyti dumblo irimas ir jo praradimas, dėl ko skystis virš dumblo drumsčiasi. Bandymas turi būti pakartotas naudojant mažesnę bandomosios medžiagos koncentraciją.
\nNaudojant specifinį junginio analizės metodą arba bandomąsias medžiagas su žymėtais 14C atomais, gali būti pasiektas didesnis jautrumas. Jei bandomasis junginys turi 14C, tuomet 14CO2 surinkimas patvirtintų, kad biologinis skilimas įvyko.
\nKai duomenys pateikiami kaip pirminio biologinio skaidymo rezultatai, turi būti paaiškinta, jei tai įmanoma, kaip pakito cheminė sandara, kad neliko pradinės bandomosios medžiagos atsako.
\nTuri būti pateiktas analizės metodo galiojimo patvirtinimas ir tuščiojo bandinio terpėje nustatyta skaidymo vertė.
\nPriedas VERTINIMO PAVYZDYS Organinis junginys:
\n4-Etoksibenzenkarboninė rūgštis Teorinė bandomoji koncentracija:
\n600 mg/l Teorinis IOA kiekis:
\n390 mg/l Užkratas Nuotekų valymo įrenginys...
\nKoncentracija:
\n1 gramas sausos medžiagos/litre Adaptavimo būsena:
\nNeadaptuotas Analizės būdas:
\nIOA nustatymas Bandinio kiekis:
\n3 ml Kontrolinė medžiaga:
\nDietilenglikolis Junginio toksiškumas:
\nNėra toksiškumo požymių, kai jo mažiau kaip 1000 mg/l Taikytas bandymas: Fermentavimo mėgintuvėlių bandymas Bandymo trukmė Kontrolinė medžiaga Bandomoji medžiaga Tuščiojo bandinio IOA1, mg/l IOA1 mg/l IOA tikrasis kiekis, mg/l Skaidymas, % IOA, mg/l IOA tikrasis kiekis, mg/l Skaidymas, % 0 – – 300,0 – – 390,0 – 3 valandos 4,0 298,0 294,0 2 371,6 367,6 6 1 para 6,1 288,3 282,2 6 373,3 367,2 6 2 paros 5,0 281,2 276,2 8 360,0 355,0 9 5 paros 6,3 270,5 264,2 12 193,8 187,5 52 6 paros 7,4 253,3 245,9 18 143,9 136,5 65 7 paros 11,3 212,5 201,2 33 104,5 93,2 76 8 paros 7,8 142,5 134,7 55 58,9 51,1 87 9 paros 7,0 35,0 28,0 91 18,1 11,1 97 10 parų 18,0 37,0 19,0 94 20,0 2,0 99 1 Trijų matavimų vidutinė vertė.
\n1 paveikslas Biologinio skaidymo kreivių pavyzdžiai 2 paveikslas Dumblo adaptavimo pavyzdžiai BIOloginis skaidymas Aktyviojo dumblo modeliavimo bandymas BIOLOGINIS SKAIDYMAS AKTYVIOJO DUMBLO MODELIAVIMO BANDYMAS 1. METODAS 1.1. Įvadas 1.1.1. Bendrosios pastabos Metodas tinka tik toms organinėms medžiagoms, kurios bandyme naudojamos koncentracijos:
\nRezultatų interpretacijai, ypač kai rezultatų vertės yra mažos arba jų skirtumas nuo nulio nėra patikimas, naudinga turėti duomenų apie bandomosios medžiagos pagrindinių komponentų santykinę dalį.
\nKai reikia paaiškinti gautas mažas vertes ir pasirinkti tinkamas bandomąsias koncentracijas, pageidautina turėti informacijos apie medžiagos toksiškumą mikroorganizmams.
\n1.1.2. Biologinio suskaidomumo nustatymas (IOA arba ChDS analizė) Metodo tikslas yra nustatyti biologinį suskaidomumą, matuojant medžiagos ir bet kurių jos metabolitų šalinimą aktyviojo dumblo įrenginio modelyje, kai medžiagos koncentracija didesnė kaip > 12 mg IOA/litre (arba maždaug 40 mg ChDS/litre); manoma, kad 20 mg IOA/litre koncentracija yra optimali. (IOA – ištirpusi organinė anglis; ChDS – cheminis deguonies suvartojimas).
\nTuri būti nustatytas organinės anglies kiekis bandomojoje medžiagoje (arba cheminis deguonies suvartojimas).
\n1.1.3. Pirminio biologinio skaidomumo nustatymas (specifinė analizė) Metodo tikslas yra nustatyti pirminį medžiagos biologinį skaidomumą aktyviojo dumblo įrenginio modelyje, taikant specifinį analizės metodą, kai medžiagos koncentracija yra apie 20 mg/litre (galima naudoti didesnę arba mažesnę koncentraciją, jei tai leidžia analizės metodas ir toksiškumo prielaida). Tai leidžia įvertinti medžiagos pirminį biologinį skaidomumą (pradinės cheminės sandaros junginio išnykimą).
\nŠio metodo tikslas nėra nustatyti bandomosios medžiagos mineralizavimą.
\nBūtina turėti atitinkamą analizės metodą bandomajai medžiagai nustatyti.
\n1.2. Apibrėžimai ir vienetai 1.2.1. IOA arba ChDS analizė Medžiagos šalinimo laipsnis reiškiamas lygtimi: [1(a)], čia:
\nDR = bandomosios medžiagos šalinimo laipsnis procentais IOA (arba ChDS) per duotą sulaikymo trukmę, T = bandomosios medžiagos koncentracija intakyje, mg IOA/litre (arba mg ChDS/litre), E = IOA (arba ChDS) koncentracija bandymų įrenginio ištakyje, mg IOA/litre (arba mg ChDS/litre), E0= be medžiagos veikiančio bandymo įrenginio ištakio IOA (arba ChDS) koncentracija, mg IOA/litre (arba mg ChDS/litre).
\nSkaidymas pateikiamas, nurodant bandomosios medžiagos IOA (arba ChDS) šalinimo per nustatytą sulaikymo trukmę procentinę vertę.
\n1.2.2. Specifinė analizė Bandomosios medžiagos šalinimo iš vandeninės fazės procentinė vertė (RW) nustatytos vidutinės sulaikymo trukmės ribose skaičiuojama pagal lygtį:
\nRW = C1-C0 C1 ×100% [l(b)], čia:
\nC1 = medžiagos koncentracija bandymo įrenginio intakyje (medžiagos kiekis mg/litre, nustatant specifinės analizės metodu), C0 = medžiagos koncentracija bandymo įrenginio ištakyje (medžiagos kiekis mg/litre, nustatant specifinės analizės metodu).
\n1.3. Etaloninės medžiagos Kai kuriais atvejais, kai tiriamos naujos medžiagos, gali būti naudingos etaloninės medžiagos, tačiau specifinės etaloninės medžiagos vis dar negali būti rekomenduotos.
\n1.4. Bandymų metodo esmė Biologiniam suskaidomumui nustatyti lygiagrečiai atliekami bandymai dviejuose eksperimentiniuose aktyviojo dumblo įrenginiuose (OECD patvirtinamasis bandymas arba akytojo indo įrenginiai). Bandomoji medžiaga dedama į intakį vieno iš įrenginių (sintetinių ar buitinių nuotekų), tuo tarpu į antrąjį įrenginį tiekiamos tik nuotekos. Pirminiam biologiniam skaidymui nustatyti, darant specifinę medžiagos analizę intakyje ir ištakyje, naudojamas tik vienas įrenginys.
\nIOA (arba ChDS) koncentracijos matuojamos ištakiuose arba medžiagos koncentracija nustatoma atliekant specifinę analizę.
\nIOA atsiradusi dėl bandomosios medžiagos nematuojama, bet paprasčiausiai konstatuojamas jos kiekis.
\nKai atliekami IOA (arba ChDS) matavimai, skirtumas vidutinių koncentracijų bandomajame ir kontroliniame ištakiuose priskiriamas nesuskaidytai bandomajai medžiagai.
\nKai atliekamama specifinė analizė, galima išmatuoti pradinio junginio molekulių koncentracijos pokytį (pirminis biologinis skaidymas).
\nĮrenginiai gali būti eksploatuojami „sudvejintų įrenginių režimu“, atliekant persėjimą (transinokuliaciją).
\n1.5. Kokybės kriterijai Pradinė tiriamos medžiagos koncentracija priklauso nuo taikomo analizės metodo ir jo apribojimų.
\n1.6. Bandymų metodo aprašymas 1.6.1. Pasirengimas 1.6.1.1. Aparatūra Reikia dviejų to paties tipo įrenginių, išskyrus tą atvejį, kai atliekama specifinė analizė. Gali būti naudojami dviejų tipų įrenginiai:
\nOECD patvirtinamojo bandymo Įrangą (1 priedas) sudaro indas sintetinėms nuotekoms laikyti (A), dozavimo siurblys (B), aeravimo indas C, nusodintuvas D, aeroliftinis siurblys E aktyviajam dumblui recirkuliuoti ir apdoroto ištakio rinktuvas F.
\nA ir F indai turi būti iš stiklo arba tinkamo plastiko ir jų talpa turi būti ne mažiau kaip 24 litrai. B siurblys turi užtikrinti nuolatinį sintetinių nuotekų srautą į aeravimo indą; galima naudoti bet kurį tinkamą įrenginį, svarbu, kad būtų užtikrintas tiekimo srautas ir koncentracija. Normalaus darbo metu nustatomas toks D nusodintuvo aukštis, kad maišomo skysčio tūris aeravimo inde būtų trys litrai. Sukepinto stiklo aeravimo kubas G yra pakabintas C indo kūginės dalies viršūnėje. Per aeratorių pučiamo oro kiekį galima kontroliuoti debitometru.
\nAeroliftinis siurblys E reguliuojamas taip, kad aktyvusis dumblas iš nusodintuvo tolygiai ir nuolat grąžinamas į aeravimo indą C. „Akytasis indas“ Akytasis indas yra pagamintas iš akyto polietileno lakštų (2 mm storio, didžiausias akučių dydis 95 μm), kurie susukami į 14 cm skersmens cilindrą su kūginiu 45° pagrindu (2 priedo 1 ir 2 paveikslai). Akytasis indas dedamas į iš tinkamo plastiko pagamintą 15 cm skersmens nepralaidų indą, cilindrinėje dalyje 17,2 cm aukštyje turintį išleidžiamąją angą, kuri nustato skysčio tūrį inde (3 litrai). Vidinio indo viršutinė dalis apjuosta standžiu laikančiuoju žiedu iš tinkamo plastiko taip, kad tarp vidinio ir išorinio indų būtų 0,5 cm ištakiui skirta erdvė.
\nAkytąjį indą galima įtaisyti ant termostatuojamos vandens vonios dugno. Pro vidinio indo dugną, ant kurio uždėti tinkami difuzoriai, tiekiamas oras.
\nA ir E indai turi būti iš stiklo ar tinkamo plastiko ir jų talpa turi būti ne mažiau kaip 24 litrai. B siurblys turi užtikrinti nuolatinį sintetinių nuotekų srautą į aeravimo indą; galima naudoti bet kurį tinkamą įrenginį, svarbu, kad būtų užtikrintas tiekimo srautas ir koncentracija.
\nReikia turėti atsarginius vidinius akytuosius indus, kad būtų galima pakeisti bet kurį užkimštomis poromis indą; užkimšti indai plaunami 24 valandas, mirkant hipochlorito tirpale, po to gerai išplaunami vandentiekio vandeniu.
\n1.6.1.2. Filtravimas Membraninio filtravimo įrenginys ir membraniniai filtrai, kurių akučių dydis 0,45 m. Tinka tokie membraniniai filtrai, kurie neišskiria tirpios anglies ir filtravimo etape neadsorbuoja medžiagos.
\n1.6.1.3. Nuotekos Galima naudoti atitinkamą sintetinę mitybinę terpę arba buitines nuotekas.
\nSintetinės mitybinės terpės pavyzdys:
\nViename litre vandentiekio vandens ištirpinkite:
\nPeptono:
\n160 mg Mėsos ekstrakto:
\n110 mg Karbamido:
\n30 mg NaCl:
\n7 mg CaCl2 2H2O:
\n4 mg MgSO4 7H2O:
\n2 mg K2HPO4:
\n28 mg Buitinės nuotekos Buitinės nuotekos turi būti imamos kiekvieną dieną iš nuotekų valymo įrenginio, kuris daugiausia valo buitines nuotekas, pirminio nusodintuvo perpildos srauto.
\n1.6.1.4. Bandomosios medžiagos pradinis tirpalas Bandymo įrenginiui papildyti bandomąja medžiaga turi būti ruošiamas jos tirpalas, pvz., 1%. Norint žinoti, kokį bandomosios medžiagos tirpalo tūrį reikia pilti į nuotekas arba tiesiai antruoju siurbliu į įrenginį, kad būtų gauta reikiama bandomoji koncentracija, turi būti nustatyta bandomosios medžiagos koncentracija.
\n1.6.1.5. Užkratas Pastaba: naudojant buitines nuotekas, nėra prasmės naudoti užkrato su maža bakterijų koncentracija, bet galima naudoti aktyvųjį dumblą.
\nGalima naudoti įvairius užkratus.
\nPateikiami trys užkratų pavyzdžiai:
\nUžkratas iš dirvožemio:
\n100 g sodo dirvožemio (derlingo, nesterilaus) suspenduojama 1000 ml geriamo chloro neturinčio vandens. (Netinka dirvožemiai, kurių didelė dalis yra molis, smėlis arba humusas). Po sumaišymo suspensija 30 minučių paliekama nusistoti. Skystis virš nuosėdų filtruojamas per stambų filtrinį popierių, pirmuosius 200 ml pilant lauk. Filtratas aeruojamas iš karto ir visą laiką, kol bus panaudotas.
\nUžkratas turi būti panaudotas ėmimo dieną.
\nUžkratas iš paviršinio vandens:
\nKita užkrato dalis imama iš mezosaprobinio paviršinio vandens. Bandinys filtruojamas per stambų filtrinį popierių, pirmuosius 200 ml pilant lauk. Kol bus panaudotas, filtratas laikomas aerobinėmis sąlygomis. Užkratas turi būti panaudotas ėmimo dieną.
\nVienodi trijų atskirų užkratų bandinių tūriai sujungiami, gerai sumaišomi ir iš šio mišinio imamas galutinis užkratas. Užkrato dedama ne mažiau kaip 3 ml.
\n1.6.2. Procedūra Bandymas atliekamas kambario temperatūroje, kuri turi būti nuo 18 iki 25°C.
\nJei tinka, bandymą galima daryti žemesnėje temperatūroje (sumažintoje iki 10°C); jei medžiaga tokioje temperatūroje suiro, paprastai daugiau nereikia tęsti darbo. Tačiau jei medžiaga nesuiro, bandymas turi būti atliekamas įprastinėje, nusistovėjusioje temperatūroje nuo 18 iki 25°C.
\n1.6.2.1. Įdirbimo laikotarpis: dumblo formavimas/įrenginio stabilizavimas Dumblo augimo/stabilizavimo laikotarpis, per kurį aktyviojo dumblo suspenduotų standžiųjų dalelių koncentracija ir įrenginio veikimas naudojamomis darbo sąlygomis artėja prie nusistovėjusios būsenos.
\nĮdirbimo laikotarpis tęsiasi nuo to momento, kai bandomoji medžiaga buvo įdėta pirmą kartą, iki tol, kol šalinimas pasiekia gulsčiąją kreivės dalį (palyginti pastovią vertę). Šio laikotarpio trukmė turi būti ne didesnė kaip šešios savaitės.
\nVertinimo laikotarpis trunka tris savaites, tris savaites nuo to laiko, kai bandomosios medžiagos šalinimas pasiekia palyginti pastovią ir paprastai didelę vertę. Toms medžiagoms, kurių skaidymas per pirmąsias šešias savaites yra mažas arba visai nevyksta, vertinimo laikotarpiu laikomos dar trys po to einančios savaitės.
\nIš pradžių vienam bandymui skirtą įrenginį (-ius) reikia užpildyti užkratu, sumaišytu su intakiu.
\nTuomet įjungiamas aeratorius (ir aeroliftinis siurblys E OECD patvirtinamojo bandymo įrenginių atveju) bei dozavimo įtaisas (B).
\nIntakio be bandomosios medžiagos srautas per aeravimo indą C turi būti arba litras per valandą arba pusė litro per valandą; tuomet vidutinė sulaikymo trukmė bus lygi trims arba šešioms valandoms.
\nAeravimo intensyvumas turi būti reguliuojamas taip, kad indo C turinys būtų visą laiką suspenduotas, o ištirpusio deguonies kiekis būtų ne mažesnis kaip 2 mg/litre.
\nAtitinkamomis priemonėmis būtina išvengti putojimo. Neturi būti naudojami putas slopinantys priedai, kurie inhibuotų aktyvųjį dumblą.
\nDumblas, kuris kaupiasi aeravimo indo C viršuje (OECD patvirtinamojo bandymo įrenginių atveju ir nusodintuvo D apačioje bei cirkuliacijos sistemoje), turi būti grąžinamas į maišomą skystį ne mažiau kaip kartą per parą, nuvalant šepečiu arba kokiu nors kitu tinkamu būdu.
\nJei dumblas nesėda, jo tankis gali būti padidintas pridedant, jei reikia, – ir pakartotinai,– 2 ml 5% geležies (III) chlorido tirpalo.
\nNuotekos nuo 20 iki 24 valandų leidžiamos į rinktuvą (E arba F), tuomet, mišinį sumaišius, paimamas bandinys. Po to rinktuvas (E ar F) turi būti kruopščiai išplautas.
\nProceso veiksmingumui tikrinti bent du kartus per savaitę sukaupto ištakio filtrate matuojamas cheminis deguonies suvartojimas (ChDS) arba ištirpusi organinė anglis (IOA), tai daroma ir intako filtrate (naudojama membrana, kurios akučių dydis 0,45 m, pirmieji 20 ml (maždaug) filtrato išpilami į atliekas).
\nChDS arba IOA mažėjimas turi išsilyginti, kai gaunamas maždaug tolygios paros skaidymo vertės.
\nSausos medžiagos kiekis aeravimo indo aktyviajame dumble turi būti nustatomas du kartus per savaitę (g/litre). Įrenginius galima eksploatuoti vienu iš dviejų būdų: sausos medžiagos kiekis aktyviajame dumble turi būti nustatomas du kartus per savaitę, ir, jei jis didesnis kaip 2,5 g/litre, perteklinis aktyvusis dumblas turi būti pašalintas arba iš kiekvieno indo kiekvieną dieną išpilama lauk 500 ml nuotekų ir aktyviojo dumblo mišinio, kad vidutinė dumblo sulaikymo trukmė būtų šešios paros.
\nKai išmatuoti ir įvertinti dviejų įrenginių parametrai [(proceso veiksmingumas (ChDS arba IOA šalinimas), dumblo koncentracija, dumblo nusodinamumas, ištakių drumstumas ir t. t.] tampa gana stabilūs, į vieno iš įrenginių intaką galima dėti bandomosios medžiagos pagal 1.6.2.2.
\nKitu būdu bandomąją medžiagą galima dėti dumblo augimo laikotarpio pradžioje (1.6.2.1), ypač kai dumblas yra dedamas kaip užkratas.
\n1.6.2.2. Procedūra Palaikomos įdirbimo laikotarpio darbinės sąlygos ir į bandymo įrenginio intakį dedamas pakankamas kiekis (maždaug 1%) bandomosios medžiagos pradinio tirpalo, kad nuotekose būtų gauta norima bandomosios medžiagos koncentracija (maždaug nuo 10 iki 20 mg/litre DOC arba 40 mg/litre COD). Tai galima padaryti kiekvieną dieną maišant pradinį tirpalą į nuotekas arba naudojant atskirą pumpavimo įrenginį. Šią koncentraciją galima pasiekti laipsniškai. Jei bandomosios medžiagos toksiško poveikio aktyviajam dumblui nenustatyta, galima bandyti didesnes koncentracijas.
\nĮ tuščiojo bandymo įrenginį tiekiamas tik intakis, nededant medžiagos. Analizei imami atitinkamo tūrio bandiniai, kurie filtruojami per membraninį filtrą (0,45 m), pirmuosius 20 ml (maždaug) filtrato pilant į atliekas.
\nFiltruoti bandiniai turi būti analizuojami tą pačią dieną, priešingu atveju jie turi būti konservuojami kokiu nors tinkamu būdu, pvz., 10 ml filtrato įpilti 0,05 ml 1% gyvsidabrio (II) chlorido (HgCl2) tirpalo arba laikyti bandinius 2–4°C temperatūroje, jei laikoma ne ilgiau kaip 24 valandas, arba mažesnėje nei -18°C temperatūroje, jei ilgesnį laiką.
\nĮdirbimo laikas, pridedant bandomosios medžiagos, neturi užtrukti ilgiau kaip šešias savaites, o įvertinimo laikotarpis neturi būti trumpesnis kaip trys savaitės, t. y. galutiniam rezultatui skaičiuoti reikia turėti maždaug nuo 14 iki 20 nustatymų.
\nSudvejintų įrenginių režimas Įrenginių sudvejinimas pasiekiamas kartą per dieną 1,5 litro nuotekų ir aktyviojo dumblo mišinio (įskaitant dumblą) iš aktyviojo dumblo aeravimo indų perpilant iš vieno į kitą. Jei bandomosios medžiagos yra labai absorbuojamos, iš nusodintuvų siurbiama po 1,5 litro skysčio virš dumblo ir supilama į kito įrenginio aktyviojo dumblo indą.
\n1.6.2.2. Analizė Norint sekti medžiagos elgesį, galima daryti dviejų rūšių analizę:
\nIOA ir ChDS IOA koncentracijų nustatymas anglies analizatoriumi daromas po du kartus, ir (arba) ChDS vertės nustatomos pagal (2) nuorodą.
\nSpecifinė analizė Bandomosios medžiagos koncentracija nustatoma atitinkamu analizės metodu. Tais atvejais, kai tai įmanoma, turi būti daroma ant dumblo absorbuotos medžiagos specifinė analizė.
\nŠioms kasdienio šalinimo laipsnio DR vertėms daroma pataisa dėl medžiagos pernešimo persėjimo (transinokuliavimo) procese į DRc vertes, taikant [2] lygtį trijų valandų arba [3] lygtį šešių valandų vidutinei sulaikymo trukmei.
\nDRc = [2] [3] Skaičiuojama DRc verčių sekos vidutinė vertė ir papildomai pagal [4] lygtį skaičiuojamas standartinis nuokrypis: [4] čia:
\nSDRc = DRc verčių sekos standartinis nuokrypis, DRc = vidutinė vertė, n = nustatymų skaičius.
\nDRc sekos išskirtys (outliers) eliminuojamos naudojant atitinkamą statistinę metodiką, pvz., Nalimov (6), 95% pasikliovimo lygmeniui, ir DRc rinkinio be išskirčių vidutinė vertė ir standartinis nuokrypis skaičiuojami iš naujo.
\nGalutinis rezultatas skaičiuojamas pagal lygtį [5]: [5] čia: tn-1;α = iš lentelės paimta t vertė n skaičiui E ir E0 verčių porų ir statistinis pasikliovimo lygmuo P (P = 1– α), kai P užduotas 95% (1).
\nRezultatas pateikiamas nurodant vidutinę vertę su nuokrypio ribomis 95% pasikliovimo lygmeniui, atitinkamą standartinį nuokrypį, DRc duomenų skaičių rinkinyje, atmetus išskirtis, ir išskirčių skaičių, pvz.:
\nDRc = 98,6 ± 2,3% IOA šalinimas, s = 4,65% DOC šalinimas, n = 18, x = išskirčių skaičius.
\n2.1. Nesudvejintų įrenginių režimas Įrenginių veikimas gali būti patikrintas tokiu būdu:
\nŠios kasdienio šalinimo vertės gali būti atidėtos grafiškai, kad būtų galima atskleisti bet kokias tendencijas, pvz,. aklimatizavimo.
\n2.2.1. Naudojant ChDS/IOA nustatymus Kasdienis šalinimo laipsnis DR yra skaičiuojamas pagal 1.2.1.
\nSkaičiuojama DR verčių sekos vidutinė vertė; papildomai skaičiuojamas standartinis nuokrypis pagal: [6] čia:
\nSDR = DRi verčių sekos standartinis nuokrypis, = DR vidutinė vertė, n = nustatymų skaičius.
\nDR sekos išskirtys eliminuojamos naudojant atitinkamą statistinę metodiką, pvz., Nalimov (6), 95% pasikliovimo lygmeniui, ir iš naujo skaičiuojami DR rinkinio be išskirties vidutinė vertė ir standartinis nuokrypis.
\nRezultatas pateikiamas nurodant vidutinę vertę su nuokrypio ribomis 95% pasikliovimo lygmeniui, atitinkamą standartinį nuokrypį, DR duomenų skaičių rinkinyje, atmetus išskirtis, ir išskirčių skaičių, pvz.:
\nDR = (98,6 ± 2,3%) IOA šalinimo, s = 4,65% IOA šalinimo, n = 18, x = išskirčių skaičius.
\n2.2.2. Naudojant specifinę analizę Bandomosios medžiagos šalinimo iš vandeninės fazės procentinė vertė (RW) yra skaičiuojama pagal 1.2.2.
\n3.2. Duomenų interpretavimas Mažų bandomosios medžiagos šalinimo iš vandeninės terpės verčių priežastimi gali būti mikroorganizmų inhibavimas veikiant bandomajai medžiagai. Tai galima nustatyti pagal dumblo irimą ir jo kiekio mažėjimą, dėl ko skystis virš dumblo pasidaro drumstas, ir pagal bandomojo įrenginio ChDS (arba IOA) šalinimo našumo mažėjimą.
\nKartais įtakos gali turėti fizikocheminė adsorbcija. Skirtumai tarp biologinio poveikio molekulei ir fizikocheminės adsorbcijos gali būti nustatyti atliekant dumblo analizę po atitinkamos desorbcijos.
\nSiekiant išryškinti skirtumą tarp biologinio skaidymo (arba dalinio biologinio skaidymo) ir adsorbcijos, reikia atlikti tolesnius (papildomus) bandymus.
\nTai galima daryti įvairiais būdais, tačiau patikimiausias būdas pamatiniame bandyme (geriau, kad tai būtų respirometrinis bandymas) užkratu naudoti skystį virš dumblo.
\nJei stebimos didelės IOA arba ChDS šalinimo vertės, to priežastis yra biologinis skaidymas, tuo tarpu, jei šalinimo vertės mažos, biologinis skaidymas neatskiriamas nuo eliminavimo. Pvz., jei tirpus junginys turi didelę 98% adsorbcijos konstantą, o perteklinio dumblo nuostolių laipsnis yra 10% per parą, eliminavimas gali būti iki 40%; jei perteklinio dumblo nuostolių laipsnis yra 30%, eliminavimas dėl adsorbcijos ant perteklinio dumblo ir pašalinimo kartu su juo gali sudaryti iki 65% (4).
\nTaikant specifinę analizę, reikia kreipti dėmesį į ryšį tarp medžiagos sandaros ir taikomos specifinės analizės. Šiuo atveju stebimas reiškinys negali būti interpretuojamas kaip junginio mineralizacija.
\n1 priedas 1 paveikslas Detalizavimas:
\nA = indas nuotekoms laikyti;
\nE = aeroliftinis siurblys;
\nB = dozavimo įtaisas;
\nF = rinktuvas;
\nC = aeravimo kamera (3 l talpos);
\nG = aeratorius;
\nD = nusodintuvas;
\nH = oro debitmatis (neprivalomas).
\n2 paveikslas 2 priedas 1 paveikslas Įranga, naudota įvertinant biologinį skaidymą Detalizavimas:
\nA = indas nuotekoms laikyti;
\nE = ištakio rinktuvas;
\nB = dozavimo siurblys;
\nF = difuzinis aeratorius;
\nC = akytas aeravimo indas;
\nG = rotametras (neprivalomas).
\nD = išorinis indas su nelaidžiomis sienelėmis;
\n2 paveikslas Trijų litrų talpos akyto indo tipo aeratoriaus detalės 3 priedas Sąlygos vykdyti aktyviojo dumblo modeliavimo bandymą Žymėti kiekvienoje grupėje ________________________________________________________________________________ Aparatūra OECD patvirtinamasis bandymas Akytojo indo bandymas ________________________________________________________________________________ Eksploatavimo režimas Atskiras įrenginys Sudvejinti įrenginiai Nesudvejinti įrenginiai ________________________________________________________________________________ Persėjimas Netaikomas Aktyviojo dumblo Skysčio virš dumblo ________________________________________________________________________________ Vidutinė sulaikymo trukmė Trys valandos Šešios valandos ________________________________________________________________________________ Pagrindinė mitybinė terpė Buitinės nuotekos Sintetinės nuotekos Užkratas Antrinis ištakis Sudėtinė Aktyvusis dumblas ________________________________________________________________________________ Bandomosios medžiagos dėjimas Bandymo pradžioje Laipsniškai didinant kiekį Dumblui susidarius ________________________________________________________________________________ Analizė Specifinė ChDS IOA ________________________________________________________________________________ BIOloginis skaidymas AKTYVIOJO DUMBLO KVĖPAVIMO INHIBAVIMO BANDYMAS 1. METODas 1.1. Įvadas Aprašytas metodas įvertina bandomosios medžiagos poveikį mikroorganizmams, kai apibrėžtomis sąlygomis ir, naudojant skirtingas bandomosios medžiagos koncentracijas, matuojamas kvėpavimo intensyvumas.
\nŠio metodo tikslas yra duoti greitą atrankos metodą, kuriuo galima būtų identifikuoti medžiagas, galinčias neigiamai veikti aerobinius mikrobinio valymo įrenginius, ir nustatyti bandomųjų medžiagų koncentracijas, kurias naudojant nebūtų inhibavimo ir kurios būtų tinkamos naudoti biologinio skaidymo bandymuose.
\nPrieš galutinį bandymą gali būti atliekamas intervalo nustatymo bandymas. Jis suteikia informacijos apie koncentracijų, kurias reikia naudoti pagrindiniame bandyme, intervalą.
\nĮ bandymo schemą įtraukti du kontroliniai bandymai be bandomosios medžiagos, vienas daromas bandymų serijos pradžioje, o kitas – pabaigoje. Be to, kiekviena aktyviojo dumblo partija turi būti patikrinta, naudojant etaloninę medžiagą.
\nŠį metodą lengviausia taikyti medžiagoms, kurios dėl jų tirpumo vandenyje ir mažo lakumo veikiausiai lieka vandenyje.
\nMedžiagoms, kurių tirpumas bandomojoje terpėje yra ribotas, gali būti neįmanoma nustatyti EC50.
\nIšvados, padarytos pagal rezultatus, kurie remiasi deguonies suvartojimu, gali būti klaidingos, kai bandomoji medžiaga turi polinkį perskirti oksidavimą ir fosforilinimą oksidacinio fosforilinimo procese.
\nBandymui atlikti naudinga turėti tokią informaciją:
\nPatarimas Aktyviajame dumble gali būti potencialiai patogeninių organizmų, todėl elgtis su juo reikia atsargiai.
\n1.2. Apibrėžimai ir vienetai Kvėpavimo intensyvumas yra nuotekų aerobiniame dumble esančių mikroorganizmų deguonies suvartojimas, paprastai reiškiamas mg O2 vienam mg dumblo per valandą.
\nNorint skaičiuoti konkrečios koncentracijos bandomosios medžiagos inhibuojamąjį veikimą, kvėpavimo intensyvumas reiškiamas dviejų kontrolinių kvėpavimo intensyvumo verčių vidurkio procentine dalimi: čia:
\nRs = deguonies suvartojimo intensyvumas, bandant konkrečią bandomosios medžiagos koncentraciją, = deguonies suvartojimo intensyvumas 1 kontroliniame bandyme, = deguonies suvartojimo intensyvumas 2 kontroliniame bandyme.
\nEC50 šiame metode yra bandomosios medžiagos koncentracija, kurią naudojant kvėpavimo intensyvumas sudaro 50% kvėpavimo intensyvumo kontroliniame kvėpavimo bandyme šiame metode aprašytomis sąlygomis.
\n1.3. Etaloninės medžiagos Rekomenduojama kaip etaloninę medžiagą naudoti 3,5-dichlorfenolį, kuris yra žinomas kvėpavimo inhibitorius, ir naudoti jį kaip priemonę patikrinti, ar dumblo jautrumas nėra nenormalus, nustatant medžiagos EC50 kiekvienai aktyviojo dumblo partijai.
\n1.4. Bandymų metodo esmė Aktyvusis dumblas pamaitinamas standartiniu kiekiu mitybinės terpės, kurią sudaro sintetinės nuotekos, ir po 30 min arba 3 valandų sąlyčio arba abiem atvejais matuojamas dumblo kvėpavimo intensyvumas. Taip pat matuojamas to paties aktyviojo dumblo kvėpavimo intensyvumas, pridėjus skirtingų koncentracijų bandomosios medžiagos, kai kitos sąlygos yra identiškos. Bandomosios medžiagos inhibuojamasis veikimas, esant konkrečiai koncentracijai, išreiškiamas dviejuose kontroliniuose bandymuose gautų verčių vidurkio procentine dalimi. Pagal matavimus skirtingose koncentracijose apskaičiuojama EC50 vertė.
\n1.5. Kokybės kriterijai Bandymo rezultatai validūs, jei:
\n1.6. Bandymų metodo aprašymas 1.6.1. Reagentai 1.6.1.1. Bandomosios medžiagos tirpalai Bandomosios medžiagos tirpalai ruošiami iš pradinio tirpalo prieš pat tyrimo pradžią. Jei daroma pagal toliau aprašytą rekomenduojamą metodiką, tinka 0,5 g/litre koncentracijos pradinis tirpalas.
\n1.6.1.2. Etaloninės medžiagos tirpalas 3,5-dichlorfenolio tirpalą galima ruošti, pavyzdžiui taip: ištirpinama 0,5 g 3,5-dichlorfenolio 10 ml 1 M NaOH, praskiedžiama distiliuotu vandeniu maždaug iki 30 ml, maišant pilama 0,5 M H2SO4, kol pradeda kristi nuosėdos, tam reikia maždaug 8 ml 0,5 M H2SO4, ir galiausiai distiliuotu vandeniu mišinys praskiedžiamas iki vieno litro. pH vertė turi būti intervale nuo 7 iki 8.
\n1.6.1.3. Sintetinės nuotekos Sintetinių nuotekų mitybinė terpė ruošiama tirpinant tokius šių medžiagų kiekius 1 litre vandens:
\n1 pastaba: šios sintetinės nuotekos yra koncentratas, kurio koncentracija 100 kartų didesnė nei nuotekų, aprašytų OECD techninėje ataskaitoje „Proposed metod for the determination of the biodegradability of surfactants used in synthetic detergents“ (siūlomas paviršinio aktyvumo medžiagų, naudojamų sintetiniuose plovikliuose, biologinio skaidomumo nustatymo metodas) (1976 m. birželio 11 d.), ir pridedant kalio hidrofosfato.
\n2 pastaba: jei paruošta terpė naudojama ne iš karto, ji turi būti laikoma tamsoje nuo 0 iki 4°C ir ne ilgiau kaip vieną savaitę sąlygomis, kurios nekeistų nuotekų sudėties. Prieš dedant saugoti, terpę galima sterilizuoti, arba peptonas ir mėsos ekstraktas dedami prieš pat bandymo pradžią. Prieš naudojant terpė turi būti gerai sumaišoma ir nustatoma jos pH vertė.
\n1.6.2. Aparatūra Matavimo aparatas: tiksli konstrukcija nėra svarbi. Tačiau turi būti talpa apie kakliuką skysčio pertekliui, o elektrodas turi būti priderintas sandariam įstatymui į matavimo butelio kakliuką.
\nBe įprastos laboratorijos įrangos, dar reikalinga tokia speciali įranga:
\n1.6.3. Užkrato ruošimas Bandymuose mikroorganizmų užkratu naudojamas aktyvusis dumblas iš valymo įrenginio, valančio daugiausia buitines nuotekas.
\nJei būtina, grįžus į laboratoriją stambias daleles galima pašalinti, paliekant dumblą trumpą laiką, pvz., 15 minučių, nusistoti ir viršutinį smulkesnių dalelių sluoksnį dekantuoti bei toliau naudoti. Kitu būdu dumblą galima sumaišyti, kelioms sekundėms įjungus greitaeigį maišytuvą.
\nBe to, jei manoma, kad gali būti inhibuojančių medžiagų, dumblas turi būti išplautas vandentiekio vandeniu arba izotoniniu tirpalu. Po centrifugavimo skystis nuo nuosėdų dekantuojamas (taip plaunama tris kartus).
\nNedidelis dumblo kiekis pasveriamas ir išdžiovinamas. Remiantis šiuo rezultatu, galima apskaičiuoti, kiek šlapio dumblo reikia suspenduoti vandenyje, kad gautame aktyviojo dumblo ir vandens mišinyje suspenduotų standžiųjų dalelių koncentracija būtų nuo 2 g/litre iki 4 g/litre. Toks kiekis atitinka koncentraciją bandomojoje terpėje nuo 0,8 iki 1,6 g/litre, jei būtų taikoma toliau rekomenduota metodika.
\nJei nėra galimybės dumblą panaudoti rinkimo dieną, vienam litrui aktyviojo dumblo įpilama 50 ml sintetinių nuotekų mitybinės terpės, paruoštos, kaip aprašyta aukščiau; ir mišinys per naktį aeruojamas 20 ± 2°C temperatūroje. Dieną jis ir toliau aeruojamas, kol bus panaudotas. Prieš naudojant dumblą, tikrinama pH vertė ir prireikus nustatoma intervale nuo 6 iki 8. Suspenduotų kietųjų dalelių koncentracija aktyviojo dumblo ir nuotekų mišinio bandinyje turi būti nustatyta, kaip tai aprašyta ankstesnėje pastraipoje.
\nJei ta pati dumblo partija turi būti naudojama kitomis dienomis (ne vėliau kaip po keturių parų), kiekvienos darbo dienos pabaigoje vienam litrui dumblo įpilama dar 50 ml sintetinių nuotekų mitybinės terpės.
\n1.6.4. Bandymo eiga Trukmė/sąlyčio trukmė:
\n30 minučių ir (arba) trys valandos aeravimo sąlygomis Vanduo:
\nGeriamasis vanduo (prireikus dechloruotas) Oro tiekimas:
\nŠvarus, be alyvos oras. Oro srautas – nuo 0,5 iki 1 l/min Matavimo aparatūra:
\nPlokščiadugnė kolba, pvz., BDS kolba Deguonies matuoklis:
\nTinkamas deguonies elektrodas ir registravimo įrenginys (savirašis) Mitybinis tirpalas:
\nSintetinės nuotekos (žr. aukščiau) Bandomoji medžiaga:
\nBandomosios medžiagos tirpalas ruošiamas prieš bandymo pradžią Etaloninė medžiaga:
\nPvz., 3,5-dichlorfenolis (ne mažiau kaip trys koncentracijos) Kontroliniai bandymai:
\nUžkrato bandinys be bandomosios medžiagos Temperatūra:
\n20 ± 2°C.
\nToliau pateikiama siūloma eksperimento procedūra, kurią galima taikyti ir bandomajai ir etaloninei medžiagai trijų valandų sąlyčio trukmės atvejui:
\nNaudojami keli indai (pvz., vieno trijų litrų talpos laboratorinės stiklinės). Turi būti naudojamos bent penkios koncentracijos, besiskiriančios pastoviu santykiu, geriausiai ne didesniu kaip 3,2.
\nLaiku „0“ 16 ml sintetinių nuotekų mitybinės terpės vandeniu skiedžiama iki 300 ml. Įpilama 200 ml mikrobinio užkrato ir visas mišinys (500 ml) supilamas į pirmąjį indą (pirmasis kontrolinis bandymas C1).
\nBandymų indai turi būti visą laiką aeruojami tiek, kad ištirpusio O2 kiekis būtų ne mažesnis kaip 2,5 mg/litre ir kad prieš pat kvėpavimo intensyvumo matavimą O2 koncentracija būtų apie 6,5 mg/litre.
\nLaiku „15 minučių“ (15 minučių trukmė yra laisvai pasirenkama, tačiau tai patogus laiko tarpas) kartojama, kas padaryta anksčiau, tik prieš skiedžiant vandeniu iki 300 ml ir pilant mikrobinio užkrato iki 500 ml, į 16 ml sintetinių nuotekų įpilama 100 ml pradinio bandomosios medžiagos tirpalo. Šis mišinys supilamas į antrą indą ir aeruojamas, kaip nurodyta aukščiau. Kas 15 minučių veiksmų seka kartojama, imant skirtingus bandomosios medžiagos pradinio tirpalo tūrius, kad būtų gauta eilė indų su skirtingomis bandomosios medžiagos koncentracijomis. Paskutinis ruošiamas antrasis kontrolinis bandinys (C2).
\nPo trijų valandų fiksuojama pH vertė, ir gerai sumaišytas pirmojo indo turinio bandinys supilamas į matavimo aparatą, kuriame ne ilgiau kaip 10 minučių matuojamas kvėpavimo intensyvumas.
\nŠis nustatymas kas 15 minučių kartojamas su kiekvieno indo turiniu tokiu būdu, kad sąlyčio trukmė visuose induose būtų trys valandos.
\nTokiu pat būdu su kiekviena mikrobinio užkrato porcija bandoma etaloninė medžiaga.
\nJei reikia matuoti 30 min sąlyčio sąlygomis, būtina taikyti kitokį matavimo režimą (pvz., turėti daugiau nei vieną deguonies matuoklį).
\nJei reikia nustatyti cheminį deguonies suvartojimą, ruošiami papildomi indai su bandomąja medžiaga, sintetinių nuotekų mitybine terpe ir vandeniu, bet be aktyviojo dumblo. Deguonies suvartojimas matuojamas ir užrašomas po 30 minučių ir/ar trijų valandų aeravimo (sąlyčio trukmė).
\nJei kvėpavimo intensyvumas dviejuose kontroliniuose bandymuose vienas nuo kito skiriasi daugiau kaip 15% arba etaloninės medžiagos EC50 (30 minučių ir/arba trijų valandų) nėra priimtiname intervale (nuo 5 iki 30 mg/litre 3,5-dichlorfenoliui), bandymas yra nevalidus ir turi būti pakartotas.
\nInhibavimo procentinė vertė skaičiuojama kiekvienai bandomajai koncentracijai (žr. 1.2). Procentinės inhibavimo vertės priklausomybė nuo koncentracijos brėžiama logaritminiame (arba logaritminiame-tikimybiniame) popieriuje, ir gaunama EC50 vertė.
\n95% pasikliovimo intervalai EC50 vertėms gali būti nustatyti, taikant standartines procedūras.
\n3.2. Duomenų interpretavimas Į EC50 vertę turi būti žiūrima tiktai kaip į orientacinį bandomosios medžiagos toksiškumą nuotekų valymo aktyviuoju dumblu procesui arba nuotekų mikroorganizmams, kadangi aplinkos sudėtingų sąveikų laboratoriniame bandyme negalima tiksliai modeliuoti. Be to, bandomosios medžiagos, kurios gali inhibuoti amoniako oksidavimą, taip pat gali duoti netipiškas inhibavimo kreives. Taigi šios kreivės turi būti interpretuojamos atsargiai.
\nBIOloginis skaidymas MODIFIkuotas SCAS bandymas 1. METODAS 1.1. Įvadas Metodo tikslas yra įvertinti vandenyje tirpių, nelakių organinių medžiagų galimą biologinį suskaidymą, kai jas ilgą laiką veikia palyginti didelės mikroorganizmų koncentracijos. Mikroorganizmų gyvybingumas tuo laikotarpiu palaikomas kiekvieną dieną pridedant nusistojusių nuotekų mitybinės terpės. (Savaitgaliais nuotekas galima laikyti 4oC temperatūroje. Dar galima naudoti sintetines nuotekas, kurios naudojamos OECD patvirtinamajame bandyme).
\nAnt suspenduotų standžiųjų dalelių gali vykti fizikocheminė adsorbcija, todėl į tai turi būti atsižvelgta interpretuojant rezultatus (žr. 3.2).
\nDėl skystosios fazės didelės sulaikymo trukmės (36 valandos) ir dėl nutrūkstamo mitybinių medžiagų pridėjimo bandymas nemodeliuoja nuotekų valymo įrenginio sąlygų. Rezultatai, gauti įvairioms bandymų medžiagoms, rodo, kad bandymas turi didelį biologinio skaidymo potencialą.
\nBandyme sudarytos sąlygos yra labai palankios atrankai ir /arba adaptavimui mikroorganizmų, galinčių suskaidyti bandomąją medžiagą. (Procedūra gali būti taikoma ruošimui aklimatizuotų užkratų kitiems bandymams.) Šiame metode bandomosios medžiagos biologiniam suskaidymui įvertinti naudojamas ištirpusios organinės anglies (IOA) kiekio matavimas. Pirmenybė teikiama atvejui, kai IOA nustatoma po parūgštinimo ir prapūtimo, o ne kaip skirtumas Cbendroji – Cneorganinė.
\nLygiagrečiai taikant specifinį analizės metodą, gali būti įmanoma įvertinti medžiagos pirminį biologinį skaidymą (pirminės cheminės sandaros išnykimas).
\nMetodas tinka tik toms organinėms bandomosioms medžiagoms, kurios, esant bandyme naudojamai koncentracijai:
\nTuri būti nustatytas organinės anglies kiekis bandomojoje medžiagoje.
\nNorint paaiškinti gautus rezultatus, ypač kai rezultatai yra maži arba nežymūs, naudinga būtų turėti informacijos apie bandomosios medžiagos pagrindinių komponentų santykinę dalį.
\nMažų rezultatų verčių interpretavimui ir tinkamos bandomosios koncentracijos parinkimui pageidautina turėti informacijos apie medžiagos toksiškumą mikroorganizmams.
\n1.2. Apibrėžimai ir vienetai CT = bandomosios medžiagos koncentracija, skaičiuojama organinės anglies kiekiu, kuris yra nusistovėjusiose nuotekose ar pridedamas į jas aeravimo laikotarpio pradžioje (mg/litre), Ct = ištirpusios organinės anglies koncentracija, nustatyta bandomajame skystyje virš nuosėdų aeravimo laikotarpio pabaigoje (mg/litre), Cc = ištirpusios organinės anglies koncentracija, nustatyta kontrolinio bandinio skystyje virš nuosėdų aeravimo laikotarpio pabaigoje (mg/litre).
\nŠiame bandyme biologinis skaidymas nustatomas kaip organinės anglies išnykimas.
\nBiologinį skaidymą galima išreikšti:
\n2(a) lygtį rekomenduojama taikyti, jei ištakio IOA kinta diena po dienos, o 2(b) lygtis gali būti taikoma, kai ištakio IOA diena po dienos palyginti pastovi.
\n1.3. Etaloninės medžiagos Kai kuriais atvejais, kai tiriamos naujos medžiagos, etaloninės medžiagos gali būti naudingos, tačiau nėra specifinės etaloninės medžiagos, kurią galima būtų rekomenduoti šiam bandymui.
\nYra pateikti pirminiai duomenys apie kelis junginius, įvertintus tarplaboratorinio lyginimo bandymuose (žr. 1 papildymą), taigi retkarčiais metodą galima patikrinti ir rezultatus palyginti su rezultatais, gautais kitais metodais.
\n1.4. Bandymų metodo esmė Aktyvusis dumblas iš nuotekų valymo įrenginio dedamas į pusiau nepertraukiamo veikimo aktyviojo dumblo įrenginį [Semi-Continuous Activated Sludge (SCAS)]. Įdedama bandomosios medžiagos ir nusistojusių buitinių nuotekų, mišinys aeruojamas 23 valandas. Paskui aeravimas stabdomas, dumblas paliekamas nusistoti ir skystis virš dumblo pašalinamas.
\nAeravimo kameroje likęs dumblas maišomas su kita bandomosios medžiagos ir nuotekų dalimi ir ciklas kartojamas.
\nBiologinio skaidymo buvimas įrodomas nustatant ištirpusios organinės anglies kiekį skystyje virš dumblo. Ši vertė lyginama su verte, gauta skysčiui kontroliniame reaktoriaus vamzdyje, kuriame buvo tik nuotekos.
\nTaikant specifinį analizės metodą, galima nustatyti pradinės medžiagos koncentracijos mažėjimą dėl jos molekulių biologinio skaidymo (pirminį biologinį skaidomumą).
\n1.5. Kokybės kriterijai Šio metodo, kuris remiasi ištirpusios organinės medžiagos šalinimu, atkuriamumas dar nėra nustatytas. (Kai tiriamas pirminis biologinis skaidymas, labai tikslūs duomenys yra gauti medžiagoms, kurios skaidomos dideliu laipsniu.) Metodo jautrumą dideliu laipsniu lemia tuščiojo bandymo kintamumas ir kiek mažiau ištirpusios anglies nustatymo preciziškumas ir bandomosios medžiagos kiekis skystyje kiekvieno ciklo pradžioje.
\n1.6. Bandymų eigos aprašymas 1.6.1. Paruošiamieji darbai Oro tiekimo vamzdeliai (1 paveikslas) jungiami prie reikiamo skaičiaus švarių aeravimo įrenginių, skirtų kiekvienai bandymo medžiagai ir kontroliniams bandymams, arba galima naudoti originalųjį 1,5 litro SCAS bandymo įrenginį. Į įrenginius per medvilnės filtrą tiekiamame suslėgtame ore neturi būti organinės anglies ir garavimo nuostoliams mažinti oras turi būti prisotintas vandens garų.
\nAktyviojo dumblo ir nuotekų mišinio bandinys, kuriame būtų nuo 1 iki 4 g/litre suspenduotų standžiųjų dalelių, gaunamas iš daugiausia buitines nuotekas valančio aktyviojo dumblo įrenginio. Kiekvienam aeravimo įrenginiui reikia maždaug 150 ml aktyviojo dumblo ir nuotekų mišinio.
\nPradiniams bandomosios medžiagos tirpalams ruošti naudojamas distiliuotas vanduo; paprastai reikia, kad organinės anglies koncentracija būtų 400 mg/litre, tokiu atveju bandomosios medžiagos koncentracija kiekvieno aeravimo ciklo pradžioje, kai nevyksta biologinis skaidymas, yra 20 mg/litre.
\nGalima naudoti didesnes koncentracijas, jei tai įmanoma, dėl medžiagos toksiškumo mikroorganizmams.
\nNustatomas organinės anglies kiekis pradiniuose tirpaluose.
\n1.6.2. Bandymų sąlygos Bandymas turi būti atliekamas 20–25°C temperatūroje.