Toggle Dropdown
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩЕЙ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Оценка биоразлагаемости методом органических соединений в сброженном осадке сточных вод в анаэробных условиях
ГОСТ 32475-2013
Testing of chemicals of environmental hazard. Anaerobic biodegradability of organic compounds in digested sludge
Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ» (ФГУП «ВНИЦСМВ»)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 61 от 5 ноября 2013 г.)
За принятие проголосовали:
|
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
|
Код страны по
МК (ИСО 3166) 004-97
|
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
|
|
Армения
|
AM
|
Минэкономики Республики Армения
|
|
Беларусь
|
BY
|
Госстандарт Республики Беларусь
|
|
Киргизия
|
KG
|
Кыргызстандарт
|
|
Молдова
|
MD
|
Молдова-Стандарт
|
|
Россия
|
RU
|
Росстандарт
|
|
Таджикистан
|
TJ
|
Таджикстандарт
|
|
Узбекистан
|
UZ
|
Узстандарт
|
4. Настоящий стандарт идентичен международному документу OECD Test No 311 Anaerobic Biodegradability of Organic Compounds in Digested Sludge: by Measurement of Gas Production (Оценка биоразлагаемости органических соединений в сброженном осадке сточных вод в анаэробных условиях: измерение образования газа).
Перевод с английского языка (en).
Степень соответствия - идентичная (IDT)
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и правок в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются в информационной системе общего пользования - на информационном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Поскольку сброженный осадок используется с относительно высокой концентрацией исследуемого вещества и продолжительность испытания обычно больше, чем время его пребывания в анаэробных реакторах, условия теста не всегда соответствуют условиям анаэробных процессов, а также не применимы для оценки анаэробного биоразложения органических химических веществ в других условиях окружающей среды. Осадок подвергается воздействию исследуемого вещества до 60 дней, что превышает обычное время нахождения осадка (от 25 до 30 дней) в анаэробных реакторах, хотя на промышленных объектах время нахождения может быть значительно больше. Прогнозы по результатам данного испытания не могут быть сделаны так убедительно, как в случае аэробного биоразложения, поскольку доказательства, накопленные для описания поведения исследуемых веществ в аэробных испытаниях и при моделировании испытаний также в аэробной среде, являются достаточными для установления связи с разложением; для анаэробной среды существует немного подобных доказательств. Можно предполагать, что полное анаэробное биоразложение происходит, если достигается уровень от 75% до 80% от теоретического выделения газа. Высокое соотношение содержания химического вещества к биомассе, используемое в данном испытании, означает, что химическое вещество, поступающее в анаэробный реактор, вероятно, будет разлагаться в подобных условиях. Кроме того, вещества, которые не могут быть переведены на газ в испытании, необязательно будут устойчивыми при более экологически реалистичных соотношениях вещество - биомасса. Кроме того, происходят другие анаэробные реакции, в которых вещества могут хотя бы частично разлагаться, например, путем дехлорирования, но настоящий тест такие реакции не обнаруживает. Однако, применяя конкретные аналитические методы определения исследуемого вещества, можно контролировать его убывание (см. 2.1.3, 3.12.4, 4.2.2 и 4.8).
Настоящий стандарт описывает метод для оценки потенциального анаэробного биоразложения органических химических веществ при определенных условиях (например, в анаэробном реакторе в данный момент времени и при определенном диапазоне концентрации микроорганизмов).
2.1.1 Промытый сброженный осадок1) с низким (менее 10 мг/л) содержанием неорганического углерода (НУ) десятикратно разбавляют до получения общей концентрации твердых веществ от 1 до 3 г/л и инкубируют в закупоренных сосудах с исследуемым веществом при температуре (35±2) °С в концентрации от 20 до 100 мг содержания углерода на литр в течение не более 60 дней. Активность осадка оценивают с помощью параллельной холостой пробы, содержащей осадок в тестовой среде, но без исследуемого вещества.
1) Сброженный осадок представляет собой смесь осажденных фаз сточных вод и активного ила, которые были инкубированы в анаэробном реакторе при температуре около 35 °С для снижения биомассы и запаха и обезвоживания. Осадок состоит из ассоциации анаэробных ферментативных и метанобразующих бактерий, продуцирующих углекислый газ и метан [11].
2.1.2 Измеряют увеличение давления газовой фазы в сосуде в результате образования углекислого газа и метана. Большая часть образовавшегося CO2 будет растворяться в жидкой фазе или переходить в карбонат или гидрокарбонат в условиях испытания. Этот неорганический углерод измеряется в конце испытания.
2.1.3 Количество углерода (неорганического и метана), полученного в результате биоразложения исследуемого вещества, рассчитывают из нетто образования газа и нетто образования НУ в жидкой фазе сверх образованного в пустых контрольных пробах. Степень биоразложения рассчитывают, исходя из общего полученного НУ и углерода в составе метана как процент от измеренного или рассчитанного количества углерода, добавленного в составе исследуемого вещества. Ход биоразложения можно отследить только путем промежуточных измерений образования газа. Кроме того, основное биоразложение может быть определено путем специальных анализов в начале и конце испытания.
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.
2.2 Информация об исследуемом веществе
Для корректной интерпретации полученных результатов должны быть известны чистота, растворимость в воде, летучесть и адсорбционные характеристики исследуемого вещества. Содержание органического углерода (в процентах по массе) в исследуемом веществе должно быть рассчитано из его химической структуры или определено путем измерения. Для летучих исследуемых веществ необходимо знать измеренные или рассчитанные константы Генри в целях определения возможности использования теста. Для выбора соответствующей концентрации исследуемого вещества и интерпретации результатов, свидетельствующих о низкой способности к биоразложению, необходимы сведения о токсичности вещества для анаэробных бактерий. Рекомендуется также проводить контроль ингибирования, если только не известно, что исследуемое вещество не подавляет активность анаэробных микроорганизмов (см. 3.8 и [12]).
Метод может использоваться для растворимых в воде химических веществ; он также может применяться для плохо растворимых и нерастворимых химических веществ, при условии, что используется метод точного дозирования, например, по [13]. Как правило, для летучих веществ решение принимается индивидуально. Могут быть созданы специальные условия, например, газ в течение испытания не выпускают.
2.4 Референтное (стандартное) вещество
Для проверки процедуры референтное вещество тестируют в параллельной пробе вместе с обычными тестовыми пробами. В качестве стандартных веществ могут использоваться фенол, бензоат натрия и полиэтиленгликоль 400, для которых ожидается биоразлагаемость более 60% от теоретического выделения газа (например, по метану и неорганическому углероду) в течение 60 дней по [3], [14].
2.5 Воспроизводимость результатов испытаний
2.5.1 В международном межлабораторном тесте [14] была показана хорошая воспроизводимость при измерении давления газа в трех параллельных пробах. Относительное стандартное отклонение (коэффициент вариации КВ), как правило, составляло менее 20%, хотя данное значение часто превышало 20% в присутствии токсичных химических веществ или ближе к концу 60-дневного инкубационного периода. Более значительные отклонения были также обнаружены в пробах объемом менее 150 мл. Окончательные значения рН тестовой среды находились в диапазоне от 6,5 до 7,0.
2.5.2 В межлабораторном тесте были получены следующие результаты:
Таблица 1 - Результаты воспроизводимости
|
Исследуемое вещество
|
Общие данные, n 1
|
Среднее разло-
жение (из общих данных), %
|
Относи-
тельное стан-
дартное отклоне-
ние (из общих данных), %
|
Под-
тверж-
ден-
ные дан-
ные, n 2
|
Среднее разло-
жение (из подтвер-
жденных данных), %
|
Относи-
тельное стан-
дартное откло-
нение (из общих данных), %
|
Данные по >60% разло-
жения в подтвер-
жденных испыта-
ниях, n 3
|
|
Пальмитиновая кислота
|
36
|
68,7±30,7
|
45
|
27
|
72,2±18,8
|
26
|
19=70%*
|
|
Полиэтиленгликоль 400
|
38
|
79,8±28,0
|
35
|
29
|
77,7±17,8
|
23
|
24=83%*
|
|
* В пропорции от n 2
|
2.5.3 Коэффициенты вариации средних значений для всех величин, полученных для пальмитиновой кислоты и полиэтиленгликоля 400, достигали 45% (=36) и 35% (=38) соответственно. Когда значения менее 40% и более 100% не учитывались (предполагается, что первое связано с неоптимальными условиями, последнее - по неизвестным причинам), КВ снизились до 26% и 23% соответственно. Соотношения «подтвержденных» величин разложения составляли не менее 60%. Разложения составляли 70% для пальмитиновой кислоты и 83% - для полиэтиленгликоля 400. Соотношения процента биоразложения, полученные из измерений растворенного неорганического углерода (далее - РНУ), были относительно низкими, но непостоянными. Для пальмитиновой кислоты они находились в диапазоне от 0% до 35%, среднее - 12%, КВ - 92%; полиэтиленгликоля 400 - от 0% до 40%, среднее - 24%, с КВ - 54%.
В испытании используют стандартное лабораторное оборудование, а также:
- инкубатор искробезопасный с возможностью поддержания температуры (35±2) °С;
- стеклянные тестовые сосуды, устойчивые к давлению, соответствующего номинального объема1) , каждый из которых снабжен герметичной газонепроницаемой мембраной, способной выдержать давление около 2 бар. Объем свободного пространства должен составлять от 10% до 30% от общего объема. Если биогаз регулярно выпускается, достаточно использовать 10% общего объема в качестве свободного пространства, но если выпуск газа проводится только в конце испытания, требуется 30%. Стеклянные сосуды номинального объема 125 мл, общего объема около 160 мл, рекомендуется закрывать мембраной2) и алюминиевыми скобами, если давление выпускается во время каждого отбора проб;
1) Рекомендуемый объем составляет от 0,1 до 1 л.
2) Рекомендуется использовать газонепроницаемые силиконовые мембраны. Кроме того, рекомендуется проверять герметичность крышек, особенно мембран из бутилкаучука, поскольку некоторые коммерчески доступные мембраны не являются достаточно непроницаемыми для метана, и некоторые мембраны теряют герметичность после прокола иглой в условиях испытания.
- прибор для измерения давления1) , адаптированный для измерения и выпуска в атмосферу образованного газа, например, ручной манометр подключают к подходящей игле шприца; трехканальный газонепроницаемый клапан облегчает высвобождение избыточного давления (приложение А). Необходимо сохранить внутренний объем трубки датчика давления и клапана на максимально низком уровне, чтобы ошибки за счет пренебрежения объемом оборудования были незначительными;
1) Оборудование должно использоваться и калиброваться регулярно в соответствии с инструкциями производителя. Если используется манометр надлежащего качества, например, капсулированный со стальной мембраной, калибровка в лаборатории не нужна. Точность калибровки можно проверить в лаборатории с помощью одноточечного измерения при 1·10 Па по сравнению с манометром с механической индикацией. Когда эта точка измеряется правильно, линейность также будет неизменной. Если используются другие измерительные устройства (без сертифицированной калибровки производителя), калибровку рекомендуется проводить для всего диапазона с регулярными интервалами.
