生物降解實(shí)驗(yàn)(GB/T19276.1-2003)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 　　測(cè)定樣品在水性培養(yǎng)條件下的最終需氧生物分率。 二、實(shí)驗(yàn)原理 　　在水性系統(tǒng)中利用好氧微生物來測(cè)定實(shí)驗(yàn)材料的生物分解率。 　　在25℃條件下，通過電解供氧，密閉式反應(yīng)，通過庫倫法測(cè)定耗氧量，用于確定樣品的生化需氧量。 　　實(shí)際生物需氧量與理論需氧量的百分比，即為生物降解率。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 ? ? ? ? 四、實(shí)驗(yàn)材料 　　1、蒸餾水 　　2、自制腐熟堆肥（3-4個(gè)月肥齡） 　　3、纖維素 　　4、堿石灰 　　5、無水硫酸銅 　　6、無機(jī)鹽溶液A定容至1000ml： 　　KH2PO4(無水）8.5g； 　　K2HPO 4(無水）21.75g； 　　Na2HPO4·2H2O 33.4g； 　　NH4CI ：0.5g 　　7、無機(jī)鹽溶液B：溶解MgSO4·2H2O ?22.5g于水中，定容至1000ml； 　　8、無機(jī)鹽溶液C：溶解CaCI2·2H2O ?36.4g于水中，定容至1000ml； 　　9、無機(jī)鹽溶液D：溶解FeCI3·6H2O ?0.25g于水中，定容至1000ml； 　　10、溶液E：取3ml溶液A，0.3ml溶液B，0.3ml溶液C，0.3ml溶液D，定容至300ml； 　　五、實(shí)驗(yàn)步驟 　　1、接種物的準(zhǔn)備 　　在每100ml溶液E中加入10g未經(jīng)滅菌的堆肥，振蕩混合均勻，然后靜置30min，用粗糙多孔的濾紙過濾懸浮液，將濾液倒入反應(yīng)瓶中，以得到菌種濃度（V/V）為1%-5%的接種物。 　　2、實(shí)驗(yàn)材料和參比材料的準(zhǔn)備 　　2.1 稱取適量的樣品，將樣品用碾磨儀冷凍碾磨成粉末，用于實(shí)驗(yàn)。 　　2.2 使用苯胺、微結(jié)晶纖維素粉末或有明確定義的可生物分解的聚合物作為正控制參比材料。 　　3、開始實(shí)驗(yàn) 　　3.1 將空氣瓶、電解瓶、反應(yīng)瓶分別放到對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)； 　　3.2 接通電源，設(shè)定25℃，開啟內(nèi)循環(huán)，開始加熱； 　　3.3 ?T9000空氣平衡實(shí)驗(yàn)8小時(shí)； 　　3.4 ?T9000空載漏氣實(shí)驗(yàn)12小時(shí)； 　　3.5 將空載漏氣試驗(yàn)后的反應(yīng)瓶塞打開； 　　3.6 按如下表格將接種物及材料裝入反應(yīng)瓶中并混勻； ? ? ?? 　　注：反應(yīng)瓶容積為500ml；測(cè)量瓶?jī)?nèi)的pH值,將其調(diào)至pH=7。 　　3.7 將堿石灰加入玻璃托盤內(nèi)，并將托盤固定到實(shí)驗(yàn)瓶?jī)?nèi)蓋上； 　　3.8 將1-9號(hào)反應(yīng)瓶塞插入反應(yīng)瓶?jī)?nèi)，旋緊反應(yīng)瓶蓋，以避免漏氣； 　　3.9 開放U型管旋鈕（做到U型管兩端氣壓與大氣壓一致），平衡4小時(shí)； 　　3.10關(guān)閉U型管旋鈕（反應(yīng)體系與大氣關(guān)閉，但上下U型管兩端氣壓一致），平衡2h； 　　3.11關(guān)閉U型管旋鈕（U型管兩端關(guān)閉）并開始實(shí)驗(yàn)； 　　4、結(jié)束實(shí)驗(yàn) 　　最大實(shí)驗(yàn)周期為6個(gè)月。 　　當(dāng)生化需氧量達(dá)到穩(wěn)定階段后并預(yù)計(jì)沒有更進(jìn)一步的生物分解時(shí)，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。 　　在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，立即測(cè)定反應(yīng)瓶中硝酸鹽和亞硝酸鹽的濃度，或者取適當(dāng)樣品保存待測(cè)。用這些值去修正由于硝化作用所產(chǎn)生的生物分解程度的偏差。 　　5、結(jié)果的有效性 　　只有試驗(yàn)符合下列事項(xiàng)，才可以認(rèn)為有效： 　　5.1 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，參比材料的生物分解百分率>60%； 　　5.2 在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)每只堆肥容器的生物分解百分率之間的相對(duì)偏差不高于20%； 　　5.3 在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，空白組的BOD不高于依據(jù)經(jīng)驗(yàn)值的上限。 六、結(jié)果的計(jì)算 　　1、計(jì)算理論耗氧量 　　相對(duì)分子質(zhì)量為Mr的化合物CcHhClclNnSsPpNanaOo，如果已知它的化學(xué)組成或者可以經(jīng)過元素分析測(cè)得時(shí)，可用下式計(jì)算ThOD： ? ? ? ? 　　此計(jì)算假設(shè)碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，氫轉(zhuǎn)化成水，磷轉(zhuǎn)化成五氧化二磷，硫轉(zhuǎn)化成正六價(jià)氧化狀態(tài)，鹵素以鹵化氫形式脫除。氮磷硫的氧化物必須經(jīng)過分析確認(rèn)，此計(jì)算還假設(shè)氮成為硝酸鹽、亞硝酸鹽。 　　2、計(jì)算單位實(shí)驗(yàn)材料的實(shí)際耗氧量 ? ? ? ?? 式中： 　　BODS表示單位實(shí)驗(yàn)材料的BOD值，以每克實(shí)驗(yàn)材料的毫克數(shù)表示，單位為毫克/克（mg/g） 　　BODt表示在時(shí)間t時(shí)包含實(shí)驗(yàn)材料的反應(yīng)瓶的BOD值，單位為毫克/升（mg/L） 　　BODBt表示在時(shí)間t時(shí)空白反應(yīng)瓶的BOD值，單位為毫克/升（mg/L） 　　PTC表示反應(yīng)瓶中實(shí)驗(yàn)材料的濃度，單位為毫克/升（mg/L） 　　按照下式計(jì)算生物分解百分率（Dt）： ? ? ? ?? 　　如果每個(gè)結(jié)果的相對(duì)偏差小于20%，則計(jì)算平均生物分解百分率，否則，單獨(dú)使用每個(gè)反應(yīng)瓶的數(shù)值。 　　以同樣的方式計(jì)算參比材料的生物分解百分率。