塑料在水性培養(yǎng)液中最終厭氧生物分解能力的測(cè)定通過(guò)測(cè)量生物氣體產(chǎn)物的方法保留時(shí)間，但通常情況下為25～30d，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)周期ISO8245水質(zhì)總有機(jī)碳（TOC）和溶解有機(jī)碳（DOC）的測(cè)定指南（Waterquality—Guidelinesforthedeterminationoftotalorganiccarbon(TOC)anddissolvedorganiccarbon（DOC））productionofanaerobicbacteria)最終厭氧生物分解ultimateanaerobicbi在無(wú)氧條件下，有機(jī)化合物被微生物分解為二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、水（H2O）及其所含元素的礦化無(wú)初級(jí)厭氧生物分解primaryanaerobicbiodegradat廢水和活性污泥混合物在約35℃的厭氧消化器注：消化污泥由厭氧發(fā)酵菌以及產(chǎn)生二氧化碳和甲烷消化污泥的懸浮固體濃度concentrationofsuspendedsolid溶解或分散于液體水相中的無(wú)機(jī)碳以及污泥沉淀后上清液中可重獲生物氣體理論釋放量theoreticalamountofevolvedbiogas;Thbiogas有機(jī)試驗(yàn)材料在厭氧條件下完全生物分解時(shí)所能生成的生物氣體（CH4+CO2）理論最大值，可由分子式計(jì)算得到，以標(biāo)準(zhǔn)條件下每毫克試驗(yàn)材料釋放出的生物氣體的毫升數(shù)表示（mL生物氣體/mg二氧化碳理論釋放量theoreticalamountofevolvedcarbondioxide;ThCO2甲烷理論釋放量theoreticalamountofevolvedmethane;Th生物分解階段biodegradationp最大生物分解率maximumlevelofbiodegradation試驗(yàn)中，試驗(yàn)材料不再發(fā)生生物分解時(shí)的生物分解率，以百分率（%）極少量無(wú)機(jī)碳（IC），并稀釋至總干固體濃度為1g/L～3g/L。將有機(jī)碳（OC）濃度為20mg/L～200mg/L的試驗(yàn)材料與消化污泥在溫度為35℃±2℃的密閉容器、厭氧條件下培養(yǎng)一段時(shí)間（通常不超過(guò)90d）。在此條件下，試5.1蒸餾水或去離子水5.2試驗(yàn)培養(yǎng)基2O4NH4ClCaCl2·2H2OMgCl2·6H2OFeCl2·4H2ONa2S·9H2OKH2PO42號(hào)維生素溶液0.5如果需要的話，可用無(wú)機(jī)酸或堿調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH7.0±0.2?；苽浜蠹尤肷倭窟B二亞硫酸鈉至培養(yǎng)基變?yōu)闊o(wú)四水合氯化錳MnCl2·4H2O硼酸氯化鋅ZnCl2二水合氯化銅CuCl2·2H2O0.003g二水合鉬酸鈉Na2MoO4·2H2O0.001g六水合氯化鈷CoCl2·6H2O0.1g六水合氯化鎳NiCl2·6H2O0.01g亞硒酸鈉Na2SeO3·5H2O0.005g二水合鎢酸鈉Na2WO4·2H2O0.002g5.4維生素溶液（可選項(xiàng)）加入pH指示劑如溴酚藍(lán)或甲基橙以確保試驗(yàn)期間溶液保5.6試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料通常作為固體加入，有機(jī)碳濃度為20mg/L～200mg/L。試驗(yàn)材料盡可能使用粉末形不抑制微生物的塑料的生物分解能力可在有機(jī)碳濃度大于200mg/L時(shí)測(cè)定，此時(shí)，需確保培養(yǎng)5.7參比材料使用一種已知可以厭氧生物分解聚合物（如聚β-羥基丁酸盡可能使參比材料的形狀、尺寸、溶解性和濃度與試驗(yàn)將試驗(yàn)材料和參比材料分別加入到裝有試驗(yàn)培養(yǎng)基（5.2）的容器中，濃度與5.6和5.7中的規(guī)定一致?；蛘撸锨逡褐械腎C可以通過(guò)溶解的IC以二氧化碳的形式釋放來(lái)間接測(cè)通常容量為0.1L～1L，均配有能承受200000Pa壓力的阻氣隔膜頂空容量應(yīng)為總?cè)萘康?0%～30%。若氣體被定期釋放，頂空容量選擇10%左右合適；若氣體只在試驗(yàn)結(jié)束后釋壓力計(jì)一個(gè)，與大小合適的注射器針頭相連，注：因?yàn)橛?jì)算時(shí)設(shè)備自身的體積可忽略不記的，盡量縮減管子和閥的內(nèi)部體積，減小標(biāo)稱尺寸為0.1L～1L。裝250mL的溶液時(shí)，選用300mL的容器較為適宜。為避免起泡，可在頂空預(yù)留10%~容器應(yīng)設(shè)置氣體采樣口（見附錄B)，并使用氣密的導(dǎo)管將容器連接至裝有酸化鹽溶液（見5.5防護(hù)溶液）的帶全因素，應(yīng)選擇高密度聚乙烯或類似材料制成的廣口瓶，切勿使用玻璃瓶。將污泥裝至距瓶口1cm的位置處即可，然后密封。樣品運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室后，可直接轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的消化池，然后排出多余的生物氣體。已有研究表明，大約5天的預(yù)培養(yǎng)，能夠有效地減少空白產(chǎn)生的氣體，且停滯期或培養(yǎng)期氣體不會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的度為5mg/L-20mg/L的試驗(yàn)材料加入消化后污泥中。預(yù)接種的污泥在使用前須小心清洗。在試驗(yàn)報(bào)告在使用前清洗污泥，應(yīng)將最終用于試驗(yàn)的培養(yǎng)液中無(wú)機(jī)碳的含量降至20mg/L以內(nèi)。最終，將污泥懸浮在一定試驗(yàn)材料至少需要三組（FT)，空白對(duì)照（FB）、陽(yáng)性對(duì)照（參比材料FP)至少三組。此外，還可以為每個(gè)將試驗(yàn)材料（5.6）和參比材料（5.7）加至相應(yīng)的容器中。正常情況下，培養(yǎng)液試樣中有機(jī)碳濃度應(yīng)為100mg/L。對(duì)于有毒性物質(zhì)的試驗(yàn)材料，如果只考慮初級(jí)生物分解能力，有機(jī)碳濃度可能降至20mg/L，甚至更低。如果需要的話，用少量稀釋的無(wú)機(jī)酸或堿溶液將pH調(diào)至7.0±0.2。各試驗(yàn)容器中添加等量的中和劑。如果需要如果需要的話，可添加無(wú)氧的試驗(yàn)培養(yǎng)基（5.2）。用氣密的塞FT1試樣++FT2試樣++FT3試樣++FB1空白+FB2空白+FB3空白++++++++++++污泥的培養(yǎng)應(yīng)在密閉的容器中進(jìn)行，溫度恒定在35℃±2℃,該溫度有利于厭氧消化。此外，需在實(shí)驗(yàn)開始各容器，將壓力計(jì)的針頭插進(jìn)瓶塞，當(dāng)壓力計(jì)的度數(shù)為0時(shí)打開閥門）。在這個(gè)階段或進(jìn)行中途的試驗(yàn)時(shí)，頂空壓培養(yǎng)24h~48h后，觀察容器內(nèi)的狀況。如果上清液呈現(xiàn)明顯的粉色，此樣品作廢。這種顏色來(lái)自于刃天青，表明容器中有氧氣的滲入。該體系可承受少量的氧氣，但是較每周都需要混合各個(gè)容器中的混合物2-3次，可采用磁力攪拌或小心搖晃容器的方法混合幾分鐘。每次壓力試可以判斷何時(shí)終止試驗(yàn)并進(jìn)行下一步的動(dòng)力中就能基本保持恒定（除非大氣壓力發(fā)生變化）。容器在35℃±2℃下培養(yǎng)約1h后，將多余的氣體排放至空氣中），），濃度（mg/L)。此處上清液無(wú)需離心或過(guò)濾（見注釋）。完成無(wú)機(jī)碳的測(cè)定之后，記錄pH值。對(duì)空白組、參比材料注：離心或過(guò)濾會(huì)導(dǎo)致部分溶解性CO2的損失。如果上清液樣品不能立即進(jìn)行分析，可以將其密封在合適），上清液（每份樣品量相等用于測(cè)定其中的無(wú)機(jī)碳濃度。取樣之后，將多余氣體從容器中排出（見77.4）。這些分析項(xiàng)目會(huì)造成頂空體積（VH）與液體體積（VL）的變化，那么在計(jì)算時(shí)應(yīng)把這些變化考慮在內(nèi)。1摩爾的甲烷和1摩爾的二氧化碳各含有12g的），m—一定體積排放氣體中所含碳的質(zhì)量，單位為毫克（mg12000—碳的相對(duì)原子質(zhì)量，單位為毫克（mg8.2使用壓力計(jì)測(cè)量生物氣體時(shí)，頂空中碳含量的計(jì)算p—?dú)怏w壓力，單位為帕斯卡（PaR—摩爾氣體常數(shù)（8.314J/moL.K根據(jù)公式（3）計(jì)算試驗(yàn)材料試驗(yàn)組的頂空中，氣體產(chǎn)mh—頂空中氣體產(chǎn)物所含碳的凈重單位為毫克（mg）；VH—頂空體積，單位為升（L））m=0.468×(Δp×VH)(4)變化曲線上，我們可以找到停滯期（見3.11并確定停滯期持續(xù)的天數(shù)（曲線見附錄C）當(dāng)采用容積法（如液體置換系統(tǒng)）確定產(chǎn)生的生物氣體時(shí)，根據(jù)公式（2.1）pw—培養(yǎng)溫度下，水蒸汽的壓力，單位為毫巴（hbar水蒸氣壓力表見附錄Ep—大氣壓力，單位為毫巴（hbar）；））），mL=ρIC,net?VL（5）mL—液體中無(wú)機(jī)碳的質(zhì)量，單位為毫克（mg）；ρIC,net—試驗(yàn)?zāi)┢诟髟囼?yàn)組與空白組的容器中無(wú)機(jī)碳的平均濃度，單位為毫克/升（mg/L）；mt=mh＋mL（6）mt—轉(zhuǎn)化為氣體的碳的總質(zhì)量，單位為毫克（mg）；根據(jù)公式（7）及試驗(yàn)材料的含碳量，計(jì)算試驗(yàn)材料中碳mv=ρC,v?VL（7）mv—試驗(yàn)材料中碳的質(zhì)量，單位為毫克（mg）；ρC,v—試驗(yàn)材料中碳的濃度，單位為毫克/升（mg/L根據(jù)公式（8用頂空氣體測(cè)量法計(jì)算生物分解率；根據(jù)Dh—頂空氣體測(cè)量法得到的生物分解率（%Dt—總的生物分解率（%9結(jié)果的有效性9.1厭氧條件的維持9.3試驗(yàn)的有效性如果試驗(yàn)結(jié)束時(shí)pH超出了7.0±1.0的范圍且生物分解不夠充分，則應(yīng)使用具有更強(qiáng)緩沖能力的試驗(yàn)培養(yǎng)基（5.2）重新進(jìn)行試驗(yàn)。如果陽(yáng)性對(duì)照組的生物分解率小于70%（根據(jù)頂空中生物氣體和液體），不同容器中參考物質(zhì)的生物降解率之差大于平均值的20b）用于鑒定試驗(yàn)材料和參比材料的所有必要信息，包括總有機(jī)碳含量、碳的理論釋放量、二氧化碳理論釋放量、甲烷理論釋放量、化學(xué)成分與化學(xué)式（已知的）、形狀、形式及樣品中的含量/濃e）測(cè)量污泥產(chǎn)生的生物氣體的具體方法（如壓力測(cè)定裝置或體積測(cè)量系統(tǒng)）及用于測(cè)量無(wú)機(jī)碳的儀器的使用）），g）接種物的信息，包括來(lái)源、采集和使用日期、儲(chǔ)存方法、處理方法、針對(duì)試驗(yàn)材料的適應(yīng)調(diào)整及其他預(yù)培i）容器中液體的體積（VL）和頂空體積（VHn）停滯期和降解期的持續(xù)時(shí)間及試驗(yàn)周期。采用測(cè)量氣體壓力的增加量測(cè)定產(chǎn)生的生物氣體的設(shè)備示例）；1-標(biāo)有刻度的氣體收集玻璃管4-頂空氣體；13-柔性連接管；5-防護(hù)溶液；14-高度可調(diào)的防護(hù)溶液儲(chǔ)6-允許釋放氣體進(jìn)入收集管的玻璃管；15-位）；）；）；實(shí)驗(yàn)室：試驗(yàn)材料：試驗(yàn)序號(hào)：p1hPap2hPap3hPaPhPap4hPap5hPap6hPaphPa試驗(yàn)平累計(jì)hPamhDh%ρIC,1試驗(yàn)ρIC,2試驗(yàn)ρIC,3試驗(yàn)ρICρIC,4空白ρIC,5空白ρIC,6空白ρICρIC,net試驗(yàn)平白mLmgDt解率f%pH(結(jié)束)a試驗(yàn)容器中碳,mv(mg):mv=pc,v×VLb35℃培養(yǎng)溫度下的頂空碳,mh(mg):mh=0.468(Δp?VH)hmvc由測(cè)量的頂空氣體量計(jì)算生物分解率：D=mhhmvd液體碳,mL(mg):mL=PIC，net?VLf總生物分解率,Dt(%):Dt=實(shí)驗(yàn)室：試驗(yàn)材料：試驗(yàn)序號(hào)：大氣壓強(qiáng)hPaV1V2V3VV4V5V6V平均值試驗(yàn)平均生物氣體計(jì)mh頂空碳bDh%ρIC,1試驗(yàn)ρIC,2試驗(yàn)ρIC,3試驗(yàn)ρICρIC,4空白ρIC,5空白ρIC,6空白ρICρIC,netmLmgDt解率f%pH(結(jié)束)a試驗(yàn)容器中碳,mv(mg):mv=pc,v×VLb35℃培養(yǎng)溫度下的頂空碳,mh(mg):mh=0.468×(p?pw)×ΔVh,其中p指大氣壓強(qiáng)，Pw指水蒸氣壓強(qiáng)c由測(cè)量的頂空氣體量計(jì)算生物分解率：Dh=d液體碳,mL(mg):mL=PIC，net?VLf總生物分解率,Dt(%):Dt=T℃pkPaT℃pkPa數(shù)據(jù)來(lái)源于CRC化學(xué)和物理手冊(cè)[11]。將方程（F.1）擴(kuò)展為方程（F.2可用于計(jì)算含有氮/硫的材料。CcHhOoNnSs+(c--++)H2O→(+---)CH4CcHhOoNnSs+(c--++)H2O→(+---)CH4Buswell和Mueller提出的方程不適用于Fe2O3或SO42排放的碳、新生物質(zhì)中的碳、降解過(guò)程中產(chǎn)生的水溶性有機(jī)代謝物（DOC）及未降解的高分子材料中的碳含量。將這些碳的總和與試驗(yàn)前材料樣本身含有注：采用蛋白質(zhì)測(cè)定、脂質(zhì)/DNA測(cè)定、或代謝活性測(cè)定等間接方法很難準(zhǔn)確計(jì)算出生物質(zhì)中的碳做法是將蛋白質(zhì)與碳的比例設(shè)定為1:1，但可以通過(guò)直接（聚合物的特定分析）或間接地方法實(shí)現(xiàn)。直接法即為提取并測(cè)定殘余高分子材料的含量，通過(guò)已知成分來(lái)計(jì)算其中的碳含量。間接法是指將洗凈吹干后的殘?jiān)Q重，測(cè)定總有機(jī)碳含量。），CH4即包括試驗(yàn)材料產(chǎn)生以及排放到頂空氣體中的碳含量，以及溶解在液體中的碳含量）。CCO2=(CCO2)T1/T2/T3-Mean(CCO2)B1/B2/B3（G.1）CCH4=(CCH4)T1/T2/T3-Mean(CCH4)B1/B2/B3….（G.2）CIC=(CIC)T1/T2/T3?Mean(CIC)B1/B2/B3….（G.3）CCO2,CIC,CCH44如公式（G.4）所示，通過(guò)比較培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)的生物質(zhì)（CBiO（start）和CBiO（end））的差異，計(jì)算各個(gè)裝有CBIO試驗(yàn)材料的容器中生物CBIO=CBIO(end)T1/T2/T3?CBIO(start)T1/T2/T3……………CBIO為加入的試驗(yàn)材料經(jīng)生化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)的碳的含量，）；CBIO(end)為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)容器中的生物質(zhì)所含的碳含量，單位為毫克（mg）；CBIO(start)為試驗(yàn)開始時(shí)容器中生物量所含的碳含量，單位為毫克（mg）。根據(jù)公式（G.5通過(guò)比較試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)溶解性有機(jī)碳的濃度（CDOC(start)和CDOC(end算培養(yǎng)過(guò)程中各試驗(yàn)容器中溶解性有機(jī)碳的增加量CDOC。CDOC=CDOC(end)T1/T2/T3?CDOC(start)T1/T2/T3…………..（G.5））；CDOC(end)為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)試驗(yàn)容器中溶解性有機(jī)碳的含量，單位為毫克（mg）；CDOC(start)為試驗(yàn)開始時(shí)試驗(yàn)容器中溶解性有機(jī)碳的含量，單位為毫克（mg）。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)定各燒瓶中殘留的高分子材料的CPOL計(jì)算回收率CREC，即不同形式碳的總和與加入的總碳量（CMAT）的比值。操作流程圖添加參比材料（OC100mg/L）andBONTINCK,W.J.(1989):Screeningofchemic1527-1550(AlsopublishedasECETOCT[2]BUSWELL,A