|холостою пробою посівного | | | | | | |
|матеріалу | | | | | | |
|--------------------------+-----------------+---+---+---+---+---|
|З поправкою на БПК (мг) | (а - b ) | | | | | |
| | 1 1 | | | | | |
| | (а - b ) | | | | | |
| | 1 1 | | | | | |
| | (а - b ) | | | | | |
| | 1 1 | | | | | |
|--------------------------+-----------------+---+---+---+---+---|
|БПК на мг досліджуваної |(a - b)| Колба 1 | | | | | |
|хімічної речовини |-------|---------+---+---+---+---+---|
| | C V | Колба 2 | | | | | |
| | o |---------+---+---+---+---+---|
| | | Колба 3 | | | | | |
|--------------------------+-------+---------+---+---+---+---+---|
|% розкладання | | 1 | | | | | |
|БПК | |---------+---+---+---+---+---|
|---- x 100 | | 2 | | | | | |
|ТПК | |---------+---+---+---+---+---|
| | | 3 | | | | | |
| | |---------+---+---+---+---+---|
| | |Середній | | | | | |
| | | (*) | | | | | |
|----------------------------------------------------------------|
|(*) Середній показник не враховується при значних розбіжностях |
|між репліками |
------------------------------------------------------------------
Примітка: аналогічні формати можуть використовуватися дляеталонної сполуки.
6. АНАЛІЗ ВУГЛЕЦЮ (необов'язковий)
Карбоаналізатор:
------------------------------------------------------------------
| Колба | РОВ |% видаленого| Середній |
| |-------------------| РОВ | показник |
| |Виміряно| З | | |
| | |поправкою | | |
|------------------+--------+----------+------------+------------|
| Вода + пробна | а | | | | - | - |
| речовина | | | | | | |
|------------------+----+---+------+---+------------+------------|
| Мул + пробна | b | |b - с| | | |
| речовина | 1 | | 1 | | | |
|------------------+----+---+------+---+------------+------------|
| Мул + пробна | b | |b - с| | | |
| речовина | 2 | | 2 | | | |
|------------------+----+---+------+---+------------+------------|
| Мул + пробна | b | |b - с| | | |
| речовина | 3 | | 3 | | | |
|------------------+----+---+------+---+------------+------------|
|Контрольна холоста| с | | - | | - | - |
| проба | | | | | | |
------------------------------------------------------------------
a - (b - c)
1
% видаленого РОВ: ------------ x 100
a
7. СПЕЦІАЛЬНИЙ ХІМІЧНИЙ АНАЛІЗ
------------------------------------------------------------------
| | залишкова кількість |% розкладання|
| | досліджуваної хімічної | |
| | речовини наприкінці | |
| | дослідження | |
|-------------------------+------------------------+-------------|
| Тест холостої проби з | S | |
| водою | b | |
|-------------------------+------------------------+-------------|
| Засіяне середовище | S | |
| | a | |
| | 1 | |
| |------------------------+-------------|
| | S | |
| | a | |
| | 2 | |
| |------------------------+-------------|
| | S | |
| | a | |
| | 3 | |
------------------------------------------------------------------
S - S
b a
% розкладання = -------- x 100
S
b
Відповідно вираховується % розкладання для колб а та а
1 3
8. ПРИМІТКИ
Якщо можливо, слід додати криву БПК.
Додаток 1
АБРЕВІАТУРИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ
РК: розчинений кисень (мг/л) - концентрація кисню,розчиненого у пробі на основі води.
БПК: біохімічна потреба в кисні (г) - об'єм кисню, якийспоживається мікроорганізмами під час метаболізації досліджуваноїсполуки; може також виражатися у грамах використаного кисню награм досліджуваної сполуки. (Див. метод С.5).
ХПК: хімічна потреба в кисні (г) - об'єм кисню, якийвикористовується під час окислення досліджуваної сполуки гарячимкислим дихроматом; являє собою міру присутності об'єму речовини,що здатна окислятися; також виражається як 9 кисень спожитого награм досліджуваної сполуки. (Див. метод С.6).
РОВ: розчинений органічний вуглець - органічний вуглець,наявний у розчині, або такий, що вільно проходить через фільтр0,45 мкм, чи залишається у надосадовій рідині після
-2
центрифугування при 40 000 м.с. (+/- 4 000 г) протягом 15 хв.
ТПК: теоретична потреба в кисні (мг) - загальний об'єм кисню,потрібний для повного окислення хімічної речовини; обчислюється замолекулярною формулою (Див. Додаток 2.2) і також виражається уміліграмах кисню, потрібного для окислення міліграма досліджуваноїсполуки.
ТКВ: теоретична кількість вуглекислоти (мг) - розрахунковакількість вуглекислоти, що утвориться з відомого чи виміряноговмісту вуглецю у досліджуваній сполуці, яку повністюмінералізовано; також виражається у міліграмах вуглекислоти, щовиділяється з міліграму досліджуваної сполуки.
ЗОВ: загальна кількість органічного вуглецю у пробі є сумоюорганічного вуглецю, який міститься у розчині та суспензії.
НВ: неорганічний вуглець.
ЗВ: загальна кількість вуглецю є сумарною кількістюорганічного та неорганічного вуглецю, наявного у пробі.
Першочергова біологічна деструкція:
Зміна хімічної структури речовини, спричинена біологічноюдією, яка має своїм наслідком втрату особливих властивостей такоїречовини.
Повна біологічна деструкція (аеробна):
Рівень деструкції, який досягається, коли досліджуванасполука повністю утилізована мікробами, внаслідок чого утворюєтьсявуглекислота, вода, мінеральні солі та нові мікробні целюлярніелементи (біомаса).
Легко сприйнятливі до біологічної деструкції:
Умовна класифікація хімічних речовин, що пройшли певнівизначені відбіркові тести на повну біологічну деструкцію; цітести є настільки точними, що вважається, що такі речовини швидкота повністю розкладаються у водному середовищі та за аеробнихумов.
Відомі як сприйнятливі до біологічної деструкції:
Класифікація хімічних речовин, для яких існують безперечнідокази біологічної деструкції (першочергової чи повної) убудь-якому з визнаних тестувань на біологічну деструкцію.
Придатність до обробки
Здатність сполук до видалення під час біологічної очисткистічних вод, що не матиме негативного впливу на нормальний хідпроцесу очистки. Загалом до цього типу належать усі сполуки, що єсприйнятливими до біологічної деструкції, але не всі сполуки,відомі як сприйнятні до біологічної деструкції. Абіотичні процеситакож можуть використовуватися з цією метою.
Період затримки
Відрізок часу від інокуляції, у тесті на відмирання, домоменту, коли рівень розкладу досягнув принаймні 10 відсотків.Період затримки часто може дуже відрізнятися і його важковідтворити.
Час біологічної деструкції
Відрізок часу від закінчення періоду затримки до моменту,коли досягнуто 90 відсотків від максимального рівня розкладу.
10-денне вікно
Період у десять днів, що наступає відразу ж після досягненнярівня 10 відсотків розкладу.
Додаток 2
ОБЧИСЛЕННЯ ТА ВИЗНАЧЕННЯ
ВІДПОВІДНИХ СУМАРНИХ ПОКАЗНИКІВ
Залежно від обраного методу, необхідно отримати певні сумарніпараметри. Наступний розділ описує виведення формул цихпоказників. Застосування цих параметрів описано для кожного зметодів окремо.
1. Вміст вуглецю
Вміст вуглецю обчислюється з відомого елементарного складуабо визначається елементарним аналізом досліджуваної сполуки.
2. Теоретична потреба в кисні (ТПК)
Теоретичну потребу в кисні (ТПК) можна обчислити, якщоелементарний склад відомий або його визначено елементарниманалізом. Для сполуки:
С H Cl N Na O P S
с h cl n na o p s
без нітрифікації
16(2с+1/2(h-сl-3n)+3s+5/2p+1/2na-o)
ТПК = ----------------------------------- mg/mg
NH MW
4
Або з нітрифікацією
16(2с+1/2(h-сl)+5/2n+1/2na-o)
ТПК = ------------------------------ mg/mg
NO MW
4
3. Хімічна потреба у кисні (ХПК)
Хімічна потреба в кисні (ХПК) визначається відповідно методуС.6.
4. Розчинений органічний вуглець (РОВ)
Розчинений органічний вуглець (РОВ) є за визначенняморганічним вуглецем будь-якої хімічної речовини або суміші у воді,який вільно проходить через фільтр 0,45 мкм.
Зразки із тестових посудин відразу ж виймаються іфільтруються у фільтрувальному пристрої з використаннямвідповідного мембранного фільтра. Перші 20 мл (цю кількість можназменшити при використанні малих фільтрів) відбраковуються. Об'ємиу 10-20 мл чи менше, якщо такі вводяться (об'єм залежить відкількості, потрібної для роботи вуглецевого аналізатора),зберігаються для вуглецевого аналізу. Концентрація РОВвизначається за допомогою аналізатора органічного вуглецю, щоспроможний точно вимірювати концентрацію вуглецю рівну чи нижчу за10 відсотків початкової концентрації РОВ, використаної під часвипробування.
Відфільтровані зразки, що не піддаються аналізу того жробочого дня, можна зберігати шляхом утримання у холодильнійкамері при температурі 2-4 градуси за Цельсієм до 48 годин, абопри температурі нижче -18 градусів за Цельсієм - зберігатипротягом довшого періоду часу.
Примітки:
Мембранні фільтри часто наповнюються поверхнево-активнимиречовинами для гідрофілізації. Таким чином, у фільтрі можеміститися до кількох міліграмів розчинного органічного вуглецю, щостворюватиме певні перешкоди у визначенні біологічної деструкції.Поверхнево-активні речовини та інші розчинні органічні сполукивидаляють з фільтрів шляхом кип'ятіння їх у деіонізованій водітричі по одній годині. Після цього фільтри можна зберігати у водіпротягом тижня. При використанні змінних картриджів для фільтрів,кожну їх партію потрібно перевірити на виділення розчинногоорганічного вуглецю.
Залежно від типу мембранного фільтру досліджувана хімічнаречовина може бути утримана шляхом адсорбції. Тому рекомендуєтьсяпереконатися у тому, що фільтр не утримує досліджувану хімічнуречовину.
Замість фільтрації для розрізнення ЗОВ та РОВ можна -2використовувати центрифугування при 40 000 м.с. (+- 4 000 г)протягом 15 хвилин. Цей метод не є надійним при початковійконцентрації менш ніж 10 г РОВ на літр, оскільки або не всібактерії видаляються, або ж вуглець є повторно розчиненим якчастина бактеріальної плазми.
БІБЛІОГРАФІЯ
- Standard Methods for the Examination of Water andWastewater, 12th ed, Am. Pub. Hlth. Ass., Am. Wat. Poll. ControlFed., Oxygen Demand, 1965, P 65.
- Wagner, R., Von Wasser, 1976, vol. 46, 139.
- DIN-Entwurf 38409 Teil 41 Deutsche Einheitsverfahren zurWasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung, Summarische Wirkungs-und StoffkenngroSen (GruppeH). Bestimmung des ChemischenSauerstoffbedarfs (CSB) (H41), NormenausschuS Wasserwesen (NAW) inDIN Deutsches Institut fur Normung e.V.
- Gerike, P., The biodegradability testing of poorly watersoluble compounds. Chemosphere, 1984, vol 13(1), 169.
Додаток 3
ОЦІНКА БІОЛОГІЧНОЇ ДЕСТРУКЦІЇ СЛАБОРОЗЧИННИХ РЕЧОВИН
При проведенні досліджень на ступінь біологічної деструкціїслаборозчинних речовин необхідно звернути особливу увагу нанаступні аспекти.
Оскільки однорідні рідини рідко створюють проблеми при взяттіпроб, рекомендовано гомогенізувати тверді матеріали за допомогоюприйнятних засобів, щоб уникнути помилок, пов'язаних знеоднорідністю досліджуваного матеріалу. Необхідно виявляти великуобережність у випадках, коли потрібно взяти кілька міліграміврепрезентативної проби із сумішей хімічних речовин чи матеріалів,де присутня чимала частка домішок.
Під час дослідження можна використовувати різноманітні методиперемішування. Проте їх треба застосовувати обачно, лише у тіймірі, щоб підтримувати хімічну речовину у розсіяному(диспергованому) стані, і уникати перегріву, надлишковогопіноутворення та надлишкової сили зрізу.
Можна скористатися емульгатором, що створює постійнудисперсію даної речовини. Проте він не повинен бути токсичним длябактерій, а також не повинен піддаватися біологічній деструкції чиутворювати піну в умовах проведення дослідження.
Такі ж критерії застосовуються і для вибору розчинника.
Рекомендовано не використовувати заповнені носії для твердихдосліджуваних речовин, але вони можуть бути придатними лише дляокремих речовин.
При використанні додаткових речовин, таких як емульгатори,розчинники та носії, потрібно спершу виконати дослідження холостоїпроби, що містить допоміжну речовину.
Будь-які з трьох спірометричних досліджень СО , БПК, МІТІ 2можна використовувати для дослідження біологічної деструкціїслабкорозчинних сполук.
БІБЛІОГРАФІЯ
- de Morsier, A. et al. Biodegradation tests for poorlysoluble compounds. Chemosphere, 1987, vol. 16, 833.
- Gerike, P, The Biodegradability testing of poorly watersoluble compounds. Chemosphere, 1984, vol. 13, 169.
Додаток 4
ОЦІНКА БІОЛОГІЧНОЇ ДЕСТРУКЦІЇ ХІМІЧНИХ РЕЧОВИН,
ЩО ВВАЖАЮТЬСЯ ТОКСИЧНИМИ ДЛЯ ІНОКУЛЯТУ
(ПОСІВНОГО МАТЕРІАЛУ)
Коли хімічну речовину піддають дослідженню на легкусприйнятливість до біологічної деструкції і вона виявиться такою,що не піддається розкладу, рекомендовано застосовувати наступнупроцедуру для розрізнення між затримкою реакції та інертністюсполуки (Reynoldsetal., 1987).
Для дослідження як на токсичність, так і біологічнудеструкцію потрібно використовувати ідентичний або ж схожийінокулят.
Для оцінки токсичності хімічних речовин, досліджуваних налегкість біологічної деструкції, найкращим вважається застосуванняодного або поєднання методу затримання інтенсивності диханняемульсії (випробування на затримку дихання активованої емульсії -Директива 87/302/ЕЕС), БПК і/або методів затримки росту.
Якщо необхідно уникнути затримки реакції через токсичність,рекомендовано використовувати концентрації досліджуваної речовини,використаної для дослідження на легкість біологічної деструкції,менше ніж 1/10 показника ЕК речовини (або менше ніж показники
50
ЕК ) від отриманих при дослідженні на токсичність. Сполуки з
20
показником ефективної концентрації більшим ніж 300 мг/л не повинні
мати токсичного впливу у дослідженнях на легкість біологічної
деструкції.
Показники ЕК менше ніж 20 мг/л скоріш за все створюватимуть 50серйозні проблеми для подальших досліджень. Потрібно застосовуватинизькі концентрації досліджуваних речовин, що вимагає використанняточного та чутливого тесту із закритою пляшкою або використання
14
матеріалу з поміткою С. У якості альтернативи, акліматизований
інокулят може допускати використання вищих концентрацій
досліджуваної речовини. Проте, в останньому випадку специфічний
критерій легкої сприйнятливості до біологічної деструкції
втрачається.
БІБЛІОГРАФІЯ
Reynolds, L. et al., Evaluation of the toxicity of substancesto be assessed for biodegradability. Chemosphere, 1987, vol. 16,2259.
Додаток 5
ПОПРАВКА ПО ЗАСВОЄННЮ КИСНЮ ДЛЯ ВИПАДКІВ
ІНТЕРФЕРЕНЦІЇ НІТРИФІКАЦІЇ
Похибки, пов'язані з нітрифікацією, котру не було врахованопри оцінці біологічної деструкції досліджуваних речовин зазасвоєнням кисню не є суттєвими (не більше 5 відсотків), якщо такіречовини не містять N, навіть коли окислення амонію-N у середовищівідбувається нерівномірно, як між тестовою посудиною, так іпосудиною з холостою пробою. Проте, у випадку з речовинами, якімістять N, можуть виникати серйозні похибки.
Якщо нітрифікація відбулася, але вона є неповною, зафіксованезасвоєння кисню реагуючою сумішшю можна скоригувати на об'ємкисню, використаний для окислення амонію до нітриту та нітрату,якщо зміни концентрації під час інкубації нітриту та нітратувизначаються розглядом наступних рівнянь:
2 NH Cl + 3 O = 2 HNO + 2 HCl + 2 H O (1)
4 2 2 2
2 HNO + O = 2 HNO (2)
2 2 3
В цілому:
2 NH Cl + 4 O = 2 HNO + 2HCl + 2 H O (3)
4 2 3 2
З рівняння (1), засвоєння кисню 28 грамами нітрогену, щомістяться у хлориді амонію (NH Cl), під час його окислення
4
становить 96 грам, тобто коефіцієнт 3,43 (96/28). Таким же чином,
з рівняння (3) засвоєння кисню 28 грамами нітрогену під час його
окислення до нітрату становить 128 грамів, тобто коефіцієнт
складає 4,57 (128/28).
Оскільки реакції є послідовними і виконуються різними танесхожими видами бактерій, концентрація нітриту може знижуватисячи підвищуватися; в останньому випадку, утвориться така жконцентрація нітрату. Таким чином, кисень, використаний дляутворення нітрату, дорівнює добутку коефіцієнту 4,57 помноженогона ріст концентрації нітрату, в той час як кисень, пов'язаний зутворенням нітриту, дорівнює добутку коефіцієнту 3,43 помноженогона ріст концентрації нітриту, або ж зі зменшенням йогоконцентрації втрата кисню становитиме -3,43 помножене на зменшенняконцентрації.
Тобто:
О , використаний при утворенні нітрату = 4,57 х ріст
2
концентрації нітрату (4)
і
О , використаний при утворенні нітриту = 3,43 х ріст
2
концентрації нітриту (5)
і
О , втрачений при зникненні нітриту = -3,43 х зменшення
2
концентрації нітрату (6)
Отже
Засвоєння О , через нітрифікацію = +/-3,43 х зміни
2
концентрації нітриту + 4,57 х збільшення концентрації
нітрату (7)
I таким чином
Засвоєння О , пов'язане з окисленням вуглецю = загальне
2
зафіксоване засвоєння, пов'язане з нітрифікацією (8)
Якщо визначається лише загальний окислений N, засвоєннякисню, пов'язане з нітрифікацією, можна прийняти, як у першомунаближенні, як рівне 4,57 х збільшення окисленого N.
Скоригований коефіцієнт використання кисню, викликаногоокисленням вуглецю, потім порівнюють з теоретичним засвоєннямкисню для NH , як обчислено у Додатку 2.
3
С.5. ДЕГРАДАЦІЯ (РОЗКЛАДАННЯ) - БІОХІМІЧНА
ПОТРЕБА В КИСНІ
1. МЕТОД
1.1. ВСТУП
Метою цього методу є вимірювання біохімічної потреби в кисні(БПК) твердих чи рідких органічних речовин.
Дані, отримані за допомогою цього дослідження, стосуютьсяводорозчинних сполук; проте, леткі та малорозчинні у воді сполукитакож можна, в принципі, досліджувати таким чином.
Цей метод можна застосовувати лише до тих органічнихдосліджуваних матеріалів, які не створюють затримок для діяльностібактерій у такій концентрації, яка використана у дослідженні. Якщопіддослідний матеріал не є розчинним у тестовій концентрації, тодіможе виникнути потреба у використанні особливих заходів, таких якультразвукова дисперсія, для досягнення значної дисперсії(розсіювання) досліджуваного матеріалу.
Інформація про токсичність матеріалу може бути корисною дляінтерпретації низьких результатів та при виборі відповіднихконцентрацій речовин для дослідження.
1.2. ВИЗНАЧЕННЯ ТА ОДИНИЦІ ВИМІРУ
БПК визначають як масу розчиненого кисню, потрібна яканеобхідна для конкретного об'єму розчину речовини у процесібіохімічного окислення за вказаних умов.
Результати виражають у грамах БПК на грам досліджуваноїречовини.
1.3. ЕТАЛОННІ РЕЧОВИНИ
Бажано використовувати відповідні еталонні речовини дляперевірки діяльності інокуляту.
1.4. ПРИНЦИП МЕТОДУ ДОСЛІДЖЕННЯ
Попередньо визначену кількість речовини, розчинену чирозсіяну у збагаченому киснем середовищі, засіваютьмікроорганізмами та зберігають на час інкубаційного періоду запостійної визначеної температури оточуючого середовища у темряві.
БПК визначають за різницею у вмісті розчиненого кисню напочатку та наприкінці дослідження. Його тривалість повиннастановити щонайменше п'ять діб, але не більше ніж 28 діб.
У паралельно розміщеній пробірці, яка не міститьдосліджуваної речовини, необхідно визначити показники холостоїпроби.
1.5. КРИТЕРІЇ ЯКОСТІ
Визначення БПК не може вважатися дійсним визначеннямсприйнятливості до біологічної деструкції тієї чи іншої речовини.Це дослідження слід розглядати лише як вибірковий (скринінговий)тест.
1.6. ОПИС МЕТОДУ ДОСЛІДЖЕННЯ
Для отримання концентрації БПК, сумісної з використовуванимметодом, готують попередній розчин або дисперсію потрібноїречовини. Після цього БПК визначають згідно будь-якомувідповідному національному чи міжнародному стандартному методу.
2. ДАНІ ТА ОЦІНКА
БПК, що міститься у попередньому розчині, обчислюється згідноз обраним стандартизованим методом, і переводиться у грами БПК награм досліджуваної речовини.
3. СКЛАДАННЯ ЗВІТІВ
Необхідно зазначати використаний метод дослідження.
Біохімічна потреба в кисні має бути середнім арифметичнимпринаймні трьох дійсних вимірювань.
Вся інформація та зауваження, що стосуються інтерпретаціїрезультатів, повинні включатися до звіту, особливо інформаціястосовно домішок, фізичного стану, проявів токсичності таспецифічного складу досліджуваної речовини, який може вплинути нарезультати.
Необхідно вказувати у звіті інформацію про використаннядодаткових речовин для уповільнення біологічної нітрифікації.
4. ПОСИЛАННЯ
Перелік стандартних методів, наприклад:
NF T 90-103: Визначення біохімічної потреби в кисні.
NBN 407: Біохімічна потреба в кисні.
NEN 32355.4: Bepaling van het biochemish zuurstofverbruik(BZV).
Визначення біохімічної потреби у кисні, методи дослідженняводи та пов'язаних з нею речовин, Королівська державна канцелярія,Лондон.
ISO 5815: Визначення біохімічної потреби у кисні через еннукількість днів.
С.6. ДЕГРАДАЦІЯ (РОЗКЛАДАННЯ) - ХІМІЧНА
ПОТРЕБА В КИСНІ
1. МЕТОД
1.1. ВСТУП
Метою цього методу є вимірювання хімічної потреби в кисні(ХПК) твердих чи рідких органічних речовин стандартним, довільнообраним способом, у сталих лабораторних умовах.
Інформація про формулу хімічної речовини буде корисною дляпроведення цього дослідження та інтерпретації отриманогорезультату (наприклад, галогенні солі, солі двовалентного заліза ворганічних сполуках, хлорорганічні сполуки).
1.2. ВИЗНАЧЕННЯ ТА ОДИНИЦІ ВИМІРУ
Хімічна потреба в кисні є мірою окислюваності речовини; вонавиражається як еквівалентний об'єм у кисні окислюючого реагенту,що використовується речовиною у сталих лабораторних умовах.
Результати виражають у грамах ХПК на грам досліджуваноїречовини.
1.3. ЕТАЛОННІ РЕЧОВИНИ
Немає необхідності застосовувати еталонні речовини у всіхвипадках дослідження нової речовини. В першу чергу вони маютьслугувати для перевірки методу дослідження час від часу ідозволяти порівняння результатів, коли застосовується ще й іншийметод.
1.4. ПРИНЦИП МЕТОДУ ДОСЛІДЖЕННЯ
Попередньо визначену кількість речовини, розчинену чирозсіяну у воді, окислюють дихроматом калію у середовищіконцентрованої сірчаної кислоти із сульфатом срібла у якостікаталізатора зі зворотним холодильником протягом двох годин.Остаточний дихромат визначається титруванням стандартною сіллюМора.
У випадку дослідження речовин, що містять хлор, додаютьсульфат ртуті(1) для зменшення перешкод, спричинених присутностюхлору.
----------------
(1) Після використання розчинів, що містять солі ртуті,потрібно потурбуватися про недопущення її розповсюдження унавколишнє середовище.
1.5. КРИТЕРІЇ ЯКОСТІ
Через довільно обраний спосіб визначення, ХПК є "показникомздатності до окислення" і використовується у цій якості якпрактичний спосіб вимірювання органічної речовини.
Хлор може створювати перешкоди при проведенні дослідження;неорганічні відновлювані або окислюючі агенти також можутьстворювати перешкоди для визначення ХПК.
Деякі циклічні сполуки та багато летких речовин (наприклад,нижчі жирні кислоти) не повністю окислюються при цьомудослідженні.
1.6. ОПИС МЕТОДУ ДОСЛІДЖЕННЯ
Для отримання БПК між 250 та 600 мг на літр готуютьпопередній розчин або дисперсію потрібної речовини.
Примітки:
У випадку дослідження погано розчинних та нерозсіюванихречовин, можна зважити певну кількість дрібного порошку потрібноїречовини чи рідкої речовини, що співвідноситься з 5 мг ХПК, тапомістити до дослідного апарату разом з водою.
Хімічна потреба в кисні (ХПК) часто визначається (особливо увипадку з погано розчинними речовинами) переважно за одним зваріантів даного методу, тобто за варіантом, що передбачаєзастосування закритої системи з вирівнювачем тиску (H.Kelkenberg,1975). У цій модифікації сполуки, які традиційними методамивизначаються з труднощами - наприклад, оцтова кислота, - успішнопіддаються обчисленню кількості. Проте, цей метод також може недати результатів у випадку присутності піридину. Якщо концентраціядихромату калію, як вказано у посиланні (1), підвищується до0,25 N (0,0416 М), пряме зважування 5-10 мг речовини полегшується,що є суттєво важливим для визначення ХПК для речовин, слабкорозчинних у воді (див. посилання 2).
Інакше ж, БПК визначають згідно будь-якому доцільномунаціональному чи міжнародному стандартному методу.
2. ДАНІ ТА ОЦІНКА
ХПК, що міститься у експериментальній колбі, обчислюєтьсязгідно з обраним стандартизованим методом, і переводиться у грамиХПК на грам досліджуваної речовини.
3. СКЛАДАННЯ ЗВІТІВ
Необхідно зазначати використаний метод дослідження.
Хімічна потреба в кисні повинна бути середнім арифметичнимпринаймні трьох дійсних вимірювань. Вся інформація та зауваження,що стосуються інтерпретації результатів, повинні включатися дозвіту, особливо інформація стосовно домішок, фізичного стану,проявів токсичності та специфічного складу досліджуваної речовини(якщо вони відомі), які можуть вплинути на результати.
Необхідно вказувати у звіті інформацію про використаннясульфату сірки для зменшення перешкод, спричинених наявністюхлору.
4. ПОСИЛАННЯ
(1) Kelkenberg, H.Z. von Wasser und Abwasserforschung, 1975,vol. 8, 146.
(2) Gerike, P. The biodegradability testing of poorly watersoluble compounds. Chemosphere, 1984, vol. 13, 169.
Перелік стандартних методів, наприклад:
NBN Т 91-201: Визначення хімічної потреби в кисні.
ISBN О 11 7512494 Хімічна потреба в кисні (коефіцієнт длядихромату) для забруднених та стічних вод.
NFT90-101 Визначення хімічної потреби в кисні.
DS 217 = Аналіз води. Визначення хімічної потреби в кисні.
DIN 38409-H-41 Визначення хімічної потреби в кисні (ХПК) умежах вище 15 мг на літр.
NEN 3235 5.4: Bepaling van het chemish zuurstofverbruik.
ISO6060: Якість води: Визначення хімічної потреби у киснідихроматичними методами.
С.7. ДЕГРАДАЦІЯ - АБІОТИЧНА ДЕГРАДАЦІЯ: ГІДРОЛІЗ
ЯК ФУНКЦІОНУВАННЯ PH МЕТОДУ
1. МЕТОД
Цей метод дослідження еквівалентний методу ОЄСР ТІ 111(2004).
1.1. ВСТУП
Хімічні речовини можуть потрапляти у поверхневі води такимишляхами, як пряме попадання, знесення при розпилюванні,потрапляння через водостоки, каналізацію, викид відходів,захоронення чи викиди промислових, побутових чисільськогосподарських відходів, потрапляння їх у атмосферу, тазгодом піддаватися певним перетворенням у цих водах шляхомхімічних (наприклад, гідроліз, окислення) та/чи мікробнихпроцесів. Дана методична рекомендація описує лабораторний методдослідження для оцінки абіотичних гідролізних трансформаційхімічних речовин у водних системах при коефіцієнтах рН,характерних для природного середовища (рН 4-9) і складена наоснові існуючих методичних рекомендацій (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7).
Експерименти проводять з метою визначення (i) швидкостігідролізу досліджуваної речовини як функції рН і (ii) ідентичностічи природи та швидкості утворення і зникнення продуктів гідролізу,під дію яких можуть потрапляти живі організми. Потреба в такихдослідженнях може виникати для хімічних речовин, які попадаютьпрямо у воду або які імовірно потраплять до навколишньогосередовища якимось зі шляхів, описаних вище.
1.2. ВИЗНАЧЕННЯ ТА ОДИНИЦІ ВИМІРУ
Див. Додаток 2.
1.3. ЗАСТОСОВУВАНІСТЬ МЕТОДУ
Цей метод загалом приданий для дослідження хімічних речовин(мічених чи ні), для яких існують аналітичні методи дослідженнядостатньої точності та чутливості. Його також застосовують дослабко летких та нелетких сполук, що мають достатню розчинність уводі. Цей тест не слід застосовувати до хімічних речовин, що єнадзвичайно леткими у воді (наприклад, фумиганти, органічнірозчинники) і, тому відповідно, не можуть утримуватися у формірозчину за умов проведення такого дослідного експерименту. Такожце дослідження може бути важко провести з речовинами, що маютьмінімальну розчинність у воді (8).
1.4. ПРИНЦИП МЕТОДУ ДОСЛІДЖЕННЯ
Стерильні водні буферні розчини з різним коефіцієнтом рН (рН4, 7 та 9) оброблюються досліджуваною речовиною та інкубуються утемряві у контрольованих лабораторних умовах (за постійноїтемператури). Через певні проміжки часу, буферні розчинидосліджують на наявність досліджуваної речовини та продуктівгідролізу. У випадку з міченими досліджуваними речовинами
14
(наприклад, С), баланс маси речовин буде набагато легше
встановити.
Цей метод дослідження побудовано на принципі поетапногодослідження, як вказано та роз'яснено у Додатку 1. Кожен наступнийетап запускають відповідно до результатів попереднього етапу.
1.5. ІНФОРМАЦІЯ ПРО ДОСЛІДЖУВАНУ РЕЧОВИНУ
Немічені чи мічені досліджувані речовини можутьвикористовуватися для вимірювання швидкості гідролізу. Міченіматеріали краще використовувати для вивчення шляху гідролізу тавстановлення матеріального балансу речовин; проте, в окремихвипадках, встановлення міток не є абсолютно необхідним.
14
Встановлення міток С є рекомендованим, але використання таких
13 15 3
ізотопів як C, N, H також може бути доцільним. Мітку потрібно
розміщувати у найбільш стабільній частині (частинах) молекули,
настільки, наскільки це можливо. Наприклад, якщо досліджувана
речовина має одне ядро, треба встановити мітку на цьому ядрі; якщо
в досліджуваній речовині міститься два або більше ядер, тоді може
знадобитися проведення окремих досліджень для оцінки долі кожного
з мічених ядер та отримання відповідної інформації про утворення
продуктів гідролізу. Чистота досліджуваної речовини має складати
принаймні 95 відсотків.
Перед виконанням дослідження на гідроліз, потрібно матинаступну інформацію про досліджувану речовину:
(а) розчинність у воді (Метод дослідження А.6);
(b) розчинність в органічних розчинниках;
(c) пружність пари (метод дослідження А.4) та/або константазакону Генрі;
(d) коефіцієнт розподілу октанол/вода (метод дослідженняА.8);
(e) константа дисоціації (рК ) (рекомендація ОЄСР 112) (9);
а
(f) швидкість прямої та непрямої фототрансформації у воді,якщо така інформація потрібна.
Також треба мати відповідні аналітичні методи визначеннякількості досліджуваної речовини, і, якщо це має значення длядослідження, для ідентифікації та визначення кількості продуктівгідролізу у водних розчинах (див. Розділ 1.7.2).
1.6. ЕТАЛОННІ РЕЧОВИНИ
По можливості, потрібно використовувати еталонні речовини дляідентифікації та визначення кількості продуктів гідролізуспектроскопічним та хроматографічним способами або ж іншимиметодами, що мають достатню чутливість.
1.7. КРИТЕРІЇ ЯКОСТІ
1.7.1. Видалення
Аналіз, принаймні подвоєних буферних розчинів або їхекстрактів, зразу ж після додавання досліджуваної речовини показуєперші ознаки відтворюваності аналітичного методу та однорідностіпроцесу застосування для досліджуваної речовини. Видалення дляпізніших стадій експериментів демонструється відповіднимиматеріальними балансами (коли використовується мічена речовина).Видалення має становити від 90 до 100 відсотків для мічених танемічених хімічних речовин (7). У випадку виникнення технічнихтруднощів у досягненні цього спектру значень, видалення70 відсотків вважається прийнятним для немічених хімічних речовин,але цьому необхідно надати підтвердження.
1.7.2. Відтворюваність та чутливість аналітичного методу
Відтворюваність аналітичного методу/методів, використаних длявизначення кількості досліджуваної речовини та продуктів гідролізуна пізніших етапах може бути перевірено дублікатним аналізом тихсамих буферних розчинів (або їх екстрактів) після того, якутвориться об'єм продуктів гідролізу, достатній для визначення їхкількості.
Аналітичний метод має бути достатньо чутливим для визначеннякількості концентрацій досліджуваної речовини до 10 відсотків абоменше від початкової концентрації. Якщо цей момент є відповідним,то аналітичні методи також повинні бути достатньо чутливими длявизначення кількості будь-якого продукту гідролізу, що представляє10 відсотків або більше від застосованого матеріалу (у будь-якийчас протягом дослідження) і до 25 відсотків чи менше від йогонайвищої концентрації.
1.7.3. Довірчі інтервали для кінетичних даних гідролізу
Довірчі інтервали слід вирахувати і представити їх значеннядля всіх коефіцієнтів регресії, констант швидкості, періодівнапіврозпаду та будь-яких інших кінетичних параметрів (наприклад,ДТ ).
50
1.8. ОПИС МЕТОДУ ДОСЛІДЖЕННЯ
1.8.1. Обладнання та апаратура
За необхідності дослідження слід проводити у склянихконтейнерах (наприклад, тестових пробірках, колбах тощо) у темрявіта у стерильних умовах, коли попередньо відомі дані (такі яккоефіцієнт розподілу октанол/вода) не вказують на те, щодосліджувана речовина може прилипати до скла. У таких випадках,можна розглянути можливість використання альтернативнихматеріалів, таких як тефлон. Також можна частково усунути цюпроблему прилипання до скла шляхом використання одного чи кількохіз наступних методів:
- визначити масу досліджуваної речовини та продуктівгідролізу, сорбованих до посуду, що використовується длядослідження;
- використати ультразвукову ванну;
