生物降解實驗(GB/T19276.1-2003)

一、實驗目的 　　測定樣品在水性培養(yǎng)條件下的最終需氧生物分率。 二、實驗原理 　　在水性系統(tǒng)中利用好氧微生物來測定實驗材料的生物分解率。 　　在25℃條件下，通過電解供氧，密閉式反應，通過庫倫法測定耗氧量，用于確定樣品的生化需氧量。 　　實際生物需氧量與理論需氧量的百分比，即為生物降解率。 三、實驗儀器 ? ? ? ? 四、實驗材料 　　1、蒸餾水 　　2、自制腐熟堆肥（3-4個月肥齡） 　　3、纖維素 　　4、堿石灰 　　5、無水硫酸銅 　　6、無機鹽溶液A定容至1000ml： 　　KH2PO4(無水）8.5g； 　　K2HPO 4(無水）21.75g； 　　Na2HPO4·2H2O 33.4g； 　　NH4CI ：0.5g 　　7、無機鹽溶液B：溶解MgSO4·2H2O ?22.5g于水中，定容至1000ml； 　　8、無機鹽溶液C：溶解CaCI2·2H2O ?36.4g于水中，定容至1000ml； 　　9、無機鹽溶液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、實驗步驟 　　1、接種物的準備 　　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，將濾液倒入反應瓶中，以得到菌種濃度（V/V）為1%-5%的接種物。 　　2、實驗材料和參比材料的準備 　　2.1 稱取適量的樣品，將樣品用碾磨儀冷凍碾磨成粉末，用于實驗。 　　2.2 使用苯胺、微結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、開始實驗 　　3.1 將空氣瓶、電解瓶、反應瓶分別放到對應的卡槽內(nèi)； 　　3.2 接通電源，設定25℃，開啟內(nèi)循環(huán)，開始加熱； 　　3.3 ?T9000空氣平衡實驗8小時； 　　3.4 ?T9000空載漏氣實驗12小時； 　　3.5 將空載漏氣試驗后的反應瓶塞打開； 　　3.6 按如下表格將接種物及材料裝入反應瓶中并混勻； ? ? ?? 　　注：反應瓶容積為500ml；測量瓶內(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)，并將托盤固定到實驗瓶內(nèi)蓋上； 　　3.8 將1-9號反應瓶塞插入反應瓶內(nèi)，旋緊反應瓶蓋，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； 　　3.10關閉U型管旋鈕（反應體系與大氣關閉，但上下U型管兩端氣壓一致），平衡2h； 　　3.11關閉U型管旋鈕（U型管兩端關閉）并開始實驗； 　　4、結束實驗 　　最大實驗周期為6個月。 　　當生化需氧量達到穩(wěn)定階段后并預計沒有更進一步的生物分解時，結束實驗。 　　在試驗結束時，立即測定反應瓶中硝酸鹽和亞硝酸鹽的濃度，或者取適當樣品保存待測。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、結果的有效性 　　只有試驗符合下列事項，才可以認為有效： 　　5.1 試驗結束時，參比材料的生物分解百分率>60%； 　　5.2 在試驗結束時每只堆肥容器的生物分解百分率之間的相對偏差不高于20%； 　　5.3 在實驗結束時，空白組的BOD不高于依據(jù)經(jīng)驗值的上限。 六、結果的計算 　　1、計算理論耗氧量 　　相對分子質量為Mr的化合物CcHhClclNnSsPpNanaOo，如果已知它的化學組成或者可以經(jīng)過元素分析測得時，可用下式計算ThOD： ? ? ? ? 　　此計算假設碳轉化為二氧化碳，氫轉化成水，磷轉化成五氧化二磷，硫轉化成正六價氧化狀態(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，此計算還假設氮成為硝酸鹽、亞硝酸鹽。 　　2、計算單位實驗材料的實際耗氧量 ? ? ? ?? 式中： 　　BODS表示單位實驗材料的BOD值，以每克實驗材料的毫克數(shù)表示，單位為毫克/克（mg/g） 　　BODt表示在時間t時包含實驗材料的反應瓶的BOD值，單位為毫克/升（mg/L） 　　BODBt表示在時間t時空白反應瓶的BOD值，單位為毫克/升（mg/L） 　　PTC表示反應瓶中實驗材料的濃度，單位為毫克/升（mg/L） 　　按照下式計算生物分解百分率（Dt）： ? ? ? ?? 　　如果每個結果的相對偏差小于20%，則計算平均生物分解百分率，否則，單獨使用每個反應瓶的數(shù)值。 　　以同樣的方式計算參比材料的生物分解百分率。