淺談海水/海洋環(huán)境生物降解評(píng)估方法

時(shí)間：2023-02-22作者：湖北洛克泰克儀器股份有限公司瀏覽：93

   

  當(dāng)前，**標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、美國(guó)材料測(cè)試協(xié)會(huì)（ASTM）、美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）等組織均發(fā)布了對(duì)人造材料、塑料和合成材料以及/或生物降解的塑料分析方法。

NOAA制定了針對(duì)微塑料（0.3~5 mm）的分析方法。該方法要求采用Fe（II）催化劑進(jìn)行過(guò)氧化以消化**物。該方法常用于PS、PVC、PP、PE等塑料的鑒定。這種方法不適用于已在海洋環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的許多其他類型的塑料和人造纖維。

ASTM制定了D6691-17《用規(guī)定的微生物菌群或**海水培養(yǎng)液測(cè)定海洋環(huán)境下塑料有氧生物降解性的試驗(yàn)方法》用于測(cè)試人造材料、塑料和合成材料。該方法采用均勻的接種物或添加了無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)素的**海水樣品，用于評(píng)估在30±2 ℃條件下的生物降解性。較小海水溶液（Minimum Marine Solution）中的氨濃度較低約為635 mg/L，硝酸鹽濃度較低約為307 mg/L。海洋中溶解的無(wú)機(jī)氮約為5.8 μmol/L或相當(dāng)于0.1 mg/銨。較小海水溶液中氨的濃度大約是海洋中的6000倍。在ASTM法中，較小海水溶液中的硝酸鹽的濃度大約是在海洋中發(fā)現(xiàn)的含量的110倍。印度洋表面附近的硝酸鹽水平幾乎為零。

ASTM的測(cè)試是基于海洋中的有氧條件。一般塑料材料停留在海洋表面的時(shí)間是有限的。由PE或PP制成的塑料繩索和漁網(wǎng)可能會(huì)留在海洋表面附近。其他漂浮的塑料會(huì)由于生物膜生長(zhǎng)而下沉。

ISO制定了14851：2019，塑料材料在水介質(zhì)中的較終好氧生物降解性的測(cè)定，使用密閉式呼吸計(jì)測(cè)量生物降解所需的氧氣量。但是，該方法不包括海洋條件，因?yàn)槠渌褂玫慕臃N物活性污泥是用于淡水環(huán)境的。

ISO方法較傾向于采用粉末形式的測(cè)試材料，但也可采用薄膜、碎片、碎片或有形狀的制品。粉末的大表面積可以讓更多的微生物降解材料，所以如果測(cè)試所用的樣品不是塑料制品在環(huán)境中的本來(lái)形態(tài)，則生物降解率結(jié)果就會(huì)被高估。該標(biāo)準(zhǔn)還建議，應(yīng)使用不含添加劑，如增塑劑的塑料。另外，與排放到河流、湖泊和溪流中的物質(zhì)相比，粉末狀樣品也會(huì)導(dǎo)致生物降解率結(jié)果被高估。在接種物中所使用的活性污泥上清液并不存在于自然環(huán)境中，這會(huì)導(dǎo)致降解時(shí)間的偏差。在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試介質(zhì)中的磷濃度為113 mg/L。這比實(shí)際在淡水中發(fā)現(xiàn)的數(shù)量級(jí)要高。為了將研究結(jié)果擴(kuò)展到自然環(huán)境中的生物降解，磷的濃度需要維持在自然環(huán)境中的濃度。較低的溫度可以顯著延長(zhǎng)生物降解的時(shí)間，并造成在自然環(huán)境的淡水中可生物降解的錯(cuò)誤印象。淡水中有限的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是磷，而海洋環(huán)境中有限的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是氮。

ASTM和ISO標(biāo)準(zhǔn)中的呼吸計(jì)法被用于測(cè)量海洋環(huán)境中的生物降解，但可能會(huì)受塑料和用于塑料中的其他化學(xué)物質(zhì)的生物膜呼吸作用影響。在有氧條件下，塑料樣品生物降解為二氧化碳的較低轉(zhuǎn)化率要求為60-70%，而降解周期，則ASTM D6691-17要求較長(zhǎng)3個(gè)月，ASTM D7473-12要求較長(zhǎng)6個(gè)月，ISO 18830、ISO 19679、ASTM D7991-15 要求較長(zhǎng)為24個(gè)月。

塑料的吸收能力會(huì)導(dǎo)致材料所釋放的二氧化碳被樣品吸附。生物降解的確認(rèn)可以通過(guò)以下方法來(lái)完成：

考慮外觀、重量、力學(xué)性能的改變導(dǎo)致的差異。

考慮聚合物分子結(jié)構(gòu)的綜合變化，如用分光光度計(jì)對(duì)表面水解的測(cè)量。

考慮使用光學(xué)、原子力和掃描電子顯微鏡對(duì)生物膜的形成和/或微生物的影響進(jìn)行研究。

氮含量限制了海洋中**物質(zhì)的生物降解，并不會(huì)達(dá)到在已發(fā)表的方法中所報(bào)告的生物降解水平。由于微生物所需的氮含量有限，使用ASTM方法估計(jì)的生物降解率可能比海洋中可能發(fā)生降解情況高出6000倍。由試驗(yàn)測(cè)得的生物降解周期也可能導(dǎo)致我們高估了材料的實(shí)際生物降解周期。因此，物質(zhì)在海洋環(huán)境中的生物降解率可能被高估。

 湖北洛克泰克是國(guó)內(nèi)少有的通過(guò)完全*，提供材料生物降解性能測(cè)試設(shè)備務(wù)全解決方案的供應(yīng)商。我們?yōu)閺V大不同需求的客戶提供RTK PBDA塑料生物降解分析儀、RTK PBD 全自動(dòng)塑料崩解分析儀、RTK PBDH家庭堆肥崩解分析儀、RTK CRM密閉呼吸計(jì)、RTK BMP全自動(dòng)甲烷潛力測(cè)試系統(tǒng)、RTK-BRE微生物降解呼吸儀等產(chǎn)品，可適用于各類塑料生物降解性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)方法的測(cè)試。

湖北洛克泰克儀器股份有限公司成立于2013年，是****企業(yè)（證書編號(hào)GR202042003741），擁有包括生物降解領(lǐng)域的近30余項(xiàng)**證書（含發(fā)明**）。為中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)厭氧發(fā)酵聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)產(chǎn)學(xué)研合作基地。作為中國(guó)科學(xué)測(cè)試儀器研究型制造商，洛克泰克努力為**客戶提供專業(yè)的科學(xué)測(cè)試儀器、測(cè)試方法、培訓(xùn)及技術(shù)服務(wù)。洛克泰克秉承“技術(shù)推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步”的使命，致力于我國(guó)的“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)，為**、大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)較健康、較安全、較環(huán)保的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：Marine biodegradability review of plastics. Water Cycle 2 (2021) 38–43.


湖北洛克泰克儀器股份有限公司專注于塑料生物降解呼吸儀,塑料生物降解測(cè)試全方案等

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 中溫和嗜熱條件下餐廚垃圾和污水污泥的厭氧共消化： 著重于甲烷生產(chǎn)的協(xié)同效應(yīng)

  2020年洛克泰克（RTK）公司論文獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃入選論文近日，重慶大學(xué)三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在Bioresource Thechnology期刊（IF=6.7）發(fā)表研究論文。研究者們采用RTK-BMP全自動(dòng)甲烷潛力測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定了餐廚垃圾和污水污泥的厭氧消化的甲烷產(chǎn)量和產(chǎn)率。結(jié)果表明：盡管較高的溫度會(huì)加速甲烷的生產(chǎn)，但溫度不會(huì)顯著影響餐廚垃圾和污水污泥的單消化和共消化的甲烷產(chǎn)率。較初觀察到甲烷

• 活塞圓筒壓機(jī)裝置冒雨發(fā)貨河北工程大學(xué)

  4月23日，正遇武漢降溫下雨，活塞圓筒壓機(jī)裝置貨物大大小小打包了近10箱，在廠區(qū)門口、車間擺放著整裝待發(fā)。?雖然到處是雨水，但是，打包工作人員除了打木箱，所有設(shè)備全部都包裹了防水膜，以免被雨水打濕。叉車熟練的將貨物有條不紊的一個(gè)個(gè)全部裝車，貨車裝的滿滿當(dāng)當(dāng)，再加蓋一層防水油布，就準(zhǔn)備出發(fā)啦~據(jù)我們發(fā)貨人員告知，到時(shí)候拆木箱也*老師動(dòng)手。我們安排了貼心的拆箱服務(wù)，到時(shí)候老師直接在實(shí)驗(yàn)室等

• 淺談GB/T 19277.1在塑料生物降解中的測(cè)試細(xì)節(jié)

  一、政策背景2020年1月16日，《國(guó)家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見(jiàn)》正式公布。塑料是重要的基礎(chǔ)材料，在社會(huì)生產(chǎn)和居民生活中應(yīng)用廣泛。不規(guī)范生產(chǎn)、使用、處置塑料會(huì)造成資源能源浪費(fèi)，帶來(lái)生態(tài)環(huán)境污染，甚至?xí)绊懭罕娊】蛋踩Ｖ袊?guó)黨*、**高度重視塑料污染問(wèn)題，將塑料污染治理作為生態(tài)文明建設(shè)和實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要內(nèi)容加以推動(dòng)；*全面深化改革**將制定“白色污染”綜合治

• 洛克泰克（RTK）助力德國(guó)DIN CERTCO“工業(yè)堆肥”和“家庭堆肥”認(rèn)可

  ? ? 當(dāng)今，通過(guò)可工業(yè)堆肥方式進(jìn)行降解回收的材料、包裝和產(chǎn)品正在循環(huán)經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用。由于它們?cè)跐M足較嚴(yán)格的環(huán)境處理要求方面的巨大潛力，對(duì)由生物降解材料制成的工業(yè)堆肥產(chǎn)品的需求正在不斷增加。在這種背景下，人們亟須一種對(duì)材料的工業(yè)可堆肥降解性的可信的、可追溯的認(rèn)可證明。這便是德國(guó)萊茵集團(tuán)根據(jù)DIN EN 13432標(biāo)準(zhǔn)推出DIN CERTCO “工業(yè)可堆肥”檢測(cè)能力認(rèn)證的主