GB／T 40611-2021  塑料 海水沙质沉积物界面非漂浮塑料材料最终需氧生物分解能力的测定 通过测定密闭呼吸计内耗氧量的方法

GB/T40611—2021/ISO18830:2016

使用无灰纤维素滤纸作为参比材料1 如可能，其TOC、形态和尺寸应与试验材料的类似。应使用与试验材料相同形态的非生物降解 勿（如聚乙烯）作为负控制参比材料

用带有粗滤纸的漏斗过滤沉积物，去除过量的海水。海水去除完成后，得到可用于试验的沉积 下将过滤后的沉积物称为“湿沉积物”

准备若干个烧瓶，使测试至少包括： a）三个盛装试验材料的烧瓶（符号Fr）； b）三个用于空白试验的（符号FB）； c）三个盛装参比材料的烧瓶（符号Fc）。 此外工业标准，如需要还可添加三个烧瓶盛装负控制参比材料（符号F~）。 注：如为了筛选，可用2个烧瓶盛装试验材料、空白、参比材料.而不是3个烧瓶

通常情况下，使用容积为250mL的试验烧瓶。将30g湿沉积物置于烧瓶底部。缓慢倒人70mL 天然海水或人工海水。根据沉积物的不同粒度，试验宜在海水/沉积物体积比为3：1～5：1，沉积层厚 度约0.3cm～0.5cm的条件下进行。 注：当使用粗粒度的沉积物时，沉积层厚度可增加至1.5cm。 在试验烧瓶的吸收室中加入二氧化碳吸收剂（见GB/T19276.1一2003附录C）。将烧瓶置于恒温 环境中，使所有容器达到所需温度。收集必要的数据并监测二氧化碳的生成量。获取必要的压力计读 数（如果手动），并验证氧气消耗记录仪是否正常工作（自动呼吸计）。 本阶段是为了验证不同容器中具有相似的内源呼吸，并对多余有机物进行初步氧化，从而以较低内 原呼吸开始试验。可轻轻搅拌培养液，以加速过量有机物的生物分解。 本阶段通常会持续一周，但如果检测到大量氧气消耗，可能会延长时间。 为了防止试验烧瓶中氧气消耗量不同，不使用分流试验烧瓶。若有异常情况发生，则更换沉积物重 新开始。

将裁取的塑料薄膜样品（见8.1)浸在每个试验烧瓶的沉积物上。当使用8.1中规定的试验材料并 配以容积为250mL的烧瓶时，样品（试验材料和参比材料）质量应为20mg。为了保证试样与沉积物 的接触均匀，宜使用合适的盖片覆盖试样。盖片也应引人空白试验烧瓶中作对照，以确保条件类似。 注：可使用常见的非生物分解的乙烯基树脂涂覆玻璃纤维网制作合适的盖片，纤维直径约为280um且网眼尺寸为 1.8 mm X 1.6 mm 对参比材料和负控制参比材料重复上述操作。记录每个烧瓶中的沉积物质量、样品质量和海水 体积。 为了保证微生物多样性，保持其对试验材料生物分解的能力，可根据需求补充营养物。通过观察参

1）实验室滤纸Whatmann°42可以满足此用途，并且是可商业购买的合适产品。提供此信息是为了方便本文 用户，并不构成GB对该产品的认可。

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比材料的生物降解进程，判断添加营养素或其他措施的必要性和时间。任何添加及处理方法都应在试 验报告中予以说明

最长的试验 周期为24个月。如果试验时间较长，应特别注意测试系统（如试验容器和连接件的密封性）。采取的任 可特殊措施，如确保微生物多样性或提供足够营养物，都应在试验报告中予以说明。 在试验结束时，立即测定烧瓶中硝酸盐和亚硝酸盐的浓度，或取适当样品保存。使用这些数值校正 消化生物分解率计算值（见GB/T 一2003.附录B)

使用适当呼吸计，根据使用方法，读取每个烧瓶的耗氧量。按式（1)计算试验材料实际的生化需氧 量（BODs），即试验烧瓶F耗氧量减去空白F耗氧量再除以试验材料质量浓度：

BODs 实际BOD，单位为毫克每毫克（mg/mg）试验材料； BOD, 在t时刻含有试验材料的烧瓶F的BOD,单位为毫克每升（mg/L)； BODB 在t时刻空白烧瓶的BOD，单位为毫克每升（mg/L）； PTC 在烧杯FT反应混合物中试验材料的质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）。 用式(2)计算生物分解百分率D.,即特定生化需氧量与理论需氧量（ThOD,mg/g试验材料）之比

以同样的方法计算参比材料Fc的BOD和生物分解百分率，以及负控制参比F~（若有)的BOD和 生物分解百分率。 注：ThOD的计算见GB/T19276.1一2003附录A。如果测得亚硝酸盐和硝酸盐的浓度较高，考虑硝化过程需要的 氧气(见 GB/T 19276.1—2003 附录B)

在试验结束时，检查样品的状况。如果样品仍然存在，则回收样品以进行质量测定、其他分析 照

按照每个测量间隔下二氧化碳的释放量及生物分解百分率工程施工数据，为每个试验烧瓶制定表格。以时间为 横坐标，为每个试验烧瓶绘制二氧化碳释放量曲线和生物分解百分率曲线。 可对平均生物分解百分率绘制曲线。 生物分解率最大值由生物分解曲线平稳阶段的平均值或最高值求得，如：当曲线开始下降或在平稳 价段缓慢增加时，表示试验材料的生物分解程度。 试验材料的吸湿性和形状可能会对试验结果产生影响，因此试验宜选用化学结构类似的试验材料 进行比较。 当试验结果显示较低生物分解率时，试验材料的毒性资料可能有助于结果的解释

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试验只有符合下列条件时，结果才应被认为有效： a）180天后，参比材料（Fc）的生物分解率应大于60%； b）试验结束时空白F的BOD不超过上限值； 注：此值取决于培养液量，如实验室验证所示，在8.5的典型情况下，6个月后该值达到300mg/L c）在平稳阶段或试验结束时，三个空白试验烧瓶（Fε)的BOD平均值应小于20%； d）试验结束时，不同容器中参比材料的生物分解百分率的相对偏差应小于20%。 负控制参比材料试验瓶F~（如有）不应观察到明显的BOD。 如果不能满足以上条件，请使用其他沉积物重新试验

试验报告应至少包含下列内容：

a）本文件编号； b) 所有关于试验材料、参比材料的必要信息，如：总有机碳（TOC）、二氧化碳理论释放量（ThOD) 和化学成分、配方（如已知）、形状、形态和数量； 主要试验参数，包括试验体积、所用试验介质、培养温度及最终pH值； d) 所用海洋沉积物的来源和用量； e) 采用的分析技术，包括：呼吸计、TOC和硝酸盐/亚硝酸盐测定的原理； f 试验材料和参比材料的全部试验结果（以表格和图片的形式），包括：BOD和生物分解百分率， 这些参数随时间的变化曲线及硝酸盐/亚硝酸盐浓度； g 迟滞阶段、生物分解阶段、达到最大生物分解率和整个试验的所用时间，以及阴性参比FN （如有）； h 任何其他相关数据（如若样品仍有残留，最终样品分析及最终样品照片）； 1） 为了确保生物多样性或避免营养缺乏，试验期间采用方法的详细信息（如有）； 1 任何与本文件规定的试验条件有偏差的内容

a 本文件编号； b) 所有关于试验材料、参比材料的必要信息，如：总有机碳（TOC）、二氧化碳理论释放量（ThOD) 和化学成分、配方（如已知）、形状、形态和数量； 主要试验参数，包括试验体积、所用试验介质、培养温度及最终pH值； d) 所用海洋沉积物的来源和用量； e） 采用的分析技术，包括：呼吸计、TOC和硝酸盐/亚硝酸盐测定的原理； f 试验材料和参比材料的全部试验结果（以表格和图片的形式），包括：BOD和生物分解百分率， 这些参数随时间的变化曲线及硝酸盐/亚硝酸盐浓度； g 迟滞阶段、生物分解阶段、达到最大生物分解率和整个试验的所用时间，以及阴性参比FN （如有）； h 任何其他相关数据（如若样品仍有残留，最终样品分析及最终样品照片）； 1） 为了确保生物多样性或避免营养缺乏，试验期间采用方法的详细信息（如有）； 1 任何与本文件规定的试验条件有偏差的内容

生化需氧量(BOD)呼吸计可通过封闭系统中的压力测定。容器中的微生物消耗O2并生成CO2。 释放的CO2被CO2吸收剂（通常为NaOH)吸收，产生的真空，可被直接读取为BOD的测量值（mg/L）。 通常情况下，使用容积为250mL的烧杯。沉积物约占20mL，海水约占70mL，顶部空间约为 60mL。在1个大气压、28℃和相对湿度100%的情况下医药标准，空气中的氧气约为0.261mg/mL。这表明 开始时的可用O2为0.261mg/mL×160mL=41.76mg/mL（1.305mmol）。海水中溶解O2的量可忽 略不计。该O2含量足以将15.66mg可生物降解的有机碳氧化成CO2和H2O，并生成1.305X44 57.42mg的CO2。 当O，浓度降到原有O，浓度的25%时，需要打开系统使顶部空气更新

图A.1BOD试验瓶