生物降解实验(GB/T19276.1-2003)

一、实验目的 　　测定样品在水性培养条件下的最终需氧生物分率。 二、实验原理 　　在水性系统中利用好氧微生物来测定实验材料的生物分解率。 　　在25℃条件下，通过电解供氧，密闭式反应，通过库伦法测定耗氧量，用于确定样品的生化需氧量。 　　实际生物需氧量与理论需氧量的百分比，即为生物降解率。 三、实验仪器         四、实验材料 　　1、蒸馏水 　　2、自制腐熟堆肥（3-4个月肥龄） 　　3、纤维素 　　4、碱石灰 　　5、无水硫酸铜 　　6、无机盐溶液A定容至1000ml： 　　KH2PO4(无水）8.5g； 　　K2HPO 4(无水）21.75g； 　　Na2HPO4·2H2O 33.4g； 　　NH4CI ：0.5g 　　7、无机盐溶液B：溶解MgSO4·2H2O  22.5g于水中，定容至1000ml； 　　8、无机盐溶液C：溶解CaCI2·2H2O  36.4g于水中，定容至1000ml； 　　9、无机盐溶液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、实验步骤 　　1、接种物的准备 　　在每100ml溶液E中加入10g未经灭菌的堆肥，振荡混合均匀，然后静置30min，用粗糙多孔的滤纸过滤悬浮液，将滤液倒入反应瓶中，以得到菌种浓度（V/V）为1%-5%的接种物。 　　2、实验材料和参比材料的准备 　　2.1 称取适量的样品，将样品用碾磨仪冷冻碾磨成粉末，用于实验。 　　2.2 使用苯胺、微结晶纤维素粉末或有明确定义的可生物分解的聚合物作为正控制参比材料。 　　3、开始实验 　　3.1 将空气瓶、电解瓶、反应瓶分别放到对应的卡槽内； 　　3.2 接通电源，设定25℃，开启内循环，开始加热； 　　3.3  T9000空气平衡实验8小时； 　　3.4  T9000空载漏气实验12小时； 　　3.5 将空载漏气试验后的反应瓶塞打开； 　　3.6 按如下表格将接种物及材料装入反应瓶中并混匀；        　　注：反应瓶容积为500ml；测量瓶内的pH值,将其调至pH=7。 　　3.7 将碱石灰加入玻璃托盘内，并将托盘固定到实验瓶内盖上； 　　3.8 将1-9号反应瓶塞插入反应瓶内，旋紧反应瓶盖，以避免漏气； 　　3.9 开放U型管旋钮（做到U型管两端气压与大气压一致），平衡4小时； 　　3.10关闭U型管旋钮（反应体系与大气关闭，但上下U型管两端气压一致），平衡2h； 　　3.11关闭U型管旋钮（U型管两端关闭）并开始实验； 　　4、结束实验 　　最大实验周期为6个月。 　　当生化需氧量达到稳定阶段后并预计没有更进一步的生物分解时，结束实验。 　　在试验结束时，立即测定反应瓶中硝酸盐和亚硝酸盐的浓度，或者取适当样品保存待测。用这些值去修正由于硝化作用所产生的生物分解程度的偏差。 　　5、结果的有效性 　　只有试验符合下列事项，才可以认为有效： 　　5.1 试验结束时，参比材料的生物分解百分率>60%； 　　5.2 在试验结束时每只堆肥容器的生物分解百分率之间的相对偏差不高于20%； 　　5.3 在实验结束时，空白组的BOD不高于依据经验值的上限。 六、结果的计算 　　1、计算理论耗氧量 　　相对分子质量为Mr的化合物CcHhClclNnSsPpNanaOo，如果已知它的化学组成或者可以经过元素分析测得时，可用下式计算ThOD：         　　此计算假设碳转化为二氧化碳，氢转化成水，磷转化成五氧化二磷，硫转化成正六价氧化状态，卤素以卤化氢形式脱除。氮磷硫的氧化物必须经过分析确认，此计算还假设氮成为硝酸盐、亚硝酸盐。 　　2、计算单位实验材料的实际耗氧量          式中： 　　BODS表示单位实验材料的BOD值，以每克实验材料的毫克数表示，单位为毫克/克（mg/g） 　　BODt表示在时间t时包含实验材料的反应瓶的BOD值，单位为毫克/升（mg/L） 　　BODBt表示在时间t时空白反应瓶的BOD值，单位为毫克/升（mg/L） 　　PTC表示反应瓶中实验材料的浓度，单位为毫克/升（mg/L） 　　按照下式计算生物分解百分率（Dt）：          　　如果每个结果的相对偏差小于20%，则计算平均生物分解百分率，否则，单独使用每个反应瓶的数值。 　　以同样的方式计算参比材料的生物分解百分率。