Legalize
Legalize / Česká republika / Vyhláška

Vyhláška Ministerstva životního prostředí, kterou se stanoví metody pro zjišťování fyzikálně-chemických a chemických vlastností chemických látek a chemických přípravků a vlastností chemických látek a chemických přípravků nebezpečných pro životní prostředí

Typ Vyhláška
Publikace 1998-12-22
Naposledy aktualizováno 1999-01-01
Stav Platný
Zdroj e-Sbírka
článků 2
Historie novel JSON API

II. 3. 3 Protokol o zkoušce

Viz bod I. 8.

II. 4 PŘEHLED DAT

Příklad přehledu výsledků může být následující:

ZKOUŠKA ÚBYTKU DOC

Název:

Koncentrace zásobního roztoku: mg.l^-1 jako chemická látka

Počáteční koncentrace v médiu, to: mg.l^-1 jako chemická látka

Zdroj:

Provedená úprava:

Předběžná kondicionace, pokud byla provedena:

Koncentrace suspendovaných tuhých látek v reakční směsi: mg.l^-1

| | Baňka č. | | DOC po n dnech (mg.l-1) | | | | | | 0 | n1 | n2 | n3 | nx | | | | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | Zkoušená láka a inokulum | 1 | a1 | | | | | | | a2 | | | | | | | | | a, průměr Ca(t) | | | | | | | | | 2 | b1 | | | | | | | | b2 | | | | | | | | | b, průměr Cb(t) | | | | | | | | | Čisté inokulum bez zkoušené látky | 3 | c1 | | | | | | | c2 | | | | | | | | | c, průměr Cc(t) | | | | | | | | | 4 | d1 | | | | | | | | d2 | | | | | | | | | d, průměr Cd(t) | | | | | | | | | Cblt=Cct+Cdt2 | | | | | | | |

| Baňka č. | | % rozkladu po n dnech | | | | | | 0 | n1 | n2 | n3 | nx | | | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 1 | D1=1-Cat-CbltCa0-Cbl0.100 | 0 | | | | | | 2 | D2=1-Cbt-CbltCb0-Cbl0.100 | 0 | | | | | | Průměr* | D=D1-D22 | 0 | | | | |

| | Doba (dny) | | | 0 | t | | | --- | --- | --- | | DOC (mg/l) ve sterilní kontrole | CS(o) | CS(t) |

Zbývající množství zkoušené chemikálie na konci zkoušky(mg.l-1) % primárního rozkladu
Sterilní kontrola Sb
Neočkované zkušební médium Sa Sb-SaSb.100

IV. B MODIFIKOVANÁ VYHLEDÁVACÍ ZKOUŠKA OECD

III. 1 PRINCIP METODY

Změřený objem minerálního média, obsahujícího známou koncentraci zkoušené látky (10 - 40 mg DOC.l^-1) jako výhradně jediného zdroje organického uhlíku, se naočkuje 0,5 ml přečištěné odpadní vody na 1 litr média. Směs se provzdušňuje v temnu nebo v difůzním světle při 22 ± 2 °C.

Rozklad se sleduje analýzou DOC v častých intervalech během 28-denního období. Stupeň biologického rozkladu se vypočítá tak, že se koncentrace odstraněného DOC (korigovaná na koncentraci ve slepém pokusu s inokulem) vyjádří jako procento koncentrace přítomné na začátku. Stupeň primárního biologického rozkladu je rovněž možné vypočítat z doplňkové chemické analýzy, provedené na začátku a na konci inkubace.

III. 2 POPIS METODY

III. 2. 1 Aparatura

(a) Erlenmeyerovy baňky, např. od 250 ml do 2 l, podle objemu potřebného pro analýzu DOC;

(b) Třepačka - pro umístění Erlenmeyerových baněk, buď s automatickou regulací teploty nebo používaná v místnosti s konstantní teplotou, a s dostatečným výkonem pro udržení aerobních podmínek ve všech baňkách;

(c) Filtrační aparatura s vhodnými membránami;

(d) Analyzátor DOC;

(e) Přístroj pro stanovení rozpuštěného kyslíku;

(f) Odstředivka.

III. 2. 2 Příprava minerálního média

Příprava zásobních roztoků viz I. 6. 2.

Smísí se 10 ml roztoku (a) s 80 ml zřeďovací vody, přidá se 1 ml roztoků (b) až (d) a doplní na 1 l zřeďovací vodou.

Tato metoda používá jako inokulum pouze 0,5 ml přečištěné odpadní vody a proto je nutné médiu dodat stopové prvky a růstové faktory. Toho se dosáhne přidáním 1 ml každého z dále uvedených roztoků na 1 litr výsledného média:

Roztok stopových prvků:

Tetrahydrát síranu manganatého, MnSO4.4H2O 39,9 mg
Kyselina boritá, H3BO3 57,2 mg
Heptahydrát síranu zinečnatého, ZnSO4.7H2O 42,8 mg
Heptamolybdenan amonný, (NH4)6Mo7O24 34,7 mg
Chelát Fe (FeCl3 s ethylendiamintetraoctovou kyselinou) 100,0 mg

Rozpustí se ve zřeďovací vodě a doplní se na 1000 ml.

Vitaminový roztok:

Kvasničný extrakt 15,7 mg

Kvasničný extrakt se rozpustí ve 100 ml vody. Sterilizuje se průchodem membránou 0,2 µm, nebo se připraví čerstvě.

III. 2. 3 Příprava a předběžná kondicionace inokula Inokulum se získá z výstupu druhého stupně čistírny nebo laboratorní jednotky zpracovávající převážně domovní odpadní vody.

Viz I. 6. 4. 2 a I. 6. 5.

III. 2. 4 Příprava baněk

Je například možné naplnit podíly po 800 ml minerálního média do 2 l Erlenmeyerových baněk a do jednotlivých baněk přidat dostatečná množství zásobních roztoků zkoušené a referenční látky tak, aby se získaly koncentrace látky odpovídající 10 - 40 mg DOC.l^-1. Zkontrolují se hodnoty pH a případně se upraví na 7,4. Baňky se naočkují výtokem z druhého stupně čištění odpadních vod (viz I. 6. 4. 2). Připraví se rovněž kontrolní pokusy s inokulem v minerálním médiu, avšak bez zkoušené nebo referenční látky.

V případě potřeby se použije jedna baňka ke kontrole možného inhibičního efektu zkoušené látky naočkováním roztoku, který v minerálním médiu obsahuje srovnatelné koncentrace jak zkoušené, tak referenční látky.

Je-li třeba, použije se rovněž další, sterilní, baňka ke kontrole, zda je zkoušená chemická látka rozkládána abioticky, pomocí roztoku dané chemické látky bez inokula (viz I. 6. 6).

Existuje-li důvodné podezření, že se zkoušená látka významně adsorbuje na skle, kalu apod., provede se předběžný odhad pravděpodobného rozsahu adsorpce a tím vhodnosti zkoušky pro danou látku (viz tabulka 1). Použije se baňka obsahující zkoušenou látku, inokulum a sterilizační činidlo.

Obsah všech baněk se doplní minerálním médiem na 1 l a po promíchání se z každé baňky odebere vzorek pro stanovení počáteční koncentrace DOC (viz příloha 2.4). Ústí baněk se zakryjí např. hliníkovou fólií tak, aby byla možná volná výměna vzduchu mezi baňkami a okolní atmosférou. Pak se nádoby umístí do třepačky čímž se zahájí zkouška.

III. 2. 5 Počet baněk v typické zkoušce

Baňka 1 a 2: Zkoušená suspenze

Baňka 3 a 4: Slepý pokus s inokulem

Baňka 5: Kontrola postupu

Pokud možno a je-li třeba:

Baňka 6: Abiotická sterilní kontrola

Baňka 7: Kontrola adsorpce

Baňka 8: Kontrola toxicity

Viz také bod I. 6. 7.

III. 2. 6 Provedení zkoušky

Během zkoušky se ve známých časových intervalech stanoví dvojmo koncentrace DOC v každé baňce, a to dostatečně často, aby bylo možno určit začátek 10-denního okénka a procentní úbytek na konci 10-denního okénka. Pro každé stanovení je třeba odebírat pouze minimální nutné množství zkoušené suspenze.

Před odběrem vzorků se případně nahradí ztráty odpařováním z baněk přidáním potřebného množství zřeďovací vody (I. 6. 1). Před odběrem vzorků je třeba kultivační médium dobře promíchat a zajistit, aby látky ulpělé na stěnách nádob přešly do roztoku nebo suspenze. Ihned po odběru je třeba vzorky zfiltrovat přes membránu nebo zcentrifugovat (viz přílohu 2. 4). Zfiltrované resp. zcentrifugované vzorky je třeba analyzovat týž den, jinak je možné je přechovávat nejdéle 48 hodin při 2 - 4 °C nebo po delší dobu při teplotě nižší než - 18 °C.

III. 3 DATA A PROTOKOL

III. 3. 1 Zpracování výsledků

Procentní rozklad v čase t se vypočte, jak je uvedeno v bodě I. 7. 1. (stanovení DOC) nebo případně v bodě I. 7. 2. (specifická analýza).

Všechny výsledky se uvedou na přiložených přehledech dat.

III. 3. 2 Platnost výsledků

Viz bod I. 5. 2.

III. 3. 3 Protokol

Viz bod I. 8.

III. 4 PŘEHLED ZÍSKANÝCH VÝSLEDKŮ

Příklad přehledu výsledků:

MODIFIKOVANÁ VYHLEDÁVACÍ ZKOUŠKA OECD

Název:

Koncentrace zásobního roztoku: mg.l^-1 jako chemická látka

Počáteční koncentrace v médiu, to: mg.l^-1 jako chemická látka

Zdroj:

Provedená úprava:

Předběžná kondicionace, pokud byla provedena:

Koncentrace suspendovaných tuhých látek v reakční směsi: mg.l^-1

| | Baňka č. | | DOC po n dnech (mg.l-1) | | | | | | 0 | n1 | n2 | n3 | nx | | | | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | Zkoušená láka a inokulum | 1 | a1 | | | | | | | a2 | | | | | | | | | a, průměr Ca(t) | | | | | | | | | 2 | b1 | | | | | | | | b2 | | | | | | | | | b, průměr Cb(t) | | | | | | | | | Čisté inokulum bez zkoušené látky | 3 | c1 | | | | | | | c2 | | | | | | | | | c, průměr Cc(t) | | | | | | | | | 4 | d1 | | | | | | | | d2 | | | | | | | | | d, průměr Cd(t) | | | | | | | | | Cblt=Cct+Cdt2 | | | | | | | |

| Baňka č. | | % rozkladu po n dnech | | | | | | 0 | n1 | n2 | n3 | nx | | | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 1 | D1=1-Cat-CbltCa0-Cbl0.100 | 0 | | | | | | 2 | D2=1-Cbt-CbltCb0-Cbl0.100 | 0 | | | | | | Průměr* | D=D1-D22 | 0 | | | | |

Poznámka: obdobný vzor může být použit i pro referenční látku a pro kontrolu toxicity.

| | Doba (dny) | | | 0 | t | | | --- | --- | --- | | DOC (mg.l-1) ve sterilní kontrole | Cs(o) | Cs(t) |

Zbývající množství zkoušené chemikálie na konci zkoušky (mg.l-1) % primárního rozkladu
Sterilní kontrola Sb
Neočkované zkušební medium Sa Sb-SaSb.100

IV. C ZKOUŠKA UVOLŇOVÁNÍ OXIDU UHLIČITÉHO

IV. 1 PRINCIP METODY

Odměřený objem inokulovaného minerálního média se známou koncentrací zkoušené látky (10 - 20 mg.l^-1), která je jediným zdrojem uhlíku je provzdušňovan ve tmě nebo v difusním světle řízeným proudem vzduchu prostého CO2. Rozklad je sledován po dobu 28 dnů podle množství prokukovaného CO2 jímaného v roztoku hydroxidu sodného nebo barnatého, kde je titračně stanoven jako anorganický uhlík. Množství uvolněného CO2, po korekci na slepý pokus, je vyjadřováno jako % TCO2. Stupeň biologického rozkladu může být také stanoven podle DOC stanoveného na začátku a na konci pokusu.

IV. 2 POPIS METODY

IV. 2. 1 Aparatura

IV. 2. 2 Příprava minerálního média

Příprava zásobních roztoků je popsána v části I. 6. 2..

Roztok (a) v množství 10 ml se smíchá s 800 ml zřeďovací vody, přidá se 1 ml roztoků (b) až (d) a doplní do 1 l zřeďovací vodou.

IV. 2. 3 Příprava a předúprava inokula

Inokulum má pocházet z různých zdrojů: aktivovaný kal, odtok z městské čistírny, povrchová voda, půdy či směs z uvedených.

Viz. část I. 6. 4, I. 6. 4. 1, I. 6. 4. 2 a I. 6. 5.

IV. 2. 4 Příprava baněk

Jako příklad je uváděno uspořádání pro 5 l baňky s obsahem 3 l suspenze.

V případě použití jiných objemů se hodnoty úměrně upraví tak, aby se zajistilo přesné měření vytvořeného CO2.

Do každé 5 l baňky se vnese 2400 ml minerálního média. Přidá se vhodné množství připraveného inokula (viz I. 6. 4. 1 a I. 6. 5) tak, aby koncentrace aktivovaného kalu byla 30 mg.l^-1 v konečném objemu 3 l inokulované směsi. Alternativně lze zředit kal tak, aby se získala suspenze 500 - 1000 mg.l^-1 v minerálním médiu a to ještě před přídavkem alikvotní části do 5 l baňky k dosažení koncentrace 30 mg.l^-1. Tento postup zajišťuje větší přesnost. Mohou být použita i jiná inokula (viz I. 6. 4. 2).

Inokulovaná směs se přes noc probublává vzduchem prostým CO2 k odstranění absorbovaného CO2.

Přidá se známý objem zásobního roztoku zkoušené látky a referenční látky, čímž se vytvoří dvojice baněk se živnou koncentrací ze zkoušené a referenční látky v rozmezí 10 až 20 mg.^l-1 DOC nebo TOC. Některé lahve se nasazují jako kontrola a to bez chemikálií. Špatně rozpustné látky se přidávají přímo do baněk na hmotnostní nebo objemové bázi nebo se postupuje podle přílohy 3.

Jestliže je to požadováno, použije se 1 sterilní baňka bez inokula ke zjištění abiotického rozkladu (viz I. 6. 6). Sterilizace se provádí pomocí vhodné koncentrace toxické látky.

Ve všech baňkách se upraví objem na 3 l přídavkem minerálního média prostého CO2. Mohou se odebrat vzorky pro stanovení DOC (viz příloha 2) a/nebo specifickou analýzu. Pak se připojí absorpční nádobky.

V případě použití hydroxidu barnatého se spojují 3 nádobky, každá s obsahem 100 ml 0,0125 mol.l^-1 Ba(OH)2 v sérii pro každou 5 l baňku. Roztok musí být prostý sraženiny síranu a uhličitanu barnatého a bezprostředně před použitím musí být stanovena jeho koncentrace. V případě použití hydroxidu sodného spojují se 2 jednotky, z nichž druhá slouží jako kontrola, že všechen CO2 byl absorbován v první nádobce. Jako uzávěry absorpčních nádobek jsou vhodné sérové uzávěry. Do každé nádobky se přidá po 200 ml 0,05 mol NaOH, což je dostatečné k absorpci veškerého CO2, který se uvolní při úplném rozkladu látky. Roztok hydroxidu sodného i když je čerstvě připraven, obsahuje stopy uhličitanů, což se koriguje odečtením slepého pokusu.

IV. 2. 5 Počet baněk v typickém pokusu

Baňka č. 1 a 2: Zkoušená suspenze

Baňka č. 3 a 4: Slepý pokus inokula

Baňka č. 5: Kontrola postupu

a dále s výhodou a když je to potřebné:

Baňka č. 6: Abiotická sterilní kontrola

Baňka č. 7: Kontrola toxicity

Viz. také část I. 6. 7.

IV. 2. 6 Provedení zkoušky

Zkouška se zahajuje probubláváním suspenze vzduchem prostým CO2 rychlostí 30 - 100 ml.min^-1. Pravidelně se odebírají a analyzují vzorky absorbátu CO2. Doporučuje se, aby v průběhu prvních 10 dnů byly analýzy prováděny každý druhý až třetí den a dále každý pátý den až do 28. dne, což umožňuje určení periody.10 denního okna.

Na konci pokusu, 28. den, může být odebrán vzorek na stanovení DOC a/nebo na specifickou analýzu, změří se pH suspenze a pak se do každé baňky přidá 1 ml koncentrované HCl. Provzdušňuje se přes noc k odstranění v suspenzi přítomného CO2. Poslední analýza CO2 se provede 29. den.

Ve dnech, kdy se měří CO2 se odpojuje ten absorbér, který je nejblíže baňce a roztok hydroxidu se titruje 0,05 mol HCl na fenolftalein. Zbývající absorbér se posune o jedno místo blíže k lahvi a nový absorbér se 100 ml čerstvě připraveného 0,0125 mol.l^-1 hydroxidu barnatého se zapojí na místě posunutého, na konec série. Potřebné titrace se provádí tehdy, je-li pozorována sraženina v prvním absorbéru a před tím než je pozorovatelná ve druhém, nebo nejméně jednou týdně. Alternativně, v případě použití NaOH jako absorbentu, se pomocí injekční stříkačky odebere z absorbéru, který je nejblíže baňce malý vzorek, který se nastříkne přímo do analyzátoru uhlíku.

Druhý absorbér se analyzuje pouze na konci zkoušky, aby se tak mohl korigovat únik CO2.

IV. 3 VÝSLEDKY A ZPRÁVA

IV. 3. 1 Zpracování výsledků

Množství CO2 zachyceného v absorbéru je při titraci dáno:

mg CO2 = (100.CB - 0,5.V.CA).44

kde

V = spotřeba HCl pro titraci 100 ml v absorbéru

CB = koncentrace roztoku Ba(OH)2 v mol.l^-1

CA = koncentrace HCl v mol.l^-1

V případě, že CB je 0,0125 mol a CA 0,05 mol je spotřeba pro titraci 100 ml roztoku Ba(OH)2 50 ml a hmotnost CO2 je dána:

0,052 . 44 . mlHCl=1,1 . mlHCl

Tedy, v tomto případě se hmotnost produkovaného CO2 získá násobením spotřeby HCl faktorem 1,1.

Vypočítá se hmotnost CO2 vyprodukovaného samotným inokulem, inokulem se zkoušenou látkou s použitím příslušných výsledků titrace. Jejich rozdíl je hmotnost CO2, který byl vyprodukován samotnou zkoušenou látkou.

Např. když samotné inokulum poskytuje titrací 48 ml a inokulum se zkoušenou látkou 45 ml,

CO2 z inokula = 1,1. (50 - 48) = 2,2 mg

CO2 z inokula a zkoušené látky = 1,1.(50 - 45) = 5,5 mg

a z toho hmotnost CO2 vyprodukovaná zkoušenou látkou je 3,3 mg.

Procentní biologická rozložitelnost se vypočítá z:

% rozkladu = (mg CO2. 100)/(TCO2. mg zkoušené látky)

nebo

% rozkladu = (mg CO2. 100)/(mg TOC.3,67)

kde 3,67 je přepočítací koeficient 44/12 pro uhlík na CO2.

Takto se postupuje pro každé měření jež se provádělo po celou dobu zkoušky vždy s dosazením TCO2 spočítané pro každý den..

Při absorpci do NaOH se vypočítá hmotnost produkovaného CO2, vyjádřeného jako anorganický uhlík, vynásobením této koncentrace objemem absorpčního roztoku.

Procento rozkladu se vypočítá ze vztahu:

% TCO2 = [( mg IC ze zk. b. - mg IC ze sl. p.) / mg TOC ve zk. 1]. 100

kde

IC = anorganický uhlík,

sl.p. = slepý pokus,

zk. b. = zkušební baňka

zk. l. = zkoušená látka.

Úbytek DOC se může spočítat podle části I. Všechny výsledky se zapisují do sestavy dat.

IV. 3. 2 Platnost výsledků

Počáteční hmotnost anorganického uhlíku ve zkušební suspenzi v minerálním médiu nesmí být na počátku pokusu větší než 5 % celkového uhlíku. Celkové množství CO2 vyvinutého v inokulovaném slepém pokusu nesmí překročit na konci pokusu 40 mg na litr média. V případě, že se získají hodnoty větší než 70 mg CO2. l^-1, měly by se experimentální postup i výsledky kriticky posoudit.

Viz také I. 5. 2.

IV. 3. 3 Zpráva o výsledcích

Viz část I. 8.

IV. 4 Přehled získaných výsledků

Příklad přehledu výsledků:.

ZKOUŠKA VÝVINU OXIDU UHLIČITÉHO

Název:

Koncentrace zásobního roztoku: mg látky na litr

Počáteční koncentrace v médiu: mg látky v mediu

Množství celkového uhlíku nasazeného do baňky: mg C

TCO2: mg CO2

Zdroj:

Způsob úpravy:

Předúprava: pokud byla

Koncentrace suspendovaných látek v reakční směsi: mg CO2

Metoda: Ba(OH)2 / NaOH/ jiná

Čas (dny) mg CO2 vyvinutého ve zkoušce mg CO2 vyvinutého ve slepém pokuse kumulatívní množství vyvinutého CO2 (průměr ve zkoušce mínus průměr TCO2 kumulatívní CO2.100 TCO2
1 2 průměr 3 4 průměr 1 2 1 2 průměr
()
n1
n2
n3
28

Poznámka: podobné uspořádání lze použít i pro referenční látku a pro kontrolu toxicity.

Analyzátor uhlíku

Čas (den) Slepý pokus. mg.l-1 Zkoušená látka, mg.l-1
0 Cb(o) Co
20 (*) Cb(t) C(t)
(*) nebo na konci inkubace

% odstr. DOC= 1- Ct- Cb(t)Co- Cb(o) . 100

% abiot. rozkladu = (produkce mg CO2 ve steril. podm. po 28 dnech / TCO2).100

IV. D MANOMETRICKÁ RESPIROMETRICKÁ ZKOUŠKA

V. 1 PRINCIP METODY

Změřený objem inokulovaného minerálního média, jež obsahuje známou koncentraci zkoušené látky (100 mg.l^-1 látky, jež poskytují nejméně 50-100 mg.l^-1 TSK) jako jediný zdroj uhlíku je míchán v uzavřené nádobě při konstantní teplotě (± 1 °C nebo lepší) po dobu 28 dnů. Spotřeba kyslíku se stanovuje jednak měřením množství elektrolyticky produkovaného kyslíku, který je potřebný k udržení konstantního objemu plynu v respirační nádobce nebo ze změn objemu nebo tlaku nebo obou v aparatuře. Vyvinutý CO2 je absorbován v roztoku KOH nebo v jiném vhodném absorbentu. Množství kyslíku, jenž je zkoušenou látkou spotřebován, korigované o spotřebu slepého pokusu jenž běží paralelně se vyjadřuje jako procento TSK nebo CHSK. Případně může být z doprovodné specifické chemické analýzy provedené na začátku a na konci inkubace počítána primární biologická rozložitelnost a z analýzy DOC úplný rozklad.

V. 2 POPIS METODY

V. 2. 1 Zařízení

V. 2. 2 Příprava minerálního média

Příprava zásobních roztoků je popsána v části I. 6. 2

Smíchá se 10 ml roztoku (a) s 800 ml zřeďovací vody a přidá se po 1 ml roztoků (b) až (d) a doplní se do 1 l zřeďovací vodou.

V. 2. 3 Příprava a předúprava inokula

Inokulum má být získáno z různých zdrojů: aktivovaný kal, vyčištěná městská odpadní voda, povrchová voda a půda nebo jejich směs.

Viz část I. 6. 4, I. 6. 4. 2 a I. 6. 5.

V. 2. 4 Příprava nádobek

S použitím zásobních roztoků se připraví roztoky zkoušené a referenční látky v minerálním médiu, koncentračně ekvivalentní 50 - 100 mg.l^-1 TSK.

V případech, kdy lze vyloučit nitrifikaci vypočítá se TSK za předpokladu tvorby amoniových solí, v opačném případě na bázi tvorby dusičnanů (viz příloha 2.2)

Změří se pH a v případě potřeby se upraví na 7,4 ± 0,2.

Špatně rozpustné látky se přidávají v pozdějším stádiu (viz dále).

Má-li se stanovit toxicita zkoušené látky připraví se další roztok v minerálním médiu, jenž obsahuje referenční a zkoušenou látku dohromady a to ve stejných koncentracích jako v individuálních roztocích.

Je-li požadováno stanovení fyzikálně-chemické spotřeby kyslíku, připraví se roztok zkoušené látky při obvyklé koncentraci 100 mg TSK.l^-1 sterilizovaný přídavkem vhodné toxické látky (viz I. 6. 6)

Připravené roztoky zkoušené a referenční látky se vnesou, nejméně v duplikátech, do nádobek. Do dalších nádobek se vnese pro kontrolu inokula pouze minerální médium a v případě, že je to požadováno, směs zkoušené látky a referenční látky a sterilní roztok.

V případě, že je zkoušená látka špatně rozpustná, přidává se v této fázi přímo navážením nebo odměřením objemu nebo se postupuje podle přílohy 3. Do absorbéru CO2 se přidá KOH, pelety NaOH nebo jiný absorbent.

V. 2. 5 Počet nádobek v typické zkoušce

Nádobka č. 1 a 2: zkoušená suspenze

Nádobka č. 3 a 4: slepý pokus

Nádobka č. 5: kontrola postupu

když je to potřebné:

Nádobka č. 6: sterilní kontrola

Nádobka č. 7: kontrola toxicity

Viz část I. 6. 7.

V. 2. 6 Provedení zkoušky

Po vytemperování nádobek na zvolenou teplotu se do vybraných nádobek přidá inokulum tak, aby se ustavila koncentrace suspendovaných látek ne větší než 30 mg.l^-1. Nádobka se zkompletuje, přezkouší na těsnost, pustí se míchání a zahájí se měření spotřeby kyslíku. Obvykle není potřebné věnovat pokusu žádnou jinou pozornost vyjma denních odečtů a kontroly teploty a míchání.

Vypočítá se spotřeba kyslíku z pravidelných a občasných odečtů postupem, jenž doporučuje výrobce přístroje. Na konci inkubace, obvykle po 28 dnech, se změří pH v nádobkách a to zvláště tehdy, je-li spotřeba kyslíku malá nebo větší než TSK počítaná na vznik amoniaku (platí pro látky s obsahem dusíku).

Je-li to požadováno, odebírá se vzorek z nádobek ke stanovení DOC nebo specifickou analýzu - viz příloha 2. Při prvním odběru z nádobky je nutné znát zbývající objem v nádobce. V případě zkoušky s dusíkatými látkami stanovuje se přírůstek koncentrací dusičnanů a dusitanů v průběhu 28 dnů a z nich se počítá korekce spotřeby kyslíku podle příohy 5.

V. 3. VÝSLEDKY A ZPRÁVA

V. 3. 1. Zpracování výsledků

Spotřeba kyslíku zkoušenou látkou po zvoleném času a po korekci na slepý pokus se dělí hmotností zkoušené látky v nádobce. To poskytuje BSK vyjádřenou jako mg.mg^-1:

BSK= SKZL- SK0m (mg.mg-1)

kde

SKZL = spotřeba kyslíku zkoušenou látkou (mg),

SK0 = spotřeba kyslíku ve slepém pokusu (mg),

m = hmotnost zkoušené látky v nádobce.

Procentní biologický rozklad se vypočte z rovnice

% biologického rozkladu=% TSK= BSKTSK . 100

nebo ze vztahu

% CHSK= BSKCHSK . 100

Je nutné poznamenat, že obě metody nemusí poskytovat stejné hodnoty; upřednostňuje se použití první metody.

Pro látky, jež obsahují dusík se používá vhodné TSK (pro NH4 nebo NO3) podle toho co je známo nebo odhadováno o výskytu nitrifikace (příloha 2). Jestliže se nitrifikace vyskytuje, ale není úplná, koriguje se spotřeba kyslíku podle změn koncentrace dusitanů a dusičnanů (příloha 5).

V případě, že se stanovuje organický uhlík a /nebo se provedla specifická analýza, počítá se stupeň rozkladu podle odstavce I. 7.

Všechny výsledky se zapisují do tabulkových sestav.

V. 3. 2 Platnost zkoušky

Normální spotřeba kyslíku inokulem je 20 - 30 mg.l^-1 a nemá být větší než 60 mg.l^-1 v průběhu 28 dnů. Hodnoty větší než 60 mg.l^-1 vyžadují kritické hodnocení výsledků a experimentální techniky.

V případě, že pH je mimo rozsah 6 - 8,5 a spotřeba kyslíku zkoušenou látkou je menší než 60 % je nutno zkoušku opakovat s nižší koncentrací zkoušené látky.

Viz odst. I.

V. 3. 3 Protokol o zkoušce

Dále je uveden příklad protokolu.

MANOMETRICKÁ RESPIROMETRICKÁ ZKOUŠKA

Název:

Koncentrace zásobního roztoku:

Počáteční koncentrace v médiu:

Objem v nádobce:

TSK nebo CHSK v mg.mg^-1 zkoušené látky (NH4, NO3):

Zdroj:

Provedená úprava:

Předúprava, pokud byla provedena:

Koncentrace suspendovaných látek v reakční směsi:

| | | Čas (dny) | | | | | | | | | | | | | 0 | | 7 | | 14 | | | 21 | | | 28 | | | | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | spotřeba kyslíku (mg) zkoušenou látkou | 1 | | | | | | | | | | | | | | 2 | | | | | | | | | | | | | | | a, průměr | | | | | | | | | | | | | | | spotřeba kyslíku (mg) ve slepém pokuse | 3 | | | | | | | | | | | | | | 4 | | | | | | | | | | | | | | | b, průměr | | | | | | | | | | | | | | | opravená BSK (mg) | (a1 - bm) | | | | | | | | | | | | | | BSK na zkoušené látky | (a2 - bm) | | | | | | | | | | | | | | (a1-bm)C0V | | | | | | | | | | | | | | | (a2-bm)C0V | | | | | | | | | | | | | | | % rozkladu (BSK/TKS).100 | D1 (a1) | | | | | | | | | | | | | | D2 (a2) | | | | | | | | | | | | | | | průměr* | | | | | | | | | | | | | |

Poznámka: Obdobný formulář může být použit pro referenční látku a pro kontrolu toxicity.

Den 0 28 Rozdíl
(i) Koncentrace dusičnanů (mg N.l-1) (N)
(ii) Kyslíkový ekvivalent (4,57.N.V) (mg) - -
(iii) Koncentrace dusitanů (mg N.l-1) (N)
(iv) Kyslíkový ekvivalent (3,43.N.V) (mg) - -
(ii + iv) Celkový kyslíkový ekvivalent - -

Analyzátor uhlíku:

Čas (dny) Slepý pokus (mg.l-1) Zkoušená látka (mg.l-1)
0 (CSPO) (C0)
28* (CSPt) (Ct)
* nebo na konci inkubace

%odstr. DOC= 1- Ct- CSPtC0- CSP0 . 100

Sb = koncentrace ve fyzikálně - chemické kontrole (sterilní) po 28 dnech

Sa = koncentrace v inokulované nádobě po 28 dnech

% BR= Sb- SaSb . 100

kde

% BR = biologický rozklad výchozí látky vyjádřený v %.

a = spotřeba kyslíku ve sterilní kontrole po 28 dnech, (mg)

spotřeba kyslíku na mg chemické látky= aCcV

(viz část 1 a 3)

% abiotického rozkladu= a . 100C0V . TSK

IV. E ZKOUŠKA V UZAVŘENÝCH LAHVIČKÁCH

VI. 1. PRINCIP ZKUŠEBNÍ METODY

Roztok zkoušené látky, obvykle 2 - 5 mg.l^-1 v minerálním médiu, se inokuluje malým množstvím směsné kultury a udržuje se ve zcela naplněných uzavřených lahvích, bez přístupu světla, při konstantní teplotě.

Rozklad se sleduje analýzou rozpuštěného kyslíku v průběhu 28 dnů. Množství spotřebovaného kyslíku po korekci na slepý pokus, který se provádí paralelně, se vyjadřuje jako procento TSK nebo CHSK.

VI. 2 POPIS METODY

VI. 2. 1 Přístroje

VI. 2. 2 Příprava minerálního média

Zásobní roztoky se připravují podle I. 6. 2.

Smíchá se 1 ml roztoků (a) až (d) a doplní se do 1 l zřeďovací vodou.

VI. 2. 3 Příprava inokula

Inokulum se běžně získává z odtoku z biologické čistírny nebo z laboratorní jednotky, které čistí převážně komunální odpadní vody. Alternativním zdrojem inokula může být povrchová voda. Běžně se užívá jedna kapka až 5 ml filtrátu na 1 l média. Vhodné množství inokula se musí vyzkoušet (viz. I. 6. 4. 2 a I. 6. 5)

VI. 2. 4 Příprava lahví

Minerální médium se silně provzdušňuje po dobu 20 minut. V jedné zkoušce je nutné použít jedno minerální médium. Obecně je médium připraveno pro práci po 20 h stání při pracovní teplotě. Pro kontrolu se stanoví obsah kyslíku v médiu. Jeho obsah by měl být okolo 9 mg.l^-1 při 20 °C. Všechny operace s médiem nasyceným vzduchem se provádí tak, aby nevznikly bublinky, např. se použije sifon.

Připravují se paralelní skupiny BSK lahviček pro simultánní měření zkoušené látky a referenční látky. Připraví se dostatečný počet lahviček, včetně slepých pokusů tak, aby v každém zvoleném časovém intervalu např. 0, 7, 14, 21 a 28 dnů byly k dispozici vždy alespoň 2 lahvičky. K tomu, aby bylo možné určit 10 denní okno je potřeba více lahviček.

Do velkých lahví se do 1/3 naplní provzdušněné médium, pak se přidá zásobní roztok zkoušené látky a referenční látky do zvláštní lahve tak, aby konečná koncentrace látek byla max. 10 mg.l^-1. Slepý pokus se nasazuje bez zkoušené a referenční látky.

Ke zjištění, zda aktivita inokula není limitující, nesmí koncentrace kyslíku v lahvičkách klesnout pod 0,5 mg.l^-1. Toto omezuje koncentraci zkoušené látky na 2 mg.l^-1. Ovšem pro látky těžce rozpustné ve vodě a s nízkou TSK lze použít koncentraci 5 - 10 mg.l^-1. V některých případech lze doporučit provádět paralelně měření při 2 koncentracích studované látky např 2 a 5 mg.l^-1. Běžně se TSK počítá pro tvorbu amonných solí, ale v případech, kdy se předpokládá nitrifikace, počítá se TSK pro tvorbu dusičnanů (viz příloha 2). V případech, kdy nitrifikace není úplná, počítá se korekce z analytických koncentrací dusičnanů.

V případě, že zkoušená látka je toxická (např. v případě dříve zjištěné nízké biologické rozložitelnosti), musí se nasadit nové série lahviček.

Nasazuje se za stejných podmínek jako v předchozím případě.

Roztok ve velkých lahvích se inokuluje odtokem z biologické čistírny (1 kapka až 5 ml) nebo jiným inokulem jako např. říční vodou (viz I. 6. 4. 2). Nakonec se lahve doplní na objem provzdušněným médiem a s pomocí hadičky, která sahá na dno, se připraví homogenní roztok.

VI. 2. 5 Počet lahviček běžného pokusu

V běžném pokusu se používají následující lahvičky:

nejméně 10 se zkoušenou látkou a inokulem,

nejméně 10 jen s inokulem,

nejméně 10 s obsahem referenční látky a inokulem

a dále, je-li to zapotřebí 6 lahviček obsahujících zkoušenou látku, referenční látku a inokulum (kontrola toxicity). Pro zjištění 10 denního okna je zapotřebí dvojnásobný počet lahviček.

VI. 2. 6 Provedení zkoušky

Připravený roztok se ihned po přípravě plní do příslušné skupiny lahviček a to ze spodní čtvrtiny lahve (nikoliv ze dna), tak, aby se všechny lahvičky úplně naplnily. Jemně se poklepe, aby se odstranily bublinky. Lahvičky určené pro počátek pokusu se ihned analyzují na obsah kyslíku Winklerovou metodou nebo pomocí oximetru. Obsah lahviček lze konzervovat pro pozdější analýzu přídavkem síranu manganatého a hydroxidu sodného. Takto fixované lahvičky, které obsahují hnědě zbarvené hydratované oxidy Mn^3+ se skladují na temném místě při teplotě 10 - 20 °C nejdéle po dobu 24 h. Zbývající lahvičky se uzavřou (bez bublinek) a inkubují se při 20 °C ve tmě. Každá série musí být doprovázena slepým pokusem, který kontroluje inokulum.

V duplicitních lahvičkách se nejméně 1x týdně stanovuje kyslík a to po celou dobu 28 dnů.

Týdenní vzorky umožňují stanovení 14 denního okna, kdežto vzorky každé 3 - 4 dny dovolují stanovit 10 denní okno, což vyžaduje dvojnásobný počet lahviček.

Pro látky, které obsahují dusík se musí provést korekce na nitrifikaci. To se provádí tak, že se změří kyslík pomocí oximetru a pak se stanoví dusičnany a dusitany. Spotřeba kyslíku na tuto oxidaci se počítá podle přílohy 5.

VI. 3 VÝSLEDKY A ZPRÁVA

VI. 3. 1 Zpracování výsledků

Nejprve se vypočte BSK po každé časové periodě tak, že se odečte spotřeba kyslíku v mg.l^-1 slepého pokusu od spotřeby se zkoušenou látkou. Takto získaný výsledek se dělí koncentrací zkoušené látky a tím se získá specifická BSK v mg kyslíku na mg látky. Pak se vypočítá procentní biologická rozložitelnost jako podíl specifické BSK a specifické TSK (počítané podle přílohy 2. 2) nebo CHSK (stanovené analyticky podle přílohy 2. 3).

BSK= mg O2 zk.l.-mg O2 sl. p.=mg kyslíku na mg latky mg zk.l. v lahvi

% rozkladu= BSK mg kyslíku na mgzk.l. TSK mg kyslíku na mg zk.l. . 100

nebo

% rozkladu= BSK (mg kyslíku na mg zk.l.)CHSK (mg kyslíku na mg zk.l.) . 100

kde

zk. l. = zkoušená látka,

sl. p. = slepý pokus.

Je potřeba podotknout, že tyto dvě metody neposkytují nezbytně stejné výsledky. Upřednostnit by se měla metoda s použitím TSK.

Pro zkoušenou látku obsahující dusík se používá vhodná TSK (NH4 nebo NO3) podle toho, co se ví nebo očekává o výskytu nitrifikace (viz příloha 5). V případě, že se nitrifikace vyskytuje, ale není úplná, koriguje se spotřeba kyslíku podle analytických koncentrací dusitanů a dusičnanů.

VI. 3. 2 Platnost výsledků

Spotřeba kyslíku ve slepých pokusech nesmí být vyšší než 1,5 mg.l^-1 po 28 dnech. Vyšší hodnoty vyžadují prozkoumání použité experimentální techniky. Zbytková koncentrace kyslíku v lahvičkách nesmí být nižší než 0,5 mg.l^-1 v jakémkoliv časovém úseku zkoušky. Tyto kyslíkové hladiny jsou platné jen v případě, že metoda, jíž se stanovuje kyslík, je schopná tyto koncentrace přesně měřit.

Viz také část I.5.2.

VI. 3. 3 Závěrečná zpráva

Viz I.8.

VI. 4 PŘEHLED VÝSLEDKŮ

Příklad uspořádání výsledků může být následující:

ZKOUŠKA V UZAVŘENÝCH LAHVIČKÁCH

Název:

Koncentrace zásobního roztoku: mg.l^-1

Počáteční koncentrace v lahvičce: mg.l^-1

TSK nebo CHSK: mg O2.mg zkoušené látky^-1

Zdroj:

Úprava:

Předúprava v případě, že byla použita:

Koncentrace v reakční směsi: mg/l

Metoda: Winkler / oximetr

| | | | Stanoveno (mg.l-1) | | | | | 0 | n1 | n2 | | | | | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | Slepý pokus | 1 | C1 | | | | | | 2 | C2 | | | | | | | Průměr | mb=C1+C22 | | | | | | | Zkoušená látka | 1 | a1 | | | | | | | 2 | a2 | | | | | | Průměr | mt=a1+a22 | | | | | |

Poznámka: Podobný vzor může být použit i pro referenční látku a pro kontrolu toxicity.

Doba inkubace 0 n1 n2 n3
(i) Koncentrace dusičňanů (mg N.l-1)
(ii) Změna koncentrace dusičňanů (mg N.l-1)
(iii) Kyslíkový ekvivalent (mg N.l-1)
(iv) Koncentrace dusitanů (mg N.l-1)
(v) Změna v koncentraci dusitanů (mg N.l-1)
(vi) Kyslíkový ekvivalent (mg N.l-1)
(iii + vi) Celkový kyslíkový ekvivalent (mg N.l-1)

| | Odstranění po n dnech (mg.l-1) | | | | | n1 | n2 | n3 | | | | --- | --- | --- | --- | --- | | Lahev 1: (mto - mtx) - (mbo - mbx) | | | | | | Lahev 2: (mto - mtx) - (mbo - mbx) | | | | | | Lahev 1: %D1=mto-mtx-mbo-mbx . 100konc. ve zk ·TSK | | | | | | Lahev 2: %D2=mto-mtx-mbo-mbx.100konc ve zk. ·TSK | | | | | | %D prùm.=D1+D22 | | | | |

Průměr nelze počítat v případě velkých diferencí replikátů.

mto = hodnota ve zkušební lahvičce v čase 0

mx = hodnota ve zkušební lahvičce v čase x

mbo = hodnota slepého pokusu v čase 0

mbx = hodnota slepého pokusu v čase x

Uplatní se všechny korekce na nitrifikaci iii + vi z části 6.

Spotřeba kyslíku ve slepém pokusu je (mbo - mb28) v mg.l^-1. Tato spotřeba je důležitá pro platnost zkoušky. Měla by být menší než 1,5 mg.l^-1.

IV. F ZKOUŠKA MITI

VII. 1 PRINCIP METODY

Měření spotřeby kyslíku míchaného roztoku nebo suspenze zkoušené látky v minerálním médiu, které je inokulováno speciální kulturou neadaptovaných mikroorganismů je prováděno automaticky po dobu 28 dnů ve stíněném uzavřeném respirometru při 25 ± 1 °C. Uvolněný CO2 je absorbován v hydroxidu sodném. Biologická rozložitelnost je vyjádřena jako procentický úbytek kyslíku (korigovaný slepým pokusem) teoretické spotřeby kyslíku (TSK). Procento primární biologické rozložitelnosti lze také počítat z doprovodné chemické analýzy provedené na začátku a na konci inkubace, případně podle analýzy DOC.

VII. 2. POPIS METODY

VII. 2. 1 Přístroje

VII. 2. 2 Příprava minerálního média

Vždy 3 ml dále uvedených roztoků a, b, c, a d se doplní deionizovanou vodou na objem 1000 ml.

a) Hydrogenfosforečnan draselný K2HPO4 21,75 g,
dihydrogenfosforečnan draselný KH2PO4 8,50 g,
dodekahydrát hydrogenfosforečnanu sodného Na2HPO4. 12 H2O 44,60 g,
chlorid amonný NH4Cl se rozpustí v 1000 ml vody. Hodnota pH by měla být 7,2. 1,70 g
b) Heptahydrát síranu hořečnatého MgSO4. 7 H2O se rozpustí v 1000 ml vody. 22,50 g
c) Chlorid vápenatý CaCl2 se rozpustí v 1000 ml vody. 27,50 g
d) hexahydrát chloridu železitého FeCl3 . 6H2O se rozpustí v 1000 ml vody. 0,25 g

VII. 2. 3 Příprava inokula

Odeberou se vzorky z nejméně deseti lokalit, kde se používají a vypouštějí různé chemikálie. Z míst jako jsou čistírny městských a průmyslových odpadních vod, řek, jezer a moří se odebírá l litr kalu, povrchových půd, vody a j., které se pečlivě smíchají. Po odstranění vyflotovaných látek a odstátí se pH supernatantu upraví na 7 ± 1 hydroxidem sodným nebo kyselinou fosforečnou. Do práce se bere vhodný objem tohoto filtrovaného supernatantu a naplní se jím nádoba, která se 23,5 h provzdušňuje. Třicet minut po ukončení provzdušňování se odlije 1/3 objemu a doplní stejným objemem rozoku, který obsahuje vždy po 0,1 % glukosy, peptonu a hydrogenfosforečnanu draselného a obnoví se provzdušňování. Tento postup se opakuje jednou denně. Kalová jednotka musí být provozovaná podle zásad dobré laboratorní praxe: odtok musí být čirý, teplota musí být udržovaná při 25 ± 2 °C, pH má být 7 ± 1, kal má dobře sedimentovat, provzdušňování musí být dostatečné za všech okolností, mají být přítomni provoci a aktivita kalu se má kontrolovat pomocí referenční látky nejméně každé 3 měsíce. Takto získané inokulum se nepoužívá dříve než po 1 měsíci kultivace a déle než po čtyřech měsících. Proto je nutné odebírat vzorky ze zvolených 10 míst každé 3 měsíce.

K udržení stejné aktivity čerstvého a starého kalu se filtrovaný supernatant starého kalu smíchává se stejným objemem nového kalu a směs se kultivuje podle popsaného postupu. Do práce se kal bere 18 - 24 h po přídavku živin.

VII. 2. 4 Příprava baněk

Připravuje se 6 baněk podle schematu:

č. 1 zkoušená látka ve zřeďovací vodě 100 mg.l^-1

č. 2, 3, 4 zkoušená látka v minerálním médiu 100 mg.l^-1

č. 5 referenční látka (např. anilin) v minerálním médiu 100 mg.l^-1

č. 6 minerální médium

Málo rozpustné látky se přidávají přímo odvážením nebo odměřením objemu nebo se zpracují jak je uvedeno v příloze č. 3, s výjimkou těch, u kterých nemohou být použita rozpouštědla nebo emulgátory. Do speciálních uzávěrů lahví se přidá absorbent oxidu uhličitého. pH v baňkách č. 2, 3 a 4 se upraví na 7,0.

VII. 2. 5 Provedení zkoušky

Baňky č. 2, 3, 4 (zkušební suspenze), č. 5 (kontrola aktivity), č. 6 (slepý pokus) se inokulují malým množstvím inokula tak, aby výsledná koncentrace kalu byla 30 mg.l^-1. Láhev č. 1 je bez inokula, čímž se získává abiotická kontrola.Nasadí se zátka, zkontroluje se těsnost, zapnou se míchadla a započne se s měřením úbytku kyslíku za stíněných podmínek. Denně se kontroluje teplota, míchání, zapisovač spotřeby kyslíku a zaznamenávají se všechny změny barvy obsahu láhve. Při využití 6 křivkového zapisovače se získává přímo křivka BSK. Na konci inkubace, která je obvykle 28 dní, měří se pH v láhvi a stanovuje zbytková koncentrace zkoušené látky a jejich metabolitů a v případě zkoušení látek rozpustných ve vodě také DOC (postup podle přílohy 2). V případě těkavých látek se používá speciální postup. V případě výskytu nitrifikace se stanovují, jestliže je to možné, dusičnany a dusitany.

VII. 3. DATA A ZPRÁVA

VII. 3. 1 Zpracování výsledků

Spotřeba kyslíku zkoušenou látkou za daný čas v mg, korigovaná slepým pokusem za stejnou dobu, se dělí hmotností zkoušené látky v pokusu. Tento postup poskytuje výsledek vyjádřený jako spotřeba kyslíku v mg.mg^-1 zkoušené látky, což je:

BSK= mg02zk.l.-mgO2(sl. p.)mg zk. l.=mgO2/mg zk. l.

kde

zk. l. = zkoušená látka,

sl. p. = slepý pokus,

m = hmotnost zkoušené látky.

Procentický biologický rozklad se získá ze vztahu:

% biol. rozkladu=% TSK= BSKTSK . 100

Pro směsi se TSK vypočítává z elementární analýzy, tak jako pro jednoduché látky. Dosazuje se odpovídající TSK pro NH4 a NO3 podle toho, zda se úplná nitrifikace vyskytuje či ne. V případě neúplné nitrifikace se vychází ze změn koncentrace NO3 a NO2 podle přílohy 5.

Spočítá se procento primárního biologického rozkladu z úbytku původní chemické látky (viz I.7.2)

Dt= Sb- SaSb . 100 %

V případě, že se v lahvi č. 1 zjistí fyzikálně-chemický úbytek původní látky zaznamená se tento jev a za koncentraci zkoušené látky (Sb) po 28 dnech se dosadí tato koncentrace.

V případě stanovení DOC (nepovinné) se úplná procentická biologická rozložitelnost počítá ze vztahu:

Dt= 1- Ct- Cbt C0- Cbo . 100

Jestliže byl zjištěn úbytek DOC v láhvi č. 1, která měří abiotický rozklad, pak se do výpočtu dosazuje koncentrace DOC zjištěná v této láhvi.

Všechny výsledky se zaznamenají do souhrnu, jehož vzor je přiložen.

VII. 3. 2 Platnost výsledků

Slepý pokus mívá spotřebu kyslíku inokulem 20 - 30 mg.l^-1 a neměl by být větší než 60 mg.l^-1 v průběhu 28 dnů. Hodnoty větší než 60 mg.l^-1 vyžadují kritické vyhodnocení získaných dat a experimentální techniky. V případě, že pH je mimo rozsah 6 - 8,5 a spotřeba kyslíku zkoušenou látkou je menší než 60 %, zkouška by měla být opakována s nižší koncentrací látky.

Viz také I.5.2.

V případě, že rozklad anilinu, vypočítaný ze spotřeby kyslíku, nedosáhne 40 % po 7 dnech a 65 % po 14 dnech, je nutné zkoušku považovat za neplatnou.

VII. 3. 3 Zpráva

Viz I.8.

VII. 4 PŘEHLED VÝSLEDKŮ

Příklad uspořádání je uveden dále:

MITI (I) ZKOUŠKA

Název:

Koncentrace zásobního roztoku: mg.l^-1 jako látka

Počáteční koncentrace v médiu, Co: mg.l^-1 jako látka

Objem reakční směsi, V: ml

TSK: mg O2.l^-1

Lokality, odkud byly získány vzorky:
1) ... 6) ...
2) ... 7) ...
3) ... 8) ...
4) ... 9) ...
5) ... 10) ...

Koncentrace suspendovaných látek v aktivovaném kalu po aklimatizaci na syntetické splašky = ... mg.l^-1.

Objem aktivovaného kalu v konečném médiu = . . . ml

Koncentrace kalu v konečném médiu = . . . mg.l^-1

Typ použitého respirometru:

| | Čas (dny) | | | | | | | | 0 | 7 | 14 | 21 | 28 | | | | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | spotřeba kyslíku (mg) zkoušenou látkou | a1 | | | | | | | | a2 | | | | | | | | | a3 | | | | | | | | | spotřeba kyslíku (mg) ve slepém pokuse | b | | | | | | | | opravená spotřeba kyslíku (mg) | (a1 - b) (a2 - b) (a3 - b) | | | | | | | | BSK na mg zkoušené látky | a-bCoV | Lahev 1 | | | | | | | Lahev 2 | | | | | | | | | Lahev 3 | | | | | | | | | % rozkladu | | 1 | | | | | | | 2 | | | | | | | | | BSKTSK.100 | 3 | | | | | | | | průměr* | | | | | | | |

Poznámka: Podobný vzor může být použit pro referenční látku

Analyzátor uhlíku:

| Baňka | DOC | % odstraněného DOC | Průměr | | | | | Změřeno | Opraveno | | | | | | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | Voda + zkoušená látka | a | | | | - | - | | Kal + zkoušená látka | b1 | | b1 - c | | | | | Kal + zkoušená látka | b2 | | b2 - c | | | | | Kal + zkoušená látka | b3 | | b3 - c | | | | | Slepý pokud | c | | | | - | - |

Zbytek zkoušené chemikálie na konci zkoušky % rozkladu
slepý pokus Sb
inokulované medium Sa1
Sa1
Sa3

% rozkladu = [(Sb- Sa)/Sb].100

Počítá se pro lahve č. a1, a2, a3.

Je-li k dispozici, může být připojena křivka BSK v závislosti na čase.

PŘÍLOHA 1

Zkratky a definice

DO: Rozpuštěný kyslík, dissolved oxygen, (mg.l-1), je
koncentrace kyslíku, který je rozpuštěn ve vodném
vzorku.
BSK: Biochemická spotřeba kyslíku, biochemical oxygen
demand, BOD, (g), je množství kyslíku, jež je v průběhu
oxidace zkoušené látky spotřebováno mikroorganismy. Je
také vyjádřena jako spotřeba kyslíku v g na g látky.
(Viz metoda V).
CHSK: Chemická spotřeba kyslíku, chemical oxygen demand, COD,
(g), je množství kyslíku, jež je spotřebováno v průběhu
oxidace zkoušené látky horkým kyselým dichromanem.
Poskytuje měřítko o množství oxidovatelných látek, jež
jsou přítomny ve vzorku. Vyjadřuje se také v g kyslíku
na g látky. (Viz metoda VI).
DOC: Rozpuštěný organický uhlík, dissolved organic carbon,
je organický uhlík přítomný v roztoku nebo ve filtrátu
získaném filtrací přes filtr o velikosti pórů 0,45
mikrometr nebo jako centrifugát získaný při
odstřeďování po dobu 15 minut při 40 000 m.s-2 (plus
mínus 4000 g).
TSK: Teoretická spotřeba kyslíku, theoretical oxygen demand,
ThOD, (mg), je celkové množství kyslíku, které je
potřebné pro úplnou oxidaci látky. Vypočítává se z
molekulového vzorce látky (viz příloha 2.2) a vyjadřuje
se v mg kyslíku na mg látky.
TCO2: Teoretický oxid uhličitý, theoretical carbon dioxide,
ThCO2, je množství oxidu uhličitého, které by mělo
vzniknout ze známého nebo změřeného obsahu uhlíku v
látce za předpokladu její plné mineralizace; vyjadřuje
se jako mg oxidu uhličitého vyvinutého 1 mg
zkoušené látky.
TOC: Celkový organický uhlík, total organic carbon, ve
vzorku je součet organického uhlíku v roztoku a v
suspenzi.
IC: Anorganický uhlík, inorganic carbon.
TC: Celkový uhlík, total carbon, je součet organického a
anorganického uhlíku ve vzorku.

Primární (základní) biologický rozklad:

jsou změny chemické struktury látky podrobené biologickému působení, vedoucí ke ztrátě specifických vlastností látky.

Úplný (konečný) biologický rozklad (aerobní):

je stupeň rozkladu látky dosažený v podmínkách jejího úplného zužitkování mikroorganismy, vedoucí k produkci oxidu uhličitého, vody, minerálních solí a nové buněčné hmoty (biomasy).

Snadná biologická rozložitelnost:

je arbitrážní klasifikací látek, které byly podrobeny vyhledávacím zkouškám úplné biologické rozložitelnosti; výsledky těchto zkoušek jsou natolik přesvědčivé, že lze přijmout předpoklad, že se látky budou ve vodném prostředí a za aerobních podmínek rychle a úplně biologicky rozkládat.

Inherentní biologická rozložitelnost:

klasifikace chemických látek, pro které jsou nepochybné důkazy o jejich biologické rozložitelnosti (primární nebo konečné) při použití kterékoliv metody zkoušení.

Odstranitelnost:

je přístupnost látek možnosti být odstraněny při biologickém čištění odpadních vod bez nepříznivého ovlivňování normálního průběhu čisticích pochodů. Všeobecně, látky snadno biologicky rozložitelné jsou odstranitelné, neplatí to ale pro všechny inherentně rozložitelné látky. Spolupůsobit mohou také abiotické procesy.

Lag(ová) fáze:

je, ve zkoušce úbytku (die-away, odstranění, vymizení), doba od inokulace do dosažení alespoň 10 % biologického rozkladu. Lag fáze je obvykle velmi variabilní a špatně reprodukovatelná.

Doba rozkladu:

je doba od konce lag fáze do dosažení 90 % maximálně dosažitelného rozkladu.

10 denní okno

je 10 dnů, které bezprostředně následují po dosažení 10 % rozkladu.

PŘÍLOHA 2

Výpočet a stanovení vhodných skupinových parametrů

V závislosti na zvolené zkušební metodě je požadována znalost některých úhrnných parametrů. V další části přílohy jsou popsány některé postupy jak takovéto parametry odvodit. Využití těchto parametrů je popsáno u jednotlivých metod.

Obsah uhlíku se počítá ze známého elementárního složení nebo se stanoví elementární analýzou zkoušené látky.

Teoretická spotřeba kyslíku (TSK) může být spočítána ze znalosti elementárního složení nebo z výsledků elementární analýzy. Pro látku obecného složení

CcHhClclNnNanaOoPpSs

o molekulové hmotnosti MH, bez nitrifikace,

TSKNH4= 16 2c+ 12 h-cl-3n+3s+ 52 p+ 12 na-o)MH (mg.mg-1)

nebo s nitrifikací

TSKNO3= 16 2c+ 12 h-cl+ 52n+ 3s+ 52 p+ 12 na-o)MH (mg.mg-1)

Chemická spotřeba kyslíku (CHSK) se stanoví postupem VI.

Rozpuštěný organický uhlík je definován jako organický uhlík jakékoliv chemické látky nebo směsi ve vodě, který projde filtrem s velikostí pórů 0,45 µm.

Vzorky ze zkušebních nádob se filtrují bezprostředně po odběru ve filtrační aparatuře přes vhodný filtr. Prvních 20 ml (toto množství může být zmenšeno při použití malých filtrů) se vylije. Objemy 10 - 20 ml nebo menší, v případě nástřiku (objem závisí na potřebném objemu pro analýzu), se uschovávají pro analýzu. Koncentrace DOC se stanovuje pomocí analyzátoru organického uhlíku, který umožňuje přesné stanovení koncentrace uhlíku, jež je ekvivalentní nebo menší než 10 procent počáteční koncentrace použité ve zkoušce.

Filtrované vzorky, které není možné analyzovat ve stejný pracovní den mohou být konzervovány uložením v chladu při teplotě 2 - 4 °C po dobu 48 h nebo při teplotách nižších než - 18 °C po dobu delší.

Poznámky:

Membránové filtry jsou často impregnovány povrchově aktivními látkami za účelem jejich hydrofilizace. Filtr tudíž může obsahovat několik mg rozpustného uhlíku, jenž může interferovat při stanovení biologické rozložitelnosti. Povrchově aktivní látky a jiné rozpustné organické látky se z filtrů odstraňují vyvařením v deionizované vodě 3 krát jednu hodinu. Filtry se pak skladují ve vodě po dobu 1 týdne. Každé balení filtrů musí být zkoušeno, zda neobsahuje rozpustný organický uhlík.

V závislosti na typu membránového filtru může docházet k adsorpci zkoušené látky na filtru. Proto je potřebné tuto možnost ověřit.

Místo filtrace může být použito pro rozlišení mezi TOC a DOC odstřeďování při 40 000 m.s^-1 (4000 g) po dobu 15 min. Tato metoda však není vhodná při počáteční koncentraci DOC < 10 mg.l^-1, protože nelze odstranit všechny bakterie nebo se může zpětně rozpouštět uhlík, který je součástí bakteriální plasmy.

LITERATURA

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 12 th ed., Am. Pub. Hlth. Ass., Am. Wat. Poll. Control Fed., Oxygen Demand,1965

Wagner, R. Vom Wasser, 1976, Vol. 46, 139

DIN Entwurf 38 409, Teil 41 - Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung, Summarische Wirkungs- und Stoffkenngrössen (Grupe H). Bestimmung des Chemischen Sauerstoffbedarfs

(CSB) (H41), Normenausschuss Wasserwesen (NAW) in DIN Deutsches Institut für Normung e. V.

Gerike, P. The biodegradability testing of poorly water soluble compounds. Chemosphere, 1984, Vol. 13(1), 169.

PŘÍLOHA 3

Vyhodnocení biologické rozložitelnosti těžce rozpustných látek

Při stanovení biologické rozložitelnosti látek těžce rozpustných ve vodě si zaslouží zvláštní pozornost následující aspekty.

Protože homogenní kapaliny způsobují zřídka problémy při odebírání vzorků doporučuje se tuhé látky nejprve vhodným způsobem homogenizovat a tím zabránit chybám způsobeným nehomogenitou. Zvláštní pozornost musí být věnována odběrům vzorků obsahujících jen několik mg ze směsí látek, které obsahují velká množství nečistot.

V průběhu zkoušek se mají používat různé způsoby míchání. Pozornost musí být věnována tomu, aby míchání bylo přiměřené pro udržení látky v disperzi ale zároveň, aby nedocházelo k přehřívání, nadměrnému pěnění a nadměrných střižným silám.

K vytvoření stabilní emulze se může použít emulgátor, který není toxický pro bakterie, není biologicky rozložitelný a nesmí v průběhu zkoušky pěnit.

Stejná kritéria jako na emulgátory se aplikují na rozpouštědla.

Pro tuhé zkoušené látky se nedoporučují tuhé nosiče. Takovéto nosiče však mohou být vhodné pro zkoušení olejovitých látek.

V případě, že se použijí pomocné látky jako jsou emulgátory, rozpouštědla a nosiče musí se provést odpovídají slepý pokus.

Pro studium biologické rozložitelnosti těžce rozpustných látek lze použít kteroukoliv ze tří respirometrických zkoušek (CO2, BSK, MITI).

LITERATURA

de Morsier, A. et al., Biodegradation tests for poorly soluble compounds. Chemosphere, 1987, Vol. 16, 833.

Gerike, P., The biodegradability testing of poorly water soluble compounds. Chemosphere, 1984, Vol. 13, 169.

PŘÍLOHA 4

Vyhodnocení biologické rozložitelnosti látek potenciálně toxických pro inokulum

V případech, kdy se látka po zkouškách snadné biologické rozložitelnosti jeví jako obtížně rozložitelná, doporučuje se rozlišit, zda jde o inhibiční působení nebo o odolnost látky vůči rozkladu (Reynolds et al., 1987).

Ve zkoušce toxicity a biologické rozložitelnosti se použijí stejná nebo podobná inokula.

Ke zjištění toxicity látky, která se zkouší na snadnou biologickou rozložitelnost (zkoušky podle metod IV. A - F) se doporučuje použít zkoušku inhibice dýchání aktivovaného kalu nebo stanovení BSK nebo metodu inhibice růstu nebo kombinaci těchto metod.

Chceme.li se vyhnout inhibici z důvodu toxicity měla by být koncentrace zkoušené látky použitá v pokusech podle metod IV menší než I/10 EC50 (nebo menší než EC20) zjištěné zkouškou toxicity. Látky s EC50 > 300 mg.l^-1 nemají pravděpodobně toxické účinky při zkouškách snadné biologické rozložitelnosti podle metod IV. Hodnoty EC50 < 20 mg.l^-1 mohou při následném zkoušení pravděpodobně způsobovat potíže. Lze doporučit práci s nízkými koncentracemi, což vyžaduje použití přesné a citlivé zkoušky v uzavřených lahvích IV. E nebo použití ^14C značených látek. Vyšší koncentrace zkoušené látky může případně umožnit použití adaptovaného inokula. V tomto případě se ale přichází o specifičnost zkoušky snadné biologické rozložitelnosti, jako základního klasifikačního kriteria metod zkoušení podle IV.

LITERATURA

Reynolds, L. et. al., Evaluation of the toxicity of substances to be assessed for biodegradability. Chemosphere, 1987, Vol. 16, 2259.

PŘÍLOHA 5

Oprava na spotřebu kyslíku při nitrifikaci

Chyby při stanovení spotřeby kyslíku ve zkouškách látek, které neobsahují dusík, jsou málo významné (ne větší než 5 procent) i když dochází k nepravidelné oxidaci amoniakálního dusíku ve slepém pokusu a v řádné zkoušce. Ovšem zkoušení látek, obsahujících dusík může být provázeno vážnými chybami.

V případě, že je pozorována neúplná nitrifikace, musí být spotřeba kyslíku měřenou směsí opravena o spotřebu na oxidaci amoniaku a amonných iontů na dusitany a dusičnany, vycházejíc z předpokladu platnosti následujících rovnic:

2 NH4Cl+3 O2=2 HNO2+2 HCl+2 H2O (1)

2 HNO2+ O2=2 HNO3 (2)

Celkově:

2 NH4Cl+4 O2=2 HNO3+2 HCl+2 H2O (3)

Z rovnice (1) vychází spotřeba kyslíku při oxidaci 28 g dusíku obsaženého v NH4Cl na dusitan 96 g, což je faktor 3,43 (96:28). Stejným způsobem lze z rovnice (3) vypočítat spotřebu kyslíku na oxidaci amoniakálního dusíku na dusičnan 128 g, což dává faktor 4,57 (128:28).

Protože popsané reakce jsou následné, působené určitými různými druhy bakterií, může koncentrace dusitanů stoupat i klesat; při jejím poklesu dochází ke vzniku určité koncentrace dusičnanů. Spotřeba kyslíku na tvorbu dusičnanů se získá násobením přírůstku koncentrace dusičnanů faktorem 4,57, spotřeba kyslíku na zvýšení obsahu dusitanů se získá násobením tohoto přírůstku faktorem 3,43 nebo při poklesu obsahu dusitanů jsou ztráty kyslíku přepočitatelné faktorem -3,43.

To znamená:

Kyslík spotřebovaný pro tvorbu dusičnanů = 4,57. přírůstek koncentrace dusičnanů

Kyslík spotřebovaný pro tvorbu dusitanů = 3,43. přírůstek koncentrace dusitanů

Kyslík ztracený při úbytku NO2 = - 3,43. přírůstek koncentrace dusičnanů

Takže

spotřeba kyslíku na nitrifikaci = ±3,43. změna koncentrace dusitanů + 4,57. změna koncentrace dusičnanů

a z toho

spotřeba kyslíku pro oxidaci uhlíku = celková spotřeba - spotřeba na nitrifikaci.

Alternativně v případech, kdy se stanoví pouze celkový oxidovaný dusík může se spotřeba kyslíku na nitrifikaci v prvním přiblížení získat násobením přírůstku koncentrace oxidovaného dusíku faktorem 4,57.

Opravená spotřeba kyslíku příslušná oxidaci uhlíku se pak srovnává s TSK NH3, jak je uvedeno v příloze 2.

V ROZLOŽITELNOST - BIOLOGICKÁ SPOTŘEBA KYSLÍKU

Cílem této metody je měření biochemické spotřeby kyslíku (BSK) tuhých nebo kapalných organických látek. Výsledky dosažitelné touto metodou platí v první řadě pro látky rozpustné ve vodě; v zásadě lze touto metodou zkoušet i těkavé a ve vodě obtížně rozpustné látky.

Metodu lze použít jen pro organické látky, které v koncentracích používaných při zkoušce nemají žádný inhibiční účinek na inokulum. Není-li daná látka při koncentracích používaných ve zkoušce rozpustná, je pro zajištění její dostatečné dispergace případně třeba použít zvláštní postupy, např. dispergaci ultrazvukem.

Při interpretaci nižších hodnot získaných jako výsledek zkoušky a při volbě vhodných koncentrací při zkoušení může být užitečná znalost údajů o toxicitě zkoušené látky.

Biochemická spotřeba kyslíku (BSK) je definována jako množství rozpuštěného kyslíku, které je nutné k biochemické oxidaci určitého množství rozpuštěné látky za předepsaných podmínek.

Výsledky se udávají jako g spotřeby kyslíku (BSK) na 1 g zkoušené látky.

Doporučuje se použít vhodnou referenční látku pro přezkoušení aktivity inokula.

Určité množství zkoušené látky se rozpustí nebo disperguje ve vhodném živném médiu bohatém na kyslík, poté se naočkuje inokulem a za stálé předepsané teploty se ve tmě inkubuje. BSK se stanoví na základě rozdílu mezi obsahem rozpuštěného kyslíku před začátkem a na konci zkoušky. Zkouška musí trvat nejméně 5 dní, avšak ne více než 28 dní.

Souběžně s touto zkouškou je třeba provést slepý pokus bez zkoušené látky.

Stanovení BSK není možné považovat za bezpečné stanovení biologické rozložitelnosti dané látky. Tuto zkoušku lze považovat pouze za první posouzení (vyhledávací, skríningovou).

Připraví se roztok nebo disperze zkoušené látky o vhodné koncentraci. Poté se stanoví BSK pomocí některé vhodné národní nebo mezinárodní standardizované metody.

BSK zkoušené látky se vypočítá podle zvolené metody a vyjádří se v g spotřeby kyslíku na 1 g zkoušené látky.

Uvede se použitá metoda. Jako biochemická spotřeba kyslíku se uvede průměrná hodnota nejména tří platných výsledků měření. Je třeba uvést všechny informace a poznámky důležité pro interpretaci výsledků, zejména co se týká nečistot, skupenství, toxických účinků a složení zkoušené látky, které by mohly ovlivnit výsledek.

Pokud bylo použito aditivum pro inhibici biologické nitrifikace, je třeba to uvést.

Seznam normovaných metod, např.:

NF T 90-103: Determination of the Biochemical Oxygen Demand

NBN 4O7: Biochemical Oxygen Demand

NEN 3235 5.4: Bepaling van het biochemisch zuurstofverbruik (BZV)

The Determination of Biochemical Oxygen Demand, Methods for the examination of Water and Associated Materials, HMSO, London.

ISO 5815: Determination of biochemical oxygen demand after n days.

VI ROZLOŽITELNOST - CHEMICKÁ SPOTŘEBA KYSLÍKU

Účelem metody je stanovení chemické spotřeby kyslíku (CHSK) tuhých nebo kapalných organických látek za určených standardizovaných laboratorních podmínek.

Pro provedení této zkoušky a pro interpretaci výsledků je užitečné znát údaje o chemickém vzorci zkoušené látky (např. obsah halidů, organické sole železa nebo chlorované uhlovodíky).

Chemická spotřeba kyslíku (CHSK) je mírou oxidovatelnosti látky. Vyjadřuje se jako množství kyslíku oxidačního činidla, které spotřebuje oxidovaná látka za určených laboratorních podmínek.

Výsledek zkoušky se udává v g spotřeby kyslíku na 1 g zkoušené látky.

Pokud se studuje nová látka, není nutné vždy používat referenční látky. Referenční látky by měly sloužit především k občasné kontrole měřicí metody a k vzájemnému porovnávání výsledků získaných různými metodami.

Určité množství látky, rozpuštěné nebo rozptýlené ve vodě, se oxiduje zahříváním s dichromanem draselným v prostředí silné kyseliny sírové pod zpětným chladičem za přítomnosti síranu stříbrného jako katalyzátoru. Přebytečný dichroman se stanoví titrací standardním roztokem síranu železnato-amonného.

U látek obsahujících chlór se pro omezení rušení chloridy přidává síran rtuťnatý.

CHSK je „indikátorem oxidovatelnosti“ a jako taková je využívána jako praktický nástroj ke stanovení obsahu organických látek

Výsledek zkoušky mohou zkreslit chloridy. Rovněž anorganické redukující nebo oxidující látky mohou stanovení chemické spotřeby kyslíku zkreslit.

Některé cyklické sloučeniny a mnoho sloučenin těkavých (např. nižší mastné kyseliny) se v této zkoušce neoxidují úplně.

Nejprve se připraví roztok nebo disperze zkoušené látky tak, aby se dosáhlo CHSK mezi 250 a 600 mg. l^-1.

Poznámka:

V případě špatně rozpustných nebo nedispergovatelných látek je možné odvážit a vnést přímo do zkušební baňky s vodou množství práškovité nebo kapalné látky odpovídající přibližně 5 mg CHSK.

CHSK je často možné s výhodou, zejména v případě špatně rozpustných látek, stanovit variantní metodou, tj. v uzavřeném systému s vyrovnavačem tlaku (H. Kelkenberg, 1975). Touto modifikací se obvykle úspěšně stanoví i látky obtížně stanovitelné konvenční metodou - např. kyselina octová. Metoda vyhovuje i v případě pyridinu. Jestliže se koncentrace dichromanu draselného zvýší na 0,0416 mol.l^-1 (0,25 N), může se zvýšit přímo navažované množství látek na 5 - 10 mg, což usnadňuje stanovení látek obtížně rozpustných ve vodě.

V ostatních případech se CHSK stanoví vhodnou národní nebo mezinárodní metodou.

Experimentálně zjištěná hodnota CHSK se vypočítá pomocí příslušné standardizované metody a vyjádří se v g chemické spotřeby kyslíku na g zkoušené látky.

Mělo by se uvést, která referenční metoda byla použita.

Chemickou spotřebu kyslíku je třeba určit nejméně ze tří výsledků měření. Zpráva má obsahovat všechny informace a poznámky důležité pro interpretaci výsledků, např. o nečistotách zkoušené látky nebo o fyzikálním stavu a složení látky, pokud tyto faktory ovlivňují výsledky.

Je třeba uvést použití síranu rtuťnatého za účelem omezení rušení chloridy.

(1) Kelkenberger, H., Z. von Wasser und Abwasserforschung, 1975, vol. 8, 146.

(2) Gerike, P. The biodegradability testing of poorly water soluble compounds. Chemosphere, 1984, vol. 13, 169.

Seznam normovaných metod, např.:

NBN T 91 - 201 Determination of the Chemical Oxygen Demand.

ISBN O 11 7512494 Chemical Oxygen Demand (dichromat value) of polluted and waste waters.

NF T 90 - 101 Determination of the Chemical Oxygen Demand.

DS 217 = water analysis Determination of the Chemical Oxygen Demand

DIN 38409 - H - 41 Determination of the Chemical Oxygen Demand (COD) within the range above 15 mg/l

NEN 3235 5. 3 Bepaling van het chemisch zuurstofverbruik

ISO DP 6060 Water Quality: Chemical oxygen Demand Dichromate Methods

VII ROZLOŽITELNOST - ABIOTICKÁ HYDROLÝZA JAKO FUNKCE pH

Metoda je založena na doporučeních OECD (1).

Hydrolýza je důležitá reakce ovlivňující abiotický rozklad. U látek, které jsou jen málo biologicky rozložitelné má obvzláštní význam a může ovlivnit persistenci dané látky v životním prostředí.

Většina hydrolýzních reakcí probíhá jako reakce pseudoprvního řádu, takže poločasy jsou nezávislé na koncentraci. To zpravidla dovoluje extrapolaci výsledků z koncentrací použitých v laboratoři na podmínky životního prostředí.

Mimo to byly u řady chemických sloučenin uvedeny příklady uspokojivé shody dat naměřených v čisté a v přírodní vodě (2).

Pro používání této zkušební metody je užitečné znát již předem údaj o tenzi par dané látky.

Metoda je vhodná jen pro látky rozpustné ve vodě. Nečistoty zpravidla ovlivňují výsledky.

Chování látek při hydrolýze je nutno zkoumat při hodnotách pH obvykle se vyskytujících v životním prostředí (pH 4 - 9).

Hydrolýzou se rozumí reakce látky RX s vodou, která se dá znázornit výměnou skupiny X za skupinu OH:

RX + HOH = ROH + HX (1)

Rychlost, kterou ubývá koncentrace RX, je dána vztahem:

rychlost = k.[ H2O ].[ RX ] (2)

Protože je voda přítomna vůči zkoušené látce v přebytku, popisuje se tento typ reakce obvykle jako reakce pseudoprvního řádu, ve které je zjištěná rychlostní konstanta dána výrazem:

kobs = k.[ H2O ] (3)

a lze ji určit pro dané pH a teplotu T z výrazu:

kobs=2,303t.logC0Ct (4)

kde

t = čas,

Co = koncentrace látky v čase nula,

Ct = koncentrace látky v čase t,

2,303 = přepočítací faktor mezi přirozeným logaritmem a logaritmem při základu 10.

Koncentrace je možné udávat v g.l^-1 nebo v mol.l^-1.

Jednotkou konstanty kobs je (čas)^-1.

„Poločas“, t1/2, je definován jako doba, po jejímž uplynutí je počáteční množství látky sníženo o 50 %:

Ct = 1/2.Co (5)

Z rovnic (4) a (5) plyne, že

t1/2 = 0,693/kobs (6)

Pokud se studuje nová látka, není nutné vždy používat referenční látky. Referenční látky by měly sloužit především k občasné kontrole měřicí metody a k vzájemnému porovnávání výsledků získaných různými metodami.

Jako standardní látky byly použity (1):

Kyselina acetylsalicylová (aspirin),

0, 0 - diethyl - 0 - (6 - methyl-2-(1methylethyl)- 4 - pyrimidinyl) - ester kyseliny thiofosforečné (Dimpylat, Diazinon).

Látka se rozpustí v malé koncentraci ve vodě; kontrolují se pH a teplota.

Vhodnou analytickou metodou se sleduje pokles koncentrace látky v závislosti na čase.

Logaritmy koncentrace se vynesou proti času. Je-li získaná závislost lineární, je možné získat rychlostní konstantu 1. řádu ze směrnice přímky (viz odst.2).

Není -li možné rychlostní konstantu zjistit při zadané teplotě přímo, je obvykle možné ji odhadnout podle Arrheniova vztahu, který udává teplotní závislost rychlostních konstant. Za tím účelem se vynesou logaritmy rychlostních konstant získaných při jiných teplotách proti reciproké hodnotě absolutní teploty (K). Z lineárního průběhu je možné extrapolovat nebo interpolovat hodnoty těch rychlostních konstant, které nebyly určeny přímo.

V literatuře (2) se uvádí, že měření rychlostních konstant hydrolýzy lze u 13 tříd organických sloučenin provádět s vysokou přesností.

Reprodukovatelnost závisí zejména na kontrole pH a teploty a může být ovlivněna přítomností mikroorganismů a ve zvláštních případech koncentrací rozpuštěného kyslíku.

Zkouška se provádí při třech hodnotách pH: 4,0; 7,0 a 9,0.

Pro tento účel je třeba připravit tlumivé roztoky za použití chemikálií čistoty pro analýzu a destilované nebo deionizované vody. V příloze jsou uvedeny některé příklady těchto systémů.

Použitý tlumivý roztok může ovlivnit rychlost hydrolýzy. Při tomto zjištění je třeba zvolit jiný tlumivý roztok. V literatuře (2) se doporučuje použít místo fosforečnanových boritanové a acetátové tlumivé roztoky.

Není -li známo pH tlumivých roztoků pro příslušnou teplotu zkoušky, je nutné ho stanovit cejchovaným pH - metrem při zvolené teplotě s přesností na 0,1 jednotek pH.

Zkoušená látka se rozpustí ve zvoleném tlumivém roztoku. Koncentrace by neměla překročit 0,01 mol.l^-1 nebo polovinu nasycené koncentrace, podle toho, která z těchto hodnot je nižší.

Používání organických rozpouštědel mísitelných s vodou se doporučuje jen pro látky s nižší rozpustností ve vodě. Množství látky zprostředkující rozpouštění má být menší než 1 % a nemá ovlivnit průběh hydrolýzy.

Používají se skleněné baňky se zátkami (bez tuku).

Pokud jsou látka nebo složky tlumivého roztoku těkavé, nebo pracuje-li se při vyšších teplotách, měly by se přednostně používat zkušební nádoby utěsněné nebo uzavřené septem, s co nejmenším objemem plynu nad kapalinou v nádobě.

Použitá analytická metoda je dána druhem zkoušené látky. Musí být dostatečně přesná a citlivá, aby dokázala zjistit úbytek počáteční koncentrace o 10 %. Musí být dostatečně specifická, aby umožnila stanovení zkoušené látky v koncentraci zkušebního roztoku a může být tvořena kombinací vhodných analytických technik.

Zkoušky se provádějí za použití zařízení s kontrolou teploty nebo s použitím termostatované lázně, nastavené na 0,5 °C přesně. Vhodnými opatřeními je nutné zabránit fotolytickým vlivům.

Dále je nutné učinit veškerá vhodná opatření, aby se odstranil rozpuštěný kyslík (např. se po 5 minut před přípravou roztoku nechá procházet dusík nebo argon).

Čtení tohoto dokumentu nenahrazuje čtení příslušného vydání Sbírky zákonů. Neneseme odpovědnost za případné nepřesnosti vyplývající z převodu originálu do tohoto formátu.

Tento text je zveřejněn za vlastních podmínek opětovného použití zdroje e-Sbírka, nikoli pod licencí Legalize ani pod licencí volného díla. e-Sbírka
volné dílo (úřední díla podle § 3 písm. a) zákona č. 121/2000 Sb., autorského zákona)