GB/T 22047-2008 土壤中塑料材料最终需氧生物分解能力的测定 采用测定密闭呼吸计中需氧量或测定释放的二氧化碳的方法

ICS83．080．01

G3I

瘩雷

中华人民共和国国家标准

17556：2003

GB／T22047--2008／IS0

土壤中塑料材料最终需氧生物分解

能力的测定采用测定密闭呼吸计

中需氧量或测定释放的二氧化碳的方法

theaerobicinsoil

Plastics--Determinationofultimatebiodegradabilityby

thedemandinaorthe

measuringoxygenrespirometer

amountofcarbondioxideevolved

(ISO17556：2003，IDT)

2009—05—0

2008—06—11实施

8发布

宰瞀髅鬻瓣訾麟赞星发布中国国家标准化管理委员会仪19

GB／T

刖昌

17556：2003《土壤中塑料材料最终需氧生物分解能力的测定通过测定密闭

本标准等同采用ISO

呼吸计中需氧量或测定释放的二氧化碳的方法》(英文版)，技术性内容完全相同，仅作如下编辑性修改：

——“本国际标准”一词改为“本标准”；

——用小数点“．”代替作为小数点的逗号“，”；

——删除了国际标准前言。

本标准的附录A、附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。

本标准由中国轻工业联合会提出。

本标准由全国塑料制品标准化技术委员会归口。

本标准负责起草单位：轻工业塑料加工应用研究所。

本标准参加起草单位：内蒙古蒙西高新技术集团有限责任公司、浙江华发生态科技有限公司、深圳

市中京科林环保塑料技术有限公司、福建百事达生物材料有限公司、武汉华丽环保科技有限公司、巴斯

夫(中国)有限公司、宁波天安生物材料有限公司、天津思态利降解塑料有限公司、深圳市禾田一环保科

技有限公司、福建泛亚科技发展有限公司、国家塑料制品质量监督检验中心(北京)、四川大学。

本标准主要起草人：翁云宣、张先炳、张英、王世和、沈华峰、沈莉萍、向辉、陈学军、贾伟生、马洪章、

叶新建、李字义、王玉忠、毛国玉、孔力、丁少忠、余润保、刘彩霞。

GB／T22047--2008／15017556：2003

引言

塑料随着使用量的增加，回收和处理已变成一个热点。而回收利用应作为优先选择，但塑料要完全

回收利用是困难的，例如消费者随意抛弃的塑料垃圾，另外，如一些难回收的塑料如渔具、农业地膜和水

溶性的聚合物等，这些材料被遗弃到环境中。采用可生物分解材料是解决这类环境问题的有效途径之

一。一些规定在水性培养液／堆肥条件下塑料材料最终需氧／厌氧生物分解能力的测定的国际和国家标

准已经颁布，因此制定这些材料在土壤中最终需氧生物分解能力的测定方法是非常重要的。

Ⅱ

GB／T22047--2008／IS017556：2003

土壤中塑料材料最终需氧生物分解能力的测定

采用测定密闭呼吸计中需氧量或测定释放的二氧化碳的方法

警告：废水、活性污泥、土壤和堆肥中可能含有潜在致病菌，因此，处理时应采取适当的防护措施。

处理毒性试验化合物或性质未知的化合物时须特别小心。

1范围

本标准规定了通过测定密闭呼吸计中需氧量或测定释放的二氧化碳量的方法，测定土壤中塑料材

料最终需氧生物分解能力。本标准通过调整试验土壤的湿度以获得生物分解率的最佳程度。

如果采用未经预曝置的土壤作为接种物时，本试验仅模拟在自然土壤环境中的生物分解过程；如果

使用预曝置的土壤时，本标准可用来测定试验材料潜在的生物分解性能。

本标准适用于以下材料：

——天然和(或)合成聚合物、共聚物或它们的混合物；

——含有如增塑剂、颜料或其他化合物等添加剂的塑料材料；

——水溶性聚合物；

——在试验条件下，不会对土壤中的微生物的活性产生抑制作用的材料，抑制作用可应用抑制控制

或其他适当方法(见ISO8192：1986)来测得。如果试验材料对土壤中的微生物的活性有抑制

作用时，可采用较低浓度的试验材料、其他接种物或已预曝置的土壤。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

ISO

8192：1986水质活性污泥耗氧抑制作用的试验

ISO

10381—6：1993土壤质量采样第6部分：实验室里需氧生物过程用土壤的收集、处理和贮

藏技术指导

ISO

10390：1994土壤质量pH值的测定

ISO

10634：1995水质用于连续测定难溶于水的有机化合物在水性培养液中生物分解能力培养

液的配制与处理的技术指导

ISO

10694：1995土壤质量干烧后总有机碳的测定(元素分析法)

IsO

11266：1994土壤质量需氧条件下土壤中有机化学物生物分解实验室试验技术指导

ISO

11274：1998土壤质量水保持力特性的测定实验室方法

D

ASTM

5988--1996堆肥后塑料残余物在土壤中需氧生物分解能力测定方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3．1

aerobic

最终需氧生物分解ultimatebiodegradation

在有氧条件下，有机化合物被微生物分解为二氧化碳(COz)、水(Hz0)及其所含元素的矿化无机盐

GB／T22047--2008／IS017556：2003

以及新的生物质。

3．2

demand，BOD

生化需氧量biochemicaloxygen

在特定条件下，试验材料在水中由于需氧生物氧化作用所消耗的溶解氧的质量浓度，以每毫克或克

试验材料吸收氧气的毫克数表示(mg吸收氧气／mg或g试验材料)。

3．3

or

溶解有机碳dissolvedcarbon，DOC

ganic

000

溶解在水中、无法以特别相分离方法(如40m·s_2离心分离15rain或孔径0．2pm～o．45pm

过滤膜过滤)而分离的有机碳。

3．4

demand，ThOD

理论需氧量theoreticaloxygen

将试验材料完全氧化所需氧气的理论最大值，可由分子式计算得到，以每毫克或克试验材料吸收氧

气的毫克数表示(mg吸收氧气／mg或g试验材料)。

3．5

amountofevolvedcarbon

二氧化碳理论释放量theoreticaldioxide，ThC02

试验材料完全氧化时所能生成的二氧化碳理论最大值，可由分子式计算得到，以每克或每毫克试验

材料释放出的二氧化碳的毫克数表示(mgCO。／g或mg试验材料)。

3．6

迟滞阶段lagphase

从试验开始一直到微生物适应(或选定了)分解物，并且试验材料的生物分解程度已经增加至最大

生物分解率10％时所需要的天数。

3．7

phase

生物分解阶段biodegradation

从迟滞阶段结束至达到最大生物分解率的90％时所需的天数。

3．8

levelof

最大生物分解率maximumbiodegradation

试验中，试验材料不再发生生物分解时的生物分解程度，以百分率表示。

3．9

平稳阶段plateauphase

从生物分解阶段结束至试验结束时所需的天数。

3．10

前处理pre-eonditioning

在与试验条件相同情况下，在没有化学组分或有机物质存在下，对土壤预培育，目的是使微生物适

应试验条件以提高试验效果。

3．11

预曝置pre-expasure

在与试验条件相同情况下，在有化学组分或有机物质存在下，对土壤预培育，目的是通过适应和／或

选择微生物来增强土壤对试验材料的生物分解能力。

3．12

content

湿含量water

土壤在105℃干燥至恒重时所有挥发的水分质量除以干土壤质量(即土壤样品中水分质量和土壤

颗粒的比率)。

2

17556：2003

GB／T22047--2008／150

3．13

水保持能力water-holdingcapacity

水饱和土壤在105℃干燥至恒重时所有挥发的水分质量除以干土壤质量。

4原理

本方法通过调整土壤的湿度以获得在试验土壤中塑料材料生物分解率的最佳程度。

将塑料材料作为唯一的碳和能量来源与土壤混合。将混合物放在细颈瓶中，测定需氧量(BOD)或

释放的二氧化碳量。例如，测定生化需氧量(BOD)，可通过测量在呼吸计内烧瓶中维持一个恒定体积

气体所需氧的体积或自动地或人工地测量体积或压强的变化(或两者兼测)，合适的呼吸计示例参见附

录A。又例如测定释放的二氧化碳，可将无二氧化碳空气通过土壤，再测定试验材料生物分解期间释放

二氧化碳量。以上两个方法示例参见附录B和附录c。

生物分解率通过生化需氧量(BOD)和理论需氧量(ThOD)的比或用释放的二氧化碳量和二氧化碳

理论释放量(ThcO：)的比来求得，结果用百分率表示。在测定BOD过程中，应考虑可能发生的硝化作

用的影响。当生物分解率恒定时或试验时间已经6个月后可终止试验。

与ISO11266：1994不同的是，ISO11266：1994主要测定各种有机组分，而本标准主要测定材料的

生物分解能力。

5试验环境

培养应在黑暗或弱光密闭空间中进行，该空间应没有抑制微生物繁殖的蒸汽，并保持恒温20℃～

25℃，或根据使用的培养基和被评估的环境选择其他合适的温度。

8材料

6．1蒸馏水或去离子水

不含毒性物质，溶解有机碳含量(DOC)≤2mg／L。

6．2二氧化碳吸