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一、检测项目

1. 生物降解率（核心指标）

• 定义：测试物质在一定时间内被微生物分解的比例，通常以 二氧化碳（CO₂）产生量 或 有机碳矿化率 表示。

• 检测方法：

• 通过测量微生物分解过程中释放的 CO₂量，与理论最大 CO₂产生量（ThCO₂）对比，计算降解率：降解率实测₂量₂

• 或通过测定氧气消耗量（如生化需氧量 BOD）评估有机物分解程度。

2. 降解产物分析

• 中间产物：检测降解过程中产生的中间体（如脂肪酸、醇类），判断是否存在有毒或难降解副产物。

• 最终产物：确认是否生成 CO₂、水和无害生物质，排除持久性污染物残留。

3. 对照物质对比

• 以 易生物降解的参考物质（如葡萄糖、苯甲酸）作为阳性对照，验证测试系统有效性。

• 阴性对照（如无菌培养基）用于排除非生物降解因素干扰。

4. 环境条件参数

• 微生物接种物：活性污泥、土壤提取物、堆肥提取物等，模拟自然环境中的微生物群落。

• 温度、pH 值、营养条件：如好氧条件下温度通常控制在 20~25℃，pH 6.0~8.5，提供氮、磷等营养盐。

• 反应时间：快速生物降解性测试通常在 28 天内 完成（如 OECD 301 系列标准）。

二、检测标准

1. 国际标准（通用型）

• OECD 化学品测试准则（OECD TG 301 系列）

• TG 301A：改进的 MITI 试验（摇瓶法，28 天，降解率≥60% 视为可快速生物降解）。

• TG 301B：二氧化碳产生法（测压法，28 天）。

• TG 301C：改进的斯特姆试验（CO₂吸收法，28 天）。

• TG 301D：密闭瓶试验（BOD 法，适用于难溶于水的物质）。

• TG 301E：改良的 OECD 筛选试验（简化快速法，14 天）。

• TG 301F：半连续活性污泥法（SCAS，长期降解能力评估）。

• 适用范围：化学品、农药、表面活性剂等的快速好氧生物降解性评估。

• 具体方法：

• 通过标准：28 天内降解率≥60%，且测试期间 10 天内降解率超过 10%（“10-day window” 准则）。

• ISO 14855 系列（塑料及包装材料）

• 通过测量氧气消耗评估降解率，适用于多种塑料类型。

• 适用于塑料在堆肥环境中的生物降解性，要求 60% 以上降解率（以 CO₂计），且材料中 90% 以上的有机碳在 180 天内矿化。

• ISO 14855-1:2018
  《受控堆肥条件下塑料材料最终需氧生物分解能力的测定 第 1 部分：采用释放二氧化碳的方法》

• ISO 17556:2012
  《塑料 实验室规模试验中塑料材料好氧生物分解能力的测定 采用 respirometry 法测量氧气消耗量》

2. 国内标准（中国）

• GB/T 20197-2006
  《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》

• 规定降解塑料的快速生物降解性需满足：28 天内降解率≥10%（适用于部分产品），或更高要求（如可堆肥塑料需≥60%）。

• GB/T 19276.1-2003
  《受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定 采用释放二氧化碳的方法》

• 等同 ISO 14855-1，适用于堆肥环境下的生物降解测试。

• GB/T 27832-2011
  《化学品 快速生物降解性 二氧化碳产生试验》

• 等效 OECD TG 301B，用于化学品的快速好氧生物降解性检测。

3. 行业及其他标准

• ASTM 标准（美国材料与试验协会）

• 适用于厌氧环境下的生物降解测试（如填埋场场景）。

• ASTM D5210-91(2018)
  《水中塑料材料好氧生物降解的标准试验方法（通过测量密闭呼吸器中氧气的消耗）》

• ASTM D5864-18
  《测定塑料在市政固体废弃物填埋场中厌氧生物降解的标准试验方法》

• EN 13432:2000
  《包装 可堆肥和可生物降解包装的要求》

• 欧盟标准，要求包装材料在堆肥条件下 6 个月内降解率≥90%，且 CO₂产生率≥60%（基于 ThCO₂）。

三、关键技术要求

1. 接种物选择：

• 活性污泥（来自污水处理厂）或堆肥提取物，需符合标准中规定的微生物浓度和活性。

2. 空白与对照：

• 必须设置空白对照（无测试物质）和阳性对照（已知易降解物质，如葡萄糖降解率应≥70%）。

3. 数据计算：

• 需扣除空白对照的 CO₂背景值，使用参比物质校准 ThCO₂（理论 CO₂产生量基于碳含量计算）。

4. 通过判定：

• 除降解率≥60% 外，还需满足 “10-day window” 准则（即从降解率超过 10% 之日起，10 天内达到 60%），确保降解过程的持续性。

四、应用场景

• 化学品注册（如 REACH 法规）：需提供 OECD 301 系列测试结果，判断物质是否具有快速生物降解性。

• 可降解塑料认证：如 “可堆肥” 标识（如欧盟 EN 13432、美国 ASTM D6400），需满足 ISO 14855 或对应标准。

• 洗涤剂、农药环境安全性评估：通过 OECD 301D 等方法检测其对水生环境的影响。