CHẤT DẺO - XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG PHÂN HỦY SINH HỌC HIẾU KHÍ HOÀN TOÀN CỦA VẬTLIỆU CHẤT DẺO TRONG ĐẤT BẰNG CÁCH ĐO NHU CẦU OXY TRONG HÔ HẤP KẾ

Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9494 : 2012 ISO 17556:2005 CHẤT DẺO - XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG PHÂN HỦY SINH HỌC HIẾU KHÍ HỒN TOÀN CỦA VẬT LIỆU CHẤT DẺO TRONG ĐẤT BẰNG CÁCH ĐO NHU CẦU OXY TRONG HÔ HẤP KẾ (RESPIROMETER) HOẶC ĐO LƯỜNG CACBON DIOXIT SINH RA Plastics - Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials in soil by measuring the oxygen demand in a respirometer or the amount of carbon dioxide evolved Lời nói đầu TCVN 9494:2012 hồn toàn tương đương với ISO 17556:2012 TCVN 9494:2012 Tiểu Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC61/SC11 Sản phẩm chất dẻo biên soạn Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Lời giới thiệu Một số vật liệu sản phẩm chất dẻo thiết kế sản xuất để sử dụng mặt đất đất Các sản phẩm nghiên cứu cho ứng dụng mà khả phân hủy sinh học đem lại lợi ích từ khía cạnh kỹ thuật, mơi trường, xã hội kinh tế Ví dụ sản phẩm gồm sản phẩm dùng nông nghiệp (các màng phủ cây), dùng trồng trọt (các dây buộc kẹp, chậu hoa, thùng), chi tiết dùng tang lễ (túi đựng xác), dùng hoạt động giải trí (ví dụ đĩa nhựa ném lên để tập bắn, hộp sử dụng săn bắn) v.v…Trong nhiều trường hợp, việc thu gom và/hoặc tái chế sản phẩm nhựa khó khăn khơng kinh tế Nhiều loại chất dẻo có khả phân hủy sinh học nghiên cứu sản xuất để phân hủy sinh học biến kết thúc vòng đời chúng Đã có số tiêu chuẩn quốc tế quy định phương pháp thử để xác định khả phân hủy sinh học hiếu khí kỵ khí hồn tồn vật liệu chất dẻo môi trường chất lỏng mơi trường compost Khi tính đến việc sử dụng thải bỏ chất dẻo có khả phân hủy sinh học, điều quan trọng phải xây dựng phương pháp thử để xác định khả phân hủy sinh học hiếu khí hồn tồn chất dẻo đất CHẤT DẺO - XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG PHÂN HỦY SINH HỌC HIẾU KHÍ HỒN TỒN CỦA VẬT LIỆU CHẤT DẺO TRONG ĐẤT BẰNG CÁCH ĐO NHU CẦU OXY TRONG HÔ HẤP KẾ (RESPIROMETER) HOẶC ĐO LƯỜNG CACBON DIOXIT SINH RA Plastics - Determination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials in soil by measuring the oxygen demand in a respirometer or the amount of carbon dioxide evolved CẢNH BÁO Cần có biện pháp đề phịng thích hợp xử lý đất đất tồn sinh vật vi khuẩn gây bệnh Nên cẩn thận với chất thử độc hại chất chưa biết tính chất Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định khả phân hủy sinh học hiếu khí hồn toàn vật liệu dẻo đất cách đo nhu cầu oxy hơ hấp kế kín đo lượng cacbon dioxit sinh Phương pháp dùng để thiết lập mức độ phân hủy sinh học tối ưu cách điều chỉnh độ ẩm đất thử Nếu sử dụng đất chưa thích ứng trước làm vật liệu cấy phép thử sử dụng để mơ q trình phân hủy sinh học xảy môi trường tự nhiên; sử dụng đất ủ trước làm vật liệu cấy phương pháp sử dụng cho mục đích nghiên cứu khả phân hủy sinh học vật liệu thử Phương pháp áp dụng vật liệu sau: - Polyme tổng hợp và/hoặc tự nhiên, polyme đồng trùng hợp hỗn hợp chúng; - Vật liệu chất dẻo có phụ gia chất hóa dẻo chất màu; - Polyme tan nước; Không áp dụng tiêu chuẩn vật liệu mà điều kiện phép thử ức chế hoạt động vi sinh vật đất Tác động ức chế xác định cách sử dụng phương pháp LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn kiểm sốt ức chế hay phương pháp khác phù hợp Nếu vật liệu thử ức chế vi sinh vật đất sử dụng nồng độ vật liệu thử thấp hơn, sử dụng loại đất khác sử dụng đất ủ trước Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 5979 (ISO 10390), Chất lượng đất - Xác định pH TCVN 6642 (ISO 10694), Chất lượng đất - Xác định hàm lượng cacbon hữu cacbon tổng số sau đốt khơ (phân tích ngun tố) TCVN 6651 (ISO 11274), Chất lượng đất - Xác định đặc tính giữ nước - Phương pháp phịng thí nghiệm TCVN 6918 (ISO 10634), Chất lượng nước - Hướng dẫn chuẩn bị xử lý hợp chất hữu tan nước để đánh giá phân hủy sinh học môi trường nước TCVN 7538-6 (ISO 10381-6), Chất lượng đất - Lấy mẫu - Phần 6: Hướng dẫn thu thập, xử lý bảo quản mẫu đất điều kiện hiếu khí để đánh giá q trình hoạt động, sinh khối tính đa dạng vi sinh vật phịng thí nghiệm Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Phân hủy sinh học hiếu khí hồn tồn (ultimate aerobic biodegradation) Phân hủy hợp chất hữu vi sinh vật có mặt oxy, tạo thành cacbon dioxit, nước muối khoáng nguyên tố có mặt (q trình khống hóa) cộng với sinh khối 3.2 Nhu cầu oxy sinh hóa (biochemical oxygen demand) BOD Nồng độ khối lượng oxy hòa tan bị tiêu thụ điều kiện xác định trình oxy hóa sinh học hiếu khí hợp chất hóa học chất hữu CHÚ THÍCH Giá trị biểu thị miligam oxy tiêu thụ miligam gam hợp chất thử 3.3 Cacbon hữu hòa tan (dissolved organic carbon) DOC Phần cacbon hữu nước loại bỏ trình phân tách pha định CHÚ THÍCH Giá trị biểu thị miligam cacbon 100 miligam hợp chất thử CHÚ THÍCH Phương pháp đặc trưng để phân tách ly tâm với gia tốc 40.000 m.s -2 15 phương pháp màng lọc có đường kính lỗ từ 0,2 m đến 0,45 m 3.4 Nhu cầu oxy lý thuyết (theoretical oxygen demand) ThOD Lượng oxy lý thuyết cần thiết tối đa để oxy hóa hồn tồn hợp chất hóa học, tính từ cơng thức phân tử CHÚ THÍCH: Giá trị biểu thị miligam oxy hấp thụ miligam gam hợp chất thử 3.5 Lượng cacbon dioxit sinh theo lý thuyết (theoretical amount of evolved carbon dioxide) ThCO2 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Lượng cacbon dioxit tối đa sinh theo lý thuyết sau oxy hóa hồn tồn hợp chất hóa học, tính từ cơng thức phân tử CHÚ THÍCH: Giá trị biểu thị miligam cacbon dioxit sinh miligam gam hợp chất thử 3.6 Giai đoạn thích ứng (lag phase) Thời gian, tính ngày, từ bắt đầu phép thử đạt thích nghi và/hoặc chọn lọc vi sinh vật phân hủy mức độ phân hủy sinh học hợp chất hóa học chất hữu tăng lên khoảng 10 % so với mức phân hủy sinh học tối đa 3.7 Giai đoạn phân hủy sinh học (biodegradation phase) Thời gian, tính ngày, từ kết thúc giai đoạn thích ứng phép thử đạt khoảng 90 % mức phân hủy sinh học tối đa 3.8 Mức phân hủy sinh học tối đa (maximum level of biodegradation) Mức độ phân hủy sinh học hợp chất hóa học chất hữu phép thử mà sau khơng có phân hủy sinh học tiếp tục diễn 3.9 Giai đoạn ổn định (plateau phase) Thời gian từ kết thúc giai đoạn phân hủy sinh học kết thúc phép thử CHÚ THÍCH: Giá trị tính ngày 3.10 Điều hịa sơ (pre-conditioning) Q trình ủ trước đất điều kiện phép thử khơng có mặt hợp chất hóa học chất hữu cần thử để nâng cao tính phép thử thơng qua thích nghi vi sinh vật với điều kiện phép thử 3.11 Ủ trước (pre-exposure) Quá trình ủ đất trước với hợp chất hóa học chất hữu cần thử để tăng khả phân hủy sinh học vật liệu thử đất thơng qua thích nghi và/hoặc chọn lọc vi sinh vật 3.12 Hàm lượng nước (water content) Khối lượng nước bay từ đất đất sấy khô đến khối lượng không đổi nhiệt độ 105 oC chia cho khối lượng đất khơ CHÚ THÍCH: Giá trị thường tỷ lệ khối lượng nước khối lượng hạt đất mẫu đất 3.13 Tổng khả giữ nước (total water-holding capacity) Khối lượng nước bay từ đất bão hịa nước đất sấy khơ đến khối lượng không đổi nhiệt độ 105 oC chia cho khối lượng đất khô 3.14 Cacbon hữu tổng số (total organic carbon) TOC Lượng cacbon liên kết có hợp chất hữu CHÚ THÍCH: Giá trị biểu thị miligam cacbon 100 miligam hợp chất Nguyên tắc LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Phương pháp dùng để thiết lập tốc độ phân hủy sinh học tối ưu vật liệu chất dẻo đất thử cách kiểm soát độ ẩm đất để xác định khả phân hủy sinh học hồn tồn vật liệu Vật liệu chất dẻo vốn nguồn cacbon lượng trộn với đất Hỗn hợp cho vào bình thử khoảng thời gian, lượng oxy tiêu thụ (BOD) hay lượng cacbon dioxit sinh xác định Miễn lượng CO sinh hấp thụ lượng BOD xác định cách đo lượng oxy cần thiết để trì thể tích khí khơng đổi bình hô hấp kế cách đo tự động thủ cơng thay đổi thể tích áp suất (hoặc kết hợp hai) Ví dụ hơ hấp kế thích hợp trình bày Phụ lục A Đo định kỳ lượng cacbon dioxit sinh ra, dựa vào động lực học trình phân hủy sinh học chất thử cách đưa khơng khí khơng có cacbon dioxit qua đất sau xác định hàm lượng cacbon dioxit có khơng khí phương pháp phù hợp Ví dụ phương pháp phù hợp nêu Phụ lục B Phụ lục C Mức độ phân hủy sinh học, biểu thị phần trăm, xác định cách so sánh BOD với nhu cầu oxy lý thuyết (ThOD) cách so sánh lượng cacbon dioxit sinh với lượng cacbon dioxit sinh theo lý thuyết (ThCO2) Phải tính tới ảnh hưởng q trình nitrat hóa lượng BOD Phép thử kết thúc đạt mức độ phân hủy sinh học không đổi chậm sau sáu tháng Không giống TCVN 6858 (ISO 11266), sử dụng để đánh giá cho nhiều hợp chất hữu khác nhau, tiêu chuẩn dùng riêng để xác định khả phân hủy sinh học vật liệu chất dẻo Mơi trường thử Q trình ủ phải diễn bóng tối ánh sáng khuyếch tán khơng gian kín khơng có khí độc hại vi sinh vật trì nhiệt độ ổn định khoảng  o C 20 oC 28 oC, ưu tiên sử dụng nhiệt độ 25 oC Vật liệu 6.1 Nước cất có hàm lượng DOC nhỏ mg/l 6.2 Chất hấp thụ cacbon dioxit, thường viên natri cacbonat Thiết bị, dụng cụ Tất dụng cụ thủy tinh phải rửa đặc biệt khơng có chất hữu chất độc hại 7.1 Hơ hấp kế kín, gồm bình thử tất thiết bị cần thiết khác, đặt khơng gian kín có nhiệt độ không đổi thiết bị, dụng cụ ổn nhiệt (như bếp cách thủy) Ví dụ xem Phụ lục A Bất kỳ hơ hấp kế xác định nhu cầu oxy sinh hóa với độ xác thích hợp phù hợp, ưu tiên thiết bị tự động bổ sung oxy tiêu thụ không làm thiếu hụt oxy không xảy ức chế hoạt động vi sinh vật suốt trình phân hủy 7.2 Dụng cụ xác định lượng cacbon dioxit sinh 7.2.1 Bình thử, bình thủy tinh (ví dụ bình tam giác chai) lắp khít với ống khơng thấm cacbon dioxit để làm khí đặt khơng gian kín có nhiệt độ khơng đổi thiết bị ổn nhiệt (ví dụ bếp cách thủy) 7.2.2 Hệ thống sản xuất khơng khí khơng có CO2, có khả cung cấp khơng khí khơng có CO2 tốc độ vài ml/min vào bình thử, giữ ổn định khoảng  10 % (xem ví dụ hệ thống bao gồm ống thử Phụ lục B) Ngồi ra, sử dụng thiết bị ủ nêu ASTM D 5988 7.2.3 Thiết bị phân tích để xác định xác lượng cacbon dioxit, Thiết bị điển hình máy phân tích hồng ngoại cacbon dioxit, thiết bị phân tích cacbon vơ hịa tan (DIC), thiết bị xác định cách chuẩn độ sau hấp thụ hoàn toàn dung dịch kiềm (xem Phụ lục C) thiết bị phân tích trọng lượng cacbon dioxit theo TCVN 9493-2 (ISO 14855-2) 7.3 Cân phân tích 7.4 Dụng cụ đo pH Cách tiến hành 8.1 Chuẩn bị vật liệu thử Vật liệu thử phải vật liệu biết trước khối lượng chứa lượng cacbon đủ để tạo lượng BOD lượng cacbon dioxit đủ để xác định xác thiết bị phân tích sử LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn dụng Tính lượng TOC từ cơng thức hóa học xác định kỹ thuật phân tích phù hợp (ví dụ phân tích nguyên tố xác định theo TCVN 6634 (ISO 8245) tính lượng ThOD ThCO (xem Phụ lục C Phụ lục D) CHÚ THÍCH: Mặc dù phương pháp phân tích ngun tố chất có khối lượng phân tử lớn nhìn chung xác chất có khối lượng phân tử nhỏ chấp nhận độ xác mục đích tính tốn lượng ThOD ThCO Lượng vật liệu thử phải đủ để bỏ qua sai lệch tiêu thụ oxy lượng cacbon dioxit sinh từ đất thử: thường từ 100 mg đến 300 mg vật liệu thử trộn với 100 g đến 300 g đất đủ Lượng vật liệu thử tối đa bị giới hạn nguồn cung cấp oxy cho hệ thống thử Nên sử dụng 200 mg vật liệu thử với 200 g đất trừ đất có chứa lượng chất hữu cực lớn Khi sử dụng hệ thống thử sở xác định lượng cacbon dioxit sinh sử dụng lượng vật liệu thử lớn (ví dụ 500 mg với 200 g đất) để tăng chênh lệch khả sản sinh CO vật liệu thử với mẫu trắng Hơn nữa, cần phải sử dụng lượng vật liệu thử lớn tiến xác định cân khối lượng cuối (xem Phụ lục E) Nên tiến hành để thống khí sơ vật liệu thử bổ sung vật liệu trơ vào cần để giảm ảnh hưởng lên trao đổi khí đất bình thử mẫu trắng Nên ưu tiên sử dụng vật liệu thử dạng bột sử dụng vật liệu dạng màng, mảng nhỏ hay hạt định hình Có thể giảm kích cỡ mẫu thử cách nghiền nhiệt độ thấp Thực nghiệm chứng minh mức độ phân hủy sinh học hoàn toàn gần khơng phụ thuộc vào thể loại hình dạng vật liệu thử Tuy nhiên, tốc độ phân hủy sinh học lại phụ thuộc vào thể loại hình dạng vật liệu Do đó, để so sánh loại vật liệu chất dẻo khác phép thử có thời gian nên sử dụng vật liệu thể loại hình dạng tương tự Nếu vật liệu thử có dạng bột phải sử dụng hạt nhỏ biết trước phân bố kích thước nên sử dụng phân bố kích thước hạt với đường kính tối đa 250 m Nếu vật liệu thử dạng bột kích thước hạt vật liệu khơng lớn mm x mm Tương tự vậy, kích thước thiết bị sử dụng phụ thuộc vào thể loại vật liệu thử Phải đảm bảo chắn khơng có thay đổi khơng mong muốn vật liệu thử thiết kế thiết bị sử dụng, máy nghiền Thông thường việc gia công, chế biến vật liệu không làm ảnh hưởng đến phân hủy vật liệu (ví dụ sử dụng vật liệu dạng bột hỗn hợp) Có thể xác định hàm lượng hydro, oxy, nitơ, photpho lưu huỳnh khối lượng phân tử vật liệu thử phương pháp sắc ký thẩm thấu gel Ưu tiên thử nghiệm vật liệu chất dẻo khơng có phụ gia chất hóa dẻo Khi vật liệu chứa chất phụ gia cần phải có thơng tin khả phân hủy sinh học chất phụ gia để đánh giá khả phân hủy sinh học vật liệu polyme Để biết thêm thơng tin chi tiết cách xử lý hợp chất tan nước, xem TCVN 6918 (ISO 10634) 8.2 Chuẩn bị vật liệu đối chứng Sử dụng polyme có khả phân hủy sinh học tốt làm vật liệu đối chứng [bột cellulose vi tinh thể, giấy lọc cellulose không tàn poly (-hydroxybutyrat) Nếu có thể, thể loại kích thước vật liệu đối chứng phải có khả so sánh với hình dạng kích thước vật liệu thử Có thể sử dụng polyme khơng phân hủy sinh học (ví dụ polyetylen) có thể loại với vật liệu thử làm vật liệu đối chứng âm) 8.3 Chuẩn bị đất thử 8.3.1 Lấy sàng đất Sử dụng đất tự nhiên lấy từ phần đất bề mặt đất đồng ruộng và/hoặc đất rừng Nếu cần đánh giá khả phân hủy sinh học vật liệu thử ủ trước đất với vật liệu thử Sàng đất để thu hạt đất có kích thước nhỏ mm, thường dùng đất nhỏ mm loại bỏ vật liệu thực vật, đá vật liệu trơ khác nhìn thấy Quan trọng phải loại bỏ hồn tồn chất rắn hữu rơm chúng phân hủy q trình thử ảnh hưởng đến kết Đất điều hịa sơ thường khơng nên sử dụng đất ủ trước, đặc biệt mơ q trình phân hủy sinh học môi trường tự nhiên Tuy nhiên, tùy thuộc vào mục đích phép thử, sử dụng đất ủ trước miễn phải nêu rõ báo cáo thử nghiệm (ví dụ phần trăm LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn phân hủy sinh học = x %, việc sử dụng đất ủ trước) chi tiết phương pháp ủ Đất ủ trước lấy từ phép thử phân hủy sinh học phịng thí nghiệm phù hợp tiến hành nhiều điều kiện khác từ mẫu thử thu gom từ địa điểm có điều kiện mơi trường tương ứng (ví dụ vùng bị nhiễm nhà máy xử lý công nghiệp) Ghi lại tượng lấy mẫu, địa điểm, có mặt loại cối hay vụ thu hoạch trước, ngày lấy mẫu, độ sâu lấy mẫu lai lịch đất, việc sử dụng phân bón thuốc trừ sâu 8.3.2 Chuẩn bị đất chuẩn Có thể sử dụng đất chuẩn thay cho đất tự nhiên mô tả 8.3.1 Thành phần đất chuẩn nêu Bảng Việc sử dụng đất chuẩn có lợi xác định khả phân hủy sinh học vật liệu chất dẻo loại đất kích cỡ lớn (đất mùn đất sét), giảm thiểu vấn đề xử lý thống khí Bảng - Thành phần đất chuẩn Thành phần Mô tả Cát thạch anh công Chủ yếu cát mịn, 50 % kích thước nghiệp hạt nằm khoảng từ 0,05 mm đến 0,2 mm Phần trăm biểu thị theo khối lượng khô 70 Khoáng sét Khoáng sét cao lanh (chứa nhiều 30 % cao lanh) canxi bentonit 10 Đất tự nhiên Xem 8.3.1 16 Compost ngấu Sử dụng compost để thống khí tốt, lấy từ bãi compost hiếu khí Để vi khuẩn hoạt động ổn định nên sử dụng compost có thời gian ủ năm Nếu khơng có loại sử dụng compost ủ từ đến tháng Compost phải đồng khơng có vật liệu trơ thủy tinh, đá mảnh kim loại Loại bỏ chất phương pháp thủ công sau sàng compost sàng có đường kính lọt sàng khoảng từ cm đến cm Cho thêm muối theo quy định Bảng vào đất quy định Bảng 1, thường muối hòa tan nước thời điểm điều chỉnh lượng nước (xem 8.3.4) Bảng - Muối bổ sung Thành phần g/kg đất KH2PO4 0,2 MgSO4 0,1 NaNO3 0,4 Urê 0,2 NH4Cl 0,4 Một phép thử liên phòng tiến hành để công nhận đất chuẩn (xem Phụ lục G) 8.3.3 Xác định đặc tính đất Biết đặc tính đất cần thiết để giải thích rõ ràng kết việc nghiên cứu Do phải thực phép thử sau đất chọn: a) tổng khả giữ nước, theo TCVN 6651 (ISO 11274); b) pH đất, theo TCVN 5979 (ISO 10390); c) hàm lượng chất hữu cơ, theo TCVN 6642 (ISO 10694) 8.3.4 Điều chỉnh hàm lượng nước pH đất Điều chỉnh hàm lượng nước đất đến giá trị thích hợp vật liệu thử cách bổ sung lượng nước phù hợp vào đất cách sấy khơ đất khơng khí nơi có bóng râm sau LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn cho thêm lượng nước thích hợp Điều chỉnh pH đất khoảng từ 6,0 đến 8,0 pH đất khơng nằm khoảng CHÚ THÍCH: Hàm lượng nước tối ưu đất thử phụ thuộc vào vật liệu thử Giá trị thường nằm khoảng từ 40 % đến 60 % tổng khả giữ nước Nên điều chỉnh tỷ lệ cacbon hữu vật liệu thử vật liệu đối chứng với nitơ đất (tỷ lệ C:N) đến 40:1, để đảm bảo trình phân hủy sinh học diễn tốt, tỷ lệ chưa nằm khoảng Có thể thực việc cách bổ sung nitơ qua dung dịch amoni clorua cách bổ sung dung dịch có chứa muối quy định Bảng 8.3.5 Xử lý bảo quản đất Bảo quản đất bình chứa đậy kín khoảng nhiệt độ oC  oC đất sử dụng phép thử Không xử lý đất cách mà làm ức chế hoạt động vi sinh vật đất Cần phải tuân thủ theo TCVN 7538-6 (ISO 10381-6) để đảm bảo việc lấy mẫu không làm ảnh hưởng đến hoạt động vi sinh vật đất 8.4 Khởi động tiến hành phép thử Chuẩn bị số lượng bình thử sau: a) ba bình thử chứa vật liệu thử (ký hiệu FT) b) ba bình thử chứa mẫu trắng (ký hiệu FB) c) ba bình thử dùng để kiểm tra hoạt tính đất sử dụng vật liệu đối chứng (ký hiệu F C); có u cầu: d) bình thử dùng để kiểm tra phân hủy khơng có chất sinh học thay đổi không thuộc sinh vật học vật liệu thử (ký hiệu FS); e) bình thử để kiểm tra tác động ức chế vật liệu thử (ký hiệu F 1) Cho đất (xem 8.3) vào đáy bình thử cho thêm vật liệu thử (xem 8.1) vật liệu đối chứng (xem 8.2) vào dẫn Bảng Ghi lại khối lượng bình thử có chứa hỗn hợp thử Khi tiến hành đồng thời hai phép thử phải nêu báo cáo thử nghiệm Quan trọng phải trộn vật liệu thử đồng với đất, vật liệu thử dạng bột vật liệu thử dạng màng trải rộng nhiều tốt để tăng tiếp xúc vật liệu thử với vi sinh vật đất Cũng nên nén bề mặt hỗn hợp thử bay để tăng tiếp xúc vật liệu thử với vi sinh vật đất Nếu tiến hành kiểm tra phân hủy khơng có chất sinh học, chi tiết q trình tiến hành sử dụng để ức chế hoạt động vi sinh vật bắt đầu phép thử trì điều kiện vơ khuẩn q trình thử phải nêu báo cáo thử nghiệm Đặt bình thử vào mơi trường có nhiệt độ ổn định (xem Điều 5) để tất bình thử đạt đến nhiệt độ mong muốn Nối bình với hơ hấp kế hệ thống cung cấp khơng khí khơng chứa cacbon dioxit bắt đầu trình ủ Nếu đo tiêu thụ oxy đọc số đo áp kế (nếu làm thủ công) xác định máy đo hấp thụ oxy hoạt động tốt (hô hấp kế tự động) (xem Phụ lục A) Nếu xác định cacbon dioxit sinh đo lượng cacbon dioxit sinh (với tần suất tùy thuộc vào tốc độ sinh cacbon dioxit) từ bình thử phương pháp phù hợp có độ xác (xem Phụ lục B Phụ lục C) Bảng - Phân bổ cuối vật liệu thử vật liệu đối chứng Bình thử Vật liệu thử Vật liệu đối chứng Đất thử FT Mẫu thử + - + FT Mẫu thử + - + FT Mẫu thử + - + FB Mẫu trắng - - + FB Mẫu trắng - - + LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê Bình thử www.luatminhkhue.vn Vật liệu thử Vật liệu đối chứng Đất thử FB Mẫu trắng - - + FC Kiểm tra hoạt tính đất - + + FC Kiểm tra hoạt tính đất - + + FC Kiểm tra hoạt tính đất - + + FS Kiểm tra phân hủy khơng có chất sinh học (tùy chọn) + - - Fl Kiểm tra ức chế (tùy chọn) + + + + = có; - = khơng có Nếu tốc độ phân hủy sinh học xem bị chậm lại đất thử bị khô suốt trình thử ngừng đo tháo bình thử khỏi hơ hấp kế hệ thống cung cấp khơng khí khơng chứa cacbon dioxit Cân bình thử cho thêm lượng nước thích hợp vào đất thử để đưa hàm lượng nước lại ban đầu Nối lại bình thử bắt đầu đo lượng oxy tiêu thụ hay cacbon dioxit sinh Các thao tác phải thực cho khơng ức chế hoạt tính vi sinh vật đất không ảnh hưởng tới việc đo hấp thụ oxy lượng cacbon dioxit sinh phải nêu rõ báo cáo thử nghiệm Khi đạt đến mức BOD cacbon dioxit sinh không đổi (đạt đến giai đoạn ổn định) khơng có phân hủy sinh học tiếp tục diễn phép thử coi hồn thành Thơng thường thời gian thử khơng vượt sáu tháng Tuy nhiên quan sát rõ trình phân hủy sinh học sau thời gian dài chưa đạt giai đoạn ổn định kéo dài thêm phép thử không vượt năm Nếu phép thử kéo dài sáu tháng định kì phải kiểm tra rị rỉ xảy Thời gian kéo dài việc thực phép đo đặc biệt, ví dụ để đảm bảo tính đa dạng vi sinh vật để cung cấp đủ chất dinh dưỡng, phải nêu rõ báo cáo thử nghiệm Khi kết thúc phép thử, tháo bình thử cân bình thử để kiểm tra giảm hàm lượng nước đất thử Hoặc tách cặn vật liệu thử khỏi đất dung môi thích hợp (nếu có thể) cân Tính tốn biểu thị kết 9.1 Tính tốn 9.1.1 Phần trăm phân hủy sinh học từ giá trị oxy tiêu thụ Đọc giá trị lượng oxy tiêu thụ bình thử phương pháp nhà sản xuất đưa theo loại hô hấp kế sử dụng Tính nhu cầu oxy hóa (BODs) vật liệu thử cụ thể theo cơng thức (1): (1) Trong đó: BODs lượng BOD cụ thể vật liệu thử, tính miligam gam vật liệu thử; BODt lượng BOD bình thử chứa vật liệu thử F T vào thời điểm t, biểu thị miligam kilogam đất thử, tính cách chia lượng oxy tiêu thụ đo được, theo miligam, cho lượng đất thử, theo kilogam; BODBt lượng BOD bình thử chứa mẫu trắng F B vào thời điểm t, biểu thị miligam kilogam đất thử; T nồng độ vật liệu thử hỗn hợp phản ứng bình thử F T, biểu thị miligam kilogam đất thử; Tính phần trăm phân hủy sinh học Dt tỷ lệ lượng cầu oxy sinh hóa cụ thể với lượng cầu oxy theo lý thuyết (ThOD, biểu thị miligam gam vật liệu thử) theo công thức (2): (2) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Tương tự trên, tính lượng BOD phần trăm phân hủy sinh học vật liệu đối chứng F c có, bình thử kiểm tra phân hủy khơng có chất sinh học F s bình thử kiểm ức chế Fl Để tính lượng ThOD, xem Phụ lục D 9.1.2 Phần trăm phân hủy sinh học từ lượng cacbon dioxit sinh 9.1.2.1 Lượng cacbon dioxit sinh theo lý thuyết từ vật liệu thử Tính lượng cacbon dioxit sinh theo lý thuyết (ThCO2) từ vật liệu thử, biểu thị miligam theo công thức (3): (3) Trong đó: m khối lượng vật liệu thử cho vào hệ thống thử, tính miligam; c hàm lượng cacbon vật liệu thử, tính từ cơng thức hóa học phân tích ngun tố, biểu thị phần khối lượng, 44 12 khối lượng phân tử cacbon dioxit khối lượng nguyên tử cacbon Tính tự tính lượng cacbon dioxit sinh theo lý thuyết từ vật liệu đối chứng từ hỗn hợp vật liệu thử vật liệu đối chứng bình thử Fl 9.1.2.2 Phần trăm phân hủy sinh học Tính phần trăm phân hủy sinh học Dt bình thử FT từ lượng cacbon dioxit sinh phép đo theo công thức (4): (4) Trong đó: lượng cacbon dioxit sinh bình thử chứa vật liệu thử F T từ lúc bắt đầu phép thử đến thời điểm t, tính miligam; lượng cacbon dioxit sinh bình thử chứa mẫu trắng F B từ lúc bắt đầu phép thử đến thời điểm t, tính miligam; ThCO2 lượng cacbon dioxit sinh theo lý thuyết từ vật liệu thử, tính miligam Tương tự trên, tính phần trăm hủy sinh học vật liệu đối chứng bình thử kiểm tra hoạt tính đất, Fc 9.2 Biểu thị giải thích kết Lập bảng tính giá trị BOD lượng cacbon dioxit đo giá trị phần trăm phân hủy sinh học tương ứng với thời điểm đo Đối với bình thử, vẽ đồ thị đường cong lượng BOD lượng cacbon dioxit sinh theo thời gian đường cong phần trăm phân hủy sinh học theo thời gian Nếu thu kết so sánh hai bình thử tiến hành đồng thời vẽ đường cong trung bình Mức phân hủy sinh học tối đa xác định giá trị trung bình giai đoạn ổn định đường cong phân hủy sinh học, mơ tả đặc tính phân hủy sinh học vật liệu thử Khả thấm ướt hình dạng miếng vật liệu thử ảnh hưởng đến kết phải tính đến điều so sánh kết thu từ vật liệu thử khác Thông tin tính độc vật liệu thử hữu ích việc giải thích kết thử khả phân hủy sinh học 10 Độ tin cậy kết Phép thử coi có tin cậy a) Mức độ phân hủy sinh học vật liệu đối chứng lớn 60 % giai đoạn ổn định kết thúc phép thử LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn b) Các giá trị BOD lượng cacbon dioxit sinh từ ba bình thử chứa mẫu trắng F B nằm khoảng 20 % giá trị trung bình giai đoạn ổn định kết thúc phép thử Nếu khơng đạt tiêu chuẩn lặp lại phép thử cách sử dụng đất điều hòa sơ ủ trước 11 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm thông tin sau đây: a) viện dẫn tiêu chuẩn này; b) tất thông tin cần thiết để nhận biết vật liệu thử vật liệu đối chứng, gồm tên, thành phần cơng thức hóa học (nếu biết), ThOD, ThCO2 (gồm phương pháp tính tốn), thể loại, hình dạng hạt, hàm lượng/nồng độ mẫu thử hàm lượng chất phụ gia (nếu có thể); c) lai lịch vật liệu thử (các hạt nguyên bản, sản phẩm chất dẻo cuối chuyển hóa mẫu lão hóa), chi tiết điều kiện xử lý sơ có tiến hành; d) tồn thơng tin đất gồm nguồn gốc, ngày tháng lấy đất, đặc tính, lượng sử dụng phép thử, điều kiện bảo quản, xử lý chi tiết việc ủ trước; e) điều kiện thử gồm có lượng vật liệu thử sử dụng, nhiệt độ thời gian ủ; f) kỹ thuật phân tích sử dụng gồm nguyên tắc hô hấp kế phương pháp sử dụng để đo lượng cacbon dioxit sinh ra; g) tất thao tác khác thực bao gồm việc bổ sung nước vào hỗn hợp thử suốt q trình thử kết phân tích hỗn hợp thử gồm hàm lượng nước, kết thúc phép thử; h) tất kết thử thu vật liệu thử vật liệu đối chứng (dạng bảng biểu đồ thị) bao gồm lượng BOD lượng tích lũy cacbon dioxit sinh đo được, giá trị phần trăm phân hủy sinh học đồ thị thông số theo thời gian; i) khoảng thời gian giai đoạn thích ứng giai đoạn phân hủy sinh học, mức phân hủy sinh học tối đa tổng thời gian thử; tùy chọn, thông tin sau tiến hành có xác định: j) lượng cặn vật liệu thử phần trăm phân hủy sinh học tính từ lượng cặn vật liệu thử; k) đơn vị cụm khuẩn (cfu/g) có đất; l) chi tiết phương pháp sử dụng thời gian thử kéo dài (lâu tháng) để hỗ trợ cho đa dạng vi sinh vật để tránh thiết hụt chất dinh dưỡng; m) thông tin vật liệu thử lượng sử dụng phép thử thực với nồng độ vật liệu thử thấp để tránh ảnh hưởng độc; n) liệu có liên quan (ví dụ khối lượng phân tử ban đầu mẫu thử, khối lượng phân tử cặn polyme); o) sai khác so với phương pháp thử quy định Phụ lục A (tham khảo) Nguyên tắc hoạt động hơ hấp kế (ví dụ) Hơ hấp kế nêu Hình A.1 cài đặt mơi trường có kiểm sốt nhiệt độ (ví dụ bếp cách thủy) bao gồm bình thử nghiệm có chất hấp thụ CO khoảng không bên trên, thiết bị sản xuất oxy theo phương pháp điện phân, áp kế thiết bị kiểm tra thiết bị ghi để bên (máy in, thiết bị vẽ đồ thị máy tính) Đổ hỗn hợp thử vào phần ba thể tích bình thử nghiệm Nếu trình phân hủy sinh học xảy ra, vi sinh vật tiêu thụ oxy sản sinh cacbon dioxit cacbon dioxit bị hấp thụ hoàn toàn Tổng áp suất bình giảm xuống Khi áp suất giảm trình điện phân oxy khởi động lại Sau đó, áp suất ban đầu thiết lập lại trình điện phân dừng lượng điện sử dụng tương ứng với lượng oxy bị tiêu thụ đo liên tục dùng để xác định lượng oxy tiêu thụ, biểu thị theo mg/l BOD thiết bị ghi LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn CHÚ DẪN Bình thử Máy in, thiết bị vẽ đồ thị máy tính Hỗn hợp thử Áp kế Chất hấp thụ CO2 Khơng gian kín ổn nhiệt Thiết bị kiểm tra Thiết bị sản xuất oxy Hình A.1 - Giản đồ hô hấp kế Phụ lục B (tham khảo) Ví dụ hệ thống đo lượng cacbon dioxit sinh Lắp dãy bình thử nghiệm vào theo hình B.1 nối với hệ thống ống kín khí Thổi vào hệ thống khí khơng có CO2 áp suất thấp khơng đổi (thường thể tích khí tương đương với thể tích ba bình sử dụng nồng độ vật liệu thử cao, ví dụ 500 mg vật liệu thử cho 200 g đất) Đếm lượng bóng khí sử dụng thiết bị kiểm sốt dịng phù hợp (2) để kiểm tra tốc độ dịng khí Sử dụng khí tổng hợp khơng có CO khí nén Trong trường hợp sử dụng khí nén loại bỏ khí CO2 cách cho khí qua chai (3) chứa natri cacbonat khô cho qua hai bình rửa khí có chứa, ví dụ 500 ml dung dịch kali hydroxit 10 mol/L Có thể sử dụng thêm bình có chứa 100 ml dung dịch bari hydroxit 0,0125 mol/L bình rỗng để nhận biết diện CO2 khí làm đục dung dịch để ngăn việc theo chất lỏng vào bình thử nghiệm Nếu cần, thêm dụng cụ tạo ẩm phía trước bình thử để làm ẩm khơng khí, tránh bốc ẩm từ đất Có thể thực việc cách thổi khí qua dung dịch có độ ẩm ổn định, chẳng hạn dung dịch natri photphat bão hịa Nếu q trình phân hủy sinh học xảy ra, cacbon dioxit sinh bình thử hấp thụ chai chứa chất hấp thụ (6) nêu Phụ lục C Để giữ cho đất thử ẩm (bình 5) trì điều kiện hiếu khí, điều chỉnh tốc độ dịng khí đầu vào Để đảm bảo thống khí hồn tồn tránh tạo gradien nồng độ khí bình thử, đầu vào ống phải nằm sâu đất khơng khí xun qua đất thử LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn CHÚ DẪN Khơng khí vào Dụng cụ tạo ẩm Thiết bị kiểm sốt dịng Bình thử Chất hấp thụ CO2 Chai hấp thụ CO2 Hình B.1 - Giản đồ hệ thống đo lượng cacbon dioxit sinh Phụ lục C (tham khảo) Ví dụ phương pháp xác định cacbon dioxit sinh C.1 Xác định CO2 cách đo DIC Khí cacbon dioxit sinh hấp thụ dung dịch natri hydroxit (NaOH) xác định cacbon vơ hịa tan (DIC) máy phân tích DOC mà khơng cần tro hóa Chuẩn bị dung dịch 0,05 mol/L NaOH nước khử ion Đo lượng DIC dung dịch sử dụng giá trị mẫu trắng tính CO2 sinh Nối vào dãy bình thử nghiệm hai chai chứa chất hấp thụ, chai chứa 100 ml dung dịch NaOH Dùng xi phơng nhỏ đóng đầu chai cuối để ngăn CO2 từ khơng khí bên vào dung dịch NaOH Vào ngày xác định CO 2, lấy chai chứa chất hấp thụ sát cạnh bình thử nghiệm lấy lượng mẫu thử đủ lớn để đo DIC (ví dụ 10 ml) Thay chai chai thứ hai thêm chai chứa dung dịch NaOH chưa sử dụng vào Vào ngày cuối cùng, sau axit hóa dung dịch thử, đo lượng DIC hai chai Tính lượng CO2 sinh theo phương trình (C.1) (C.1) Trong đó: (CO2)T lượng CO2 sinh ra, tính miligam; DICT lượng DIC đo được, tính miligam; DICB lượng DIC đo bình trắng dung dịch NaOH, tính miligam; 3,67 tỉ lệ khối lượng phân tử CO2 (44) khối lượng nguyên tử cacbon (12); 10 hệ số hiệu chỉnh cho việc sử dụng 100 ml dung dịch NaOH C.2 Phương pháp chuẩn độ dung dịch bari hydroxyt Lượng CO2 sinh phản ứng với bari hydroxyt [Ba(OH)2] kết tủa thành bari cacbonat (BaCO3) [xem phản ứng (C.2)] Lượng cacbon dioxit sinh xác định phương pháp chuẩn độ dung dịch Ba(OH)2 lại với axit clohydric (HCl) [xem phản ứng (C.3)] LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (C.2) Ba(OH)2 + HCl  BaCl2 + 2H2O (C.3) Hòa tan 4,0 Ba(OH)2.8H2O vào nước khử ion nước cất tạo thành 000 ml để thu dung dịch 0,0125 mol/L Nên chuẩn bị lượng đủ vào thời điểm thực chuỗi phép thử, ví dụ khoảng L Lọc vật liệu rắn xác định xác nồng độ phương pháp chuẩn độ với dung dịch HCl chuẩn Dùng phenolphatalein làm chất thị máy chuẩn độ tự động để xác định kiểm kết thúc Giữ dung dịch bình thử niêm phong nhằm ngăn hấp thụ CO từ không khí Pha lỗng 50 ml dung dịch HCl 1mol/L (36,5 g/l) đến 000 ml nước khử ion nước cất để thu dung dịch 0,05 mol/L Khi bắt đầu phép thử, cho xác 100 ml dung dịch Ba(OH) vào chai ba chai chứa chất hấp thụ Tùy vào đặc điểm lượng vật liệu thử mà điều chỉnh thể tích bẫy Định kỳ lấy chai sát với bình thử nghiệm để chuẩn độ Cũng chuẩn độ cần thiết ví dụ chai thứ bị vẩn đục hay trước quan sát kết tủa BaCO3 chai thứ hai Khi bắt đầu phép thử cần chuẩn độ cách ngày đạt đến giai đoạn ổn định cách năm ngày chuẩn độ lần Sau lấy chai hấp thụ ra, đậy lại để ngăn CO2 từ khơng khí vào Chuyển vị trí hai chai cịn lại vào vị trí gần với bình thử nghiệm đặt vào cuối dãy chai chứa dung dịch Ba(OH) Đặc biệt phép thử diễn lâu hơn, xác định xác nồng độ dung dịch Xử lý tương tự với tất bình chứa vật liệu thử, vật liệu đối chứng, mẫu trắng, bình kiểm sốt ức chế bình kiểm sốt vật liệu cấy Ngay tháo chai ra, chuẩn độ hai ba phần dung dịch Ba(OH) dung dịch HCl Ghi lại thể tích dung dịch HCl cần để trung hịa Tính lượng CO2 bị bẫy bình hấp thụ theo cơng thức (C.4): (C.4) Trong đó: m khối lượng CO2 bị bẫy chai hấp thụ, tính miligam; cA nồng độ xác dung dịch HCl, tính mol lít; cB nồng độ xác dung dịch Ba(OH)2, tính mol lít; VB0 thể tích dung dịch Ba(OH)2 bắt đầu phép thử, tính mililit; VBt thể tích dung dịch Ba(OH)2 vào thời điểm t trước chuẩn độ, tính mililit; VBz thể tích phần dung dịch Ba(OH)2 dùng để chuẩn độ, tính mililit; VA thể tích dung dịch HCl dùng để chuẩn độ, tính mililit; 22 nửa khối lượng phân tử CO2 Khi áp dụng điều kiện sau: - thể tích dung dịch Ba(OH)2 trước sau hấp thụ xác 100 ml; - toàn dung dịch dùng để chuẩn độ (VB0 = VBt = VBz); - nồng độ cB dung dịch Ba(OH)2 xác 0,0125 mol/L; - nồng độ cA dung dịch HCl xác 0,05 mol/L; sử dụng phương trình (C.5) m = 1,1 x (50 - VA) (C.5) Phụ lục D (tham khảo) Nhu cầu oxy theo lý thuyết (ThOD) D.1 Tính lượng ThOD LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Nhu cầu oxy theo lý thuyết (ThOD) chất CcHhClClNnSsPpNaNaOo có khối lượng phân tử tương ứng Mr tính biết cấu tạo nguyên tố xác định cách phân tích ngun tố, sử dụng cơng thức (D.1): (D.1) Cách tính giả định cacbon chuyển hóa thành CO 2, hydro thành H2O, photpho thành P2O5 lưu huỳnh thành trạng thái oxy hóa +6 halogen sinh dạng hợp chất hydro Sự oxy hóa N, P S phải kiểm tra biện pháp phân tích Việc tính tốn giả định lượng nitơ giải phóng dạng ammoni Biểu thị ThOD miligam gam chất miligam miligam chất D.2 Ví dụ: Poly (axit -hydroxybutyric) (PHB) Công thức rút gọn1 : C4H6O2, c = 4, h = 6, o = 2; khối lượng phân tử Mr = 86 ThOD = 1,674 mg/mg PHB = 674,4 mg/g PHB D.3 Ví dụ: Hỗn hợp polyetylen/ tinh bột/ glyxerin Thành phần Lượng thành phần ThOD Cơng thức mg/g % ThOD mg/bình mg/bình Polyetylen (C2H4)n 400 50 500 700 Tinh bột (C6H10O5)n 190 40 400 476 Glyxerin C3H8O3 200 10 100 120 100 000 296 Tổng cộng Phụ lục E (tham khảo) Ví dụ xác định lượng khối lượng phân tử polyme khơng hịa tan nước lại kết thúc phép thử phân hủy sinh học Sử dụng quy trình đo lượng khối lượng phân tử polyme lại kết thúc nghiên cứu hữu dụng Có thể dùng phương pháp sau phương pháp tích cực khác để phân tích polyme khơng hịa tan nước hịa tan dung mơi hữu khơng trộn với nước a) Cho hỗn hợp kiểm tra vào phễu chiết, thêm dung mơi hữu thích hợp lắc 10 đến 20 để chiết polyme cịn lại Tách lớp dung mơi hữu khỏi dung dịch Thêm dung môi lặp lại quy trình b) Trộn lẫn phần hữu chiết cho bay dung mơi đến khơ Hịa tan mẫu chất rắn thể tích nước giải hấp thích hợp c) Sử dụng bơm tiêm vi lượng, tiêm lượng thích hợp vào thiết bị sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) có cột chứa gel sử dụng sắc ký khí thẩm thấu gel Bắt đầu phân tích ghi phổ d) Xác định lượng polyme có mặt cách sử dụng đường cong hiệu chuẩn e) Xác định khối lượng phân tử polyme cách tiêm vào sắc phổ polyme loại, polyme có cấu trúc tương tự polyme thử mà biết khối lượng phân tử Mối liên hệ thời gian lưu khối lượng phân tử thu từ sắc phổ cuối Tính khối lượng phân tử từ liên hệ Khối lượng phân tử polyme thử xác định phương pháp HPLC với detetor loại kết hợp quét tia laser góc hẹp (LALLS) số khúc xạ vi sai (RI) Phụ lục F PHB polyme monome -hydroxybutyrat Khi polyme hóa (tạo thành este) nước bị loại bỏ, cơng thức phân tử tổng qt PHB tương đương với monome trừ H2O, bị khử phản ứng hóa học LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn (tham khảo) Ví dụ phép thử dài hạn F.1 Tiến triển trình phân hủy sinh học cellulose, gluten bột mỳ, xơ lanh xơ đậu chồi đất CHÚ THÍCH: Các số liệu lấy từ tài liệu tham khảo [6] Vật liệu cấy: đất nông nghiệp (500 g, nhỏ mm) Vật liệu: cellulose (5 g), gluten bột mỳ (5g), xơ lanh (2 g), xơ đậu chổi (2 g) Thời gian: cellulose : năm gluten bột mỳ, xơ lanh, xơ đậu chổi: năm 20 oC  oC Nhiệt độ: Kết (2 phép thử song song): Xem Bảng F.1 Hình F.1 Bảng F.1 - Phần trăm phân hủy sinh học (ví dụ đầu) Phần trăm phân hủy sinh học % Vật liệu thử năm năm Trung bình Sai lệch chuẩn phép thử song song Cellulose 108,3 2,8 108,5 Gluten bột mỳ 89,2 2,6 - Xơ lanh 94,8 6,8 - Xơ đậu chổi 91,8 5,6 - CHÚ DẪN: X thời gian (ngày) Y phần trăm phân hủy sinh học cellulose gluten bột mỳ xơ lanh xơ chổi Hình F.1 - Tiến triển trình phân hủy sinh học cellulose, gluten bột mỳ, xơ lanh xơ đậu chổi đất F.2 Tiến triển trình phân hủy sinh học celllose, bulơ, sồi, thông đất LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn CHÚ THÍCH: Các số liệu lấy từ tài liệu tham khảo [7] Vật liệu cấy: đất nông nghiệp (500 g, nhỏ mm) Vật liệu: cellulose (1 g), bulô (1g), sồi (1 g), thông (1 g) Thời gian: năm Nhiệt độ: 20 oC  oC Kết quả: Xem Bảng F.2 Hình F.2 Bảng F.2 - Phần trăm phân hủy sinh học (ví dụ thứ hai) Vật liệu thử Phần trăm phân hủy sinh học % Tuyệt đối Tương cellulose Cellulose 99,7 100,0 Lá bulô 56,2 56,4 Lá sồi 55,8 56,0 Lá thông 61,9 62,1 X thời gian (ngày) Y phần trăm phân hủy sinh học cellulose bulô sồi thông Hình F.2 - Tiến triển trình phân hủy sinh học cellulose, bulô, sồi thơng đất F.3 Tiến triển q trình phân hủy sinh học cellulose rơm Vật liệu cấy: hỗn hợp phần đất nông nghiệp phần đất rừng (500 g, nhỏ mm) Vật liệu: cellulose (1 g), rơm (1 g) Thời gian: 270 ngày Nhiệt độ: 20 oC  oC Kết quả: Xem Bảng F.3 Hình F.3 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Bảng F.3 - Phần trăm phân hủy sinh học (ví dụ thứ ba) Phần trăm phân hủy sinh học % Vật liệu thử Tuyệt đối Tương cellolose Trung bình Sai lệch chuẩn Cellulose 89,8 1,9 100,0 Rơm 66,4 0,0 74,0 CHÚ DẪN X thời gian (ngày) Y phần trăm phân hủy sinh học cellulose rơm Hình F.3 - Tiến triển trình phân hủy sinh học cellulose rơm Phụ lục G (tham khảo) Thử nghiệm liên phòng Năm 2009, phép thử liên phịng tiến hành để cơng nhận việc sử dụng đất chuẩn thay cho đất tự nhiên Thành phần đất chuẩn nêu 8.3.2 Cát khoáng sét đất chuẩn cung cấp kết cấu đất, đất tự nhiên cung cấp vi sinh vật compost ngấu cung cấp chất hữu vi sinh vật bổ sung Sáu phòng thử nghiệm khác tiến hành phép thử Từng phòng thử nghiệm lựa chọn độc lập đất để sử dụng làm "đất tự nhiên", nghĩa vật liệu cấy cho "đất chuẩn" Vật liệu thử vật liệu đối chứng cellolose vi tinh thể (RM) vật liệu thử tổ hợp tinh bột/poly (butylen adipat-co-butylen terephtalat) (TM) Với mục đích phép thử liên phòng, phòng thử nghiệm tham gia phép sử dụng đất thương mại bán sẵn, đất tự nhiên hỗn hợp loại đất khác (ví dụ hỗn hợp đất rừng, phần đất cỏ, phần đất vườn) Khi sử dụng vật liệu có nồng độ cao (10 g 800 g đất ướt), đất tự nhiên phải bổ sung thêm hỗn hợp muối nêu Bảng Tất phòng thử nghiệm tham gia phải xác định khả phân hủy sinh học đất cách đo lượng cacbon dioxit sinh phương pháp phổ hồng ngoại IR phương pháp chuẩn độ phương pháp xác định trọng lượng CO theo TCVN 9493-2 (ISO 14855-2) Nhiệt độ phép thử từ 20 oC đến 28 oC Hai phòng thử nghiệm sử dụng hỗn hợp hai ba loại đất, hai phòng thử nghiệm sử dụng đất chọn từ đất ruộng hai phòng sử dụng đất thương mại bán sẵn LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Giá trị phần trăm phân hủy sinh học cuối nêu Bảng G.1 Bảng G.1 - Kết thử nghiệm liên phòng Phòng thử Vật liệu nghiệm cấy tham gia Thiết bị Phân hủy Thời Phân hủy Phân hủy Sai lệch Sai lệch sinh học gian sinh học sinh học chuẩn chuẩn tương đối (ngày) % TM % RM TMa Đất tự nhiên Hệ thống khơng khí khơng có CO2 120 33,0b 2,16 70,3 0,31 47,0 Đất chuẩn Hệ thống khơng khí khơng có CO2 120 11,8 1,17 59,0 0,5 20,1 Đất tự nhiên ASTMD 598803,7.2.2 120 16,9b 2,9 63,8b 1,4 26,5 Đất chuẩn ASTMD 598803,7.2.2 120 23,8b 0,9 70,4b 3,4 33,8 Đất tự nhiên Hệ thống khơng khí khơng có CO2 120 21,9b 0,9 69,9b 1,6 31,3 Đất tự nhiên ASTMD 598803,7.2.2 120 18,8b 0,2 61,1b 0,8 30,8 Đất tự nhiên ASTMD 598803,7.2.2 120 19,9b 1,1 81,6b 2,8 24,4 Đất tự nhiên Hệ thống không khí khơng có CO2 182 61 72c 3,5 83,6 Đất chuẩn Hệ thống khơng khí khơng có CO2 182 26 46 4,5 56,5 Đất tự nhiên Hệ thống khơng khí khơng có CO2 134 59,3 2,3 60,9 1,9 97,3 Đất chuẩn Hệ thống khơng khí khơng có CO2 134 70,8 1,78 70,1 0,0 101,0 Đất tự nhiên Hệ thống khơng khí khơng có CO2 115 31,1 4,5 56,6 4,3 54,9 Đất chuẩn Hệ thống khơng khí khơng có CO2 115 37,2 6,9 64,5 5,1 57,7 Đất tự nhiên Hệ thống khơng khí khơng có CO2 70 92,6 3,2 86,5 9,0 107,1 Đất chuẩn Hệ thống khơng khí khơng có CO2 60 74,1b 0,5 77,0b 6,6 96,2 Đất tự nhiên 118 21,5b 4,9 104b 2,6 20,7 Đất chuẩn Hệ thống 118 26b 4,2 107b 1,4 24,3 Hệ thống khơng khí khơng có CO2 LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh Phịng thử Vật liệu nghiệm cấy tham gia Thiết bị www.luatminhkhue.vn Phân hủy Thời Phân hủy Phân hủy Sai lệch Sai lệch sinh học gian sinh học sinh học chuẩn chuẩn tương đối (ngày) % TM % RM TMa khơng khí khơng có CO2 a Phần trăm phân hủy sinh học tương đối vật liệu thử TM = (% phân hủy sinh học vật liệu thử, TM/% phân hủy sinh học vật liệu đối chứng, RM) x 100 b Chưa đạt đến giai đoạn ổn định c Vẫn giai đoạn sinh nhiều CO2 Giá trị trung bình giá trị phân hủy sinh học thu từ phòng thử nghiệm khác đất tự nhiên đất chuẩn cho Bảng G.2 Các giá trị thu từ phịng thử nghiệm thứ khơng tính vào giá trị phân hủy sinh học vật liệu đối chứng vượt 100 % hai loại đất chưa đạt giai đoạn ổn định Bảng G.2 - Giá trị phân hủy sinh học trung bình đất tự nhiên đất chuẩn Vật liệu Đất tự nhiên Đất chuẩn Vật liệu thử 39,39  26,03 40,62  25,96 Vật liệu đối chứng 69,19  9,91 64,50  10,91 Hình G.1 G.2 biểu diễn đường cong phân hủy sinh học vật liệu đối chứng đất tự nhiên đất chuẩn phòng thử nghiệm tham gia CHÚ DẪN X thời gian (ngày) Y phần trăm phân hủy sinh học Hình G.1 - Đường cong phân hủy sinh học cellolose vi tinh thể đất tự nhiên LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn CHÚ DẪN X thời gian (ngày) Y phần trăm phân hủy sinh học Hình G.1 - Đường cong phân hủy sinh học cellolose vi tinh thể đất chuẩn Độ lệch kết phép thử liên phịng đất tự nhiên khơng cao thử với cellulose Cellulose vật liệu có khả phân hủy sinh học không bị ảnh hưởng nhiều điều kiện thử Mặt khác, khả phân hủy sinh học vật liệu thử lại nhạy cảm với điều kiện thử, thể độ lệch lớn kết thử Rất khó để biết kết việc sử dụng loại đất khác chi phối khác, phòng thử nghiệm sử dụng điều kiện thử khác (nghĩa nhiệt độ, tốc độ thống khí nồng độ vật liệu khác nhau) Việc chuẩn bị đất chuẩn cấy trước với đất tự nhiên không ảnh hưởng đến độ lệch phép thử liên phịng, thấy điều từ độ lệch chuẩn (xem Bảng G.2) Các giá trị trung bình đất chuẩn khơng khác nhiều so với giá trị trung bình đất tự nhiên Điều củng cố ý kiến yếu tố sinh học (nghĩa chủng vi sinh vật) đất tự nhiên yếu tố liên quan quan trọng đất sử dụng nguồn dinh dưỡng cho đất chuẩn Để lấy lại hợp chất kết thúc phép thử mục đích tiến hành việc xác định cân khối lượng cuối mơ tả Phụ lục E, cần phải bắt đầu phép thử với lượng lớn vật liệu thử Nhìn chung, đất chuẩn giúp cho việc chuẩn hóa quy trình thử, sử dụng chất chuẩn với kết cấu kích thước hạt chuẩn Cụ thể đất chuẩn có ích sử dụng đất có kích cỡ lớn THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 6226 (ISO 8192), Chất lượng nước - Thử ức chế khả tiêu thụ oxy bùn hoạt hóa (Water quality - Test for inhibition of oxygen consumption by activated sludge) [2] TCVN 6634 (ISO 8245), Chất lượng nước - Hướng dẫn xác định cacbon hữu tổng số (TOC) cacbon hữu hoàn tan (DOC) (Water quality - Guidelines for the determination of total organic carbon (TOC) and dissolved organic carbon (DOC) [3] TCVN 6858 (ISO 11266) Chất lượng đất - Hướng dẫn thử phịng thí nghiệm tình phân hủy sinh học chất hữu đất điều kiện hiếu khí (Soil quality - Guidance on laboratory testing for biodegradation of organic chemicals oin soil under aerobic conditions) [4] TCVN 9493-2 (ISO 14855-2), Xác định khả phân hủy sinh học hiếu khí hồn tồn vật liệu chất dẻo điều kiện trình tạo compost kiểm sốt - Phương pháp phân tích LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn cacbon dioxit sinh - Phần 2: Phương pháp đo trọng lượng cacbon dioxit sinh phép thử quy mơ phịng thí nghiệm [5] ASTM 5988, Standard test method for determining aerobic biodegration in soil of plastic materials or residual plastic materials after composting [6] EU project FAIR-CT98-3919, New functional biopolymer-natural fibre-composites from agricultural resources [7] EU project AIR2-CT93-1099, Biodegradability of bioplastics: prenormative research, biorecycling and ecological impacts LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162