本實用新型涉及一種檢測化學(xué)品生物降解性的裝置，具體涉及一種通過計算CO₂產(chǎn)生量來表征有機化學(xué)品快速生物降解性的試驗裝置。

背景技術(shù)：

快速生物降解性是指受試物在限定時間內(nèi)與接種物接觸表現(xiàn)出的生物降解能力，是對化學(xué)品進行危害性鑒別以及風險評估的重要指標目前經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)推出的經(jīng)典測試方法包括溶解性有機碳(DOC)消減試驗(301A)，二氧化碳(CO₂)產(chǎn)生試驗(301B)，改進的MITI試驗(I)(301C)，密閉瓶試驗(301D)，改進的OECD篩選試驗(301E)和呼吸計量法試驗(301F)。其中301A、301D與301E測試程序相對簡便，DOC指標有專門的TOC分析儀器測定；針對301C以及301F，國內(nèi)外均有較為成熟的氧呼吸測定儀以及其它配套設(shè)備，因此測試工作能較為順利開展，唯有301B，由于CO₂產(chǎn)生量以及系統(tǒng)氣密性的難以控制，到目前為止，人們無法采用一種有效和實用的測試裝置來通過測定28d二氧化碳產(chǎn)生量確定降解率。并且由于專業(yè)試驗的特殊性，目前市場上也很少有完備的用于此種測試的儀器設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種針對化學(xué)品快速生物降解性測試(二氧化碳產(chǎn)生測定法)的檢測裝置，以便更好的評價化學(xué)品的快速生物降解。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種檢測化學(xué)品快速生物降解的裝置，它包括通氣單元、培養(yǎng)單元和檢測單元，所述三個單元整合于一個箱體中；所述通氣單元包括1個曝氣泵、1個氣體流量計、1個空氣凈氣瓶和2個二氧化碳吸收瓶，所述培養(yǎng)單元包括1個培養(yǎng)瓶和1個水浴鍋，所述檢測單元包括3個檢測瓶，所述曝氣泵和氣體流量計與空氣進氣瓶入口相連，空氣進氣瓶出口與2個二氧化碳吸收瓶依次連接，第二個二氧化碳吸收瓶的氣體出口與培養(yǎng)單元中的培養(yǎng)瓶相連，培養(yǎng)瓶置于水浴鍋中，進行控溫；所述培養(yǎng)瓶的出口與檢測單元中的3個檢測瓶依次相連。

具體的，所述的裝置包括6個通氣單元、6個培養(yǎng)單元和6個檢測單元，6套裝置相互獨立?？煞謩e對每個培養(yǎng)單元輸入氣體，并進行流量調(diào)控，經(jīng)水和堿液去除油類和二氧化碳的空氣，對培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液通氣，吸收受試物生物降解中產(chǎn)生的二氧化碳。

具體的，所述的空氣凈氣瓶中裝有純水，所述二氧化碳吸收瓶中裝有堿液。

具體的，所述檢測瓶中裝有氫氧化鋇，受試物培養(yǎng)階段排放出的CO₂經(jīng)尾部的檢測瓶吸收二氧化碳，再進行定量測定。

有益效果：

本實用新型裝置簡便易行，可操作性強，可以同時進行多組實驗，有效提高工作效率。

本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、連接管路簡單、制造和維護方便。

本設(shè)備可用于水中溶解、難溶解、半揮發(fā)性和吸附性等類化學(xué)品的快速生物降解試驗。

附圖說明

圖1：本實用新型涉及的一種檢測化學(xué)品快速生物降解的裝置主視圖；

圖2：本實用新型涉及的一種檢測化學(xué)品快速生物降解的裝置俯視圖；

圖3：本實用新型涉及的一種檢測化學(xué)品快速生物降解的裝置左視圖；

圖4：本實用新型涉及的一種檢測化學(xué)品快速生物降解的裝置氣路圖；

圖5：本實用新型涉及的一種檢測化學(xué)品快速生物降解的裝置中培養(yǎng)瓶、CO2吸收瓶與檢測瓶連接圖。

其中：1.電源開關(guān)；2.定時旋鈕；3.通氣泵電源開關(guān)；4.空氣流量計；5.氣閥；6.球閥；7.氣路管道；8.橡膠軟管；9.時控裝置；10.插座；11.通氣泵；12.250ml CO₂吸收瓶；13.250ml檢測瓶；14.2.5L培養(yǎng)瓶；

具體實施方式

以下通過實例對本實用新型技術(shù)方案進一步詳細說明。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，并不是對本實用新型的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易閱讀完說明書后可以對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。

實施例1：一種檢測化學(xué)品快速生物降解的裝置

一種檢測化學(xué)品快速生物降解的裝置，它包括通氣單元、培養(yǎng)單元和檢測單元，所述三個單元整合于一個箱體中；所述通氣單元包括1個曝氣泵、1個氣體流量計、1個空氣凈氣瓶和2個二氧化碳吸收瓶，所述培養(yǎng)單元包括1個培養(yǎng)瓶和1個水浴鍋，所述檢測單元包括3個檢測瓶，所述曝氣泵和氣體流量計與空氣進氣瓶入口相連，空氣進氣瓶出口與2個二氧化碳吸收瓶依次連接，第二個二氧化碳吸收瓶的氣體出口與培養(yǎng)單元中的培養(yǎng)瓶相連，培養(yǎng)瓶置于水浴鍋中，進行控溫；所述培養(yǎng)瓶的出口與檢測單元中的3個檢測瓶依次相連。

所述的裝置包括6個通氣單元、6個培養(yǎng)單元和6個檢測單元，6套裝置相互獨立。可分別對每個培養(yǎng)單元輸入氣體，并進行流量調(diào)控，經(jīng)水和堿液去除油類和二氧化碳的空氣，對培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液通氣，吸收受試物生物降解中產(chǎn)生的二氧化碳。

所述的空氣凈氣瓶中裝有純水，所述二氧化碳吸收瓶中裝有堿液。

所述檢測瓶中裝有氫氧化鋇，受試物培養(yǎng)階段排放出的CO₂經(jīng)尾部的檢測瓶吸收二氧化碳，再進行定量測定。

實施例2：試驗步驟與數(shù)據(jù)處理

活性污泥從南京市某生活污水處理廠采集至實驗室后，用去離子水充分洗滌后再配制成濃度為4g(干重)/L的懸浮液作為接種物。

在22±2℃5環(huán)境中，將空氣通過1個裝有200mL純水，兩個裝有200mL 0.5mol/L氫氧化鈉溶液的CO₂吸收瓶，以30～100mL/min的流速通入空氣，以去除油類和二氧化碳。尾部連接3個裝有0.0125mol/L的氫氧化鋇檢測瓶。在2.5L的棕色的試驗培養(yǎng)瓶中加入試驗溶液，受試物濃度設(shè)定在10～20mg TOC/L。試驗開始前，向6個培養(yǎng)瓶中分別加入無機培養(yǎng)基和接種物，通入脫二氧化碳的空氣24h。通氣后，向測試組中加入規(guī)定濃度的受試物，各培養(yǎng)瓶批次設(shè)置如下：包含受試物、接種物以及培養(yǎng)基的受試瓶；僅含接種物和培養(yǎng)基的空白對照以及含參比物、接種物和培養(yǎng)基的程序?qū)φ铡?/p>

試驗開始后，各處理產(chǎn)生的二氧化碳與檢測瓶中的氫氧化鋇反應(yīng)，二氧化碳的產(chǎn)生量通過用0.05mol/L HCl滴定剩余的氫氧化鋇來確定。在測定CO₂產(chǎn)生量時，從裝置中拆出直接連接培養(yǎng)瓶的氫氧化鋇檢測瓶用于滴定，其余兩個檢測瓶順序前移連接至測試瓶，并在末端連接上一個新配制的氫氧化鋇檢測瓶，試驗時間為28d。通過電位滴定儀測定二氧化碳產(chǎn)生量。

二氧化碳產(chǎn)生量通過檢測瓶中剩余的堿液量確定，當采用0.0125mol/L的氫氧化鋇溶液作吸收液時，通過0.05mol/L的鹽酸滴定而確定二氧化碳產(chǎn)生量。(因此50mL鹽酸滴定100mL氫氧化鋇)。

由于產(chǎn)生的二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)的摩爾比是1：1，鹽酸與氫氧化鋇反應(yīng)摩爾比是2：1，用鹽酸滴定吸收瓶中剩余的氫氧化鋇形成氯化鋇，已知二氧化碳的摩爾重量為44g，二氧化碳產(chǎn)生量通過公式1計算：

生物降解百分率通過公式2計算：

方法要求

(1)培養(yǎng)基無機碳含量小于5％，試驗結(jié)束時，空白檢測瓶中CO₂的產(chǎn)生量不超過40mg/L。

(2)參比物14d的生物降解性達到60％。

(3)受試物的生物降解率平行試驗結(jié)果的差值小于20％

實施例2：苯胺試驗

由圖1所示，本實用新型的檢測化學(xué)品快速生物降解的裝置，包括一個箱體，內(nèi)部6個單元，可同時進行6組樣品的測試。1、電源開關(guān)；2、定時旋鈕；3、通氣泵電源開關(guān)；4、空氣流量計；5、氣閥；6、球閥。每個單元與外部一組培養(yǎng)單元連接，放置控溫裝置內(nèi)，控溫裝置由水浴鍋組成。

如圖5所示，在長管連接的3個250ml CO₂吸收瓶中裝入凈化液，為除去充入氣體中的二氧化碳和油類物質(zhì)，保證培養(yǎng)過程中沒有多余二氧化碳進入，受試物為唯一有機碳源，不影響試驗測試數(shù)據(jù)。短管連接的3個250ml檢測瓶中裝入檢測液(0.0125mol/L的氫氧化鋇溶液)，為吸收培養(yǎng)瓶中受試物釋放的二氧化碳。黑暗條件下，三組2.5L培養(yǎng)瓶中，分別加入無機培養(yǎng)基和接種物，再加入苯胺，使苯胺濃度為15.5mg TOC/L；空白對照試驗三組培養(yǎng)瓶中僅加入無機培養(yǎng)基和接種物。

如圖3所示，打開氣閥，使去除二氧化碳的空氣通入培養(yǎng)瓶中，進行培養(yǎng)。設(shè)定時間28天。定量測試反應(yīng)瓶中碳酸鋇沉淀含量，測定二氧化碳生產(chǎn)量，以確定苯胺降解率。

表1鹽酸滴定結(jié)果

表2生物降解率結(jié)果

試驗結(jié)束時，空白對照中CO₂的累積產(chǎn)生量為小于40mg CO₂/L，苯胺(初始濃度15.5mg TOC/L)28d生物降解率為84.93％(>60％)，苯胺三次測定相對標準偏差小于1.83％，試驗結(jié)果有效。

實施例3：苯甲酸鈉試驗

如圖5所示，在長管連接的3個250ml CO₂吸收瓶中裝入凈化液，為除去充入氣體中的二氧化碳和油類物質(zhì)，保證培養(yǎng)過程中沒有多余二氧化碳進入，受試物為唯一有機碳源，不影響試驗測試數(shù)據(jù)。短管連接的3個250ml檢測瓶中裝入檢測液(0.0125mol/L 的氫氧化鋇溶液)，為吸收培養(yǎng)瓶中受試物釋放的二氧化碳。黑暗條件下，將苯甲酸鈉15.5mg TOC/L分別放入三組2.5L培養(yǎng)瓶中，另加入培養(yǎng)基和國內(nèi)污水處理廠未經(jīng)馴化的活性污泥作為接種物，共三組；空白對照試驗三組培養(yǎng)瓶中僅加入培養(yǎng)基和接種物。

如圖5所示，打開氣閥，使去除二氧化碳的空氣通入培養(yǎng)瓶中，進行培養(yǎng)。設(shè)定時間28天。定量測試培養(yǎng)瓶中碳酸鋇沉淀含量，以確定降解率。

表3鹽酸滴定結(jié)果

表4生物降解率結(jié)果

試驗結(jié)束時，空白對照中CO₂的累積產(chǎn)生量小于40mg CO₂/L，苯甲酸鈉(初始濃度15.5mg TOC/L)28d生物降解率為87.78％(>60％)，苯甲酸鈉三次測定相對標準偏差小于2.85％，試驗結(jié)果有效。