FiZİko-kimyasal özelliklerin belirlenmesinde kullanilan yöntemler
Yüklə 5,29 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- C.4. “KOLAY” BİYOLOJİK BOZUNABİLİRLİK TESPİTİ BÖLÜM I. GENEL DEĞERLENDİRMELER
Kaynakça - Kooijman, S.A.L.M.;Hanstveit, A.O.; Nyholm, N. (1996): No-effectconcentrations in algalgrowthinhibitiontests. WaterResearch, 30, 1625-1632. -Bruce, R.D. andVersteeg, D.J.(1992) A Statistical ProcedureforModellingContinuousEcotoxicity Data. Env. Toxicol. Chem.11, 1485-1494. - Andersen, J.S.,Holst, H., Spliid, H., Andersen, H., Baun, A. &Nyholm, N. (1998): Continuousecotoxicological data evaluatedrelativeto a controlresponse. Journal of Agricultural, BiologicalandEnvironmentalStatistics, 3, 405-420. C.4. “KOLAY” BİYOLOJİK BOZUNABİLİRLİK TESPİTİ BÖLÜM I. GENEL DEĞERLENDİRMELER I.1 Giriş Bir aerobik (havalandırılmış ortam) sulu ortamda kolay biyolojik bozunabilme için kimyasalların gözlenmesine izin veren altı yöntem tanımlanmıştır: (a) Çözünmüş Organik Karbon (DOC) (Güç kaybı-Kaybolum) (C.4-A yöntemi) (b) Değiştirilmiş OECD Gözlemi – DOC (Güç kaybı-Kaybolum) (C.4-B yöntemi) (c) Karbon dioksit (CO2) Dönüşümü (Değiştirilmiş Sturm Testi) (C.4-C yöntemi) (d) Manometrik (basıç ölçümlü) Respirometre (solunum ölçer) (C.4-D yöntemi) (e) Kapalı şişe (C.4-E metodu) (f) MITI (Uluslar Arası Ticaret ve Endüstri Bakanlığı- Japonya) (C.4-F yöntemi) Tüm altı test için genel ve ortak değerlendirmeler yöntemin I. Bölümünde verilmiştir. Ayrı metotlar için belirli (özgül) ayrıntılar II ve VII. bölümler arasında açıklanmıştır. Ekler, tanımları, formülleri ve kılavuz maddelerini kapsamaktadır. 1998 yılında gerçekleştirilen bir OECD laboratuvarlar arası karşılaştırma uygulaması metotların tutarlı sonuçlar verdiğini göstermiştir. Bununla birlikte, teste tabi tutulacak olan malzemenin fiziksel özelliklerine bağlı olarak, metotlardan bir ya da diğeri tercih edilebilir.
Tablo I: Test metotlarının uygulanabilirliği
Test maddesinin başlıca bileşiklerinin nispi oranları ya da saflığı hakkında bilgi, özellikle sonuçlar düşük veya çok az olduğu zaman, elde edilen sonuçların yorumlanması için gereklidir. Test kimyasal maddesinin bakteri için toksisitesi(zehirliliği) hakkındaki bilgi (EK- IV) uygun test derişimlerinin seçimi için faydalı ve düşük biyolojik bozunma değerlerinin doğru olarak yorumlanması için gerekli olabilir. I.3 Referans maddeler İşlemleri kontrol etmek amacıyla, kolay biyolojik bozunma ölçütlerini karşılayan referans kimyasal maddeleri normal test yollarına paralel olarak uygun bir kaba konularak test edilir. Uygun kimyasallar anilin (yeni damıtılmış), sodyum asetat ve sodyum benzoattır. Bu referans kimyasallarının tümü hiçbir aşı (inaculum) kasıtlı olarak ilave edilmese bile bu metotlarda ayrışırlar. Kolay biyolojik bozunur olan fakat bir aşının ilave edilmesi gereken bir referans kimyasal maddesinin araştırılması gerektiği öne sürülmüştür. Potasyum hidrojen ftalat ortaya atılmıştır fakat bu maddenin bir referans maddesi olarak kabul edilebilmesinden önce bu maddeyle ilgili daha fazla kanıt elde edilmesi gerekmektedir. Respirometrik testlere, azot içeren bileşikler nitratlaşma nedeniyle oksijen alınımını etkileyebilir (bakınızEk-II ve V). I.4 Test yönteminin ilkesi Bir mineral ortamındaki test maddesinin çözeltisi, ya da süspansiyonu, karanlık ya da dağınık ışıkta aerobik (havalandırılmış) koşullar altında aşılanır ve geliştirilir. Aşı için gereken test çözeltisindeki DOC miktarı test maddesi için gereken DOC miktarıyla karşılaştırılarak mümkün olan en düşük seviyede tutulmalıdır. Madde içinde var olan hücrelerin içsel aktiviteleri, içsel kontrolüne tam olarak uymayacak olmasına rağmen, aşının içsel faaliyetleri için tolerans testleri ve test maddesi olmadan aşıyla kör testleri aynı doğrultuda işleme tabi tutularak yapılır. Bir referans maddesi, yöntemlerin işleyişini kontrol etmek için aynı doğrultuda test edilir. Genellikle, bozunmayı DOC, CO2 üretimi ve oksijen alımı gibi değişkenlerin belirlenmesi takip eder ve bozunmanın başlangıcı ve bitiminin tespit edilmesine imkan vermek için yeteri derecede sıklıkla tekrarlanan aralıklarla ölçümler yapılır. Otomatik respirometrelerle ölçümler sürekli hale gelir. DOC kimi zaman başka değişkenlerle ölçülür fakat bu genellikle yalnızca testin başlangıcı ve bitiminde gerçekleştirilir. Özgün kimyasal analizleri aynı zamanda test maddesinin ilk bozunmanın değerlendirilmesi ve oluşan ara maddelerin konsantrasyonunun saptanması (MITI testinde zorunludur) için kullanılabilir. Normal olarak test 28 gün sürer. Bununla birlikte testler 28 günden önce de sona erebilir, örneğin biyolojik bozunabilirlik eğrisi en az 3 tespit için bir platoya ulaşır ulaşmaz. Testler aynı zamanda, eğrinin biyolojik bozunabilirliğin başladığını fakat platonun 28 güne ulaşmamış olduğunu gösterdiği zaman, 28 günden uzun sürebilir. I.5 Kalite kriterleri I.5.1 Yeniden yapılabilirlilik Biyolojik bozunabilirliğin doğası ve aşı olarak kullanılan karışık bakteriyel populasyonlar nedeniyle, saptamalar en az iki kez gerçekleştirilmelidir. Test ortamına başlangıçta eklenen mikro-organizmaların konstantrasyonu ne kadar çok olursa, tekrarlar arasındaki farkların o kadar az olacağı ortak bir kanıdır. Halka testleri aynı zamanda farklı laboratuarlardan elde edilen sonuçlar arasında büyük farklılıklar olabileceğini ortaya koymuştur, fakat kolay biyolojik bozunabilir bileşiklerle normal olarak iyi uygunluk elde edilmiştir. I.5.2 Testin geçerliliği Testin bitiminde ya da 10 günlük zaman dilimi sonunda, uygun olduğu şekilde, platodaki test kimyasalının uzaklaştırılmasının tekrarlanan değerlerinin sınır değer farkları %20’den az olduğu ve referans maddesinin bozunma yüzdesi 14 gün içerisinde kolay biyolojik bozunabilirlik seviyesine ulaştığı takdirde bir test geçerli olarak değerlendirilir. Eğer bu koşulların her ikisi de sağlanmazsa, test tekrarlanmalıdır. Metotların zorluğu nedeniyle, düşük değerler muhakkak test maddesinin çevresel koşullar altında biyolojik bozunabilir olmadığı anlamına gelmez fakat biyolojik bozunabilirliğin tespit edilmesi için daha fazla çalışmanın gerekli olduğunu gösterir. Hem test maddesini hem de referans kimyasalını içeren bir toksisite (zehirlilik) testinde, 14 gün içerisinde %35’den az (DOC’ye bağlı olarak) ya da %25’ten az (ThOD ya da ThCO2’ye bağlı olarak) bozunma meydana gelirse, test kimyasalları engelleyici olarak kabul edilebilir (bakınız EK- IV). Eğer mümkünse daha düşük bir test kimyasalı konsantrasyonu ve/veya 30 mg katı/litre miktarından fazla olmamak koşuluyla daha yüksek bir aşı konsantrasyonu kullanılarak test dizileri tekrarlanmalıdır. I.6 Genel işlemler ve hazırlıklar Testlere uygulanan genel koşullar Tablo 2’de özetlenmiştir. Özellikle ayrı bir teste ilişkin düzenekler ve diğer deneysel koşullar daha sonra bu test için bir başlık altında açıklanmıştır. Tablo 2: Test Koşulları
I.6.1 Seyreltme suyu Zehirli maddelerin Cu++ iyonları gibi engelleyici konsantrasyonlarını içermeyen iyonu giderilmiş su kullanılır. Test maddesi tarafından ortaya konulan organik karbon içeriğinin %10’undan fazlasını içermemelidir. Yüksek kör değerlerin yok edilmesi için test suyunun yüksek oranda saf olması gereklidir. Doğal safsızlıklar ve aynı zamanda iyon değişimi reçineleri ve hücreleri lisinle eritilmiş maddelerden ve bakteri ve su yosunlarından kirlilik meydana gelebilir. Her bir test serisi için yalnızca DOC analizi tarafından önceden kontrol edilmiş bir su partisi (miktarı) kullanın. Bu gibi bir kontrol kapalı şişe testi için gerekli değildir, fakat oksijen tüketimi düşük seviyede olmalıdır. I.6.2 Mineral bileşenlerinin stok çözeltileri Test çözeltileri hazırlamak için mineral bileşiklerin uygun konsantrasyonlarının stok çözeltileri hazırlanır. Sonraki stok çözeltileri (farklı seyreltme faktörleriyle birlikte) DOC, Değiştirilmiş OECD Gözlemi, CO2 Dönüşümü, Manometrik Respirometre, Kapalı Şişe testi metotları için kullanılabilir. Seyreltme faktörleri ve MITI testi için mineral ortamının özel hazırlanması özel testler başlığı altında açıklanmıştır. Stok çözeltileri: Analitik saflıkta reaktifler kullanarak, aşağıdaki stok çözeltileri hazırlanır. (a) Monopotasyum dihidrojen ortofosfat, KH2PO4 8,50 g Dipotasyum monohidrojen ortopfosfat, K2HPO4 21,75 g Disodyum monohidrojen ortofosfat dihidrat, Na2HPO4. 2H2O 33,40 g Amonyum Klorür, NH4Cl 0,50 g Suda çözerek 1 litreye tamamlanır. Çözeltinin pH değeri 7,4 olmalıdır.
veya Kalsiyum Klorür dihidrat, CaCl2.2H2O 36,40 g Suda çözerek 1 litreye tamamlanır.
Suda çözünüz ve 1 litreye tamamlayınız. (d) Demir (III) Klorür hekzahidrat, FeCl3. 6H2O 0,25 g Suda çözünüz ve 1 litreye tamamlayınız. Not: Bu çözeltiyi kullanımdan hemen önce hazırlamak zorunluluğundan kurtulmak için, bir litre çözeltiye bir damla derişik HCl ya da her litre için 0,4 g etilendiamintetraasetik asit disodyum tuzu (EDTA) eklenir. I.6.3 Kimyasalların stok çözeltileri Örneğin test ya da referans kimyasalının 1-10 gramını uygun olduğu biçimde iyonu giderilmiş suda çözünüz ve çözünürlük 1g/l’yi geçince 1 litreye tamamlayınız. Başka biçimde, mineral ortamında stok çözeltileri hazırlayınız ya da kimyasal maddeyi doğrudan mineral ortama ilave ediniz. Daha az çözünür kimyasalların işleme tabi tutulması için Ek-III’e bakınız, fakat MITI testinde (Metot C.4-F) ne çözücüler ne de emülsiyon yapıcı maddeler kullanılmamalıdır. I.6.4 Aşı (Inocula) Aşı değişik kaynaklardan elde edilebilir: aktif çamur, kanalizasyon atık suları (sewage effluent) (klorlanmamış), yüzey suları ve toprak ya da bunların karışımı. DOC Die-Away ,CO2 Dönüşümü ve Manometrik Respirometre testleri için, aktif çamur kullanıldığı takdirde, çoğunlukla evsel atık suların arıtıldığı laboratuvar ölçekli arıtma biriminden ya da atık su arıtma tesisinden alınmalıdır. Diğer kaynaklardan elde edilen aşıların daha yüksek oranda yaygın sonuçlar verdiği ortaya çıkarılmıştır. Değiştirilerek iyileştirilmiş OECD Gözlemi veKapalı Şişe testleri için sulu çamur fiyokları ihtiva etmeyen daha çok seyreltilmiş bir aşıya ihtiyaç duyulmaktadır ve tercih edilen kaynak evsel atıksu arıtma tesisi ya da laboratuvar ölçekli evsel atık suların arıtıldığı arıtma biriminden elde edilen ikincil bir akışkan atıktır. MITI testi için aşı bir karışım kaynağından elde edilir ve bu özel teste ait başlık altında açıklanmıştır. I.6.4.1 Aktif çamurdan elde edilen aşı Ağırlıklı olarak evsel atıksuyu arıtan bir atıksu arıtma tesisinin havalandırma tankından ya da laboratuvar ölçekli bir arıtma biriminden aktif çamur örneği alın. Gerekli olduğu takdirde sık delikli bir elek aracılığıyla büyük parçaları ayırın ve bundan sonra atıksuyu açık havada bırakınız. Alternatif olarak, büyük parçaların ayıklanmasından sonra aktif çamuru çökeltin veya (örneğin 1100xg’de 10 dakika boyunca) santrifüj edin. Çamur çöktükten sonra üstte kalan suyu yüzen parçalarla beraber dökün. Çamur mineral ortamda yıkanabilir. 3-5 g askıda katı/l’lik bir konsantrasyon elde etmek için derişik çamuru mineral ortam içinde süspanse edin ve gerektiği ana kadar havalandırın. Aktif Çamur örneği, düzgün bir şekilde çalışan geleneksel bir tesisten alınmalıdır. Eğer, yüksek hızlı arıtma yapan bir tesisdten alınmak zorundaysa ya da engelleyici (inhibitör) ihtiva ettiği düşünülüyorsa, çamur yıkanmalıdır. Tam olarak gerçekleştirilen bir karıştırmadan sonra yeniden askıda duran çamuru çökeltin ya da santrifüj kullanın, çöktürmeden sonra üstte kalan suyu ve yüzen parçaları atın ve yıkanmış çamurun üstüne yeniden mineral ortam ekleyerek karıştırın (çamuru süspanse edin). Çamurun besinden (substrat) veya engelleyiciden arındığına kanaat getirinceye kadar bu işlemi tekrarlayın. Tüm katı yeniden askıda kalacak şekilde tam karıştırılan ya da işlem görmemiş aktif çamur’dan, kullanmadan hemen önce askıda katı maddelerin kuru ağırlıklarının saptanması için bir örnek alın. Başka bir seçenek aktif çamuru homojen hale getirmektir (3-5 g askıda katı/l). Çamuru orta hızda, 2 dakika boyunca mekanik karıştırıcıda işleme tabi tutun. Harmanlanmış çamuru 30 dakika boyunca veya gerekiyorsa daha uzun süre çökelmeye bırakın ve sıvıyı aşı olarak, mineral ortamın litresi başına 10 ml oranında kullanmak üzere ayırın. I.6.4.2 Diğer aşı kaynakları Ağırlıklı olarak evsel atık su alan laboratuvar ölçekli bir atıksu arıtma birimi ya da bir atıksu arıtma tesisinin ikincil arıtım çıkış suyundan elde edilebilir. Taze bir örnek alınız ve taşırken havadar bir ortamda tutunuz. İçindeki katı maddelerin çökelmesi için bir saat bekleyiniz veya kalın süzgeç kağıdı aracılığıyla süzünüz ve süzüntüyü veya çökelmeden sonra üstte kalan sıvıyı ayırarak gerekli olduğu zamana kadar aerobik ortamda saklayınız. Bu tür bir aşının 100 ml miktarına kadarı bir litre ortam için kullanılabilir. Aşı için bir diğer kaynak yüzey suyudur. Bu durumda, nehir, göl gibi uygun bir yüzey suyundan örnek alınız ve gerektiği kadar havalandırılır. Gerekli olduğu takdirde, süzme ya da santrifüj yaparak aşı yoğunlaştırılmalıdır. I.6.5 Aşının ön koşullandırması Aşı deneysel koşullar için önceden hazırlanabilir fakat test kimyasalına önceden uyarlanmamalıdır. Ön koşullandırma aktif çamurun mineral ortamda veya ikincil akışkan atığın 5-7 gün boyunca test sıcaklığında havalandırılmasını kapsar. Kimi zaman ön koşullandırma kör değerlerinin indirgenmesiyle test metotlarının kesinliğini düzenler. MITI aşısının önceden hazırlaması gereksiz olarak değerlendirilmektedir. I.6.6 Abiyotik (canlı bulunmayan ortamda) kontroller Gerekli olduğu zaman, DOC’nin uzaklaştırılması, oksijen alınımı veya aşı içermeyen steril kontrollerde karbon dioksit dönüşümü belirlenerek test maddesinin olası abiyotik bozunmasını kontrol edin. Bir membran (0,2-0,45 mikrometre) vasıtasıyla süzme ya da uygun bir konsantrasyona uygun toksik (zehirli) maddenin eklenmesiyle sterilize edin. Membranla süzme işlemi kullanıldığı takdirde, sterillik sağlanması için mikro organizma içermeyen örnekler alın. Test kimyasallarının adsorpsiyonu önceden değerlendirilirse, özellikle aktif çamur aşısıyla birlikte, DOC’nin uzaklaştırılması gibi biyolojik bozunabilirliği ölçen testler aşılanan ve zehirlenen bir abiyotik kontrolü kapsamalıdır. I.6.7 Cam balon sayıları Tipik bir işlemde cam balon sayıları her bir başlık altında açıklanmıştır. Aşağıdaki cam balon tipleri kullanılabilir: Test süspansiyonu: test maddesi ve aşıyı ihtiva eden Kör aşı: yalnızca aşıyı ihtiva eden işlem kontrolu: referans maddesi ve aşıyı ihtiva eden Adsorpsiyon kontrolu: test maddesi, aşı ve sterilize edici etkin madde Toksisite (zehirlilik) kontrolu: test maddesi, referans maddesi ve aşıyı ihtiva eden
Co = Test maddesini ihtiva eden aşılanmış kültür ortamında DOC ortalama başlangıç konsantrasyonu (mg DOC/I) Ct = t zamanında test maddesini ihtiva eden aşılanmış kültür ortamında DOC konsantrasyonu (mg DOC/l) Cb0 = kör aşılanmış mineral ortamındaki ortalama DOC konsantrasyonu (mg DOC/l) Cbt = t zamanında açık aşılanmış mineral ortamında DOC konsantrasyonu (mg DOC/l) anlamına gelmektedir.
Sb denklemini kullanarak başlangıç bozunmasını hesaplayın.
Sa = Testin sonunda aşılanmış ortamdaki test maddesinin artık miktarı (mg) Sb = Yalnızca test maddesinin ilave edildiği su/ortamlı kör testindeki test maddesinin artık miktarı (mg) anlamına gelmektedir.
Burada:
Cs(o) = 0. günde steril kontrolunde DOC konsantrasyonu Cs(t) = t. Günde steril kontrolunde DOC konsantrasyonu anlamına gelmektedir. I.8 Raporlama Mümkün olduğu yerlerde test raporu aşağıdakileri kapsamalıdır:
Yüklə 5,29 Mb. Dostları ilə paylaş:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
