GB/T 21818-2025 化学品 固有生物降解性 改进的MITI试验（II）

　　ICS 13.300 CCS A 80

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 21818—2025代替 GB/T21818—2008

　　化学品 固有生物降解性

　　改进的 MITI试验(Ⅱ )

　　Chemicals—Inherentbiodegradability—ModifiedMITItest( Ⅱ )

　　2025-08-29发布 2025-12-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 21818—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 受试物信息 1

　　5 试验原理 2

　　6 参比物 2

　　7 试验系统 2

　　7. 1 设备 2

　　7. 2 接种物 2

　　7. 3 试验用水 3

　　7. 4 培养基 3

　　8 试验程序 4

　　8. 1 组别设计 4

　　8. 2 受试物预处理 4

　　8. 3 试验操作 4

　　8. 4 分析方法 5

　　9 质量控制 5

　　10 数据与报告 6

　　10. 1 数据处理 6

　　10. 2 理论需氧量的计算 6

　　10. 3 结果报告 7

　　参考文献 8

　　Ⅰ

　　GB/T 21818—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件代替 GB/T21818—2008《化学品 固有生物降解性 改进的 MITI试验(Ⅱ)》,与 GB/T 21818— 2008相比 ,除结构调整和编辑性改动外 ,主要技术变化如下 :

　　— 更改了 “范围 ”的内容(见第 1 章 ,2008年版的第 1 章) ;

　　— 更改了 “受试物信息 ”的内容(见第 4章 ,2008年版的第 3 章) ;

　　— 更改了“设备 ”的内容(见 7. 1,2008年版的 5. 1) ;

　　— 增加了 “试验用水 ”(见 7. 3) ;

　　— 更改了“组别设计 ”的内容(见 8. 1,2008年版的 6. 1) ;

　　— 更改了“受试物预处理 ”的内容(见 8. 2,2008年版的 6. 2) ;

　　— 更改了“试验操作 ”的内容(见 8. 3,2008年版的 6. 3) ;

　　— 更改了 “质量控制 ”的内容(见第 9章 ,2008年版的第 7章) ;

　　— 更改了“理论需氧量的计算 ”的内容(见 10. 2,2008年版的 8. 2) ;

　　— 更改了“结果报告 ”的内容(见 10. 3,2008年版的 8. 3) 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国危险化学品管理标准化技术委员会(SAC/TC251)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 :生态环境部南京环境科学研究所 、生态环境部固体废物与化学品管理技术中心 、上海市检测中心 、中检科健(天津)检验检测有限责任公司 、沈化测试技术(南通) 有限公司 、宁波海关技术中心 、广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) 。

　　本文件主要起草人 :郭敏 、石 利 利 、邢 维 龙 、古 文 、王 蕾 、刘 纯 新 、滕 晓 明 、杨 雪 菲 、周 丽 丽 、刘 汉 伟 、杨琨 、石凌锟 、何俊毅 、高亮 、杨力 、王雷 、霍健 、冯连娜 。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为 :

　　— 2008年首次发布为 GB/T 21818—2008;

　　— 本次为第一次修订 。

　　Ⅲ

　　GB/T 21818—2025

　　化学品 固有生物降解性

　　改进的 MITI试验(Ⅱ )

　　1 范围

　　本文件确立了化学品固有生物降解性改进的 MITI试验( Ⅱ ) 的原理 ,规定了受试物信息 、参比物 、试验系统 、试验程序 、质量控制和质量保证 、数据与报告的要求 。

　　本文件适用于化学品的固有生物降解性改进的 MITI试验(Ⅱ ) 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 21796 化学品 活性污泥呼吸抑制试验

　　GB/T 21845 化学品 水溶解度试验

　　GB/T 21851 化学品 批平衡法检测吸附/解吸附试验

　　GB/T 21855 化学品 与 pH 有关的水解作用试验

　　GB/T 22228 工业用化学品 固体及液体的蒸气压在 10- 1 Pa至 105 Pa范围内的测定 静态法

　　GB/T 22229 工业用化学品 固体及液体的蒸气压在 10- 3 Pa至 1 Pa范围内的测定 蒸气压平衡法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　固有生物降解性 inherentbiodegradability

　　最佳测试条件下 ,受试物长时间与接种物接触后表现出的生物降解能力 。

　　3.2

　　生化需氧量 biochemicaloxygen demand;BOD

　　微生物分解有机物所消耗氧的量 。

　　注 : 表示为每毫克受试物消耗的氧毫克数(mg/mg) 。

　　3.3

　　理论需氧量 theoreticaloxygen demand;ThOD

　　根据分子式计算得到的受试物完全被氧化时需要的氧总量 。

　　注 : 表示为每毫克受试物消耗的氧毫克数(mg/mg) 。

　　4 受试物信息

　　试验前应获得下列受试物信息 :

　　1

　　GB/T 21818—2025

　　a) 标识信息(通用名 、化学名称或 IUPAC名 、CAS号) ,化学纯度 ;

　　b) 按照 GB/T 21845方法测定的水中溶解度 ;

　　c) 按照 GB/T 22228或 GB/T 22229测定的蒸气压 ;

　　d) 按照 GB/T 21851方法测定的吸附系数 Koc ;

　　e) 按照 GB/T 21855测定的水解作用 ;

　　f) 按照 GB/T 21796测定的微生物毒性 ;

　　g) 受试物浓度分析方法 。

　　5 试验原理

　　通过测定生化需氧量(BOD)和受试物残留量分析 ,评价化学品的固有生物降解性 。

　　以受试物作为唯一的有机碳源 ,将微生物接种到装有受试物的试验容器中 ,在微生物未经受试物驯化的前提下 ,使用自动 、密闭的 BOD测定仪连续测定试验溶液的 BOD值 。通过 BOD测定值与化学分析结果(如测定溶解性有机碳浓度或化学物质的残留浓度等) ,计算生物降解率 。

　　6 参比物

　　为检验接种物的活性 ,应设置参比物试验 。 宜选择醋酸钠 、苯甲酸钠 、苯胺(新蒸馏) 作为参比物 。若使用其他参比物 ,试验报告中应说明选择依据及有效性判定标准 。

　　7 试验系统

　　7. 1 设备

　　7. 1. 1 呼吸计量仪或 BOD测定仪(至少配 6个 BOD瓶和 CO2 吸收杯) 。

　　7. 1.2 培养箱 ,25 ℃ ±2 ℃ 。

　　7. 1.3 膜过滤器 。

　　7. 1.4 碳分析仪 。

　　7. 1.5 其他常规实验室设备 。

　　7.2 接种物

　　7.2. 1 接种物采集

　　接种物采样点原则上不少于 10个使用和排放各种化学物质的场所 ,如城市污水处理厂 、工业废水处理厂 、河流 、湖泊和沿海 。从污水处理厂采集回流污泥 1 L,从河流 、湖泊 、海滩采集 1 L地表水与 1 L表层土壤 。应每 3个月采集 1 次 ,宜每年分别于 3 月 、6 月 、9 月 、12月采样 4次 。

　　7.2.2 接种物制备

　　7.2.2. 1 预处理

　　将各采样点采集的样品装入同一容器 ,搅拌均匀后静置 。去除漂浮物 ,用 2 号滤纸过滤后以氢氧化钠或磷酸将滤液 pH值调为 7. 0±1. 0。

　　7.2.2.2 曝气培养

　　7.2.2.2. 1 将经预处理的混合样品转移至曝气池内曝气培养 ,曝气结束后静置 30 min,弃去上清液总体

　　2

　　GB/T 21818—2025

　　积的 1/3,然后加等体积的 0. 1%的合成污水再次曝气 。每日重复进行 ,曝气培养温度为 25℃ ±2℃ ,持续曝气培养 1 月后方可用于试验 。合成污水配制方式为称取 1 g葡萄糖 、1 g 蛋白胨和 1 g磷酸二氢钾溶解于 1 L水中 , 以氢氧化钠或磷酸调节 pH值为 7. 0±1. 0。

　　7.2.2.2.2 为确保得到合格的接种物 ,培养过程中应进行以下检查和采取必要的控制措施 :

　　— 上清液外观 :应是澄清的 ;

　　— 活性污泥的沉降 :絮凝活性污泥应具有较强的沉降性 ;

　　— 活性污泥的形态 : 当无絮状物出现时 ,可增加 0. 1%的合成污水添加量或增加合成污水的添加次数 ;

　　—pH :上清液 pH值为 7. 0±1. 0;

　　— 温度 :培养温度为 25 ℃ ±2 ℃ ;

　　— 曝气量 :加入合成污水后培养液应充分曝气 ,保持溶解氧质量浓度大于 5 mg/L;

　　— 微生物群落 :在放大 100倍 ~400倍的显微镜下 ,应可见大量不同种类的原生动物和云状物 ;

　　— 新鲜和旧污泥的混合 :为了保持新鲜污泥与旧污泥具有相同的活性 ,试验前 ,使用旧污泥的上清液与新鲜污泥上清液滤液等量混合 ,培养 18h~ 24h后方可作为新的接种物用于试验 ;

　　— 活性污泥活性测定 :可使用参比物质定期(至少每 3个月 1 次)检测污泥活性 ,特别是在新鲜和驯化污泥混合后 ,确保与驯化污泥活性一致 ,接种物制备和使用周期见图 1。

　　图 1 接种物制备和使用周期

　　7.3 试验用水

　　使用去除毒性物质(如 Cu2+ )的高纯去离子水 ,且有机碳含量不大于受试物浓度的 10% ,每组系列试验使用同一批水 。

　　7.4 培养基

　　7.4. 1 试验培养基贮备液

　　7.4. 1. 1 用分析纯试剂制备下列贮备液 :

　　a) 磷酸缓冲液 :称取 21. 75 g磷酸氢二钾(K2 HPO4 ) 、8. 50 g磷酸二氢钾(KH2PO4 ) 、44. 6 g 十二水合磷酸氢二钠(Na2 HPO4 · 12H2 O)和 1. 7 g氯化铵(NH4Cl) ,用水溶解 ,定容至 1 L,pH 值为 7. 2;

　　b) 氯化钙溶液 :称取 27. 50 g无水氯化钙(CaCl2 )用水溶解 ,定容至 1 L;

　　c) 硫酸镁溶液 :称取 22. 50 g七水合硫酸镁(MgSO4 · 7H2 O) ,用水溶解 ,定容至 1 L;

　　d) 氯化铁溶液 :称取 0. 25 g六水合氯化铁(FeCl3 · 6H2 O) ,用水溶解 ,定容至 1 L,加入 0. 05 mL浓盐酸或 0. 4 g/LEDTA二钠盐缓冲溶液保存 。

　　3

　　GB/T 21818—2025

　　7.4. 1.2 上述贮备液中如果出现沉淀 ,则需重新配制 。

　　7.4.2 试验培养基的制备

　　取 7. 4. 1 中溶液 a) 、b) 、c)和 d)各 3 mL,用试验用水稀释并定容至 1 L。

　　8 试验程序

　　8. 1 组别设计

　　试验中通常设置下列组别 :

　　a) 瓶 1:非生物降解对照 ,受试物 30 mg/L+去离子水 ;

　　b) 瓶 2、瓶 3 和 瓶 4: 含 受 试 物 和 接 种 物 的 试 验 组 , 活 性 污 泥 100 mg/L(以 干 重 计) +受 试 物30 mg/L+培养基 ;

　　c) 瓶 5:含参比物 和 接 种 物 的 程 序 对 照 , 活 性 污 泥 30 mg/L(以 干 重 计) +苯 胺 100 mg/L+培养基 ;

　　d) 瓶 6:仅含接种物的接种物空白对照 ,活性污泥 100 mg/L(以干重计) +培养基 。

　　8.2 受试物预处理

　　若受试物为固体 ,且在设定的试验浓度下不溶于水 ,应将受试物充分磨细 。若受试物具有挥发性 ,应充分冷却以减少挥发 。

　　8.3 试验操作

　　难溶受试物试验中不应使用助溶剂和乳化剂 , 可采用研磨或超声分散等适当方式使溶液均质化 。

　　8. 1 的瓶 2、瓶 3 和瓶 4(试验悬浮液) ,瓶 6(接种物空白对照)加入接种物浓度为 100mg/L,瓶 5(程序对照)加入接种物 30 mg/L,瓶 1 中只加受试物不加接种物作为非生物降解对照 ,CO2 吸收杯中加入 CO2吸收剂 ,连接好试验 装 置 , 检 查 气 密 性 。 采 用 BOD 测 定 仪 时 , 将 其 置 于 培 养 箱 。 开 始 搅 拌 , 在 黑 暗 、 25 ℃ ±2 ℃条件下开始试验 ,每天检查温度和搅拌器工作状态 ,连续自动测定溶解氧浓度 ,并观察试验瓶中内容物的颜色变化 , 以获得 0 d~ 14 d 或 0 d~ 28 d 的 BOD 曲线 , 易降解类化合物的降解曲线见图 2。试验结束时 ,测定各试验瓶溶液的 pH值 、受试物浓度或中间体的浓度 。 为确定试验过程中受试物可能发生的变化 ,如通过挥发或试验容器壁吸附作用造成受试物损失等 ,不加接种物的受试物处理也应测定 。

　　4

　　GB/T 21818—2025

　　标引序号说明 :

　　a — 适应期 ;

　　l— 对数增长期 ;

　　m— 最大降解速率 ;

　　r — 降解通过水平 ;

　　t — 时间窗 。

　　图 2 易降解类化合物的降解曲线

　　8.4 分析方法

　　8.4. 1 总有机碳分析法

　　8.4. 1. 1 若受试物溶于水 ,应同时测定总有机碳残留量 。

　　8.4. 1.2 从试验瓶中取 10 mL受试溶液 , 以 3000g 的速度离心 5 min,使用碳分析仪测定上清液中总有机碳残留量 。

　　8.4.2 其他分析方法

　　8.4.2. 1 选择适宜的溶剂提取试验溶液中的受试物及中间体或产物(适用时) ,经浓缩 、过膜等适当的预处理后 ,选用色谱 、光谱 、质谱与原子吸收分光光度法等合适的分析方法 ,测定受试物及中间体或产物(适用时)的残留量 。

　　8.4.2.2 对于挥发性受试物 ,试验结束后应将 BOD仪的温度降低至 10 ℃ ,并至少保持 30 min(以防止挥发影响) ,然后开始上述分析 。

　　8.4.2.3 对于含氮受试物 ,若硝化作用确已发生 ,试验结束时应测定硝酸盐和亚硝酸盐的浓度 。

　　9 质量控制

　　质量控制条件包括 :

　　a) 氧消耗量检测限不高于 1 mg;

　　b) 受试物分析方法灵敏度与回收率应满足试验要求 ;

　　c) 对于挥发性受试物 ,应采用改进的 BOD测定法 ;

　　d) 若使用苯胺为参比物 ,试验进行到 7 d 时参比物降解率不小于 40% ,试验进行到 14 d 时参比物降解率不小于 65% ;

　　5

　　GB/T 21818—2025

　　e) 试验结束后 ,非生物对照组中受试物的残留率应大于或等于 10% 。

　　10 数据与报告

　　10. 1 数据处理

　　10. 1. 1 根据氧消耗量计算降解百分率 ,按公式(1)进行计算 。

　　D …………………………( 1 )

　　式中 :

　　D — 生物降解率 , % ;

　　BOD — 根据 BOD 曲线测定的受试物生化需氧量 ,单位为毫克(mg) ;

　　B — 根据接种物空白 BOD 曲线测定的氧消耗量 ,单位为毫克(mg) ;

　　ThOD— 受试物完全氧化需要的理论需氧量 ,单位为毫克(mg) 。

　　10. 1.2 根据受试物分析测定结果计算降解百分率 ,按公式(2)进行计算 。

　　D …………………………( 2 )

　　式中 :

　　D — 生物降解率 , % ;

　　Sa — 生物降解试验结束后 ,试验组中受试物的残留量 ,单位为毫克(mg) ;

　　Sb — 非生物降解对照组中受试物的残留量 ,单位为毫克(mg) 。

　　10.2 理论需氧量的计算

　　对于有机化合物 ,通常在好氧生化条件下 ,C转化为 CO2,H转化为 H2 O,N转化为 NH3/NO2 (NO3 ) , Na转化为 Na+ ,S转化为 SO42- ,P转化为 PO43- ,卤素 Cl转化为 Cl- ,那么化合物 CcHhClclNnNanaOoPpSs理论需氧量 ThOD计算 ,按公式(3)进行计算 。

　　ThODNH

　　式中 :

　　ThODNH3 — 无硝化作用时 ,受试物完全氧化需要的理论需氧量 ,单位为毫克(mg) ;

　　c — 化合物分子中碳原子个数 ;

　　h — 化合物分子中氢原子个数 ;

　　cl — 化合物分子中氯原子个数 ;

　　n — 化合物分子中氮原子个数 ;

　　s — 化合物分子中硫原子个数 ;

　　p — 化合物分子中磷原子个数 ;

　　na — 化合物分子中钠原子个数 ;

　　o — 化合物分子中氧原子个数 ;

　　MW — 化合物相对分子质量 。

　　若发生硝化作用时 ,应基于形成硝酸盐的降解方式来计算 ThODNO3 ,按公式(4)进行计算 :

　　6

　　GB/T 21818—2025

　　式中 :

　　ThOD— 受试物完全氧化需要的理论需氧量 ,单位为毫克(mg) 。

　　若硝化作用确已发生 ,试验结束后应测定硝酸盐和亚硝酸盐的浓度校正 ThOD。

　　10.3 结果报告

　　试验报告应包括以下内容 。

　　a) 受试物 :

　　● 基本信息 ,包括名称 、分子式 、相对分子质量 、纯度 、杂质等 ;

　　● 理化性质 ;

　　● 光谱数据 。

　　b) 试验条件 :

　　● 接种物 :状态 、取样地点与浓度 ;

　　● 受试物浓度 ;

　　● 试验周期与温度 ;

　　● 程序改变的原因及解释说明 。

　　c) 化学分析 :

　　● 前处理 ;

　　● 仪器分析条件 ;

　　● 回收率 ;

　　● 中间产物分析(适用时) 。

　　d) 结果 :

　　● BOD 曲线和仪器名称 ;

　　● BOD(mg) ;

　　● B(mg) ;

　　● Sa (mg) ;

　　● Sb (mg) ;

　　● ThOD(mg) ;

　　● 根据 BOD 的降解百分率 ;

　　● 根据化学分析的降解百分率 ;

　　● 受试物的色谱或光谱分析结果 。

　　e) 结果讨论 。

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　　GB/T 21818—2025

　　参 考 文 献

　　[1] OECD Guideline for Testing ofChemicals,302C Modified MITITest( Ⅱ ) . 2009.

　　8