TESTUL M.I.T.I.(METODA C.4-F)

1. PRINCIPIUL METODEI

Consumul de oxigen al unei solutii agitate, sau al suspensiei substantei de testat intr-un mediu mineral, inoculat cu microorganisme mature, neadaptate, este masurat automat dupa o perioada de 28 zile intr-un respirometru intunecat, inchis, la 25 ± 1 ⁰C. Dioxidul de carbon degajat este absorbit in calce sodata (amestec de hidroxid de sodiu si oxid de calciu). Biodegradabilitatea este exprimata ca procent de oxigen absorbit (corectat cu absorbtia probei martor) fata de absorbtia teoretica (ThOD). Procentul biodegradabilitatii primare este de asemenea calculat din analiza chimica specifica suplimentara facuta la inceputul si la sfarsitul incubarii si, optional, prin analiza COD.

2. DESCRIEREA METODEI

2.1. Aparatura

(a) Aparat automat de masurare electrolitica a CBO sau respirometru normal echipat cu 6 vase de 300 ml fiecare si cu capsule ce contin absorbant de CO₂;

(b) Camera cu temperatura constanta si/sau baie de apa la 25⁰C ± 1⁰C;

(c) Dispozitiv de filtrare cu membrana (optional);

(d) Analizor de carbon (optional).

2.2. Prepararea mediului mineral

Se prepara urmatoarele solutii stoc, folosind reactivi puri pentru analiza si apa (1.6.1.):

(a) Fosfat diacid de potasiu, KH₂PO₄ 8,5 g

Fosfat monoacid de potasiu, K₂HPO₄ 21,75 g

Fosfat monoacid de sodiu dodecahidrat, Na₂HPO₄ . 12 H₂O    44,60 g

Clorura de amoniu, NH₄Cl 1,70 g

Se dizolva in apa si se aduce la 1 litru.

Valoarea pH-ului solutiei va fi de 7,2.

(b) Sulfat de magneziu heptahidrat, MgSO₄ . 7 H₂O    22,5 g

Se dizolva in apa si se aduce la 1 litru.

(c) Clorura de calciu anhidra, CaCl₂ 27,5 g

Se dizolva in apa si se aduce la 1 litru.

(d) Clorura de fier (III) hexahidrat, FeCl₃ . 6H₂O    0,25 g

Se dizolva in apa si se aduce la 1 litru.

Se iau 3 ml din fiecare solutie (a), (b), (c) si (d) si se aduce la 1 litru.

2.3. Prepararea inoculului

Se preleveaza probe proaspete din cel putin zece locuri, in principal din ariile unde este folosita si descarcata o varietate de substante. Din locuri cum ar fi instalatiile de tratare a namolurilor, statii de epurare ale apelor uzate industriale, rauri, lacuri, mari, se preleveaza 1 litru probe de namol, sol de suprafata, apa, etc. si se amesteca temeinic impreuna.

Dupa indepartarea materiilor plutitoare si dupa decantare, se ajusteza pH-ul supernatantului la 7 1 cu hidroxid de sodiu sau acid fosforic.

Se foloseste un volum adecvat de supernatant filtrat pentru a umple cu namol activ un vas de incarcare - descarcare si se aereaza lichidul aproximativ 23 1/2 h. Dupa treizeci de minute de la oprirea aerarii se indeparteaza aproximativ o treime din intregul volum al supernatantului si se adauga un volum egal de solutie (pH 7) ce contine 0,1% glucoza, 0,1% peptona si 0,1% fosfat diacid de potasiu, la materialul sedimentat si se reincepe aerarea. Se repeta aceasta procedura o data pe zi.

Unitatea de namol trebuie sa fie intretinuta conform bunei practici: efluentii sa fie limpezi, temperatura sa fie mentinuta la 25⁰C ± 2⁰C, pH-ul sa fie 7 ± 1, namolul sa sedimenteze bine, sa fie suficienta aerare pentru a pastra amestecul in conditii aerobe tot timpul, protozoarele sa fie prezente si activitatea namolului sa fie testata fata de o substanta de referinta cel putin la fiecare trei luni. Nu se foloseste namolul ca inocul decat dupa cel putin o luna de intretinere, dar nu dupa mai mult de patru luni. Prin urmare, se vor preleva probe din cel putin 10 locuri la intervale regulate, o data la trei luni.

Pentru a mentine namolul proaspat si pe cel vechi la aceeasi activitate, se amesteca supernatantul filtrat de la namolul activ in uz cu un volum egal de supernatant filtrat de la un amestec proaspat prelevat din zece surse si se intretine lichidul combinat ca mai sus. Se preleveaza namol pentru folosire ca inocul dupa 18-24 h de la alimentarea unitatii.

2.4. Prepararea vaselor

Se prepara urmatoarele sase vase:

VASUL 1: substanta de testat in apa de dilutie la 100 mg/l

VASELE: 2, 3 si 4: substanta de testat in mediul mineral la 100 mg/l

VASUL 5: substanta de referinta (de exemplu anilina) in mediu mineral la 100 mg/l

VASUL 6: numai mediu mineral

Se adauga substanta de testat putin solubila direct,in functie de cantitate sau de volum, sau se manipuleaza asa cum este descris in Anexa III, exceptie facand cazul cand nu se folosesc solventi si nici agenti de emulsionare. Se adauga la toate vasele absorbanti de CO₂ prevazuti in capsule speciale.

Se ajusteaza pH-ul din vasele 2, 3 si 4 la valoarea de 7,0.

2.5. Efectuarea testului

Se inoculeaza vasele nr. 2, 3, 4 (cu suspensie de testat), nr. 5 (controlul activitatii) si nr. 6 (mediu mineral) cu un mic volum de inocul pentru a rezulta o concentratie de 30 mg/l materii in suspensie. Nu se adauga inocul vasului nr. 1 care serveste drept control abiotic. Se monteaza echipamentul, se verifica etanseitatea, se porneste agitarea si se incep masuratorile de consum de oxigen la intuneric. Zilnic se verifica temperatura, agitatorul si inregistratorul oxigenului consumat si se noteaza orice schimbare a culorii

continutului vaselor. Se citeste direct consumul de oxigen la sase vase, printr-o metoda adecvata, de exemplu, prin intermediul unui inregistrator cu diagrama cu sase puncte, care furnizeaza curba CBO. La sfarsitul incubarii, in mod normal dupa 28 zile, se masoara pH-ul continutului vaselor si se determina concentratia substantei de testat ramasa si a oricarui intermediar si, in cazul substantelor solubile in apa, concentratia de COD (Anexa II.4.). Se are deosebita grija in cazul substantelor volatile. Daca se anticipeaza nitrificarea, se determina concentratia de nitrat si de nitrit, daca este posibil.

3. DATE SI RAPORTARE

3.1. Interpretarea rezultatelor

Se imparte consumul de oxigen (mg) al substantei de testat, corectat cu acela citit la martorul cu inocul dupa acelasi timp, la cantitatea substantei de testat folosita. Rezulta CBO, exprimat ca mg oxigen / mg substanta de testat, dupa cum urmeaza:

mg O₂ consumat de substanta de testat - mg O₂ consumat de proba martor

CBO =    = mg O₂ / mg substata de testat.

mg substanta de testat in vas

Procentul de biodegradare este apoi obtinut din

CBO (mg O₂ / mg substata de testat)

% biodegradare = % ThOD =    x 100

ThOD (mg O₂ / mg substata de testat)

Pentru amestecuri se calculeaza ThOD din analiza elementara, ca si pentru compusii simpli. Se foloseste ThOD adecvat (ThOD_NH4 sau ThOD_NO3 ) cand nitrificarea este absenta sau completa (Anexa II.2). Daca, totusi, nitrificarea are loc, dar este incompleta, se face o corectie pentru consumul de oxigen al nitrificarii, calculat din modificarea concentratiilor de nitrit si nitrat (Anexa V).

Se calculeaza procentul de biodegradare din pierderea de substanta specifica (vezi 1.7.2.).

S_b - S_t

Dt = x 100 %

S_b

Daca a fost o pierdere de substanta de testat in vasul nr. 1, care masoara schimbarile fizico-chimice, se raporteaza aceasta si se foloseste concentratia de substanta de testat (S_b) din acest vas dupa 28 zile pentru a calcula procentul de biodegradare.

Cand se fac determinari de COD (optional), se calculeaza procentul final de biodegradare din:

C_t - C_bt

Dt = ( 1 - ) x 100%

C_o - C_bo

asa cum s-a descris la punctul 1.7.1. Daca a fost o pierdere de COD in vasul nr. 1, care masoara schimbarile fizico-chimice, se foloseste concentratia de COD din acest vas pentru a calcula procentul de biodegradare.

Se inregistreaza toate rezultatele pe fisele de date atasate.

3.2. Validarea rezultatelor

Consumul de oxigen al martorului cu inocul este in mod normal 20 - 30 mg O₂ /l si nu trebuie sa fie mai mare de 60 mg/l in timpul celor 28 de zile. Valorile mai mari de 60 mg/l necesita examinarea minutioasa a datelor si a tehnicilor experimentale. Daca valoarea pH-ului este in afara domeniului 6 - 8,5 si consumul de oxigen al substantei de testat este mai mic de 60%, testul va fi repetat cu o concentratie mai mica a substantei de testat.

Vezi de asemenea 1.5.2.

Daca procentul de degradare al anilinei, calculat din consumul de oxigen, nu depaseste 40% dupa 7 zile si 65% dupa 14 zile, testul este considerat invalid.

3.3. Raportare

Vezi 1.8.

4. FISA DE DATE

Un exemplu de fisa de date este dat mai jos.

TESTUL MITI (I)

1. LABORATORUL

2. DATE LA INCEPUTUL TESTULUI

3. SUBSTANTA DE TESTAT

Nume:

Concentatia solutiei stoc: mg/l substanta de testat

Concentratia initiala in mediu, C₀: mg/l substanta de testat

Volumul amestecului de reactie, V: ml

ThOD: mg O₂ /l

4. INOCULARE

Locurile de prelevare a probelor de namol:

. 6)

7)

8)

9)

10)

Concentratia materiilor in suspensie in namolul activ dupa aclimatizare cu apa uzata sintetica = mg/l

Volumul de namol activ pe litru de mediu final = ml

Concentratia de namol in mediul final = mg/l

5. CONSUMUL DE OXIGEN: BIODEGRADABILITATEA

Tipul de respirometru folosit:

Nota: Formate similare pot fi folosite pentru substanta de referinta.

* Nu se face o medie daca sunt diferente considerabile intre replici (probe paralele).

6. ANALIZA DE CARBON (optional)

Analizorul de carbon:

a - ( b - c)

% COD indepartat = x 100

a

7. DATE ANALITICE SPECIFICE SUBSTANTEI

S_b - S_a

% degradare = x 100

S_b

Se calculeaza % degradare pentru vasele a₁, a₂ si a₃.

8. REMARCI

Va fi atasata curba CBO in functie de timp, daca este disponibila.