全 文 ：有机物生物降解性评价方法综述*
鲁摇 亢摇 杨尚源**摇 梁志伟摇 王云龙摇 李摇 鑫摇 余华东摇 吴伟祥
(浙江大学环境与资源学院, 杭州 310058)
摘摇 要摇 评价有机物生物降解性的方法和文献很多,但缺乏系统性介绍评价方法及指导方法
选择的综述性文献.本文围绕有机物的生物降解性评价,简要介绍了评价有机物生物降解性
的指示性参数及厌、好氧有机物生物降解性评价方法,着重介绍了评价方法选择的标准和原
则,并详细分析了不同试验方法使用过程中产生有机物生物降解率差异的原因.最后,以世界
经济合作与发展组织(OECD)制定的标准为例,全面介绍了该评价方法的选择使用过程并整
合这一评价体系绘制了方法选择路线图,指出了各项试验方法的优越性.
关键词摇 好氧生物降解摇 厌氧生物降解摇 降解率摇 经济合作与发展组织
文章编号摇 1001-9332(2013)02-0597-10摇 中图分类号摇 X592摇 文献标识码摇 A
Methods for the assessment of organic compounds biodegradability: A review. LU Kang,
YANG Shang鄄yuan, LIANG Zhi鄄wei, WANG Yun鄄long, LI Xin, YU Hua鄄dong, WU Wei鄄xiang
(College of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, Chi鄄
na) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2013,24(2): 597-606.
Abstract: There are plenty of methods used for the assessment of organic compounds biodegrad鄄
ability, but lack of comprehensive literatures in systematically introducing the assessment methods
and guiding the choice of the methods. This paper briefly introduced the indicative parameters in
assessing organic compounds biodegradability and the assessment methods of aerobic and anaerobic
biodegradation, with the focus on the principles and criteria in the choice of the assessment meth鄄
ods, and analyzed in detail the reasons for the differences in the biodegradation rates of organic
compounds when different test methods were adopted. Taking the standards established by the
Organization for Economic Co鄄operation and Development (OECD) as an example, the process of
choosing and applying the assessment methods was introduced, the systematic method鄄choosing
route was integrated, and the advantages of the OECD standard methods were pointed out.
Key words: aerobic biodegradation; anaerobic biodegradation; biodegradation rate; Organization
for Economic Co鄄operation and Development (OECD).
*国家自然科学基金青年基金项目(21107093)和浙江省教育厅科
研项目(X201120190)资助.
**通讯作者. E鄄mail: shuckyang@ hotmail. com
2012鄄03鄄26 收稿,2012鄄10鄄31 接受.
摇 摇 18 世纪中叶工业革命以来,人类文明及物质条
件被加速推进的同时,产生了一系列的生态环境问
题(温室效应、水资源短缺、水土流失及污染等) [1] .
目前,可持续发展日益被社会各界人士所倡导,经济
的发展离不开可持续. 迄今全世界已有的化学品多
达 700 万种,已作为商品上市的有 10 万余种[2],其
中有机化合物更是占据很大比例. 为了了解这些有
机化合物在环境中的持续性,对环境影响减少到最
低,又由于微生物转化是有机物矿化的唯一途
径[3],故研究有机物的生物降解性至关重要.
目前评价有机物生物降解性的文献和方法很
多,但也带来一定问题,即研究者很难选择合适的生
物降解性评价方法. 由于这些评价方法缺乏总体的
介绍和归纳,生物降解性评价方法的筛选和指导性
文章具有重要意义. 本文概述了生物降解性试验评
价的指示性参数,对不同有机物应首要选择的检测
参数给出了建设性意见,分别讨论了厌、好氧生物降
解性试验方法,举例并分析选择该方法的原因,总结
了不同方法之间有机物降解性差异及其影响因素.
以世界经济合作与发展组织(OECD)制定的标准为
例,比较全面地介绍了评价方法的选择及使用过程,
并提出了其规范性和可借鉴之处,希望为有机物生
物降解性评价方法的选择提供一些有价值的参考.
应 用 生 态 学 报摇 2013 年 2 月摇 第 24 卷摇 第 2 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Feb. 2013,24(2): 597-606
1摇 生物降解性评价的指示性参数
相对于化学、物理反应而言,生物反应过程及机
理相对复杂.为了考察有机物在生物降解过程中的
变化情况,必须有针对性地在试验过程中选取一定
的指示性参数进行检测,对有机物的降解性和速率
进行评价.有机物生物降解考察参数大体可以分为
两类:特征性参数与非特征性参数.
1郾 1摇 非特征性参数
非特征性参数主要包括化学耗氧量(COD)、生
化耗氧量 ( BOD)、溶解氧 ( DO)、溶解性有机碳
(DOC),生物降解过程中生成的 CO2和 CH4也可通
过压强及质量、浓度等参数的检测评价有机物生物
降解性.
通过测定非特征性参数,可以判定大多数有机物
(包括高分子聚合物或小分子物质,溶解性或不溶解
性物质)的降解状况.如通过测定厌氧生物降解试验
中产生的 CO2和 CH4含量,可计算出有机物的降解百
分比,将多个降解过程中测定的非特征参数制成曲线
可判断降解的趋势,并且为降解试验是否达到终点提
供参考[4] .相应的 COD、DOC、BOD 等能反映有机物
含量的参数测定也具有同样的指示作用.
但在某些情况下,COD、DOC 等参数的测定并
不能表征有机物的生物降解. 如在测定特定物质
(如某些阳离子、不溶性物质和高分子量的聚合物)
的生物降解试验中,短时间内(如 3 h)基质的 COD、
BOD、DOC、总有机碳(TOC)等相对于初始值显著降
低[5],这种结果并非是微生物降解有机物的体现,
很可能是由于污泥吸附作用所导致的测定参数下
降. 因此针对这类物质的生物降解性评价测取 CO2
和 CH4产量(完全矿化程度)来评价其生物降解性
更合理.
总之,非特征性参数适用于大多数有机物生物
降解性的检测,具有简单、易测定的优点,试验操作
更方便.但也存在不足之处,如实验操作者自身的不
可避免的操作偏差或稀释过程中的误差,都会使试
验结果发生改变,而且同一实验室不同操作者或不
同实验室同一条件下的重复性操作都有可能发生变
化[6] .此外,非特征性参数虽然可以用来表征有机
物降解率及降解过程,但并不能定量地表征有机物
实际浓度的大小,而且对于降解机制机理的探索则
需要对特征性参数进行测定[7] .
1郾 2摇 特征性参数
与非特征性参数不同,特征性参数能够表征生
物降解过程中特种物质浓度及代谢产物的变化,如
受试物的多氯联苯 ( PCB)、壬基酚[8]、脱氢酶
(DHA) [9]、三磷酸腺苷 ( ATP) [10]、蛋白质等的含
量,均属于特征性参数. 其中,DHA、ATP、蛋白质能
够表征微生物活性,反映降解过程的强弱程度,而受
试物本身特征性参数的测定能定量反映其降解情
况,并且通过中间产物的定量检测,可进一步了解其
降解机理.
Jonkers等[11]对壬基酚聚氧乙烯醚进行了好氧
生物降解性研究,试验利用液相电喷雾质谱
(LC鄄ES鄄MS)和 LC鄄ES鄄MS / MS对样品及降解产物进
行检测.分析发现,壬基酚聚氧乙烯醚在试验第 4 天
的降解率达到了 99%以上,并且对之前普遍认为的
壬基酚聚氧乙烯醚环氧乙烷链缩减的降解机理提出
了质疑,认为起初的降解是个别的乙氧基链转化为
羧基,之后逐渐降解为羧基化的环氧乙烷并有大量
的 A9PE2C 类物质形成. Khan 等[12]借助 SBR 反应
器对三氯苯酚的好氧生物降解性进行研究,其处理
效率达到 90%以上,借助 FTIR、GC / MS 证明生物降
解反应可能发生在邻位.
特征性参数在研究有机物生物降解性方面应用
很广,但它的检测对仪器设备的要求相对苛刻,有时
针对检测物质方法的摸索也十分困难,特别是对一
些复杂有机高聚物的检测,这对于研究者提出了很
大的挑战.
2摇 生物降解性评价方法及其选择依据
一般而言,有机物生物降解性方法的选择由试
验目的决定,如活性污泥法可为污水处理厂提供设
计参数,摇瓶试验常为化学物的登记提供依据.生物
降解性的评价方法很多,按有机物降解需氧状况可
分为两类:好氧生物降解和厌氧生物降解.前者主要
有基质去除率法[13]、耗氧速率法[14]、好氧堆肥法[15]
等,厌氧生物降解法主要是通过生物产气量的测
定[16]、同位素标记[17]、失重[18]等方法衡量有机物的
降解效果.但上述有些方法并不仅仅局限于好氧或
厌氧,如失重法、基质去除率法和同位素标记法等,
研究者应根据试验条件和受试物本身的物理状态进
行试验方法的选择.
2郾 1摇 好氧生物降解性试验方法
2郾 1郾 1 基质去除率法 摇 在好氧生物降解性试验中,
基质去除率法是较常用的方法之一,它主要包括特
异性分析及其他综合指标分析. 前者通过测定受试
物在生物降解反应前后的浓度表征降解状况. 这种
895 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
方法能反映受试物的初级降解状况,但不能证明该
有机物在反应中是否完全降解. 如一些大分子长链
物质的生物降解,降解过程很可能是侧链支链的断
裂而并非完全矿化.综合指标主要包括 DOC、COD、
TOC等常见降解性指标,批次或连续性试验都可采
用,测定方法简单易行,但对于探明有机物降解途径
和机理机制帮助不大.
在一些复杂有机混合物的生物降解性试验中,
研究者通常选取一些非特征参数如 COD、TOC、挥发
性固体(VS)等来评价降解性. Wang 等[19]在评价由
好氧颗粒污泥产生的胞外聚合物(EPS)生物降解性
的研究中,利用 COD表征生物降解率,试验在 25 益
基质 COD为 100 mg·L-1的条件下,10 h 后新鲜污
泥 EPS的 COD降解率为 45% ,而静止后污泥产生
的 EPS几乎没有降解;Buendia 等[20]在研究肉类工
业废弃物时利用 VS 为生物降解性评价指标,在 20
益好氧条件下,废泥、奶牛粪便、瘤胃内容物及猪和
奶牛浆料在 20 d 的周期过程中容易降解物质分别
达 75% 、44% 、21%和 45% .
相对于有机混合物而言,有机化合物的生物降
解性试验通常选取特异性参数即受试物自身进行定
量测定,特异性参数的选取使试验不论是针对性还
是精确性都比非特征性参数优越. Zhou 等[21]在研
究湘江河流沉积物降解邻苯二甲酸二丁酯 ( din
butyl phthalate,DBP)时利用高效液相色谱法对 DBP
进行定量分析,发现其在 30 益条件下,第 3 天的降
解率达到了 100% ,降解产物通过 GC / MS 测定,被
确认为邻苯二甲酸正丁酯和 9鄄十八碳烯酸.
2郾 1郾 2 耗氧速率法 摇 微生物处于内源呼吸阶段时,
消耗的是体内的基质,由于呼吸速度恒定,耗氧量与
时间呈正相关的线性关系,这种线性关系绘制成曲
线称为内源呼吸线.向微生物中添加基质时,污泥中
的微生物会根据基质特性进行不同程度的代谢,在
氧气消耗量上也有所区别,呈现出不同的趋势即生
化呼吸线,与污泥的内源呼吸线对比形成相对耗氧
曲线(图 1) [22] . 耗氧量大表示有机物降解速率快,
降解性好,如图 1 中曲线 a,低于内源呼吸线则表示
该物质对微生物具有抑制作用,如图 1 中曲线 d.
摇 摇 与基质去除率法不同,相对耗氧速率(SOUR)
反映有机物降解过程的快慢程度. SOUR 的测定在
有机物生物降解性试验中有其独到的应用. 首先,
SOUR可以指示有机物生物降解的终点. 相关研究
表明,SOUR值稳定在1 mg O2·g-1VS·h-1被认为
图 1摇 相对耗氧速率与基质浓度关系[22]
Fig. 1 摇 Relationship between the specific oxygen uptake rate
(SOUR) and concentration of substrates[22] .
a) 无毒、能被利用 Non鄄toxic and can be used; b) 无毒、不能被利用
Non鄄toxic and cannot be used; c) 有毒、能被利用 Toxic and can be
used;d) 有毒、不能被利用 Toxic and can not be used; e) 内源呼吸线
Endogenesis respiration line.
是堆肥化的终点[23] . 再者,由于 SOUR 是一种表征
活性污泥代谢快慢程度的即时参数,能指示废水
(如医药废水)对活性污泥的抑制或制毒作用.
SOUR提供了活性污泥对于废水的及时适应状况,
是一种简单可靠的评价生物降解性的参数. Arslan鄄
Alaton和 Balciogu[24]在评价臭氧化过程中医药废水
的生物降解性时,利用 SOUR 及 BOD5 / COD 两者的
最大值,判定两者间的臭氧投加速率为 0郾 23 ~
0郾 46 mg O3·mg-1COD是医药废水生物降解预处理
的最佳值,从而得到臭氧化后最适合生物降解的医
药废水.此外 SOUR还可以指示有机物中容易降解
组分的大小. Buendia 等[20]利用数学模型评估肉类
工业废弃物中容易降解和缓慢降解的成分,结合降
解过程中 SOUR值,得出其与这类有机物中容易降
解和缓慢降解组分存在相应的关系,试验中废泥的
容易降解组分为 71% ,它所对应的最大 SOUR 值为
276 g O2·m-3·d-1,而奶牛粪便和猪、奶牛浆料的容
易降解组分都为 32%,其对应的 SOUR低于废泥.
2郾 1郾 3 其他好氧生物降解性试验摇 好氧堆肥是一种
评价有机物降解的可靠方法,Hoshino 等[25]在此方
法中引入了微生物氧化降解分析器(microbial oxida鄄
tive degradation analyzer),通过注入一定量去除 CO2
的空气到好氧堆肥装置,在装置末端检测由有机物
堆肥化作用释放出的 CO2 气体量,从而衡量塑料聚
乳酸( PLA)及聚己内酯( PCL)的降解率. Pradhan
等[26]参考 ASTM D 5338,通过模拟好氧堆肥的方法
分别对加入了麦秆和大豆杆的 PLA 进行生物降解
性评价,结果在试验第 180 天,改性的 PLA 降解率
达到 90%以上.
9952 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 鲁摇 亢等: 有机物生物降解性评价方法综述摇 摇 摇 摇 摇
好氧堆肥和 SOUR法结合也是一种评价有机物
降解的有效方法. Cho 等[27]利用化学计量式(式 1)
计算有机物好氧生物降解过程中的理论耗氧量,通
过检测堆肥装置中 O2 消耗量来评价聚丁二酸丁二醇
酯(PBS)和聚己内酯(PCL)的生物降解率,在25 益条
件下,由淀粉混合制成的 PCL 在试验第 40 天时降解
率达 88%,而 PBS在试验第 80天只有 31% .
CaHbOc+
4a+b-2cæ
è
ç
ö
ø
÷
4 O2寅 aCO2+
b-3cæ
è
ç
ö
ø
÷
2 H2O
(1)
2郾 2摇 厌氧生物降解性试验
有机物厌氧生物降解作为一种不用外加电子受
体的有机物处理方法应用很广,特别是在处置难降
解有机物、固体废弃物方面. 德国在 2007 年就有
4000 个用于厌氧降解有机物的消化池,整个欧洲每
年有 400伊104 t市政废弃物等待被厌氧处理[28] .
2郾 2郾 1 厌氧生物降解性试验原则摇 厌氧生物降解性
试验主要通过测定有机物最终氧化产物 CO2和还原
产物 CH4来评价降解率,也可以通过测定基质的消
耗来表征,厌氧生物降解试验主要遵循的试验原则
如图 2 所示[29] .
摇 摇 在计算有机物厌氧生物降解率的过程中,如果
有机物分子式中碳原子的含量明确,其理论甲烷产
量可以通过 Buswell方程式(式 2)计算[30]:
CnHaOb+(n-
a
4 -
b
2 )H2O寅(
n
2 +
a
8 -
b
4 )CH4 +
( n2 -
a
8 +
b
4 )CO2 (2)
实际试验过程中,有机物的产气量大多低于理
论产气量[31] .因为在微生物降解有机物的过程中,
微生物自身也需要 5% ~ 10%能量供自身生长,此
外在有限的水力停留时间下,特别是难降解有机物,
其中的一部分将不会被微生物降解,这部分约占
10% ,另有一部分分子结构足够紧密的片段将不被
完全矿化[29],从而使有机物降解后产气实测值少于
理论值.
2郾 2郾 2 有机物厌氧生物降解性试验方法摇 关于有机
物厌氧生物降解性试验方法有很多,常用的厌氧生
物降解性试验方法包括:
1)通过 CH4、CO2浓度评价有机物生物降解性.
将受试物、无机培养基和接种物混合加入密闭的血
清瓶,检测反应过程中 CH4 和 CO2产量,并与受试
物完全矿化理论 CH4 和 CO2 总量对比(方程式见式
2),从而评价有机物厌氧生物降解性,该方法应用
很广.如 Cho 等[27]在研究聚合物 PCL 和 PBS 生物
降解性时,依照标准试验方法 ASTM E 1196鄄92[32],
在 35 益的条件下,PCL 第 39 天目标产气量达到
83% ,而 PBS在第 100 天的产气量仅为理论产气量
的 2% . 同样在厌氧条件下,Abou鄄Zeid 等[33]研究
PCL在第 42 天降解率仅 16% . 造成这种差异的原
因一方面是厌氧试验本身受多方面因素的影响,如
试验条件、受试物本身和接种物等,另一方面是不同
实验室之间即使是相同试验条件下试验结果重现性
也不够好.
2)失重法. 失重法主要应用于塑料等多聚物
(试验过程中质量应相对较大,便于称量)的厌氧生
物降解性评价. Gao 等[34]模拟自然环境(温度 28 ~
33 益,湿度 75% ~85% )进行 PLA及 PLA与改性淀
粉的混合物(PLA / MS鄄1、PLA / MS鄄2、PLA / MS鄄3)的
土埋试验,利用试验前后受试物之间的干质量差评
价其降解速率,研究发现,无改性淀粉 PLA 试验前
10 d几乎没有降解,试验 60 d内的降解速率不超过
0郾 44 g·d-1 ;而加入改性淀粉后,PLA / MS前30 d
图 2摇 厌氧生物降解性试验原则[29]
Fig. 2摇 Principles for anaerobic biodegradability test[29] .
006 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
的降解速度分别达到 1. 84、2. 99 和 1. 48 g·d-1 .
Abou鄄Zeid等[35]在 35 益厌氧条件下针对不同污泥
对 PHB、PHBV、PCL、SP4 / 6、BTA40 颐 46 聚合物进行
厌氧生物降解失重试验,14 周后实验室污泥、废水
污泥和厌氧河流沉积物对其降解率分别为 70% 、
65% 、28% 、5% 、6% ,100% 、100% 、10% 、0. 3% 、3%
和 100% 、100% 、24% 、0% 、0. 2% . 在上述试验测定
过程中,同一受试物采用土埋法和产气量测定试验
结果存在差异,总体上失重法测得的降解率高于产
气量测定法[17] .
总体而言,土埋失重法可以判断微生物是否能
够侵蚀受试物,是土壤环境下微生物降解塑料等有
机物的理想选择,而产气量测定法可直接反映受试
物在微生物体内的新陈代谢及其转化情况以评价完
全矿化率,在厌氧的水环境下更方便有效.
2郾 3摇 试验方法中不同因素对化学品生物降解率的
影响
有机物种类繁多,结构差异很大.本文以易生物
降解性灰水、相对难生物降解壬基酚聚氧乙烯醚类
化合物以及固体塑料 PCL或 PLA为分析对象,对试
验方法中可能造成有机物生物降解性测定结果差异
的因素(包括好厌氧条件的选择、试验周期的设定、
试验介质、接种物、抗干扰物、温度和试验对象等)
进行分析(表 1),可为研究者分析和筛选适用的有
机物生物降解性评价方法提供指导.
试验方法对有机物降解率的影响主要来自生物
降解条件参数的差异.研究表明,好厌氧条件选择对
灰水生物降解率的影响比较显著[36-41] .好氧情况下
灰水的降解率偏高,最高达 86% ,厌氧条件下降解
率普遍较低,最高仅 70% ,但对常见的塑料(PCL、
PLA)和壬基酚聚氧乙烯醚及其衍生物的影响并不
明显.由此可以推断,好氧条件下易降解物质的生物
降解性比厌氧条件下高. 灰水好氧生物降解性试验
中,试验周期的长短也是影响降解率的重要因素之
一. Ghunmi等[36]研究发现,试验周期从 90 d延长到
98 d,灰水的降解率从 44%提高到了 57% ,而 160 d
的降解率达到 70% .厌氧反应器中的灰水降解率也
呈同样趋势[39-41] .
生物降解试验中的介质、接种物、干扰物和温度
也是重要的影响因素.如在聚合物降解试验中,尽管
堆肥温度(58 益)比水中(30 益)高,但 PCL 颗粒在
水中的降解率仍高于堆肥条件,而 PLA 颗粒在堆肥
条件下的降解率则高于水中的结果,说明不同物质
在不同介质条件下的生物降解率存在较大差异. 接
种物的差异也会影响试验对象的降解率.研究发现,
接处物在驯化后对 NPEO1-2的降解效果会更好,驯
化后的分离菌 TTNP3对壬基酚(NP)的降解达到
98% [51,53],明显高于未驯化的接种物. 抗干扰物的
加入对于试验结果也产生一定影响,在 ISO14851、
ISO14853 等以测定氧气消耗来评价生物降解率的
试验中,加入硝化抑制剂的试验组降解率较低[42],
这是因为氮源被氧化成硝酸盐消耗了部分氧气,因
此该试验结果比实际情况下消耗的氧气多,降解率
结果偏高. NP15EO在 7、13、21、25 益下的降解率分
别达 68% 、80% 、87% 、96% [52],表明好氧条件下
NP15EO 生物降解性的相对适宜温度为 25 益,且在
一定温度范围内呈现递增的趋势.
Tanghe等[51]和 Staples等[52]研究发现,NP的降
解率差异由不同的试验浓度造成,在一定浓度范围
内,较高浓度的 NP 更容易降解. 此外,试验对象的
其他性质,如聚合物的物理形态、分子量及其分布和
结晶度等也会对降解率产生影响,如 PCL 降解率随
分子量增大而减少[43-45],粉末状 PCL[42]的生物降
解率高于颗粒状 PCL[43-46] .
3摇 OECD有机物生物降解性评价体系
关于生物降解性评价的方法有很多,但由于操
作人员、接种污泥、测试物浓度及其他影响生物降解
参数(如 pH、温度、氧化还原电位等)选取的不同,
同一有机物生物降解性的评价结果经常会不一致.
因此,有必要将生物降解性评价方法统一和标准化.
目前,经济合作与发展组织(OECD)、美国材料与试
验协会(ASTM)、国际贸易与产业部(MITI)等相应
颁布了一系列检测生物降解性的方法,旨在对现有
及一些化学新产品进行质量认证,确保其安全性和
环保性.如在欧洲经济共同体的成员国中,各国法律
明确规定新化学制品必须在规定条件下进行生物降
解性试验[55],此外,《美国毒性物质控制法案》 [56]要
求新化学品在生产及进口前必须提交预生产通知以
确保其安全性.
在这些组织中,OECD 的化学制品测试评价体
系比较规范并具有代表性. 作为一种生物降解性评
价标准,其规范性必然体现在其标准的制定及其内
容上. OECD标准的制定过程极其复杂和严格,主要
过程依次为新测试指南的提议、提议标准的表格提
交、测试指南规划各国家负责人的会议召开、测试指
南草稿的拟定、协商、OECD研讨会及专家会议的召
开等,各个环节缺一不可.它包括近 100 种被世界各
1062 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 鲁摇 亢等: 有机物生物降解性评价方法综述摇 摇 摇 摇 摇
表 1摇 有机物生物降解率及其运行参数、方法比较
Table 1摇 Comparison of degradation rate, parameters and methods of different organic compounds
研究对象
Substance
方法
Method
研究条件
Research
condition
参数
Parameter
温度及试验周期
Temperature and
experiment period
降解率
Degradation
rate (% )
文献
Reference
灰水 Grey water 批次试验 好氧 COD 20 益、28 d 62 [36]
(COD=362 mg·L-1) 批次试验 好氧 COD 20 益、60 d 86
批次试验 好氧 BOD 20 益、28 d 82
批次试验 厌氧 COD 35 益、90 d 44
批次试验 厌氧 COD 35 益、160 d 70
批次试验 厌氧 CH4 35 益、98 d 57
灰水 Grey water
(COD=724依125 mg·L-1)
批次试验 厌氧 COD 35 益、60 d 70 [37]
灰水 Grey water
(COD=366 mg·L-1)
反应器 厌氧 COD 20-36 益、1 d 45 [38]
COD=150 mg·L-1 反应器 厌氧 BOD5 20 ~ 36 益、1 d 37
COD=201 mg·L-1 反应器 好氧 COD 20 ~ 36 益、1 d 53
BOD5 =101 mg·L-1 反应器 好氧 BOD5 20 ~ 36 益、1 d 40
灰水 Grey water UASB 厌氧 COD 23 益、12 h 41 [39]
灰水 Grey water
(COD=618 mg·L-1)
UASB 厌氧 COD 30 益、16 h 64 [40]
灰水 Grey water
(COD=830 mg·L-1)
UASB 厌氧 COD 35 益、12 h 47 [41]
聚己内酯粉末 Powder of PCL ISO14851 好氧 氧气消耗 30 益、40 d 100 [42]
聚乳酸粉末 Powder of PLA ISO14851 好氧 氧气消耗 30 益、40 d 40
聚己内酯颗粒 Particles of PCL
(Mw=50 kg·mol-1)
堆肥鄄ASTM D鄄5338,ISO14855 好氧 CO2产生 58 益、46 d 21. 6 [43]
聚己内酯颗粒 Particles of PCL
(Mw=43 kg·mol-1)
水中测试 ASTM D鄄5209 好氧 CO2产生 30 益、11 d 80 [44]
聚己内酯颗粒 Particles of PCL
(Mw=80 kg·mol-1)
堆肥鄄ASTM D鄄5338 好氧 CO2产生 58 益、54 d 4. 3 [45]
聚乳酸薄膜 Films of PLA 水中测试 ISO14853 好氧 氧气消耗 30 益、28 d 3. 7 [46]
聚己内酯薄膜 Films of PCL 水中测试 ISO14853 好氧 氧气消耗 30 益、28 d 34. 8
聚己内酯颗粒 Particles of PCL 水中测试 ISO14853 好氧 氧气消耗 30 益、28 d 37. 7
聚乳酸薄膜 Films of PLA 堆肥鄄ASTM D鄄5338,ISO14855 好氧 CO2产生 58 益、58 d 86 [47]
聚乳酸薄膜 Films of PLA 堆肥 (ISO14855) 好氧 CO2产生 58 益、90 d 55 [48]
壬基酚聚氧乙烯醚 NPEOs
(300 mg·L-1)
Zahn鄄Wellens 法 (ISO9888) 厌氧 HPLC 24 益、7 d 100 [49]
对鄄正壬基酚 4鄄n鄄NP
(30 mg·L-1)
OECD 301F 好氧 20 益、28 d 61. 5 [50]
壬基酚 NP (388. 4mg·L-1) 批次试验 好氧 HPLC 28 益、13 d 98 [51]
壬基酚 NP (31 mg·L-1) OECD 301F 好氧 22 益、28 d 62 [52]
壬基酚聚氧乙烯醚 NP15EO
(5 mg·L-1)
河流消减测试 好氧 7 益、30 d 68 [53]
好氧 13 益、30 d 80
好氧 21 益、30 d 87
好氧 25 益、30 d 96
壬基酚聚氧乙烯醚(消化污泥)
NPEO1-2(Digestor sludge)
(100 mg·L-1)
厌氧 37 益、140 d 60 [54]
壬基酚聚氧乙烯醚(填埋污泥)
NPEO1-2(Landfilled sludge)
(100 mg·L-1)
厌氧 30 益、140 d 80
UASB: 上流式厌氧污泥床反应器 Up鄄flow anaerobic sludge bed; HPLC: 高效液相色谱 High performance liquid chromatography.
国政府、工厂、及试验室认可的相关测试方法,用以
识别已有或新化学制品在环境中的潜在危害. 该评
价体系在化学制品的安全管理测试及其登记方面为
研究人员提供一系列的标准,受试化学品在测试后
可以根据相关规定进行生物降解性的归类. 我国制
订、实施的第一批化学品生态毒理学测试方法的国
家标准也是参照 OECD 化学品测试评价体系完成
的.由此可见,OECD的化学品测试评价体系对于我
国化学品测试评价方法的建立有着重要影响. 为了
更科学地进行化学品生物降解性试验,有必要对
206 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
OECD评价方法进行一定了解. 其有机物降解测试
方法主要有以下几种.
3郾 1摇 快速生物降解性试验
快速生物降解性试验 ( ready biodegradability
tests,RB试验)是一种快速的筛选检测试验,在好氧
条件下,投加高浓度的测试物质(2 ~ 100 mg·L-1),
通过测定非特征性参数(DOC、BOD、CO2等)来表征
降解速率.在试验结果中,通过合格线的物质被认定
为其在包括污水处理厂在内的绝大多数环境中都容
易快速降解,这种检测手段被用来作为水中化学品
危害分级的依据[57] .
快速生物降解性试验包括 6 种方法(TG301A ~
TG301F),分别为 DOC 消减试验、CO2产生试验、改
进的 MITI试验(I)、密闭瓶试验、改进的 OECD筛选
试验和呼吸压力测定试验.这 6 种方法在 28 d 内测
得的合格线分别为 70% DOC、60% ThCO2、60% Th鄄
CO2、60% ThCO2、 70%DOC和 60% ThCO2 .
OECD的规范性体现在它不但对于一种评价方
法有比较系统的参数选择提示,而且具有对试验结
果的定性描述,而在不同方法间建立的联系也值得
研究者借鉴.如上述方法均属于淡水测试,而在海水
中,有机物的降解要比淡水中慢[58],因此 OECD 在
TG301D和 TG301E提到了在海水中检测的方法.此
外,快速生物降解性试验除单独规定 6 种不同的合
格线外,还规定达到合格线必须在以有机物降解
10%时为第一天的前提下,10 d 内结束,反应全过
程不超过 28 d,否则该有机物被认定不能通过测试,
即该物质不能被认定为具有快速生物降解性.
3郾 2摇 模拟试验
模拟试验指在实验室模拟环境下检验生物降解
速率和程度的一种有机物生物降解性评价方法,它
模拟的环境包括污水处理厂、淡水和海水表面等,方
法主要有 TG303 活性污泥法和生物膜好氧处理法.
OECD在模拟试验中的方法设定相对于其他标准方
法更全面,如它模拟的环境不只是常见的污水处理
厂,还包括淡水及海水表面;此外,除了常规的活性
污泥法,它还设定了生物膜好氧处理法,便于研究者
按其模拟的环境条件进行方法的选取.
在模拟污水处理厂的测试试验中,研究者可采
用好氧污水处理的方式对 DOC 为 10 ~ 20 mg·L-1
的有机物进行试验. 而实际情况中污染物的浓度往
往远远小于测试中的浓度. 同样,在土壤、沉积物及
水中进行模拟试验时,待测物质的浓度需反映真实
环境的浓度状况,以保证生物降解动力学参数对真
实环境的体现,并且可以通过采用14 C 同位素示踪
法检测受试物.标准中还特别提到了标记的部位应
该是分子中最稳固且包含表达分子功能作用的结
构. Nuck 和 Federle[59]在模拟厌氧条件下,对葡萄
糖、棕榈酸、十六烷醇、烷基聚氧乙烯醚硫酸(AES)、
烷基硫酸盐(AS)等 6 种14C标记的化合物的生物降
解情况进行评价,它们对产生的14CO2、14CH4总捕获
效率分别达到 87. 3% 依 0. 9%、88. 4% 依 3. 6%、
90郾 1% 依3. 1%、88. 4% 依1. 3% (AES = 1 mL·L-1 )、
87郾 6% 依0. 3%(AES=10 mL·L-1)和 80. 0% 依0. 0% .
3郾 3摇 固有生物降解性试验
OECD生物降解性方法的科学性及规范性体现
在其逐步完善的过程. 快速降解性试验检测的是有
机物是否具有快速生物降解的特点,制定方法的相
关人员人为忽略了某些有机物的生物降解性测定,
这类有机物虽然不能快速生物降解却仍然可以在一
定条件下(时间更长或更适宜的外界条件)被生物
降解,由此固有降解性试验被制定以完善这套生物
降解性评价体系.固有降解性试验是快速生物降解
性试验的发展,它是测试有机物在更有利的条件下
是否具有好氧生物降解潜能的方法,可以通过测定特
征性参数(初级降解)或非特征性参数(终极降解)来
判定试验结果. 其主要包括 4 种方法(TG302A ~
TG302D):改进的 SCAS 试验、 ZW / EMPA 试验、改
进的 MITI试验(域)和 Concawe试验初稿.
固有生物可降解性试验考察的是有机物是否具
有可生物降解性,因此没有必要规定试验周期及生
物降解率合格线,模糊认定降解率 > 20% (测定
BOD、DOC或 COD)表示具有固有的初步降解性,降
解率>70%表示具有固有的终极降解性.
3郾 4摇 厌氧生物降解性筛选试验
有机物厌氧生物降解性试验在 OECD标准中对
应的是 TG311,它通过测定以受试物为唯一碳源时,
产生 CO2 和 CH4 的压强来计算生物降解性.测试推
荐周期为 60 d,如果降解率在 60 d内未达到稳定水
平(ThOD>60%或 ThCO2 >60% ),则可延长测试时
间. 测试的有机物浓度应相对偏低 (如小于
100 mg·L-1),对于有毒或对微生物有抑制性的有
机物所选浓度尽量不要超过 20 mg·L-1 . 测定特征
性参数可以选择更小的浓度,不过需要考虑:同一检
测方法下测试物质的浓度越小,结果误差越大[3] .
3郾 5摇 OECD有机物生物降解性评价方法选择原则
在 OECD有机物降解性评价方法的选择上,研
究人员既可以根据试验的客观条件或目的直接选取
3062 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 鲁摇 亢等: 有机物生物降解性评价方法综述摇 摇 摇 摇 摇
图 3摇 OECD有机物生物降解性评价方法选择
Fig. 3摇 Methods for biodegradability of organics of OECD.
图 3 中相应的试验方法,在有条件的情况下可参照
以下步骤进行(图 3).
摇 摇 首先,在快速生物降解性试验中选择好氧生物
降解性测试的筛选试验,如果试验降解率大于试验
方法中提供的标准,则该物质被认定为快速降解性
物质,否则,按下一步进行试验操作.
有机物在快速降解性试验中偏低的降解率可能
是由于其浓度过高,因此该物质可以进行模拟试验.
将有机物、污泥浓度、环境中的温度、pH等参数进行
模拟修正,如模拟试验的降解率达到了标准,则该有
机物也被认定为在包括污水处理厂的绝大多数环境
中容易生物降解,反之将进行固有生物降解性试验.
由于固有生物降解性试验是在良好的好氧条件
下进行的,因此通过该试验标准的有机物只会被认
定为具有一定的生物降解性,并不被认定为容易降
解的有机物.最后,有机物将在缺氧的条件下进行厌
氧生物降解性的筛选试验.
这种有序的试验方法是值得借鉴的,它的制定
建立在不同试验方法的相互联系上,是一套系统的
方法标准,相对于 ASTM针对几种主要化学制品(如
五金标准、石油标准、塑料标准、橡胶标准等)单独
制定的评价方法有一定优势.如对于一些 ASTM 单
独设定标准以外的化学品,OECD 的评价体系更科
学有序,研究人员在 OECD 试验选择中也更具层次
性和逻辑性.
4摇 总摇 摇 结
随着工业文明的飞跃发展,越来越多的有机物
进入环境.了解和掌握这些有机物的环境行为是环
境领域重要的工作,本文汇总众多文献力求简明扼
要地介绍有机物环境生物降解性评价方法,为开展
有机物生物降解性评价和研究提供指导和参考. 有
机物生物降解性评价的方法正在快速发展中,相信
会有越来越多的研究成果不断涌现.
参考文献
[1]摇 Zeng D鄄H (曾德慧), Jiang F鄄Q (姜凤岐), Fan Z鄄P
(范志平), et al. Ecosystem health and sustainable
development for human. Chinese Journal of Applied Ecol鄄
ogy (应用生态学报), 1999, 10(6): 751 -756 ( in
Chinese)
[2]摇 Wan H鄄R (石慧茹). Enviornmental risks characteris鄄
tics and management strategies of chemicals in Liaoning
Province. Enviornmental Protection and Circular Econo鄄
my (环境保护与循环经济), 2011(9): 72 -75 ( in
Chinese)
[3] 摇 Pavan M, Worth AP. Review of estimation models for
biodegradation. QSAR and Combinatorial Science,
2008, 27: 32-40
[4]摇 ISO. Water Quality Evaluation of the “Ultimate冶 Anae鄄
robic Biodegradability of Organic Compounds in Digested
Sludge Method by Measurement of the Biogas Produc鄄
tion. Geneva Draft International Standard No. ISO / DIS
11734, 1995
[5]摇 Boethling RS, Lynch DG. Biodegradation of US preman鄄
ufacture notice chemicals in OECD tests. Chemosphere,
2007, 66: 715-722
[6]摇 Yan H鄄Z (鄢恒珍), Gong W鄄Q (龚文琪). Assess鄄
ment methods of biodegradability of organic substances.
Environment and Ecology in the Three Gorges (三峡环
境与生态), 2009, 2(2): 47-50 (in Chinese)
[7]摇 Gao QT, Wong YS, Tam NFY. Removal and biodegra鄄
dation of nonylphenol by different Chlorella species.
Marine Pollution Bulletin, 2011, 63: 445-451
[8]摇 Kolvenbach BA, Dobrowinski H, Fousek J, et al. An
unexpected gene cluster for downstream degradation of
alkylphenols in Sphingomonas sp. strain TTNP3.
Applied Microbiology and Biotechnology, 2012, 93: 1-
10
[9]摇 Yang CM, Meng W. Enzyme Activities and Glyphosate
Biodegradation in a Riparian Soil Affected by Simulated
Saltwater Incursion[EB / OL]. (2011鄄08鄄05)[2012鄄10鄄
20]. http: / / dx. doi. org / 10. 1038 / npre. 2011. 6187. 1
[10]摇 Weissman AM, Shabek N, Ciechanover A. The predator
becomes the prey: Regulating the ubiquitin system by
ubiquitylation and degradation. Nature Reviews Molecu鄄
406 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
lar Cell Biology, 2011, 12: 605-620
[11]摇 Jonkers N, Knepper TP, Devoogt P. Aerobic biodegra鄄
dation studies of nonylphenolethoxylates in river water
using liquid chromatography鄄electrospray tandem mass
spectrometry. Environmental Science and Technology,
2001, 35: 335-340
[12]摇 Khan MZ, Mondal PK, Sabir S, et al. Degradation
pathway toxicity and kinetics of 2, 4, 6鄄trichlorophenol
with different co鄄substrate by aerobic granules in SBR.
Bioresource Technology, 2011, 102: 7016-7021
[13]摇 Rivas J, Prazeres AR, Carvalho F. Aerobic biodegrada鄄
tion of precoagulated cheese whey wastewater. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59: 2511-2517
[14]摇 Pramparo L, Su佗rez鄄Ojeda ME, Perez J, et al. Kinetics
of aerobic biodegradation of dihydroxybenzenes by a
p鄄nitrophenol鄄 degrading activated sludge. Bioresource
Technology, 2012, 110: 57-62
[15]摇 Husarova LH, Machovsky M, Gerych P, et al. Aerobic
biodegradation of calcium carbonate filled polyethylene
film containing pro鄄oxidant additives. Polymer Degrada鄄
tion and Stability, 2010, 95: 1794-1799
[16]摇 Milke M, Fang Y, John S. Anaerobic biodegradability
of wood: A preliminary review. 2010 Water New Zeal鄄
and Annual Conference, Christchurch, New Zealand,
2010: 22-24
[17]摇 Zhang T, Gannon SM, Nevin KP, et al. Stimulating the
anaerobic degradation of aromatic hydrocarbons in con鄄
taminated sediments by providing an electrode as the
electron acceptor. Environmental Microbiology, 2010,
12: 1011-1020
[18]摇 Morse MC, Liao Q, Criddle CS, et al. Anaerobic bio鄄
degradation of the microbial copolymer poly (3鄄hydroxy鄄
butyrate鄄co鄄3鄄hydroxyhexanoate): Effects of comonomer
content processing history and semi鄄crystalline morpholo鄄
gy. Polymer, 2011, 52: 547-556
[19]摇 Wang ZW, Liu Y, Tay JH. Biodegradability of extracel鄄
lular polymeric substances produced by aerobic gran鄄
ules. Applied Microbiology and Biotechnology, 2007,
74: 462-466
[20]摇 Buendia IM, Fernandez FJ, Villasenor J, et al. Biode鄄
gradability of meat industry wastes under anaerobic and
aerobic conditions. Water Research, 2008, 42: 3767 -
3774
[21]摇 Zhou HB, Lin F, Hu PL, et al. Aerobic biodegradation
of di鄄n鄄butyl phthalate by Xiangjiang River sediment and
microflora analysis. Journal of Central South University
of Technology, 2009, 16: 948-953
[22]摇 Chen F鄄X (陈福霞), Liu Z鄄G (刘志刚). Assessment
methods of biodegradability of industrial wastewater.
Environmental Protection of Oil and Gas Field (油气田
环境保护), 2007, 17(4): 23-26 (in Chinese)
[23]摇 Lasaridi KE, Stentiford EI. A simple respirometric tech鄄
nique for assessing compost stability. Water Research,
1998, 32: 3717-3723
[24] 摇 Arslan鄄Alaton I, Balcioglu IA. Biodegradability assess鄄
ment of ozonated raw and biotreated pharmaceutical
wastewater. Archives of Environmental Contamination
and Toxicology, 2002, 43: 425-431
[25] 摇 Hoshino A, Tsuji M, Momochi M, et al. Study of the
determination of the ultimate aerobic biodegradability of
plastic materials under controlled composting conditions.
Journal of Polymers and the Environment, 2007, 15:
275-280
[26]摇 Pradhan R, Misra M, Erickson L, et al. Compostability
and biodegradation study of PLA鄄wheat straw and PLA鄄
soy straw based green composites in simulated compos鄄
ting bioreactor. Bioresource Technology, 2010, 101:
8489-8491
[27]摇 Cho HS, Moon HS, Kim M, et al. Biodegradability and
biodegradation rate of poly ( caprolactone)鄄starch blend
and poly ( butylene succinate) biodegradable polymer
under aerobic and anaerobic environment. Waste
Management , 2010, 31: 475-480
[28]摇 Lesteur M, Bellon鄄Maurel V, Gonzalez C, et al. Alter鄄
native methods for determining anaerobic biodegradabili鄄
ty: A review. Process Biochemistry, 2010, 45: 431-440
[29]摇 Angelidaki I, Sanders W. Assessment of the anaerobic
biodegradability of macropollutants. Reviews in Environ鄄
mental Science and Biotechnology, 2004, 3: 117-129
[30] 摇 Buswell AM, Neave SL. Laboratory Studies of Sludge
Digestion. Urbana, IL: Jeffersons Printing & Stationery
Co. , 1930
[31]摇 Qiao W, Peng C, Wang W, et al. Biogas production
from supernatant of hydrothermally treated municipal
sludge by upflow anaerobic sludge blanket reactor.
Bioresource Technology, 2011, 102: 9904-9911
[32]摇 ASTM. Standard Test Method for Determining the Anae鄄
robic Biodegradation Potential of Organic Chemicals
under Methanogenic Conditions. West Conshohocken,
PA: ASTM International, 1992, DOI: 10. 1520 / E2170鄄
01R08
[33]摇 Abou鄄Zeid DM, Muller RJ, Deckwer WD. Degradation
of natural and synthetic polyesters under anaerobic con鄄
ditions. Journal of Biotechnology, 2001, 86: 113-126
[34]摇 Gao HL, Hu S, Su FH, et al. Mechanical thermal and
biodegradability properties of PLA / modified starch
blends. Polymer Composites, 2011, 32: 2093-2100
[35]摇 Abou鄄Zeid DM, Muller RJ, Deckwer WD. Biodegrada鄄
tion of aliphatic homopolyesters and aliphatic鄄aromatic
copolyesters by anaerobic microorganisms. Biomacromol鄄
ecules, 2004, 5: 1687-1697
[36]摇 Ghunmi LA, Zeeman G, Fayyad M, et al. Grey water
biodegradability. Biodegradation, 2011, 22: 163-174
[37]摇 Leal LH, Temmink H, Zeeman G, et al. Characteriza鄄
tion and anaerobic biodegradability of grey. Desalina鄄
tion, 2011, 270: 111-115
[38]摇 Ghunmi LA, Zeeman G, Fayyad M, et al. Grey water
treatment in a series anaerobic: Aerobic system for irri鄄
gation. Bioresource Technology, 2010, 101: 41-50
[39]摇 Elmitwalli TA, Shalabi M, Wendland C, et al. Grey
water treatment in UASB reactor at ambient temperature.
Water Science and Technology, 2007, 55: 173-180
[40]摇 Elmitwallia TA, Otterpohl R. Anaerobic biodegradabili鄄
ty and treatment of grey water in upflow anaerobic sludge
5062 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 鲁摇 亢等: 有机物生物降解性评价方法综述摇 摇 摇 摇 摇
blanket (UASB) reactor. Water Research, 2007, 41:
1379-1387
[41]摇 Leal LH, Temmink H, Zeeman G, et al. Comparison of
three systems for biological grey water treatment. Water,
2010, 2: 155-169
[42]摇 Moura I, Machado AV, Duarte FM, et al. Biodegrad鄄
ability assessment of aliphatic polyesters鄄based blends
using standard methods. Journal of Applied Polymer Sci鄄
ence, 2011, 119: 3338-3346
[43]摇 Calil MR, Gaboardi F, Guedes CGF, et al. Comparison
of the biodegradation of poly ( 着鄄caprolactone), cellu鄄
loseacetate and their blends by the Sturm test and select鄄
ed cultured fungi. Polymer Testing, 2006, 25: 597-604
[44]摇 Starnecker A, Menner M. Assessment of biodegradabili鄄
ty of plastics under simulated composting conditions in a
laboratory test system. International Biodeterioration and
Biodegradation, 1996, 37: 85-92
[45]摇 Filho DSR, Chui QSH, Calil MR, et al. The biodegra鄄
dation of poly鄄beta鄄( hydroxybutyrate ), poly鄄beta鄄
( hydroxybutyrate鄄co鄄beta鄄valerate ) and poly ( epsilon鄄
caprolactone) in compost derived from municipal solid
waste. European Polymer Journal, 2003, 39: doi: 10.
1016 / S0014鄄3057(02)00215鄄X
[46] 摇 Massardier鄄Nageotte V, Pestre C, Cruard鄄Pradet T, et
al. Aerobic and anaerobic biodegradability of polymer
films and physico鄄chemical characterization. Polymer
Degradation and Stability, 2006, 91: 620-627
[47]摇 Kale G, Auras R, Singh SP, et al. Biodegradability of
polylactide bottles in real and simulated composting con鄄
ditions. Polymer Testing, 2007, 26: 1049-1061
[48]摇 Iovino R, Zullo R, Rao MA, et al. Biodegradation of
poly( lacticacid) / starch / coir biocomposites under con鄄
trolled composting conditions. Polymer Degradation and
Stability, 2008, 93: 147-157
[49]摇 Luppi L, Hardmeier I, Babay PA, et al. Anaerobic
nonylphenol ethoxylatede gradation coupled to nitrate re鄄
duction in a modified biodegradability batch test. Chem鄄
osphere, 2007, 68: 2136-2143
[50]摇 Stasinakis AS, Petalas AV, Mamais D, et al. Applica鄄
tion of the OECD 301F respirometric test for the biode鄄
gradability assessment of various potential endocrine dis鄄
rupting chemicals. Bioresource Technology, 2008, 99:
3458-3467
[51]摇 Tanghe T, Dhooge W, Verstraete W. Isolation of a bac鄄
terial strain able to degrade branched nonylphenol.
Applied and Environmental Microbiology, 1999, 65:
746-751
[52]摇 Staples CA, Williams JB, Blessing RL, et al. Measur鄄
ing the biodegradability of nonylphenolethercarboxylates,
octylphenolethercarboxylates, and nonylphenol. Chemo鄄
sphere, 1999, 38: 2029-2039
[53]摇 Manzano MA, Perales JA, Sales D, et al. The effect of
temperature on the biodegradation of an onylphenolpolye鄄
thoxylate in river water. Water Research, 1999, 33:
2593-2600
[54]摇 Ejlertsson J, Nilsson ML, Kylin H, et al. Anaerobic
degradation of nonylphenol mono鄄 and diethoxylates in
digestor sludge, landfilled municipal solid waste, and
landfilled sludge. Environmental Science and Technolo鄄
gy, 1999, 33: 301-306
[55]摇 Commission of the European Union. Technical Guidance
Documents in Support of the Commission Directive 93 /
67 / EEC on Risk Assessment for New Notified Sub鄄
stances and the Commission Regulation (EC) No. 1488 /
94 on Risk Assessment for Existing Substances. Brus鄄
sels, Belgium: Commission of the European Communi鄄
ties, 1996
[56]摇 The United States Congress. Toxic Substances Control
Act. US Public Law 94-469, 1976
[57]摇 OECD. Harmonised Integrated Classification System for
Human Health and Environmental Hazards of Chemical
Substances and Mixtures. OECD Series on Testing and
Assessment, 2001
[58]摇 Nyholm N, Kristensen P. Screening methods for assess鄄
ment of biodegradability of chemicals in seawater: Re鄄
sults from a ring test. Ecotoxicology and Environmental
Safety, 1992, 23: 161-172
[59]摇 Nuck BA, Federle TW. Batch test for assessing the
mineralization of 14C鄄radiolabeled compounds under real鄄
istic anaerobic conditions. Environmental Science and
Technology, 1996, 30: 3597-3603
作者简介摇 鲁摇 亢,男,1989 年生,硕士研究生.主要从事有
机物生物降解性研究. E鄄mail: show_me123@ 126. com
责任编辑摇 肖摇 红
606 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷