生物降解性评价

二、生物降解性评价

生物降解是环境中许多合成有机化合物消失的主要机理，生物降解速率是任何暴露模型的最重要参数。生物降解性评价一般要回答以下的问题:①化合物是完全降解还是部分降解?是易于生物降解，还是难以生物降解?难以生物降解化合物的降解速率。②化合物在环境中的半衰期。③有毒化合物毒性的消失状况。

生物降解评价中如果一种化合物能完全降解，则安全评价的焦点是母体化合物而不是任何化合物代谢产物的影响。降解在化合物存在的环境中能否实现，其生物降解过程的动力学是一个重要问题。对部分降解化合物关心的问题不仅是在生境中降解，而且还包括以一定速度降解是否足以降低暴露浓度，防止在整个时间内积累。部分生物降解也有真实的环境好处，这包括代谢产物在整个环境的较少分散和较低的环境的浓度，较低的浓度能转变成较高的安全系数。

为了进行科学的降解评价，需要得到可靠、精确的生物降解数据，这些数据最好在模拟原位的条件下取得。在测定生物降解动力学数据中，最重要的问题是测试化合物的浓度的确定，最科学的浓度应是化合物存在浓度。另外，化合物的环境组成应模拟原位的环境。在某些情况下，一种化合物的环境组成对降解的速度和程度有明显的影响。另一方面微生物群落的水平、组成和生理状态对原位发生的降解有重要影响。微生物群落的适应决定着一种可降解化合物降解的速率和程度，是否使用预先暴露或驯化群落取决于化合物进入环境的输入模式。如果一种化合物是偶然或不连续的释放，这时使用一种预先驯化的群落来测试可能产生错误的结果。如果一种化合物是连续排出，群落将得适应和继续适应，因为污染物对环境的污染代表一种新的生态位。在这种情况下，相应的生物降解速率适应新群落的速率。接种微生物生物量的高低也对降解产生重要影响，有人研究低微生物群体作为微生物源降解易降解的线性烷基苯磺酸钠盐时，发现其降解率经历30天后仍比用活性污泥作为微生物源低得多。为了避免使用过低的降解微生物生物量，有人建议接种物的内源呼吸在28天试验中不应低于0.5mg/L。最后试验基质将是相应的，如果要测定的是某一种化合物在活性污泥或土壤中的降解速率，试验应在活性污泥或土壤中进行。这种污泥和土壤具有所有与它们相关的贡献，包括固体、水量、pH值和氧浓度。

测定和筛选出的生物降解性数据必须小心评价。降解速率只有在所有的实验条件(特别是接种物)一致才能确实地进行比较。测定有机基质生物降解性的OECD方法允许使用广泛的微生物接种物(从来源和数量两个方面)。表水、处理厂排出物和活性污泥都可以作为接种物。接种物的量从每升基质数毫升到数十毫升，这样接种物的微生物数量相差上十倍。这样使用不合适的接种物来源和数量会造成假的负结果，因为它不仅能影响生物降解的总体过程，也影响降解程度。在这些情况下，实验室间实验结果比较是困难的。一个实验室把一种基质划到易生物降解，但另一个实验室可以把同样的化合物划到难生物降解。使用少量接种物(低量微生物)往往造成这样的问题。这种方式取得的数据和实际的降解性不一致，实际有机基质的降解性被低估。