Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

49 страниц

Устанавливает метод определения интенсивности биодоступности микроэлементов для растений или концентраций микроэлементов в побегах и корневой системе растений.

  Скачать PDF

Идентичен ISO 16198:2015

Информация бюро по стандартам МГС о дополнительном присоединении страны Узбекистан (UZ, Узстандарт); ИУС 2-2018

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Сущность метода

5 Оборудование и вспомогательные материалы

6 Реактивы

7 Оборудование для проведения биотеста

8 Предварительная подготовка и анализ проб почв и почвенных масс

9 Методика проведения биотеста и дополнительных вспомогательных процедур

10 Критерии достоверности результатов биотеста

11 Выражение результатов

12 Статистическая обработка результатов

13 Протокол испытания

Приложение A (справочное) Виды и сорта растений, приемлемые для использования в биотесте

Приложение B (справочное) Чертежи различных частей оборудования для биотеста

Приложение C (справочное) Инструкции по отбору семян и определению требуемого их количества для помещения семян в горшки для различных видов растений, используемых в биотесте в рамках данного метода

Приложение D (справочное) Минерализация и анализ проб растений

Приложение E (справочное) Установленные диапазоны биомасс контрольных растений и масс микроэлементов в контрольных растениях

Приложение F (справочное) Межлабораторное сравнительное испытание

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов межгосударственным стандартам

Библиография

Показать даты введения Admin

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

ГОСТ

ISO 16198— 2017

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

КАЧЕСТВО ПОЧВ

Метод определения биодоступности микроэлементов почвы для растений

(ISO 16198:2015, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2017

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации» (АО «ВНИИС») на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 5 стандарта, который выполнен АО «ВНИИС»

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 августа 2017 г. № 102-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 октября 2017 г. № 1377-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 16198-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2019 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 16198:2015 «Качество почв. Метод определения биодоступности микроэлементов почвы для растений» («Soil quality — Plant-based test to assess the environmental bioavailability of trace elements to plants», IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 190 «Качество почв» Международной организации по стандартизации (ISO).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2017

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ ISO 16198-2017

женном в нижней части сборки. Данная конструкция гарантирует надежный контакт корневой системы растения со всей поверхностью слоя почвы. Полоски фильтровальной бумаги должны быть полностью смоченными в течение всего периода выращивания растений на пробах почв. Данная схема приведена на рисунке 4.

1 — крылычатая гайка; 2 — горшок; 3 — слой почвы (толщиной 6 мм); 4 — винт; 5 — винтовая гайка; 6 — подложка для почвы;

7 — навинчивающаяся крышка; 8 — полоски фильтровальной бумаги; 9 — сосуд; 10 — питательный раствор 3

Рисунок 4 — Схема конструкции, используемой при выращивании растений на пробах почв

Все части конструкций, приведенных выше, допускается использовать многократно (за исключением регулируемого зажима, полосок фильтровальной бумаги и полиамидной ткани) при условии их промывания горячей водой (для удаления с их поверхности растительной слизи и биопленок, образованных в результате деятельности микроорганизмов), 10 %-ной азотной кислотой и достаточно большим количеством дистиллированной или деионизированной воды.

Допускается изготовление самодельных конструкций при условии, что размеры их частей пропорциональны и их характеристики аналогичны установленным.

Подробный перечень частей и их характеристик приведен в таблице 1.

Таблица 1 — Перечень частей конструкций, применяемых при проведении биотеста

Стадия биотеста

Компонент

а)

Кол-воь>

Характеристики

Горшок для растения:

Цилиндр

1

1

ПВХ высокой плотности, выдерживающий высокую температуру, пищевой

Верхняя крепежная накладка

2

1

Из полиэтилена высокой плотности низкого давления, пищевой

Полиамидная ткань

1

Размеры 100 мм х 100 мм, размеры пор 30 мкм

Регулируемый зажим

1

Размеры 180 мм * 2,4 мм

7

Окончание таблицы 1

Стадия биотеста

Компонент

а)

Кол-воь>

Характеристики

Предварительное выращивание растения на питательных растворах

Бакс)

3

1

Вместимость 12 дм3, размеры 400 мм х 294 мм х 165 мм, из полиэтилена высокой плотности низкого давления, светонепроницаемый, пищевой

Плавающая платформа с отверстиями

4

1

Из экструзионного полистирола

Воздушный насос с двумя выходами

1

Скорость потока воздуха 100—200 дм3 в час на один выход

Капиллярная трубка

2

Из ПВХ, внутренний диаметр приблизительно 4 мм

Устройство отведения

1

При необходимости

Диффузор воздуха

2

Керамический, размеры 100 мм * 10 мм

Выращивание растения на пробах почв

Сосуд с завинчивающейся крышкой

5

1

Светонепроницаемый, из белого полипропилена, пищевой

Полоска фильтровальной бумаги

3

Уплотненная, беззольная фильтровальная бумага

Подложка для почвы

6

1

Из полиэтилена высокой плотности низкого давления, пищевой, толщина 6 мм

Винт

4<J)

Из полиэтилена высокой плотности низкого давления

Винтовая гайка

8d)

Из полиэтилена высокой плотности низкого давления

a)    Количество компонентов в соответствии с приложением В.

b)    Количество компонентов для каждой комбинации из трех компонентов биотеста — горшка для растения, конструкции для предварительного выращивания растения на питательных растворах и выращивания растения на пробах почв.

c)    Бак должен обеспечить размещение платформы с 12 горшками на поверхности питательного раствора, объем которого 6 дм3.

d)    Во избежание лишних затрат времени допускается использовать только два винта, две крыльчатые гайки и четыре винтовые гайки.

7.3 Состав питательных растворов

При проведении биотеста готовят три питательных раствора: для прорастания семян (раствор 1), развития проростков (раствор 2) и выращивания растения на почве (раствор 3).

Раствор 1 готовят путем смешивания раствора СаС12 молярной концентрацией 600 мкмоль/дм3 (см. 6.4) и раствора Н3В03 молярной концентрацией 2 мкмоль/дм3 (см. 6.5).

Раствор 2 готовят путем добавления в сосуд растворов реактивов в следующей последовательности:

калия фосфорнокислого молярной концентрацией 136,09 г/моль, калия азотнокислого молярной концентрацией 101,1 г/моль, кальция азотнокислого четырехводного молярной концентрацией 236,15 г/моль, магния сернокислого семиводного молярной концентрацией 246,48 г/моль, меди хлористой двухводной, молярной концентрацией 170,48 г/моль, борной кислоты молярной концентрацией 61,83 г/моль, марганца хлористого четырехводного молярной концентрацией 197,91 г/моль, цинка сернокислого семиводного молярной концентрацией 287,54 г/моль, натрия молибдата дигидрата молярной концентрацией 241,95 г/моль,

8

ГОСТ ISO 16198-2017

этилендиаминтетрауксусной кислоты натрия и железа (III) соли, молярной концентрацией 367,05 г/м оль.

Раствор 3 готовят путем добавления в сосуд растворов реактивов в следующей последовательности:

калия фосфорнокислого молярной концентрацией 136,09 г/моль, калия азотнокислого молярной концентрацией 101,1 г/моль, кальций азотнокислого четырехводного молярной концентрацией 236,15 г/моль, магния сернокислого семиводного молярной концентрацией 246,48 г/моль.

7.4 Климатические условия в камере искусственного климата

Допускается выращивание растений в камере искусственного климата, фитотроне или теплице при условии, что в них могут быть созданы климатические условия, аналогичные приведенным в таблице 2.

Таблица 2 — Климатические условия, требуемые для проведения биотеста

Климатические условия

Кол-во дней

Кол-во ночей

Фотопериод, ч

16

8

Фотосинтетически активная радиация (свет) (диапазон длин волн 400—700 нм), инициирующая фотосинтез, мкмоль фотонов на кв. метр в секунду

200—400а)

Температура, °С

25 ± 3

20 ±2

Относительная влажность, %

75 ± 5

70 ± 5

а) При условии нахождения растения в затемненном месте.

8 Предварительная подготовка и анализ проб почв и почвенных масс

8.1    Сокращение проб почвы и получение проб, состоящих из частиц требуемого размера

Пробы почвы и почвенных масс готовят таким образом, чтобы они состояли из частиц с размером не более 2 мм. Не допускается тонкий помол материала проб, поскольку это может привести к изменению характеристик процесса биоаккумуляции. Частицы в пробе с размером более 2 мм, имеющие натуральное происхождение (например, камешки, гравий, веточки и т. п.) отделяют от пробы. Если нет возможности провести дробление или просеивание лабораторной пробы по причине высокого содержания в ней влаги, допускается уменьшить количество влаги в пробе до уровня, когда пробу станет возможным просеять. В таком случае пробу сушат при температуре не более 25 °С.

Примечание — Необходимо избегать сушки проб вулканических почв, содержащих аллофаны, при любой температуре, даже при температуре ниже 25 °С. Данные виды почв следует хранить увлажненными при температуре 4 °С.

8.2    Анализ почв и почвенных масс

Определяют физико-химические характеристики почв и почвенных масс:

-    исходное содержание влаги (по ISO 11465);

-    влагоемкость (по ISO 11269-2);

-    структуру (по ISO 11277);

-    pH воды и раствора хлористого кальция (по ISO 10390);

-    концентрацию органического углерода (по ISO 10694).

Примечание — Определение структуры, pH и концентрации органического углерода необходимо для интерпретации результатов.

9

9 Методика проведения биотеста и дополнительных вспомогательных процедур

9.1 Общая блок-схема методики

Общая блок-схема методики приведена на рисунке 5.

-    1 -й день — день начала биотеста и предварительного ПВРПР;

-    14-й день — день завершения предварительного ПВРПР и начала периода ВРНПП;

-    22-й день — день завершения периода ВРНПП и завершения биотеста.

Рисунок 5 — Блок-схема, отражающая последовательность стадий методики, включающей проведение биотеста

9.2    Отбор и подготовка семян

Семена для биотеста отбирают в соответствии с приложением С. Не используют семена, которые повреждены, имеют неправильную форму или размер.

Во избежание прорастания отобранные семена хранят в темном и сухом месте при оптимальной температуре 4 °С.

9.3    Процессы прорастания семян и развития проростков

Поверхность семян стерилизуют путем погружения в 6 %-ный раствор перекиси водорода на 10 мин и трехкратного промывания дистиллированной или деионизированной водой.

Требуемое количество семян помещают на поверхность полиамидной ткани, находящейся в горшке. Для В. oleracea, F. arundinacea и L. esculentum количество семян на один горшок составляет 50, 80 и 40 соответственно. Информация о количестве помещаемых в горшок семян других видов растений, используемых в рамках стандартизированной экспериментальной методики, приведена в приложении С.

Для каждого вида почвы или почвенной массы готовят не менее пяти проб (т. е. горшков) для данного вида растения. Кроме того, готовят не менее пяти горшков, растения в которых используют в качестве контрольных, с определенными концентрациями в них микроэлементов (особенно это касается меди и цинка). Данные процедуры должны быть выполнены до начала второй стадии биотеста — выращивания растений на пробах почв.

Общее число горшков, которое необходимо подготовить для анализа конкретного вида растения, вычисляют по формуле

10


Пр = [(Ps ■ пг) псП

(1)

где ns — число проб почв или почвенных масс;

пг— число проб (не менее 5);

пс— число горшков, растения в которых используют в качестве контрольных (не менее 5); f— поправочный коэффициент, обеспечивающий запас надежности анализа (не менее 1,2).

Горшки с семенами вставляют в отверстия платформы (на одной платформе можно разместить 12 горшков), плавающей на поверхности питательного раствора 1 объемом 6 дм3 в баке. Семенам дают прорасти в течение двух-четырех суток в темноте (бак закрывают алюминиевой фольгой). При появлении у проростков функционирующих фотосинтетических органов (зеленой пигментации семядоль или листьев), алюминиевую фольгу снимают. Проростки продолжают расти до конца первой недели на том же самом питательном растворе.

Затем проросткам дают развиваться в течение еще одной недели, но на питательном растворе 2, который необходимо менять каждый третий день. При каждой очередной замене питательного раствора бак и плавающую платформу отделяют от сборки и тщательно промывают горячей водой, 10 %-ной азотной кислотой и дистиллированной или деионизированной водой. При этом горшки на плавающей платформе переставляют произвольным образом.

9.4    Приготовление и инкубирование почв и почвенных масс

Параллельно с проведением предварительного выращивания растений на питательных растворах, пробы почв и почвенных масс инкубируют в течение двух недель в темноте в климатических условиях, аналогичных тем, которые были созданы для растений (см. 7.4). Инкубирование необходимо для достижения физико-химического равновесия в пробах, микрофлора которых интенсивно развивалась из-за увлажнения проб. После помещения требуемого количества проб (в пересчете на сухое вещество) в подходящий контейнер, пробы прессуют, чтобы достичь плотности приблизительно 1,2 г/см3, затем смачивают их до такой степени, чтобы они впитали количество влаги, составляющее 70 % их влагопоглощающей способности, из питательного раствора 3. Определяют влагопоглощающую способность почв и почвенных масс, спрессованных до той же плотности, что и пробы на подложке. Отверстие каждого контейнера должно обеспечить достижение равновесия с внешней атмосферой. Регулярно проверяют содержание влаги и при необходимости корректируют его путем добавления питательного раствора 3.

За один день до начала выращивания растений на пробах почв на каждую подложку для почв помещают свежую пробу почвы (или почвенной массы) массой 9 г (в пересчете на сухое вещество), чтобы образовался слой толщиной приблизительно 6 мм (плотность почвы — 1,2 г/см3). Если нет возможности спрессовать почву до указанной выше плотности, массу пробы почвы корректируют таким образом, чтобы в любом случае получить слой толщиной 6 мм. Данный факт отмечают в протоколе испытания (см. раздел 13). К подложкам для почв снизу прикрепляют сосуды вместимостью 0,5 дм3, содержащие питательный раствор 3, в который опущены полоски фильтровальной бумаги. В данных условиях пробы почв полностью насыщаются влагой. Подложки для проб почв плотно закрывают до начала выращивания на них растений, чтобы ограничить испарение влаги и не допустить воздействия света.

9.5    Период выращивания растений на пробах почв

После завершения предварительного выращивания растений на питательных растворах, отбирают горшки с растениями, которые имеют однородную биомассу (что можно видеть невооруженным глазом). Остальные растения в дальнейшем не используют. Тщательно промывают отобранные горшки большим количеством дистиллированной или деионизированной воды, после чего прикрепляют их к нижней сборке таким образом, чтобы корневая система растения плотно контактировала со слоем почвы на подложке. Растения в данных условиях выращивают в течение 8 сут. Питательный раствор 3 заменяют каждый второй день, за исключением последнего дня проведения данной стадии биотеста. При каждой замене питательного раствора нижний сосуд отделяют, тщательно промывают горячей водой, 10 %-ным раствором азотной кислоты и дистиллированной или деионизированной водой. При замене раствора необходимо соблюдать осторожность при обращении с указанными сборками и не допускать повреждения или изменения положения полосок фильтровальной бумаги, поскольку они обеспечивают

11

отрегулированный приток питательного раствора к корневой системе растений. Если какая-либо полоска фильтровальной бумаги оказалась повреждена или ее положение было изменено, полоску незамедлительно заменяют другой либо корректируют положение уже вставленной.

9.6    Отбор растений

После завершения предварительного выращивания растений отбирают горшки с растениями, являющиеся дублями и контрольными растениями. По завершении периода выращивания растений на пробах почв горшки отделяют от нижней сборки, содержащей слой почвы и также отбирают растения.

Из горшков вынимают полиамидную ткань и тщательно промывают растения, состоящие из побегов и корневой системы, дистиллированной или деионизированной водой. Корневую систему промывают особо тщательно, так как она находилась в длительном контакте с почвой и необходимо не допустить существенного загрязнения ее частицами почвы размером менее 30 мкм, проникновение которых в корневую систему полиамидная ткань не предотвратила. Вынимают растения из горшков.

При определении концентраций микроэлементов в побегах и корневой системе побеги отрезают от корневой системы, а при определении интенсивности накапливания микроэлементов растениями, что предположительно дает более точные результаты, растения сохраняют целыми. Для удобства аналитика лузгу непроросших семян удаляют либо смешивают с корневой системой при условии, что это существенно не повлияет на биомассу или на содержание микроэлементов в корневой системе.

Пробы растений (представляющие из себя только побеги, только корневые системы или растения целиком) помещают в подходящие контейнеры и высушивают в сушильном шкафу при температуре не более 50 °С. Когда масса проб станет постоянной (что обычно происходит после 3 сут высушивания), их вынимают из шкафа, взвешивают с погрешностью ± 1 мг и помещают в сухие контейнеры, в целях исключения набора влаги.

Во избежание загрязнения с пробами работают в лабораторных перчатках, и побеги от корневой системы отрезают специальными ножницами (см. 5.6).

9.7    Измельчение и минерализация побегов и корневой системы

Измельчение пробы проводят только тогда, когда необходима ее минерализация. В этом случае пробы растений (побеги и корневую систему, вместе или по отдельности) измельчают при помощи соответствующего устройства (см. 5.7). Если необходимо провести минерализацию пробы целиком, ее нарезают на мелкие кусочки специальными ножницами (см. 5.6).

Процедура минерализации должна обеспечивать полное разрушение тканей растения и образование диоксида кремния и других малорастворимых минеральных веществ. При определении летучих микроэлементов (например, мышьяка или селена) методика минерализации должна быть модифицирована с целью недопущения потери данных элементов. Пример методики минерализации приведен в приложении D (см. D.1).

При минерализации и определении концентраций микроэлементов (см. 9.8) используют определенное количество контрольных проб с целью проверки потенциального загрязнения проб, а также учета фоновой концентрации исследуемых элементов в пробах. Используют не менее одной контрольной пробы. Данные контрольные пробы используют, принимая во внимание исследуемые микроэлементы и предполагаемые диапазоны их концентраций.

9.8    Определение концентраций микроэлементов

Минерализаты проб растений анализируют высокоточными методами, которые позволяют определять концентрации на уровне нанограммов, микрограммов или миллиграммов на грамм сухой биомассы. К данным методам относятся атомно-абсорбционные методы (см. [4] и [13]), атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (см. [14]) и масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (см. [9]) либо любой другой приемлемый метод.

Пример типичных диапазонов концентраций микроэлементов в минерализатах растений приведен в приложении D (см. D.2).

10 Критерии достоверности результатов биотеста

Использование в ходе биотеста горшков с растениями является приемлемым только при выполнении следующих критериев:

ГОСТ ISO 16198-2017

-    прорастание семян имеет гомогенный характер, при этом в течение первой недели предварительного выращивания растений на питательных растворах не образуется плесень;

-    проростки имеют здоровую корневую систему, которая покрывает все дно горшка при завершении периода предварительного выращивания растений;

-    проростки в ходе своего развития образуют гомогенную биомассу при завершении периода предварительного выращивания растений;

-    побеги не содержат вредителей, здоровые, с отсутствием нарушений процессов питания и фитотоксических признаков (например, пятнистости листьев, хлороза, выгорания, омертвения тканей, усыхания, увядания и т. п.) в течение всего периода проведения биотеста;

-    биомасса побегов и корневой системы значительно увеличивается с момента завершения периода предварительного выращивания до момента завершения выращивания на пробах почв (см. 12.2);

-    полоски фильтровальной бумаги должны быть всегда погружены в питательный раствор, поставлять в растения питательные вещества и не должны быть повреждены или перемещены в конце выращивания на пробах почв;

-    слои почв должны быть насыщены влагой в конце выращивания на них растений;

-    должно быть обеспечено плотное контактирование корневой системы растений со слоем почвы в течение всего периода их выращивания на почвах.

11 Выражение результатов

11.1 Определение концентрации микроэлементов в пробах растений и интенсивности
их накопления

На основе концентраций микроэлементов, определенных в минерализатах растений, проводят их пересчет для проб растений (т. е. для побегов и корневой системы по отдельности либо объединенных вместе) в каждом горшке при завершении предварительного выращивания растений на питательных растворах (это касается горшков с контрольными растениями) и при завершении выращивания на пробах почв.

(2)

Концентрацию следового элемента в пробе растения, Ср, мкг/г сухой биомассы растения вычисляют по формуле

ср =

где Cd— концентрация микроэлемента в минерализате растения, мкг/дм3;

Vd— объем минерализата растения, дм3;

md— масса измельченной пробы растения (в пересчете на сухое вещество), подвергнутой минерализации, г.

(3)

(4)

(5)

Интенсивность накопления микроэлементов при выращивании растений на пробах почв Fp, нг/м2 с, при условии, что побеги и корневую систему анализировали по отдельности, вычисляют по формулам (3) и (4), а при условии, что побеги и корневая система были объединены, вычисляют по формуле (5)

F = Q /(At);

Р Р

Qp = Щ smfs-Ccs- тс g) + (Cf r ■ mf r-Cc r-mc ,)] ■ 1000

или

Qp=(Cf,p mf,p-Cc,p mc,p) ■ 1000’ где Qp — масса микроэлемента, накопленного растением при выращивании на пробах почв, нг;

13

А — площадь поверхности корневой системы, контактировавшая с почвой, м2 (равна 12,6 см2); t— продолжительность выращивания растений на пробах почв, с (равна 8 сут):

Cfs — концентрация следового элемента в побегах растений при завершении их выращивания на пробах почв, мкг/г сухой биомассы;

mfs — сухая биомасса побегов при завершении выращивания растений на пробах почв, г;

Ccs— усредненная концентрация микроэлемента в побегах контрольных растений при завершении их предварительного выращивания на питательных растворах, мкг/г сухой биомассы;

mcs— усредненная сухая биомасса побегов контрольных растений при завершении их предварительного выращивания на питательных растворах, г;

Cfr— концентрация микроэлемента в корневой системе растений при завершении их выращивания на пробах почв, мкг/г сухой биомассы;

Ссг— усредненная концентрация микроэлемента в корневой системе контрольных растений при завершении их предварительного выращивания на питательных растворах, мкг/г сухой биомассы;

тсг— усредненная сухая биомасса корневой системы растений при завершении их предварительного выращивания на питательных растворах, г;

Cf p — концентрация микроэлемента в растениях (побегах и корневой системе) при завершении их выращивания на пробах почв, мкг/г сухой биомассы;

mfp — сухая биомасса растений (побегов и корневой системы) при завершении их выращивания на пробах почв, г;

Сср— усредненная концентрация микроэлемента в контрольных растениях (побегах и корневой системе) при завершении их предварительного выращивания на питательных растворах, мкг/г сухой биомассы;

тср— усредненная сухая биомасса контрольных растений (побегов и корневой системы) при завершении их предварительного выращивания на питательных растворах, г.

11.2 Представление результатов
11.2.1    Табличное представление результатов

Полученные результаты представляют в виде таблиц, в которые вносят значения биомасс и концентраций следовых элементов (для побегов, для корневой системы или для целых растений), интенсивности биоаккумуляции следовых элементов контрольными растениями при завершении их предварительного выращивания на питательных растворах, а также при завершении выращивания растений на пробах почв. В каждую таблицу также вносят результаты статистической обработки полученных значений (см. раздел 12).

11.2.2    Графическое представление результатов

Результаты также представляют в графическом виде (например, среднеарифметические значения биомасс побегов, корневой системы или целых растений представляют в виде гистограмм) с учетом среднеквадратического отклонения. Значения, полученные для исследованных видов растений (в том числе для контрольных), которые выращивались на различных видах почв, представляют параллельно. Значения биомасс побегов или корневой системы по отдельности представляют в виде графика, отмечая значения биомассы побегов над осью х, а значения биомассы корневой системы — под осью х.

Среднеарифметические значения концентраций микроэлементов в побегах и корневой системе по отдельности со значениями среднеквадратических отклонений также представляют в виде гистограмм. Значения, полученные для исследованных видов растений (в том числе для контрольных), которые выращивались на различных видах почв, представляют параллельно. Значения концентраций каждого микроэлемента в побегах или корневой системе по отдельности представляют в виде графиков (для каждого следового элемента строят индивидуальный график), отмечая значения концентраций в побегах над осью х, а корневой системы — под осью х.

Среднеарифметические значения интенсивности биодоступности микроэлементов растениями со значениями среднеквадратических отклонений также представляют в виде гистограмм. Значения, полученные для исследованных видов растений (в том числе для контрольных), которые выращивались на различных видах почв, представляют параллельно. Для каждого следового элемента строят индивидуальный график.

ГОСТ ISO 16198-2017

В каждую графическую схему вносят результаты статистической обработки значений полученных результатов (см. раздел 12).

12 Статистическая обработка результатов

12.1    Общие положения

Значительный разброс значений биодоступности для различных микроэлементов, различных видов почв, обработанных почв (например, путем добавления в них органических отходов), различных видов растений подвергают обработке, используя соответствующий статистический критерий (например, анализ вариаций ANOVA множественного сравнения значений, Р< 0,05). Если статистический подход базируется на параметрическом анализе, то допускается гипотеза, что полученные результаты имеют нормальное распределение, их обработка независима и разброс значений является однородным при различных методах их обработки. Сначала проверяют истинность данных гипотез. Если результаты биотеста соответствуют данным гипотезам, статистическую обработку продолжают дальше. В противном случае результаты корректируют и к ним снова применяют соответствующий статистический критерий. Если применение данного критерия приводит к получению адекватных результатов и разброс результатов приемлем, параметрическую обработку продолжают дальше, даже если после коррекции результатов имеет место их незначительное несоответствие условиям применяемого критерия. В противном случае, когда после коррекции результатов несоответствие условиям критерия недопустимо большое, проводят статистическую обработку, используя непараметрические методы.

12.2    Определение статистически значимых особенностей значений биомассы растений

Достоверность результатов биотеста в значительной степени зависит от степени увеличения биомассы побегов и корневой системы в период с момента завершения предварительного выращивания растений на питательных растворах до момента завершения их выращивания на пробах почв. Для каждого вида растений определяют степень увеличения биомассы.

Биотест разработан таким образом, чтобы не допустить проявления токсичности, что позволяет проводить обоснованное сравнение влияния различных видов обработки на биодоступность микроэлементов растениями. Для каждого вида растений определяют наличие существенного различия в количестве биомассы побегов и корневой системы при применении различных видов почв, а также по-разному обработанных почв при завершении периода выращивания на них растений.

12.3    Определение статистически значимых особенностей результатов, полученных

при завершении определения биодоступности

В случае, когда побеги и корневую систему обрабатывают по отдельности, для каждого вида растений и микроэлемента определяют наличие существенного различия в концентрациях микроэлементов в каждой пробе частей растения при применении различных видов почв, а также по-разному обработанных почв при завершении периода выращивания на них растений.

Независимо от того, обрабатывали ли побеги и корневую систему растений по отдельности или вместе, рассчитывают интенсивность накопления растениями микроэлементов (см. 11.1). Качество данного процесса сильно зависит от однородности биомасс частей растений и концентраций микроэлементов в контрольных растениях, собранных при завершении периода их предварительного выращивания на питательных растворах. Если результаты определения биомассы достаточно приемлемы, то определение концентраций микроэлементов более подвержено воздействию мешающих влияний при проведении биотеста и особенно подвержено влиянию загрязнений в пробах. Если, несмотря на предпринятые особые меры предосторожности, в течение данной стадии биотеста контрольные растения предположительно оказались загрязненными, для выявления непригодных растений при определении концентрации микроэлементов, накопленных в пяти пробах растений, применяют тест Граббса (см. [22]). В протоколе испытания регистрируют все случаи исключения непригодных растений с соответствующим обоснованием (см. раздел 13).

Если расчет интенсивности накопления привел к получению приемлемых результатов, для каждого вида растения и микроэлемента определяют наличие существенного различия в интенсивности биодоступности микроэлементов растениями при применении различных видов почв, а также по-разному обработанных почв при завершении периода выращивания на них растений.

15

13 Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать следующую информацию:

a)    ссылку на настоящий стандарт;

b)    описание видов растений, используемых в биотесте, в соответствии с классификацией Линнея; описание сортов растений и указание источников растений;

c)    описание оборудования, применяемого при проведении биотеста, особенно в тех случаях, когда оно отличается от оборудования, приведенного в таблице 1;

d)    описание климатических условий в камере искусственного климата, мониторинг которых проводили (см. 7.4);

e)    описание обработанных и необработанных почв и почвенных масс, использованных при проведении биотеста, а именно:

1)    акт отбора проб и место отбора проб;

2)    протокол, в котором регистрируют внесение в пробы почв и почвенных масс определенных веществ и материалов (например, органических отходов) перед началом соответствующей стадии биотеста;

3)    физико-химические характеристики почв и почвенных масс (см. 8.2);

f)    описание всех подробностей проведения биотеста, не установленных в настоящем стандарте и всех факторов, которые потенциально могли повлиять на результаты биотеста, в том числе:

1)    повреждение каких-либо компонентов, используемых при проведении биотеста, видимых невооруженным глазом (с приложением соответствующих фотографий);

2)    формирование биомассы растений или создание концентрации микроэлементов в растениях при завершении периода их предварительного выращивания на питательных растворах (т. е. это касается контрольных растений), значения которых выходят за пределы диапазонов, приведенных в приложении Е (при этом необходимо представить соответствующие данные и поясняющий комментарий);

д) данные, полученные в результате проведения биотеста, вместе с результатами их статистической обработки с указанием ее методов и описанием видов представления этих данных, таких как составление соответствующих таблиц (см. 11.2.1) или графиков, схем, диаграмм и гистограмм (см. 11.2.1);

h) выводы, сделанные в ходе обсуждения полученных результатов биотеста.

16

ГОСТ ISO 16198-2017

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Сущность метода....................................................................3

5    Оборудование и вспомогательные материалы............................................4

6    Реактивы...........................................................................4

7    Оборудование для проведения биотеста.................................................5

8    Предварительная подготовка и анализ проб почв и почвенных масс..........................9

9    Методика проведения биотеста и дополнительных вспомогательных процедур................10

10    Критерии достоверности результатов биотеста..........................................12

11    Выражение результатов.............................................................13

12    Статистическая обработка результатов................................................15

13    Протокол испытания................................................................16

Приложение А (справочное) Виды и сорта растений, приемлемые для использования в биотесте . .17

Приложение В (справочное) Чертежи различных частей оборудования для биотеста ............19

Приложение С (справочное) Инструкции по отбору семян и определению требуемого их количества

для помещения семян в горшки для различных видов растений, используемых

в биотесте в рамках данного метода .......................................22

Приложение D (справочное) Минерализация и анализ проб растений.........................24

Приложение Е (справочное) Установленные диапазоны биомасс контрольных растений и масс

микроэлементов в контрольных растениях...................................26

Приложение F (справочное) Межлабораторное сравнительное испытание.....................27

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

межгосударственным стандартам.........................................41

Библиография.......................................................................42

ГОСТ ISO 16198-2017

Приложение А (справочное)

Виды и сорта растений, приемлемые для использования в биотесте

В таблице А.1 приведен перечень видов и сортов растений, которые выращивали при проведении биотеста, следуя экспериментальной методике, которая была в некоторой степени модифицирована по сравнению с методикой, описанной в настоящем стандарте.

Таблица А.1 — Виды и сорта растений, приемлемые для использования в биотесте

Вид растения

Сорт

растения

Микроэлементы

Экспери

ментальная

методика3)

Результат

наблюдений

Примени

мость13)

Номер,

ссылка

Brassica napus

Duo

Goeland

As, Cd, Cu, Pb, Zn Cu

137Cs, 63Ni

2

3

4

Побеги легко повреждаются при манипуляциях

+

[21]

[23]

[24] [28]

Brassica

oleraceac)

Castelard

As, Cd, Cu, Pb, Zn

1

+ +

[21]

Bromus mollis

Samson

137Cs

4

+ +

[25]

Festuca

arundinaceac)

Calina

As, Cd, Cu, Pb, Zn

1

+ +

[21]

Festuca ovina

Spartan

137Cs, 63Ni

4

+ +

[24]

[25]

Festuca rubra

Bastide

63Ni

4

+ +

[24]

Hordeum

vulgare

Campa

nile

Vertige

As, Cd, Cu, Pb, Zn 137Cs

2

4

Корневая система имеет слишком большую толщину

+

[21]

[25]

Lactuca sativa capitata

Carmen

Sucrine

As, Cd, Cu, Pb, Zn 137Cs

2

4

Побеги легко повреждаются при манипуляциях

+

[21]

[25]

Lolium perene

Oustal

Aubisque

As, Cd, Cu, Pb, Zn 137Cs, 63Ni

2

4

+ +

[21]

[24]

[25]

Lycopersicon

esculentumc

Fline

Saint

Pierre

Saint

Pierre

As, Cd, Cu, Pb, Zn Cu 137Cs

1

3

4

+ +

[21]

[26]

[25]

Medicago

sativa

Prunelle

Maya

As, Cd, Cu, Pb, Zn 137Cs

2

4

Проблемы с прорастанием и развитием корневой системы

+/-

[21]

[25]

Nicotiana

tabacum

SRI d>

Zn

5

+ +

[27]

Raphanus

sativus

Flam

boyant

63Ni

4

Проблемы с развитием побегов и корневой системы

-

[24]

Введение

Одной из главных целей стандарта [10] является установление схемы биодоступности загрязняющих веществ в почве и почвенных массах, а также рекомендации по выбору методик измерений степени биодоступности, которые возможно стандартизировать. Таким образом, термин «биодоступность» был определен по-разному, в зависимости от условий реализации данного процесса:

a)    «биодоступность из окружающей среды»;

b)    «биодоступность из почвы»;

c)    «токсикологическая биодоступность»

Биодоступность из окружающей среды — это необходимое условие для оценки токсикологической биодоступности, которое непосредственно связано с влиянием загрязняющих веществ на основные свойства почв в экосистеме, особенно на насыщенность почвы живыми существами и сохранность почвы.

Биодоступность из окружающей среды можно оценивать физическими, химическими или биологическими методами. Что касается микроэлементов, то применение в данном случае химических методов, как правило, является наиболее малозатратным и простым. Более того, некоторые химические методы уже стандартизированы на национальном и международном уровне (см. [11]). Однако необходимо учитывать, что результаты применения химических методов, которыми определяют доступность из почв, должны коррелировать с результатами измерений биологическими методами до того, как химические методы будут использовать в качестве подтверждения биодоступности из окружающей среды. Какие бы химические методы ни применяли, ни один из них не адаптирован таким образом, чтобы учитывать разнообразие реакций, наблюдаемых у различных видов и сортов растений, для которых характерны:

a)    определенные особенности процесса доступности различных веществ (например, чувствительность, толерантность, интенсивность доступности микроэлементов, которая в некоторых случаях бывает весьма выраженной)

и (или)

b)    способность растений влиять на биологические, физические и физико-химические свойства ризосферы.

Была высказана идея применения химических методов в отношении самой ризосферы, однако отбор проб из зоны ризосферы является весьма трудоемким, чтобы такую процедуру могли проводить регулярно.

В рамках биологических методов исследования процессов в ризосфере проводили 4 стандартизированными биотестами, поскольку их допускается применять к растениям, растущим на почве ([5], [8], [12] и ISO 11269-2). Однако данные методы были адаптированы только для теоретической оценки токсичности микроэлементов, т. е. токсикологической биодоступности. В ходе данных биотестов корни растений разрастались непосредственно в почве, в результате чего было необходимо проводить трудоемкую процедуру промывки корней, чтобы с достаточной степенью достоверности определить содержание микроэлементов, накопленных в корневой системе. Следует учесть, что содержание микроэлементов в ростках растений, которые не накапливали микроэлементы, является недостаточно высоким, чтобы его можно было использовать для оценки биодоступности из почвы для микроэлементов по сравнению с их содержанием во всем растении, в том числе в корнях. Таким образом, на данный момент существует необходимость разработки биологических методов, которые будут применять в отношении процессов в ризосфере, и которые дадут возможность полного отделения корня растения от почвы для адекватной оценки биодоступности микроэлементов растениями из почвы.

В соответствии с вышеизложенным настоящий стандарт устанавливает биотест, в основе которого лежит разрастание корня растения при контакте с почвой, но при этом корни не должны прорастать сквозь всю толщину слоя почвы. Несмотря на то, что данная экспериментальная схема не полностью отражает реальные условия рассматриваемых процессов, происходящих в природе, тем не менее, она позволяет проводить достаточно правомерное сравнение биодоступности микроэлементов из анализируемых видов почв. Более того, измерения, проводимые на последней стадии биотеста, могут в большей степени отражать степень биодоступности, чем любые измерения степени токсичности на последней стадии.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КАЧЕСТВО ПОЧВ
Метод определения биодоступности микроэлементов почвы для растений

Soil quality. Plant-based test to assess the environmental bioavailability of trace elements to plants

Дата введения — 2019—01—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения интенсивности биодоступности микроэлементов для растений или концентраций микроэлементов в побегах и корневой системе растений (далее по тексту — биотест).

Биотест состоит из двух последовательных стадий:

1)    предварительное выращивание растений на питательных растворах;

2)    выращивание растений на пробах почв.

Концентрацию микроэлементов в побегах и корневой системе растений и интенсивность биодоступность для растений микроэлементов определяют при завершении второй стадии биотеста.

Биотест используют преимущественно в отношении сельскохозяйственных растений, растущих на почвах и почвенных массах в аэробных условиях. При этом три вида растений (капуста Brassica oleracea; овсяница тростниковая Festuca arundinacea, томат Lycopersicon esculentum, см. 7.1) были предложены в качестве объектов при проведении биотеста. Исследовали также и другие виды и сорта растений (см. 7.1, приложение А).

Метод биотеста валидирован для ряда микроэлементов, таких как мышьяк, кадмий, хром, кобальт, медь, свинец, никель и цинк, однако допускается также проводить определение и некоторых других микроэлементов (см. приложение А).

При проведении биотеста используют почвы и почвенные массы, в том числе почвы, видоизмененные до или после отбора проб в естественных условиях, содержащие компосты, грязь, сточные воды или иные материалы, отходы или отбросы.

Примечания

1    Данный биотест не предназначен для определения биодоступности для растений микроэлементов, имеющих свойство испаряться, а также в случае впитывания листьями растения влаги (например, из атмосферных осадков).

2    Данный биотест не предназначен для определения биодоступности для растений микроэлементов растениями органических загрязнителей. Допускается использовать аналогичную экспериментальную методику, однако при этом следует обеспечить физическое отделение корней растения от почвы при помощи полиамидной ткани, не впитывающей органические загрязнители.

2 Нормативные ссылки

При применении настоящего стандарта необходимо использовать самые последние издания нижеприведенных международных стандартов с учетом всех внесенных в них изменений и технических поправок (если таковые были).

Издание официальное

ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods (Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы испытаний)

ISO 10390:2005, Soil quality — Determination of pH (Качество почвы. Определение pH)

ISO 10694:1995, Soil quality — Determination of organic and total carbon after dry combustion (elementary analysis) (Качество почвы. Определение содержания органического и общего углерода после сухого сжигания элементарный анализ)

ISO 11269-2:2012, Soil quality — Determination of the effects of pollutants on soil flora — Part 2: Effects of contaminated soil on the emergence and early growth of higher plants (Качество почвы. Определение воздействия загрязняющих веществ на флору почвы. Часть 2. Воздействие загрязненной почвы на всхожесть и ранний рост высших растений)

ISO 11277:2009, Soil quality — Determination of particle size distribution in mineral soil material — Method by sieving and sedimentation (Качество почвы. Определение гранулометрического состава минеральных почв. Метод просеивания и осаждения)

ISO 11465:1993, Soil quality; determination of dry matter and water content on a mass basis; gravimetric method (Качество почвы. Определение содержания сухих веществ и воды по массе. Гравиметрический метод)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    загрязнитель (contaminant): Вещество, присутствующий в почве в результате человеческой деятельности (см. [3]).

Примечание — Данное определение не включает тот аспект, что нанесенный ущерб является результатом наличия загрязнителя.

3.2    биодоступность из окружающей среды (environmental availability): Количество загрязнителя, которое путем десорбции, имеющей физико-химический механизм, может потенциально накапливаться в растении (см. [10]).

3.3    биодоступность из почвы (environmental bioavailability): Количество соединения, присутствующего в почве, которое поступает в организм растения в результате физиологических процессов (см. [10]).

3.4    функциональная способность почвы поддерживать естественную среду (habitat function): Способность почвы или почвенной массы поглощать загрязнители так, что они не могут быть удалены путем вымывания водой или путем вовлечения в биоценоз через включения в пищевые цепи с участием организмов, обитающих в почве (см. [3]).

3.5    микроэлемент (trace element): Химический элемент, содержащийся в почве в концентрации менее 100 мг/кг.

Примечание —Данное определение приведено в [16].

3.6    функциональная способность почвы удерживать загрязнители (retention function): Способность почвы или почвенной массы поглощать загрязнители таким образом, чтобы они не могли быть удалены путем смывания водой или путем их вовлечения в процессы биоценоза путем их включения в пищевые цепи с участием организмов, обитающих в почве (см. [3]).

3.7    ризосфера (rhizosphere): Количество почвы, окружающей живые корни растения, с которой они взаимодействуют посредством своей физиологической (или любой другой) активности (см. [17]).

3.8    почва (soil): Самостоятельное естественно-историческое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия (см. [3]).

3.9    почвенная масса (soil material): Субстанция, отобранная из какой-либо почвы и модифицированная в результате человеческой деятельности (к ней относятся следующие варианты: отбор вынутого грунта, отбор вычерпываемого грунта, получение тепличных грунтов, обработанных почв, сыпучих почв и т. п. (см. [10]).

3.10    токсикологическая биодоступность (toxicological bioavailability): Процесс накопления в организме растений загрязнителя в концентрациях, которые оказывают токсическое действие (см. [10]).

2

ГОСТ ISO 16198-2017

4 Сущность метода

Настоящий стандарт содержит описание экспериментальной методики проведения биотеста, первоначально разработанной в [18]—[20]. Два последовательных этапа биотеста приведены на рисунке 1.

Обозначения:

a)    прорастание семян (период 7 дней)

b)    предварительное образование проростков (период 7 дней)

1 — предварительное выращивание растения на питательных растворах (период 14 дней); 2 — выращивание растения на пробах почв (период 8 дней); 3 — алюминиевая фольга; 4 — плавающая платформа; 5 — семена; 6 — горшок для растения;

7 — питательный раствор 1; 8 — воздуходувка нагнетания воздуха; 9 — сито с диаметром пор 30 мкм; 10 — воздух;

11 — корневая система; 12 — питательный раствор 2; 13 — проростки; 14 — слой почвы толщиной 6 мм;

15 — питательный раствор 3; 16 — набор полосок фильтровальной бумаги

Рисунок 1 —Двухстадийная методика проведения биотеста

В течение первого этапа продолжительностью 14 дней происходит образование проростков из семян на питательном растворе для достижения необходимой биомассы растения и образования плотной корневой системы. В течение второго этапа сформировавшуюся корневую систему приводят в контакт со слоем пробы почвы толщиной 6 мм, просеянной через сито с размером частиц 2 мм. Выращивают растения на пробах почв в течение 8 дней.

3

После завершения предварительного выращивания растения на питательных растворах отбирают серию контрольных растений для определения общего содержания микроэлементов в побегах и корневой системе растений до того, как растения будут высажены на почву. Затем целые растения (побеги с корневой системой) отбирают после завершения их выращивания на пробах почв. Определяют биомассу растений и концентрацию микроэлементов в побегах и корневой системе. Биотест считают законченным, если:

-    достигнута определенная концентрация микроэлементов в побегах и корневой системе при завершении выращивания растений на пробах почв

или

-    достигнута определенная интенсивность накопления микроэлементов растениями при завершении выращивания растений на пробах почв.

Если данные двух значений коррелируют между собой (см. [21]), интенсивность накопления, рассматривают как репрезентативный показатель биодоступности микроэлементов растениями в течение периода выращивания растений на пробах почв, поскольку, в отличие от значений концентраций микроэлементов, значения интенсивности биодоступности характеризуют накопление растениями микроэлементов только в период выращивания растений на пробах почв.

Если в ходе предварительного выращивания растения на питательных растворах не проявляются токсические признаки, обусловленные неблагоприятными химическими свойствами почвы, а также чрезмерная биодоступность микроэлементов растениями, то в целях адекватного сравнения допускается проводит биотест для определения степени биодоступности, используя широкий спектр различных почв, в том числе почв, которые сильно загрязнены.

5    Оборудование и вспомогательные материалы

Оборудование и вспомогательные материалы приведены ниже. Все оборудование, которое контактирует с пробами почв, растениями или реактивами, не должно в значительной степени впитывать следовые элементы. Оно также не должно загрязнять пробы.

5.1    Сита с номинальным размером отверстий 2 мм.

5.2    Весы с погрешностью взвешивания ± 100 мг.

5.3    Весы с погрешностью взвешивания ± 1 мг.

5.4    Камера для искусственного климата, в которой могут быть созданы и поддерживаться требуемые климатические условия (см. 7.4).

5.5    Сушильный шкаф вентилируемый, для высушивания почв или почвенных масс при температуре 25 °С, а также побегов и корневой системы при температуре 50 °С.

5.6    Ножницы с рабочим полотном, изготовленным из оксида циркония.

5.7    Оборудование для измельчения, изготовленное из оксида циркония.

6    Реактивы

6.1    Общие положения

Используют реактивы квалификации ч. д. а. концентрацией не более 5 мг/кг. Используют воду степени очистки 3 (см. ISO 3696) или воду эквивалентной чистоты, например, дистиллированную или деионизированную, с электропроводностью не более 5 мкСм/см при температуре 25 °С и с диапазоном значений pH от 5,0 до 7,5 ед.рН.

6.2    Водорода перекись, Н202 молярной концентрацией 34,01 г/моль.

6.3    Кальций хлористый двухводный, СаС12-2Н20 молярной концентрацией 147,07 г/моль.

6.4    Борная кислота, Н3В03, молярной концентрацией 61,83 г/моль.

6.5    Кальций азотнокислый четырехводный, Ca(N03)2-4H20 молярной концентрацией 236,15 г/моль.

6.6    Калий азотнокислый, KN03 молярной концентрацией 101,1 г/моль.

6.7    Магний сернокислый семиводный, MgS04-7H20 молярной концентрацией 246,48 г/моль.

6.8    Калий фосфорнокислый, КН2Р04 молярной концентрацией 136,09 г/моль.

6.9    Этилендиаминтетрауксусной кислоты натрия и железа (III) соль, NaFe(lll)EDTA молярной концентрацией 367,05 г/моль.

4

ГОСТ ISO 16198-2017

6.10    Медь хлористая двухводная, СиС12-2Н2<Э молярной концентрацией 170,48 г/моль.

6.11    Марганец хлористый четырехводный, МпС12-4Н20 молярной концентрацией 197,91 г/моль.

6.12    Цинк сернокислый семиводный, ZnS04-7H20 молярной концентрацией 287,54 г/моль.

6.13    Натрия молибдата дигидрат, Na2Mo04-2H20 молярной концентрацией 241,95 г/моль.

7 Оборудование для проведения биотеста

7.1    Виды растений

При проведении биотеста испытывали три вида растений (В. oleracea, F. arundinacea и L. esculentum), которые были отобраны среди видов растений по причине их достаточно выраженной способности к биодоступности, а также были отобраны некоторые типичные сельскохозяйственные культуры, совместно обладающих максимально выраженной биодоступностью микроэлементов (особенно мышьяка, кадмия, меди, свинца и цинка) из почв, имеющих самые различные физико-химические свойства и первоисточник содержащихся в них микроэлементов (см. [21]). Для каждого выбранного вида были рекомендованы следующие сорта: для В. oleracea — castelard, для F. arundinacea — calina, для L. esculentum — fline.

При отсутствии указанных сортов растений в продаже допускается использование других сортов при условии, что они демонстрируют требуемый рост и формируют гомогенную корневую систему в ходе биотеста при испытании различных видов почв. Причину, по которой были выбраны сорта растений, отличные от рекомендуемых, отмечают в протоколе испытания. Для конкретного сорта растения семена, используемые в единичной серии экспериментов, должны быть отобраны из одной и той же партии.

Допускается отбор дополнительных видов растений, например видов с особыми физиологическими характеристиками или имеющих экологическое, сельскохозяйственное или экономическое значение в конкретных регионах мира, либо для оценки растений, произрастающих в определенных зонах при условии, что данные виды растений демонстрируют требуемый рост и формируют гомогенную корневую систему в ходе биотеста при испытании различных видов почв. Перечень видов растений, отвечающих требованиям биотеста в плане способности к росту, некоторые из которых валидированы в результате проведения стандартизированной процедуры, приведен в приложении А. Причину, по которой были выбраны дополнительные виды растений, отмечают в протоколе испытания.

Примечания

1    Биотест следует проводить, используя семена, не обработанные пестицидами, насколько это возможно. При отсутствии такой возможности, данный факт отмечают в протоколе испытания.

2    Использование в биотесте сортов растений, отличных от рекомендуемых, может привести к результатам, которые будут отклоняться от типичных результатов в той же степени, как и при использовании различных видов растений.

7.2    Оборудование для проведения биотеста

Данное оборудование, контактирующее с пробами почв, растений и с реактивами, не должно адсорбировать вещества и материалы, оценку которых проводят, а также не должно вносить загрязнение в пробы.

В состав оборудования входят горшки для растений, которые способны вмещать растение с момента начала предварительного выращивания растений на питательных растворах до завершения их выращивания на пробах почв. Горшки для растений должны обеспечивать формирование растением плоской и плотной корневой системы, а также легкое отделение растения от пробы почвы. Горшок представляет собой цилиндр, к верней части которого прикреплена верхняя крепежная накладка, а снизу к цилиндру с помощью регулируемого зажима прочно прикреплена полиамидная ткань с размером пор 30 мкм. Данная схема приведена на рисунке 2.

5

1 — верхняя крепежная накладка; 2 — цилиндр; 3 — регулируемый зажим;

4 — полиамидная ткань с размером пор 30 мкм

Рисунок 2 — Схема сборной конструкции горшка для растения

Схема сборной конструкции горшка для растения, используемой при предварительном выращивании растений на питательных растворах, обеспечивает прорастание семян и формирование плотной корневой системы у растений. Она обеспечивает плотный контакт семян или образовавшейся корневой системы с питательным раствором. Данная схема включает платформу с 12 круглыми отверстиями, плавающую на поверхности питательного раствора в баке. В отверстия платформы помещают горшки для растений. Питательный раствор непрерывно насыщают воздухом при помощи системы барботи-рования, состоящей из воздушного насоса и капиллярных трубок, соединенных с диффузором, расположенным на дне бака. Плавучесть платформы является весьма важным фактором гарантирования однородности контактирования всех горшков с питательным раствором. Рассматриваемая схема также позволяет ограничить воздействие солнечного или искусственного света на питательный раствор и тем самым предотвратить разрастание в нем водорослей. Данная схема приведена на рисунке 3.

1 — бак; 2 — плавающая платформа с отверстиями; 3 — питательные растворы (1 или 2); 4 — диффузор воздуха;

5 — воздух; 6 — трубка; 7 — воздушный насос

Рисунок 3 — Схема конструкции, используемой при предварительном выращивании растений

на питательных растворах

Схема конструкции, используемой при выращивании растений на пробах почв, должна обеспечивать плотный контакт корневой системы растения и слоя почвы. Конструкция состоит из двух компонентов, а также в ней используют три полоски фильтровальной бумаги, один конец которых контактирует со слоем почвы, а другой — опущен в питательный раствор в сосуде вместимостью 0,5 дм3, располо-