Renere teknologi til undgåelse af biologisk vækst på murværk, tegl- og betontage
Bilag 2
Testmetode
Testmetode for bestemmelse af den bekæmpende/beskyttende effekt af midler mod biologisk vækst – grønalger.
2.1 Forord
Dette udkast til standard for laboratorieprøvning af midler, produkter og materialer overfor vækst af grønalger er udarbejdet af Teknologisk Institut Bioteknik som et delresultat af et projektsamarbejde mellem Dansk Teknologisk Institut Murværk, Beton og Bioteknik. Projektets titel var: "Renere teknologi til undgåelse af biologisk vækst på murværk, tegl- og betontage".
2.2 Introduktion
Denne standard beskriver en laboratoriemetode til prøvning, som giver mulighed for at vurdere effektiviteten af et middel/produkt til forebyggelse eller bekæmpelse af grønalger på udendørs eksponerede materialer. Ved anvendelse af denne metode er det muligt at bestemme f.eks. den koncentration og mængde af middel/ produkt, der har den bedste beskyttende eller bekæmpende effekt. Endvidere anvendes metoden til test af materialers modstandsdygtighed overfor angreb af grønalger.
Denne laboratoriemetode giver et kriterium efter hvilket et givet middel/produkt/ materiale kan vurderes. Det anbefales, at denne information suppleres med data fra andre relevante prøvninger og med erfaringer fra praksis.
Proceduren beskrevet i denne standard bør udføres på et laboratorium med veltrænet personale. Almindelige sikkerhedsforanstaltninger skal overholdes. Enhver afvigelse fra denne standard kan influere på resultatet, så derfor er det vigtigt at overholde standardens procedurer.
For at sikre kvaliteten af det biologiske testmateriale, bør dette regelmæssigt testes med et referencemiddel.
2.3 Formål
Denne standard indeholder en generel del og tre specifikke dele, som tilsammen beskriver metoder til at bestemme midlers/materialers/produkters evne til at bekæmpe/modstå/forebygge vækst af grønalger.
Specifikke dele:
Del A: Midler til rensning eller bekæmpelse
Test af effekten af et bekæmpelsesmiddel eller rensemiddel, der påføres ved overfladebehandling, til bekæmpelse eller afrensning af algevækst. Bestemmelse af giftværdier.
Del B: Produkter til overfladebehandling
Test af et produkts (imprægneringsmiddel/maling eller lign.) evne til at beskytte et materiale mod algevækst.
Del C: Materialer
Test af et materiales modstandsdygtighed overfor algevækst.
2.4 Normative referencer
I teksten refereres direkte til andre standarder, hvor dette er relevant.
ISO 3696: 1987 Water for analytical laboratory use
– Specification and test methods.
2.5 Repræsentativ prøve af middel/materiale/produkt
En prøve, hvis fysiske og/eller kemiske karakteristik er identisk med en gennemsnitlig karakteristik af hele voluminet.
2.6 Leverandør
Oftest den som rekvirerer testen.
2.7 Princip
Del A: Midler til rensning eller bekæmpelse
Behandling af en serie vel definerede prøveemner med et eller flere produkter i en eller flere koncentrationer. Eksponering af behandlede prøveemner for renkultur af alger under kontrollerede forhold med henblik på at fastlægge "toxic value" eller effektiv dosis.
Del B: Produkter til overfladebehandling
Behandling af en serie vel definerede prøveemner med et eller flere produkter til overfladebehandling. Eksponering af behandlede prøveemner for renkultur af alger under kontrollerede forhold med henblik på at fastlægge produktets(produkternes) evne til at beskytte et materiale mod algevækst.
Del C: Materialer
Tildannelse af en serie vel definerede prøveemner og referenceemner. Eksponering af prøveemner for renkultur af alger under kontrollerede forhold med henblik på at fastlægge modstandsdygtighed overfor algevækst.
2.8 Testmateriale og apparatur
2.8.1 Biologisk materiale
| Grønalge af arten: Stichococcus bacillaris
Nägeli 1849 s.l. |
|
| fra: | UKNCC Culture collections of Algae and Protozoa (Freshwater) Institute of Freshwater Ecology The Ferry House, Far Sawrey, Ambleside, Cumbria LA22 OLP |
| Tel: +44 15394 42468 Fax: +44 15394 46914 |
|
2.8.2 Midler og aktiv stoffer, produkter eller materiale
Del A: Midler til rensning eller bekæmpelse
Rekvirenten leverer det færdige middel eller et koncentrat heraf eller en opskrift til fremstilling af midlet.
Midlet kan f.eks indeholde:
 | kvarternære ammoniumforbindelser |
| hypochlorit |
| organiske fedtsyrer og sæber (salte af organiske fedtsyrer) |
| uorganiske eller organiske syrer |
| uorganiske baser |
Del B: Produkter til overfladebehandling
Rekvirenten leverer et produkt til overfladebehandling af konstruktioner eller materialer udsat for sollys og fugt. Rekvirenten definerer, hvilket underlag produktet skal påføres.
Del C: Materialer
Rekvirenten leverer et eller flere testmaterialer, som kan være et hvilket som helst byggemateriale eller andet materiale, der i brugsfasen eksponeres for sollys og fugt.
Bold Solution modified basal freshwater nutrient solution (BS) 50x konc. Fra SIGMA
Chemical CC opbevares ved 2-8 grader og anvendes i en koncentration på 20ml/l. Et
tilsvarende medium Bold Solution kaldet BS, som indeholder jordekstrakt og vigtige
næringssalte, kan laves som følger:
30-100 ml autoklaveret jordekstrakt
250 mg NaNO3
25 mg CaCl2 , 2H2O
75 mg MgSO4 , 7H2O
175 mg KH2PO4
25 mg NaCl
1 korn FeCl3 , 6H2O
til 1000 ml demineraliseret vand.
2.8.4 Fortyndingsmiddel til test af midler og produkter
For vandopløselige midler: Vand svarende til grad 3 iht. ISO 3696
Eller det af rekvirenten anbefalede fortyndingsmiddel.
2.8.5 Konditioneringskammer
Konditionering af prøveemner sker i dyrkningskammer med mindre andet er aftalt med rekvirenten.
Dyrkningskammeret skal være rent og forsynet med temperaturstyring. Rummet forsynes med hvidt lys på lyspaneler.
Temperatur 20oC.
Lysintensitet ca. 1,5 klux måles med luxmeter af typen Testo 545 eller tilsvarende.
2.8.7 Remedier til eventuel behandling
Metode til påføring af middel/produkt aftales med rekvirent.
Ved dypning anvendes glasbeholdere.
Middel/produkt kan også påføres med pensel eller ved sprøjtning.
Til evt. differensvejning ved overfladebehandling eller imprægnering af testemner anvendes en almindelig laboratorievægt.
Stinkskab ved behandling
Evt. handsker og andet udstyr, hvis påkrævet iht. midlets eller produktets
sikkerhedsdata.
Sterilbænk ved podning
Klare plastbokse 30 x 22 x 7 cm med låg
Petriskåle 9 cm diam.
Laboratoriesprit 70%
Autoklave
Ordinært laboratorieudstyr
Kolber
Petriskåle
2.8.12 Prøve af middel/produkt/materiale
Midlet eller produktet, der skal testes, kan være et afrensningsmiddel, et imprægneringsmiddel eller en maling, der skal testes på et underlag, der bedst muligt simulerer praksis.
Prøve af middel/produkt skal være repræsentativ for det, der skal testes. Prøven skal opbevares og håndteres iht. enhver anbefaling fra producenten.
Det kan anbefales at foretage en kemisk analyse af midlets/produktets indholdsstoffer/aktivstoffer for dokumentation.
Rekvirenten leverer det færdige middel/produkt, et koncentrat heraf eller en opskrift til fremstilling af det.
Endvidere skal datablad udleveres.
I tilfælde af, at et egentligt byggemateriale eller andet materiale ønskes testet skal relevant produktspecifikation oplyses.
Det materiale, som middel (test A) eller produkt (test B) skal testes på, bør være sådan, at samspillet mellem alge, middel/produkt og materiale er så praksisnært som muligt. Samtidig skal materialet være let at skaffe og tildanne, og det skal være plant og homogent.
Testemnerne bør være af et materiale, der kan udskæres i ensartede prøvestørrelser og behandles ensartet med testmidlet. Prøvningsorganismerne skal kunne vokse på materialet. Det er vigtigt, at pladematerialet har en jævn ensartet overflade.
Forslag: Vejrbestandig cellulosefiberarmeret kalciumsilikat plade af typen Kalciumsilikatplade. Testemnet kan også være selve byggematerialet. Det er da vigtigt, at algerne kan gro på materialet og kan registreres visuelt. F.eks. teglsten, fliser, sandsten, marmor, træ, malede overflader mm.
Resultatopgørelse ved visuel vurdering er lettere, hvis testmaterialet er jævnt, tæt og lyst farvet. Alternativt kan resultatopgørelse ske ved brug af Rodac-plader med BS-agar.
Ved test af materialers (test C) modstandsdygtighed over for algevækst kan alle materialer testes. I alle tilfælde bør medtages et neutralt reference plademateriale.
Kvaliteten af referencepladematerialet skal beskrives mht. relevante parametre: pH, vandoptagelse og densitet.
Kalciumsilikatpladen har en vandoptagelse på 33 rum% eller 20% v/v. pH er målt til 11,1 og densiteten er 1609 kg/m3.
Kvaliteten af testmaterialer i øvrigt skal beskrives.
Pladematerialet udskæres til prøveemner af størrelsen 100 x 100 x ca. 6 mm. Hvis anden størrelse ønskes skal dette beskrives.
2.8.14 Antal og fordeling af prøveemner
Replica: minimum 3
Emnerne placeres altid med 3 behandlede testemner og 3 ubehandlede kontrolemner i samme
boks. I tilfælde af, at testemnet er selve byggematerialet anvendes 3 testemner og 3
referencepladeemner i samme boks.
Behandlede prøveemner – Test A og C.
For hvert middel/produkt anvendes:
3 behandlede emner (minimum) for hver variation (koncentration eller andet), for hver
testorganisme (hvis der er flere) og for hvert materiale (hvis der er flere).
Desuden anvendes:
3 emner med et relevant referencemiddel/ -produkt i anbefalet koncentration for hver testorganisme og plademateriale. Som referenceprodukt foreslås: 10% benzalkoniumklorid.
Ubehandlede prøveemner:
For kemiske midler og produkter (Test A og B) anvendes for hver testorganisme og
plademateriale:
3 emner behandlet med fortyndingsmiddel hvis fortyndingsmidlet ikke er vand
3 emner behandlet med vand
3 emner behandlet med pH-indstillet vand svarende til midlets/produktets pH
For materialer (Test C)anvendes for hver testorganisme og materiale:
3 testemner for hver materialeparameter
2 referenceemner
2.9 Procedure Del A: Midler til rensning eller bekæmpelse
Behandling af en serie vel definerede prøveemner med en serie af et eller flere produkter i en eller flere koncentrationer. Eksponering af behandlede prøveemner for renkultur af alger under kontrollerede forhold med henblik på at fastlægge giftværdier.
2.9.1 Forberedelse af algekultur
BS-flydende medium 25 ml i 9 cm Petri-skåle inokuleres med flydende algekultur
1 ml per petriskål. Opformeringstid ca. 10 døgn.
2.9.2 Forberedelse af prøveemner
Emnerne konditioneres i 1 uge ved 20oC og 65% RH. Alle testmaterialer autoklaveres ved 120oC i 20 min, hvis de kan tåle det. Alternativt kan man anvende strålesterilisering ved 50 Kgy.
2.9.3 Klargøring af dyrkningsbokse
Klare plastbokse 30 x 22 x 7 cm med låg aftørres grundigt med laboratoriesprit. Tørrer.
180 g vermiculit + 500 g demineraliseret vand autoklaveres ved 120oC i 20 min. Autoklaveret, opfugtet vermiculit overføres til plastboksene.
2.9.4 Konditionering af prøveemner
Emnerne konditioneres 1 uge ved 20oC og 100% RH.
Umiddelbart inden inokulering testes tætheden af algekulturen i tællekammer. Der skal være ca. 1,5 x 106 antal alger pr. ml væske. Evt. fortynding i BS opløsning.
En Petriskål med alger i BS hældes over i glas til inokulering,og væsken fortyndes
med vand til ½ liter. Suspensionen bruges inden for 1 døgn.
Materialerne dyppes vandret i algesuspension i vand, så den ene side bliver inokuleret.
Til hver ny testparameter anvendes en ny suspension.
Materialerne nedlægges horisontalt i plastkasser på vandmættet vermiculit med den inokulerede side opad.
Inkuberes i 4 uger. Der tilføres BS-opløsning 1 gang pr. uge ved sprøjtning med 6 ml. algesuspension i vand fremstillet som ovenfor i forholdet 2 ml algesuspension til 4 ml BS.
Kasserne inkuberes ved 20oC og 1,5 klux med lys i 24 timer.
Når testemnerne er massivt bevokset med grønalger foretages en behandling af materialet med rensemidlet/bekæmpelsesmidlet. Efter behandling lægges emnerne tilbage i kasserne.
Kasserne inkuberes ved 20oC og 1,5 klux med lys i 24 timer. Inkuberingstiden er minimum 5 dage.
2.9.10 Aflæsning eller videre behandling
Ønskes testen afsluttet her foretages opgørelse af resultater.
Ønskes gen-eksponering af testemner, gå til 2.9.5 eller hele pkt. 2.9 kan gentages.
2.9.11 Opgørelse af resultater
Vækst/mortalitet registreres i stereolup eller ved Rodac-plader med fast BS-medium.
Før og efter behandling og efter inkubering vurderes emnerne iht. følgende skala:
0 = Ingen vækst
1 = Ringe vækst – 0-25% dækning eller 1-10 kolonier
2 = Moderat vækst – 26-50% dækning eller 11-50 kolonier
3 = Kraftig vækst – 51-75% dækning eller 50 – flere kolonier
4 = Massiv vækst – 76-100% dækning ikke muligt at tælle
Emnerne fotoregistreres før og efter behandling med algemiddel.
2.9.12 Vurdering af resultater
Resultaterne vurderes i forhold til hvordan væksten er på:
Ubehandlet viabilitets kontrol
Ubehandlet kontrol
Behandlede emner i forskellige koncentrationer
Forudsætningen for at midlet er effektivt er drab eller ingen vækst af alger.
2.9.14 Konklusion på resultater
Prøvningen er holdbar hvis:
| alle kontrolemner behandlet med vand og uden indflydelse fra egentlige testemner er massivt bevoksede (grad 3) |
| alle kontrolemner eksponeret sammen med testemner er bevoksede til grad 2-3 |
Midlet er effektivt ved den koncentration og mængde, hvor alle testemner i en serie er karakteriseret som 0. Kun 1 emne må opnå karakteren 1 i prøvningsperioden.
2.10 Procedure Del B: Produkter til forebyggelse
Behandling af en serie vel definerede prøveemner med et eller flere produkter til overfladebehandling. Eksponering af behandlede prøveemner for renkultur af alger under kontrollerede forhold med henblik på at fastlægge produktets(produkternes) evne til at beskytte et materiale mod algevækst.
2.10.1 Forberedelse af algekultur
BS-flydende medium 25 ml i 9 cm Petri-skåle inokuleres med flydende algekultur 1 ml per petriskål. Der fremstilles 1 petriskål per testparameter.
Opformeringstid ca. 10 døgn.
2.10.2 Forberedelse af prøveemner
Emnerne konditioneres i 1 uge ved 20oC og 65% RH. Alle testmaterialer autoklaveres ved 120oC i 20 min, eller strålesteriliseres ved 50 KGy.
Emnerne behandles med produktet(erne) på en måde, som er aftalt med rekvirenten og i en mængde, der ligeledes er aftalt på forhånd. Påført produktmængde kan eventuelt registreres ved differensvejning.
Halvdelen af emnerne udsættes herefter for relevant ældning. Procedure fastlægges på baggrund af producentens angivelser af anvendelsesområde herunder materialetyper/konstruktionstyper, ønsket eller påstået ydeevne, langtidseffekt m.v.
Produktets effekt på relevante materialeparametre testes.
2.10.4 Klargøring af dyrkningsbokse
Klare plastbokse 30 x 22 x 7 cm med låg aftørres grundigt med laboratoriesprit. Tørrer.
180 g vermiculit + 500 g demineraliseret vand autoklaveres ved 120oC i 20 min. Autoklaveret, opfugtet vermiculit overføres til plastboksene.
2.10.5 Konditionering af prøveemner
Emnerne konditioneres 1 uge ved 20oC og 100% RH.
Umiddelbart inden inokulering testes tætheden af algekulturen i tællekammer. Der
skal være ca. 1,5 x 106 antal alger pr. ml væske.
En Petriskål med alger i BS hældes over i glas til inokulering,og væsken fortyndes med
vand til ½ liter.
Materialerne dyppes vandret i algesuspension i vand.
Materialerne nedlægges horisontalt i plastkasser på vandmættet vermiculit.
Inkuberes i 4 uger – tilføres BS-opløsning 1 x pr. uge ved sprøjtning med 6 ml. algesuspension i vand i forholdet 2 ml algesuspension til 4 ml BS.
Kasserne inkuberes ved 20oC og 1,5 klux med lys i 24 timer. Inkuberingstiden er minimum 10 dage.
2.10.9 Aflæsning eller videre behandling
Ønskes testen afsluttet her foretages opgørelse af resultater.
Ønskes gen-eksponering af testemner, gå til 2.10.6 eller hele pkt. 2.10 kan gentages.
2.10.10 Opgørelse af resultater
Vækst/mortalitet registreres i stereolup eller ved Rodac-plader med fast BS-medium.
Før og efter behandling og efter inkubering vurderes emnerne iht. følgende skala:
0 = Ingen vækst
1 = Ringe vækst – 0-25% dækning eller 1-10 kolonier
2 = Moderat vækst – 26-50% dækning eller 11-50 kolonier
3 = Kraftig vækst – 51-75% dækning eller 50 – flere kolonier
4 = Massiv vækst – 76-100% dækning ikke muligt at tælle
Emnerne fotoregistreres før og efter behandling med algemiddel.
2.10.11 Vurdering af resultater
Resultaterne vurderes i forhold til hvordan væksten er på:
Ubehandlet viabilitets kontrol
Ubehandlet kontrol
Behandlede emner i forskellige koncentrationer
2.10.12 Tolkning af resultater
Forudsætningen for at midlet er effektivt er drab eller ingen vækst af alger.
2.10.13 Konklusion på resultater
Prøvningen er holdbar hvis:
| alle kontrolemner behandlet med vand og uden indflydelse fra egentlige testemner er massivt bevoksede (grad 3) |
| alle kontrolemner eksponeret sammen med testemner er bevoksede til grad 2-3 |
Midlet er effektivt ved den koncentration og mængde, hvor alle testemner i en serie er karakteriseret som 0. Kun 1 emne må opnå karakteren 1 i prøvningsperioden.
2.11 Procedure Del C: MaterialerTildannelse af en serie vel definerede prøveemner og referenceemner. Eksponering af prøveemner for renkultur af alger under kontrollerede forhold med henblik på at fastlægge modstandsdygtighed overfor algevækst.
2.11.1 Forberedelse af algekultur
BS-flydende medium 25 ml i 9 cm Petri-skåle inokuleres med flydende algekultur 1
ml per petriskål. Der fremstilles 1 petriskål per testparameter.
Opformeringstid ca. 10 døgn.
2.11.2 Forberedelse af prøveemner
Materialernes væsentlige egenskaber karakteriseres før og efter relevant ældning.
Halvdelen af emnerne udsættes herefter for relevant ældning. Procedure fastlægges på baggrund af producentens angivelser af anvendelsesområde herunder materialetyper/konstruktionstyper, ønsket eller påstået ydeevne, langtidseffekt m.v.
Emnerne konditioneres i 1 uge ved 20oC og 65% RH.
Hvis der skal foretages en overfladebehandling gå til pkt. 11.3. Hvis ikke der skal overfladebehandles gå til pkt. 11.4.
Alle testmaterialer autoklaveres ved 120oC i 20 min, eller strålesteriliseres ved 50 KGy
2.11.3 Klargøring af dyrkningsbokse
Klare plastbokse 30 x 22 x 7 cm med låg aftørres grundigt med laboratoriesprit. Tørrer.
180 g vermiculit + 500 g demineraliseret vand autoklaveres ved 120oC i 20 min. Autoklaveret, opfugtet vermiculit overføres til plastboksene.
2.11.4 Konditionering af prøveemner
Emnerne konditioneres 1 uge ved 20oC og 100% RH.
Prøveemnerne kan udsættes for en kunstig vejrpåvirkning i Q-U-V i 3 uger som supplement til denne prøvning. Andre former for kunstig eller naturlig materialeældning kan ligeledes anvendes.
2.11.5 Inokulering
Umiddelbart inden inokulering testes tætheden af algekulturen i tællekammer. Der
skal være ca. 1,5 x 106 antal alger pr. ml væske.
En Petriskål med alger i BS hældes over i glas til inokulering og væsken fortyndes med
vand til ½ liter.
Materialerne dyppes vandret i algesuspension i vand.
Materialerne nedlægges horisontalt i plastkasser på vandmættet vermiculit.
2.11.6 Inkubering
Inkuberes i 4 uger – tilføres BS-opløsning 1 x pr. uge ved sprøjtning med 6 ml. algesuspension i vand i forholdet 2 ml algesuspension til 4 ml BS.
2.11.7 Dyrkningsbetingelser
Kasserne inkuberes ved 20oC og 1,5 klux med lys i 24 timer. Emnerne inkuberes minimum 10 dage.
2.11.8 Aflæsning eller videre behandling
Ønskes testen afsluttet her foretages opgørelse af resultater.
Ønskes gen-eksponering af testemner, gå til 2.11.5 eller hele pkt. 2.11 kan gentages.
2.11.9 Opgørelse af resultater
Vækst/mortalitet registreres i stereolup eller ved Rodac-plader med fast BS-medium.
Efter inkubering vurderes emnerne iht. følgende skala:
0 = Ingen vækst
1 = Ringe vækst – 0-25% dækning eller 1-10 kolonier
2 = Moderat vækst – 26-50% dækning eller 11-50 kolonier
3 = Kraftig vækst – 51-75% dækning eller 50 – flere kolonier
4 = Massiv vækst – 76-100% dækning ikke muligt at tælle
Emnerne fotoregistreres før og efter eksponering for alger.
2.11.10 Vurdering af resultater
Resultaterne vurderes i forhold til, hvordan væksten er på:
viabilitets kontrol
kontrolemner
testmaterialer
2.11.11 Tolkning af resultater
Forudsætningen for at materialet er modstandsdygtigt overfor angreb af grønalger er, at der ikke forekommer vækst af alger.
2.11.12 Konklusion på resultater
Prøvningen er holdbar hvis:
| alle kontrolemner behandlet med vand og uden indflydelse fra egentlige testemner er massivt bevoksede (grad 3) |
| alle kontrolemner eksponeret sammen med testemner er bevoksede til grad 2-3 |
Materialet er modstandsdygtigt overfor angreb af grønalger, hvor alle testemner er karakteriseret som 0. Kun 1 emne må opnå karakteren 1 i prøvningsperioden.