危险废物急性吸入毒性试验技术指南
摘要： 急性吸入毒性试验是判定固体废物（含液态废物）是否属于《国家危险废物名录》或具备《危险废物鉴别标准 通则》(GB 5085.7) 规定的危险特性（H11 急性毒性-吸入）的核心方法。本指南依据《危险废物鉴别标准 急性毒性初筛》(GB 5085.6-2007) 系统阐述试验原理、操作流程及结果判定规则。
一、 适用范围 本方法适用于可能释放有毒气体的固态、液态废物或其预处理后的样品，用以定量测定其气体或蒸气对哺乳动物的急性吸入致死浓度。
二、 术语定义
- LC50 (半数致死浓度)： 试验动物在规定时间和特定条件下连续吸入受试物后，在14天观察期内引起50%动物死亡时的统计浓度（以mg/L为单位）。
- 急性吸入毒性 (H11)： 依据GB 5085.6，若固态或液态废物的蒸气、烟雾或粉尘经吸入途径引起的LC50 ≤ 5000 mg/m³（相当于5 mg/L，暴露4小时），则该废物具备急性吸入毒性危险特性。
三、 试验原理 将试验动物（首选健康成年大鼠）置于密闭动态染毒柜内，按规定时间（通常4小时）持续吸入含有一定浓度废物的空气。通过设置不同浓度组，观察动物在染毒期间及之后14天内（观察期）的毒性反应和死亡情况，采用统计学方法计算LC50值。
四、 试验材料与设备
- 实验动物： 首选健康成年大鼠（如SD或Wistar品系），体重差异不超过平均体重的±20%。各浓度组及对照组至少需10只动物（性别一致或雌雄各半）。
- 染毒系统：
- 动态染毒柜： 气密性好，材质耐腐蚀，配备进气口、出气口、动物暴露室（保证气体均匀分布）、温湿度监测装置。容积应保证动物活动空间及最低换气量（≥12次/小时）。
- 气体发生装置： 根据废物形态选择：
- 挥发性液态废物： 采用鼓泡法、喷雾法或加热蒸发法产生蒸气。
- 气态废物： 直接与空气按比例混合。
- 粉尘状固态废物： 使用粉尘发生器（如转盘式、气溶胶式）产生稳定粉尘气溶胶。
- 空气供给与稀释系统： 提供稳定、洁净的空气流，精确控制并稀释污染物浓度。
- 浓度监测系统： 实时或定时采样分析染毒柜内目标污染物浓度（化学分析法或实时监测仪）。
- 辅助设备： 动物称重设备、计时器、通风橱（废物准备）、个人防护装备（PPE）、动物饲养笼具、解剖器械（必要时）。
五、 试验操作程序
- 样品准备：
- 采集代表性废物样品，记录物理状态（固态、液态、粘稠物等）。
- 根据废物形态选择合适的气体/蒸气发生方式。必要时进行预处理（如研磨、溶解、过滤），但需确保不改变其固有吸入毒性。
- 浓度预试验： 设定间距较大的浓度梯度（如0.5, 5, 50 mg/L），初步确定引起0%至100%死亡率的大致范围。
- 正式试验：
- 浓度设置： 基于预试验结果，设置至少5个几何级数浓度梯度，覆盖预期LC50值（通常引起10%-90%死亡率）。
- 对照组： 设置清洁空气对照组（必要时设溶剂对照组）。
- 动物分组与标识： 随机分配动物入组，唯一标识（耳标等）。试验前适应环境至少5天。
- 染毒：
- 将动物放入染毒柜暴露室。
- 启动染毒系统，调整空气流量，通入设定浓度的污染物气体/蒸气/粉尘。
- 待浓度稳定达到目标值（误差控制在±20%）后开始计时。
- 维持目标浓度持续暴露4小时±5分钟。
- 实时监测并记录染毒柜内温度、湿度、污染物浓度。
- 染毒后处理： 暴露结束，停止通入污染物，继续通入清洁空气吹扫。将动物移出，放回清洁笼具。
- 观察期：
- 观察期至少14天。
- 每天多次观察并详细记录动物中毒症状（呼吸困难、震颤、抽搐、流涎、嗜睡等）、出现时间、消失时间及死亡情况。
- 记录死亡时间。对濒死动物实施人道处死。
- 在染毒后第1、7、14天（或死亡时）对所有存活动物称重。
- 必要时进行大体解剖，观察主要脏器肉眼病变。
- 浓度测定： 在整个暴露期间，定时采集染毒柜内气体样品分析，计算时间加权平均浓度（TWA）。
六、 数据处理与结果判定
- LC50计算：
- 记录各浓度组动物死亡数/总数。
- 采用国际公认统计学方法（如Bliss法、Litchfield-Wilcoxon法、概率单位法）计算LC50值及其95%置信区间。
- 危险特性判定：
- 若计算得出的LC50 ≤ 5 mg/L（即5000 mg/m³，暴露4小时），则判定该废物具备**急性吸入毒性（H11）**危险特性。
- 若LC50 > 5 mg/L，则判定该废物不具备H11危险特性。
- 判定依据： GB 5085.6-2007 第4.2条明确规定上述限值。
七、 试验质量控制
- 暴露浓度准确性： 染毒柜内实测平均浓度与目标浓度的偏差应控制在±20%以内。浓度波动尽可能小。
- 环境参数控制： 暴露期间染毒柜温度维持在22±3℃，相对湿度30-70%（气溶胶试验40-60%）。
- 动物福利： 遵守动物实验伦理规范（3R原则），减少动物痛苦。试验方案需经伦理委员会批准。
- 系统验证： 定期使用已知毒性的标准参考物验证试验系统的可靠性。
- 数据完整性： 详细、准确、及时记录原始数据（动物信息、暴露参数、观察记录、浓度分析结果、计算过程等）。
八、 结果报告 报告应清晰、完整，包含：
- 样品信息（编号、形态、来源简述）。
- 试验依据标准（GB 5085.6-2007）。
- 试验动物（种属、品系、性别、体重、来源）。
- 样品处理方法与气体发生方式。
- 试验浓度设置、实测浓度（TWA，单位mg/L）、暴露时间。
- 染毒期间环境参数（温湿度）。
- 观察期内动物毒性反应、死亡情况及时间、体重变化。
- LC50计算结果（数值及95%置信区间）、所用统计方法。
- 明确判定结论： 该废物是否具备H11（急性吸入毒性）危险特性（依据LC50是否≤5 mg/L）。
- 试验日期、操作人员和报告签发人。
九、 注意事项与局限性
- 安全第一： 操作有毒废物及高浓度气体必须严格在通风橱内进行，佩戴全套PPE（防护服、手套、护目镜、呼吸防护）。
- 废物代表性： 样品必须反映废物的整体特性，采样方法需科学。
- 干扰物质： 废物成分复杂时，需关注共存物质对目标污染物毒性或分析方法的干扰。
- 粉尘特性： 固态废物粉尘试验需关注粒径分布（应可吸入），其在染毒柜中的沉降会影响实际暴露浓度。
- 动物种属差异： 结果主要反映对所选动物（大鼠）的毒性，外推到人存在不确定性。
- 单一终点： LC50仅反映致死效应，不涵盖亚致死效应或长期健康影响。
结论： 急性吸入毒性试验（H11）是危险废物鉴别体系中不可或缺的关键环节。严格执行本指南所述方法依据国家标准操作，可科学、准确地判定废物是否因吸入暴露途径对人类健康构成急性毒性威胁，为危险废物的规范管理和风险防控提供核心依据。所有操作必须恪守安全规范与伦理准则。
(浓度计算补充说明示例)：
- 蒸气浓度 (mg/L)： 常通过输入液体的蒸发速率 (mg/min) 和染毒柜总进气流量 (L/min) 计算：
浓度 = (蒸发速率) / (总进气流量)。需经化学分析验证。 - 气体浓度 (mg/L)： 纯气体或已知浓度钢瓶气通过流量计控制与空气混合比例：
浓度 = (污染物气体流量 × 污染物浓度) / 总进气流量（单位需统一换算）。 - 粉尘浓度 (mg/m³)： 通过收集滤膜上粉尘重量和采样空气体积计算：
浓度 = (滤膜增重) / (采样流量 × 采样时间)，须换算到mg/L (1 mg/m³ = 0.001 mg/L)。