Kan verkligen några enstaka prover representera ett helt område? Pär-Erik Back Statens geotekniska institut Medförfattare: Maria Carling, SGI Jenny Norrman, Chalmers På säker grund för hållbar utveckling
Bakgrund Provtagning görs i liten skala: Riskbedömning och åtgärder görs i större skala: Renare Mark Vårmöte 2017 2
Föredraget handlar om Hur kan man hantera skillnaden i skala? Hur många prov behöver man? Några korta exempel Avslutande råd Renare Mark Vårmöte 2017 3
Tillämpning av angreppssättet Alla problemställningar där en bestämd volym jord ska karakteriseras (Förstudie) Huvudstudie: riskbedömning Åtgärdsskede: klassning av massor Ej direkt tillämpbart då man söker efter något (tunnor, hotspot, fri fas-källa etc.) Renare Mark Vårmöte 2017 4
Provernas skala Enskilda prover i liten skala Analysprov Delprov, inkrement Prov från skruvborr Prov från provgrop 1. Statistisk parameter som representerar större skala 2. Samlingsprover i större skala Datamängdens representativa volym Renare Mark Vårmöte 2017 5
Beslutsskalan Extremfall Intag växter Akuttox Inandning damm Spridning till ytvatten Egenskapsområde, delområde SEV, schaktruta Exponeringsenhet, exponeringsskala (eng. exposure unit) Beslutsenhet (eng. decision unit) Renare Mark Vårmöte 2017 6
Exponeringsskalan Den skala som är representativ för riskerna vid objektet: Den minsta jordvolym som utgör en risk vid området. Haltvariationer inom exponeringsenheten är ointressanta ur risksynpunkt! Storleken på exponeringsskalan kan inte bestämmas exakt. Bedömningar krävs. Renare Mark Vårmöte 2017 7
Lösningen 1. Datamängdens representativa volym Beslutsskalan: Egenskapsområde, schaktruta, exponeringsenhet etc. 2. Tillräckligt bra representativitet (antal prover, antal inkrement) Renare Mark Vårmöte 2017 8
Hur svårt kan det vara? The simple practical question, What size of sample should I take?, is often posed to a statistician, and it is a question that is embarrassingly difficult to answer. Dennis V. Lindley Renare Mark Vårmöte 2017 9
Vad behöver man veta? Lämplig provtagningsstrategi beror på: Traditionell provtagning A. Exakt VAD vi vill undersöka (beslutsskalan) B. Variabilitet och heterogenitet C. Föroreningsnivån D. Konsekvenserna av att fatta fel beslut: 1. Felaktigt beslut att friklassa 2. Felaktigt beslut att sanera E. Hur allvarliga konsekvenserna av felbeslut är Värdefråga Faktafrågor Värdefråga Alla dessa aspekter har en koppling till skalan! Renare Mark Vårmöte 2017 10
Volym-varianseffekten Liten näve jord Skruvborr Renare Mark Vårmöte 2017 11
Hur många prov behövs? Antal prover Kommentar >100 Geostatistisk modellering av god kvalitet 30 Hög noggrannhet i skattad medelhalt 10 Måttlig noggrannhet i skattad medelhalt 5 Låg noggrannhet i skattad medelhalt 1 Skattad medelhalt oanvändbar i de flesta fall Renare Mark Vårmöte 2017 12
Klassning av massor Skruvborr 1 provpunkt CV = 2,0 i skruvborrskalan Verklig medelhalt = 1,5 RV ger: P(felaktig friklassning) 60 % Renare Mark Vårmöte 2017 13
Exempel 1: Every sample is a site (Hadley & Mueller, 2012) Riskbedömning Skalfrågorna ignoreras Behov av riskreduktion i tre punkter Åtgärd Bortgrävning av jordmassor runt tre punkter Renare Mark Vårmöte 2017 14
Exempel 2: Egenskapsområden A B Riskbedömning Två egenskapsområden, A och B. Storleken på A och B kontrolleras mot exponeringsskalan (beakta typ av risk) Medelhalt relevant för A och B. Inget behov av riskreduktion i omr. A. Ca 30 % av B överskrider riktvärdet. Skattad medelhalt < riktvärdet, dvs. inget behov av riskreduktion för B. Åtgärd Ingen åtgärd Renare Mark Vårmöte 2017 15
Avslutande råd Definiera tydligt beslutsskalan. Om beslutsskalan är stor: Kontrollera alltid exponeringsskalan. Definiera den volym proverna representerar. Blanda inte data som representerar olika skala. Volymvarianseffekten leder till felaktig CV, UCLM, percentiler... Om skalorna skiljer sig mellan riskbedömning och åtgärd: Tänk efter! Är det en bra strategi? Hur bör de mätbara åtgärdsmålen formuleras? Renare Mark Vårmöte 2017 16
Renare Mark Vårmöte 2017 17