Hur påverkar valet av analysmetod för metaller i jord min riskbedömning? Anja Enell och David Bendz, SGI På säker grund för hållbar utveckling
Syfte med presentationen En sammanställning av vilka metoder som används i Sverige idag. Valet av metod kan påverka utfallet av riskbedömningen. Belysa problematiken med: Det relativt stora utbudet av olika uppslutningsmetoder. Skillnader mellan metoder och avsteg från metoder.
Bakgrund Stort antal metoder för haltbestämning av metaller i jord. Ger olika metoder upphov till olika resultat?
Valet av metod kan påverka utfallet av riskbedömningen - Ett exempel från verkligheten
Ett exempel från verkligheten Lastning i Landskrona av massor från Teckomatorp
(kg) Ett exempel från verkligheten Bortförd mängd föroreningar 5 000 4 000 3 000 2 000 Förväntad mängd Bortförd mängd 1 000 0 Fenoxisyror Klorfenoler Klorkresoler Dinoseb Antimon
Olika syror har olika upplösningsförmåga Salpetersyra Totalhalt (smältanalys) Salpetersyra + Saltsyra + fluorvätesyra Kungsvatten ==> Olika resultat om olika metoder används på samma material
Totalhalt? För vissa matriser och vissa element ett värde nära totalhalten, men för många fall är det endast en del av den totala halten som går i lösning och som analyseras. Därför: INTE använda begreppet totalhaltsbestämning Utan istället begreppet haltbestämning genom t ex. (i) uppslutning eller (ii) smältanalys.
Fler faktorer som påverkar Provberedning Uppslutning Analys Syrans koncentration Öppet eller slutet kärl Risk för att volatila föreningar avgår Energitillförsel (uppvärmning) provet löser sig mer eller mindre vid uppslutningen?
Fler faktorer som påverkar Det fasta materialets egenskaper Kornstorlek mineralogisk sammansättning Provberedning
Sammanfattningsvis: Hur väl löser matrisen sig i syran? Hur har materialet provberetts? Val av syra? Temperatur? Kontakttid? Tryck? Finns det risk för att volatila föreningar avgår? Vikten av att använda slutna kärl/system
Stort utbud av olika uppslutningsmetoder Beteckning Titel Reagens Uppvärmning och kärl SS 028150 SS 028311 ISO 11466 Vattenundersökningar: Bestämning av metaller med atomabsorptionsspektrometri i flamma Allmänna principer och regler. Markundersökningar: Bestämning av spårmetaller i jord genom extraktion med salpetersyra. Markundersökningar: Extraktion av spårelement lösliga i kungsvatten <1g TS + 20 ml 7M HNO3 <5g TS organogenjordar: <2g TS + 20 ml 7M HNO3 0,5g-3g TS + kungsvatten Autoklav 120 C i 30 min i slutet kärl. Autoklav 120 C i 30 min i slutet kärl. Återloppskokning under 2h. Öppet system med adsorptionsfälla för Hg analys.
Stort utbud av olika uppslutningsmetoder Beteckning Titel Reagens Uppvärmning och kärl EN 13656 EN 13657 US EPA Method 3051 A Karaktärisering av avfall: Uppslutning i mikrovågsugn med fluorvätesyra (HF), salpetersyra (HNO3) och saltsyra (HCl) för elementaranalys (totaluppslutning av fast avfall för elementaranalys). Karaktärisering av avfall: Uppslutning för bestämning av element lösliga i kungsvatten. Microwave assisted acid digestion of sediments, sludges, soils and oils. 0,2-1,0g med HF, HNO3 och HCl 0,2-1,0g med kungsvatten 10 ml konc HNO3, alternativt omvänt kungsvatten Mikrovågsugn, stegvis procedur antingen för: 1. slutet, 2. semislutet system. Mikrovågsugn, stegvis procedur för: 1. slutet, 2. semislutet 3. återloppskokning i 2h i öppet system med adsorptionsfälla. Mikrovågsugn 175 C under 10 min. Slutet system.
Bestämning av grundämnen i jord vid markgeokemisk kartering i Sverige Salpetersyra, svenska standarder: SS 02 81 83*, SS 02 81 50 eller SS 02 83 11 eller modifierade versioner av dessa Kungsvatten, internationell standard: ISO 11 466 eller modifierad version med omvänt kungsvatten
NV:s rekommenderade analysmetoder för jämförelse med riktvärdena Ämne Upparbetning Analys Antimon Molybden Arsenik Barium Bly Kadmium Kobolt Koppar Krom totalt Nickel Vanadin Zink Kungsvatten (ISO 11466) ICP/AES eller ICP/MS 7 M Salpetersyra (SS 028150) ICP/AES eller ICP/MS Kvicksilver 7 M Salpetersyra (SS 028150) ICP/AES, ICP/MS eller AFS
Enligt mottagningskriterierna för deponering av avfall Haltbestämning av spår- och huvudelement ska ske enligt europeiska standarder: o Kungsvatten: EN 13657 o Blandning av salpetersyra, saltsyra och fluorvätesyra: EN 13656
De största felkällorna och osäkerheterna i metoderna Provbehandling Hur hanteras provet? Vilken kornstorlek används? Hur stor mängd prov? Reagens Avsteg med tillsats av annan syra, eller kombinationer? Metod för uppvärmning (öppna eller slutna kärl)? I slutna kärl i mikrovågsugn /återloppskokning med adsorptionsfälla? I semi-öppna kärl i värmeblock?
Hur stora skillnader kan det bli? Kornstorleken: ex upplutning (HNO3) med <0,063mm jmf. med <2mm ==> faktor 1,5
Hur stora skillnader kan det bli? Jmf mellan Kungsvatten och HNO3: Element As 1,2 Cr 1,3 Mo 1,4 Sb 14 Zn 1,2 Kungsvatten-halt/HNO3- halt
Hur stora skillnader kan det bli? Jmf mellan omvänt Kungsvatten och HNO3: Element Hg 1,9 V 1,2 Mo 2,8 Sb 20 Omvänt Kungsvattenhalt/HNO3-halt
Slutsatser Om olika underlag används kan det leda till skillnader i utfallet av riskbedömningen. Dåligt kartlagt hur metodskillnader och avsteg påverkar! För att kunna jämföra testresultat är det önskvärt att ett färre antal standardiserade metoder används metoderna utfördes utan avsteg från standardprotokollet eller dokumenterades väl.
Slutsatser Angående metoder för att jmf m riktvärden: För salpeteruppslutningar borde hänvisning ske till SS 02 83 11 istället för SS 02 81 50 För kungsvattenuppslutningar borde hänvisning ske till EN 13657 istället för SS-ISO 11466
Slutsatser För att få resultat som är relevanta för undersökningens syfte viktigt att göra ett medvetet val av provberedning och uppslutningsmetod som bör väljas. Ökad medvetenhet hos branschen om olika förfaranden skulle leder till ett bättre och enhetligare underlag för riskbedömning! Var uppmärksam och ställ krav!
Vill du veta mer? Besök SGI & SIS/TK535:s monter: