Ugrás a tartalomhoz

Környezettechnika

dr. Barótfi István

Mezőgazda Kiadó

3.6. A szennyezés mérése

3.6. A szennyezés mérése

3.6.1. Vízmintavétel

Amikor egy víz, szennyvíz, iszap vagy üledék minőségét jellemezni szeretnénk, lehetetlen, hogy az egész szennyvizet megvizsgáljuk. Ezért szükséges, hogy abból mintát vegyünk. A mintavételt úgy kell kiviteleznünk, hogy a vett minta

  • jellemző legyen az adott vízre (reprezentatív mintavétel)

  • összetétele az analízis megkezdéséig ne változzon (szakszerűen vett minta).

A víz több fázisú rendszer, lebegő, úszó, szuszpendált anyagokat, oldott gázokat tartalmaz, így a mintavétel előző két alapvető követelményének kielégítése nagy körültekintést igényel. A számos befolyásoló tényező megfelelő számbavételét a mintavételi program sűríti össze.

A jól megtervezett program tartalmazza:

  • a vizsgálat célját,

  • a mintavétel helyét,

  • idejét

  • gyakoriságát,

  • a mintavételi módszereket,

  • a minták kezelési módját,

  • a választott analitikai módszert.

Egy ilyen logikai sorrendbe rendezett programot mutat be a 3.95.ábra.

3-95. ábra - A vízvételi program folyamatábrája

A vízvételi program folyamatábrája


A mintavételi programokat különböző igények kielégítésére tervezhetjük, de alapvetően két fő típust különböztethetünk meg:

  • mintavételi programok a vízminőség jellemzésére,

  • mintavételi programok a vízminőség ellenőrzésére.

A vízminőség jellemzésére szolgáló vizsgálatok egy adott idő alatti vízminőségi változást kívánnak lemérni. Az ilyen feladat része lehet egy kutatásnak, egy hosszú távú vízminőség ellenőrzési célnak, vagy, hogy meghatározzon egy tendenciát. A program célja, hogy megbecsülje azokat a statisztikai paramétereket – átlag, szórás, medián stb. –, melyek jól jellemzik az adott időszak alatti koncentrációt, illetve annak változását. A mintavétel ideje és gyakorisága a változások mikéntjétől függ.

A vízminőség-változások lehetnek véletlenszerűek és rendszeresek (vagy a kettő keveréke). Ez utóbbin belül megkülönböztetünk ciklusos és trendszerű időbeli alakulást. A szabályos ciklus ideje lehet egy nap, egy hét vagy egy szezon.

Jó példa erre a felszíni vizekben az oldott oxigén, szabad szén-dioxid, pH vagy a hőmérséklet napszakonkénti változása. Ha a mintavételt a napnak mindig ugyanabban az időpontjában végezzük, ezzel a ciklus alatti vízminőség-változás nem jelentős vagy kisebb mértékű, mint a mért komponens meghatározására alkalmazott analitikai módszer pontossága, akkor a mintavétel időpontjának megválasztásában a ciklus figyelembevétele elhanyagolható.

Esetenként előfordul, hogy a mintavételt egy bizonyos időpontban kell végrehajtani. Ilyen például, ha a legrosszabb vízminőségi állapotot vagy bizonyos vízhozamnál akarjuk a vízminőséget jellemezni. A mintavétel idejét ilyenkor általában a helyi viszonyok ismerete határozza meg.

Különösen folyóvizek öntisztulási folyamatainak tanulmányozásánál fontos, hogy a hossz-szelvény különböző pontjain ugyanazon víztömegből történjen a mintavétel. A mintavétel idejét ilyen esetekben a víz folyási sebességének ismeretében kell a különböző helyekre összehangoltan megállapítani.

Amikor a vízminőség-változásban napi vagy heti ciklikusság nem állapítható meg, akkor a vizsgált időszakban a kijelölt mintavételeket körülbelül egyenlő időközökben kell végrehajtani. Például, ha évenként 12 vizsgálatot végzünk, úgy havonként egy mintát veszünk.

Amikor a vízminőség-változásra napi ciklus jellemző, az átlagos vízminőség meghatározására 24 órán keresztül egyenlő időközökben 6 mintát kell venni és a vízminőség jellemzését legalább 20 mintából állapítjuk meg (3–4 nap mérési adataiból).

Heti ciklus esetén a mintavételezést úgy kell végezni, hogy a hét különböző napjain vesszük a mintákat, legalább hetet. Ha úgy döntöttünk, hogy a vizsgált időszakban – például 2 hónap – kb. 20 mintát akarunk vizsgálni, akkor ehhez három mintát hétfőn, hármat kedden… stb. kell venni.

A vízminőség ellenőrzésére végrehajtott mintavételezések célja, hogy rendszeresen meghatározzuk a vizsgált komponens koncentrációját és azt adott határértékekhez viszonyítsuk. Ez esetben az eredmény általában azért szükséges, hogy eldöntsük az azonnali beavatkozás szükségességét.

Erre a célra ideális megoldás folyamatos, automatikus vízminőség-mérő műszerek alkalmazása. Sajnos ezek széles körű használatát a nagy beruházási és üzemeltetési költség mellett, az egyes komponensek mérésére alkalmas műszerek hiánya is korlátozza.

3-96. ábra - A főbb vízminőség-változások és a mintavételi idők mintavételi gyakoriságok meghatározása

A főbb vízminőség-változások és a mintavételi idők mintavételi gyakoriságok meghatározása


Vízminőség-változások: koncentráció (c), idő (t) összefüggések

A mintavétel idejét és gyakoriságát (3.96. ábra) elsősorban a rendelkezésre álló adatsorok alapján tudjuk meghatározni. Esetenként ezt az adatsort előzetes nagy gyakoriságú mintavételezéssel kell biztosítani. Az adatsorok statisztikai értékelése során három lehetőség adódik:

  • A mérési adatok közel azonosak, az átlagérték jóval a megadott határérték alatt van. Ilyenkor kis gyakoriságú mintavételezés elegendő.

  • A mérési adatok átlagértéke ugyan jóval a megadott határérték alatt van, de az eredmények nagymértékben szórtak, több kiugró érték meghaladja a határértékeket. Ilyen esetekben kell a vizsgálatot a legnagyobb gyakorisággal végezni.

  • A mérési adatok közel azonosak, de az átlagérték majdnem eléri a határértéket. Ez esetben bizonyos, hogy egy-egy időpontban a határérték feletti értékek is előfordulnak. Ilyenkor rendszeresen, közepes gyakorisággal végezzük a mintavételezést.

Hosszú időn keresztül rendszeresen végzett vízminőség ellenőrzés során felmerülhet a mintavétel gyakoriságának csökkentése. A különböző megoldások közül két jellemző példát említünk.

  • A mintavétel gyakorisága egy vizsgált rendszer egyes mintavételi pontjain nagymértékben csökkenthető, ha a különböző pontokon meghatározott értékek között összefüggés állapítható meg. A gyakoriságcsökkentés esetén egy-egy komponensre vonatkozhat;

  • Egy adott mintavételi ponton a mintavétel gyakoriságának csökkentése a komponensek koncentráció-értékeinek statisztikai értékelése alapján végezhető.

Amennyiben a rendelkezésre álló, például hetenkénti mérésekből átlagértéket és szórást számolunk, majd ugyanezen számításokat elvégezzük az adatsor minden második (kéthetenkénti), majd minden negyedik (havonkénti) tagjaiból, úgy a szórásértékek alapján eldönthetjük, hogy van-e lehetőség a mintavételi gyakoriság csökkentésére. Ha a szórás közel azonos szinten marad, illetve nem éri el az analízis pontosságát, úgy a gyakoriságot csökkenteni lehet. A szórás nagymértékű növekedése esetén a mintavételi gyakoriságot is növelni szükséges.

Az alábbiakban két számpéldát mutatunk be, egy véletlenszerűen változó mintavételi rend megtervezésére.

Példa:

ha:

  • az elővizsgálatok során meghatároztuk, hogy a minták átlaga:x=90 mg/l; szó-rásaS=45 mg/l; a hibaH=20 mg/l;

  • az átlagos szórás

S x = S x 100= 45 90 100=50% MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqik8vrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGtbWaaSbaaSqaaiaadIhaaeqaaOGaeyypa0ZaaSaaaeaacaWGtbaabaGaamiEaaaacqGHflY1caaIXaGaaGimaiaaicdacqGH9aqpdaWcaaqaaiaaisdacaaI1aaabaGaaGyoaiaaicdaaaGaeyyXICTaaGymaiaaicdacaaIWaGaeyypa0JaaGynaiaaicdacaGGLaaaaa@4B48@

  • a megengedett hiba

H x = H x 100= 20 90 100=20% MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqik8vrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGibWaaSbaaSqaaiaadIhaaeqaaOGaeyypa0ZaaSaaaeaacaWGibaabaGaamiEaaaacqGHflY1caaIXaGaaGimaiaaicdacqGH9aqpdaWcaaqaaiaaikdacaaIWaaabaGaaGyoaiaaicdaaaGaeyyXICTaaGymaiaaicdacaaIWaGaeyypa0JaaGOmaiaaicdacaGGLaaaaa@4B28@

  • a megkívánt biztonság: 95%; (azaz k = 1,96) (A k értéke 80%-os biztonságnál 1,28; 90%-nál 1,64; 95%-nál 1,96; 99%-nál 2,58)

  • a mintavétel időtartama egy év (365 nap);

akkor:

  • a szükséges minták száma:

n = (2kSx/Hx)2 = (1,96 × 2 × 50/20)2 = 96 ≈ 100

  • a napok, melyeken a mintákat vesszük:

A = véletlen száma (–365/n = –365/100 = –3,65)

–3,7 és 0 között kell generálni számítógéppel!

A példában felvett értékei: 2,5; 0,5; 1,5; 0,1.

  • az első nap:

A+ 365 n =2,5+ 365 100 =1,2(tehátaz1.napon) MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqik8vrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGbbGaey4kaSYaaSaaaeaacaaIZaGaaGOnaiaaiwdaaeaacaWGUbaaaiabg2da9iabgkHiTiaaikdacaGGSaGaaGynaiabgUcaRmaalaaabaGaaG4maiaaiAdacaaI1aaabaGaaGymaiaaicdacaaIWaaaaiabg2da9iaaigdacaGGSaGaaGOmaiaaykW7caaMc8UaaGPaVlaaykW7caqGOaGaaeiDaiaabwgacaqGObGaaey4aiaabshacaaMc8UaaGPaVlaabggacaqG6bGaaGPaVlaaykW7caqGXaGaaeOlaiaaykW7caaMc8UaaeOBaiaabggacaqGWbGaae4Baiaab6gacaqGPaaaaa@6592@

  • a második nap:

A+ 3652 n =0,5+ 3652 100 =6,9(tehát7.napon) MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqik8vrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGbbGaey4kaSYaaSaaaeaacaaIZaGaaGOnaiaaiwdacqGHflY1caaIYaaabaGaamOBaaaacqGH9aqpcqGHsislcaaIWaGaaiilaiaaiwdacqGHRaWkdaWcaaqaaiaaiodacaaI2aGaaGynaiabgwSixlaaikdaaeaacaaIXaGaaGimaiaaicdaaaGaeyypa0JaaGOnaiaacYcacaaI5aGaaGPaVlaaykW7caaMc8UaaGPaVlaabIcacaqG0bGaaeyzaiaabIgacaqGHdGaaeiDaiaaykW7caaMc8Uaae4naiaab6cacaaMc8UaaGPaVlaab6gacaqGHbGaaeiCaiaab+gacaqGUbGaaeykaaaa@66B7@

  • a harmadik nap:

A+ 3653 n =1,5 3653 100 =9,5(teháta10.napon) MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqik8vrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGbbGaey4kaSYaaSaaaeaacaaIZaGaaGOnaiaaiwdacqGHflY1caaIZaaabaGaamOBaaaacqGH9aqpcqGHsislcaaIXaGaaiilaiaaiwdadaWcaaqaaiaaiodacaaI2aGaaGynaiabgwSixlaaiodaaeaacaaIXaGaaGimaiaaicdaaaGaeyypa0JaaGyoaiaacYcacaaI1aGaaGPaVlaaykW7caaMc8UaaGPaVlaabIcacaqG0bGaaeyzaiaabIgacaqGHdGaaeiDaiaaykW7caaMc8UaaeyyaiaaykW7caaMc8UaaeymaiaabcdacaqGUaGaaGPaVlaaykW7caqGUbGaaeyyaiaabchacaqGVbGaaeOBaiaabMcaaaa@6A7E@

  • a negyedik mintavételi nap:

A+ 3654 n =0,10+44,8=13,8(teháta14.napon) MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqik8vrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGbbGaey4kaSYaaSaaaeaacaaIZaGaaGOnaiaaiwdacqGHflY1caaI0aaabaGaamOBaaaacqGH9aqpcqGHsislcaaIWaGaaiilaiaaigdacaaIWaGaey4kaSIaaGinaiaaisdacaGGSaGaaGioaiabg2da9iaaigdacaaIZaGaaiilaiaaiIdacaaMc8UaaGPaVlaaykW7caaMc8UaaeikaiaabshacaqGLbGaaeiAaiaabgoacaqG0bGaaGPaVlaaykW7caqGHbGaaGPaVlaaykW7caqGXaGaaeinaiaab6cacaaMc8UaaGPaVlaab6gacaqGHbGaaeiCaiaab+gacaqGUbGaaeykaaaa@683E@

Az utolsó mintavételi nap:

A+ 365n n =2,5+365=363(teháta363.napon) MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqik8vrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGbbGaey4kaSYaaSaaaeaacaaIZaGaaGOnaiaaiwdacqGHflY1caWGUbaabaGaamOBaaaacqGH9aqpcqGHsislcaaIYaGaaiilaiaaiwdacqGHRaWkcaaIZaGaaGOnaiaaiwdacqGH9aqpcaaIZaGaaGOnaiaaiodacaaMc8UaaGPaVlaaykW7caaMc8UaaeikaiaabshacaqGLbGaaeiAaiaabgoacaqG0bGaaGPaVlaaykW7caqGHbGaaGPaVlaaykW7caqGZaGaaeOnaiaabodacaqGUaGaaGPaVlaaykW7caqGUbGaaeyyaiaabchacaqGVbGaaeOBaiaabMcaaaa@6717@

Példa:

Egy automatikus vízminőség-mérő állomás adataiból meghatározták, hogy a pH-érték szórása 10%, az oldott oxigéné 40% volt. Egyéves vizsgálati ciklus alatt milyen gyakran vegyünk mintát, ha a biztonság 95%-os és a megengedett hiba 20%-os?

A táblázat alapján (3.42. táblázat) a szükséges mintaszám pH esetén:n=4db,ol-dott O2:n=61db. Tehát az év során 365/4 = 91 naponként a pH-értékre, 365/61 = 6 naponként az oldott O2-re kell mintát venni!

3-42. táblázat - Az időegységre eső elméleti mintaszámítás

Sózás %

Mintaszám/időegység

90%-os biztonság

95%-os biztonság

megengedett hiba (%)

megengedett hiba (%)

10

20

30

40

50

10

20

30

40

50

10

11

2

1

0

15

4

2

1

1

20

43

11

5

3

2

61

15

7

4

3

30

97

24

11

6

4

138

35

15

9

6

40

172

43

19

11

7

246

61

27

15

10

50

269

67

30

17

11

384

96

43

24

15

60

387

97

43

24

15

553

139

62

35

23

70

527

132

59

33

21

735

189

84

47

31

80

689

172

77

43

28

984

246

110

62

40

90

871

218

97

54

35

1245

312

139

78

50

100

1076

269

120

67

43

1537

385

171

96

62


Vízmintavételi helyek kiválasztása

A tanulmányozott rendszerek (vízgyűjtő, folyószakasz, tó, szennyvíztelep stb.) vizsgálata során először a mintavétel helyét kell kijelölni, majd ezt követi az adott helyen a mintavételi pont kiválasztása.

Általában már a vizsgálat céljának rögzítése során sor kerül a mintavételi helyek körülbelüli megállapítására. Esetenként a cél pontosan meghatározhatja; például egy víztisztító műtárgy hatásfok-vizsgálata esetén a befolyó és elfolyó víz mintázása. Más a helyzet, ha egy vízfolyásban vagy tóban valamilyen szennyvízbevezetés hatását kell tanulmányozni. Az esetek többségében ilyenkor a tanulmányozott rendszerben, térben és időben is inhomogén vízminőség-eloszlást találunk. Az inhomogén vízminőség-el-oszlás oka kettős:

  • két vagy több összetételű víz találkozása után egyrészt az elkeveredés még nem következett be, másrészt függőleges irányban hőmérsékleti rétegződés lehetséges (például: mély tavak, tározók);

  • az egyébként homogén rendszerben egyes komponensen inhomogén eloszlása is lehetséges. Például a vízben nem oldódó anyagok víztől eltérő fajsúlya miatti rétegződés következik be (olajok felúsznak, lebegőanyagok leülepednek); vagy kémiai és biológiai reakciók eltérően játszódnak le a rendszer különböző helyein. A víz felszínének közelében a fokozottabb fotoszintézis miatt változhat a pH, oldott gáztartalom stb.

Az elmondottakon túlmenően a mintavétel helyének kijelölése során figyelembe kell venni:

  • a vízhozamokat, szennyvízbevezetéseket,

  • a helyi adottságokat (például hidak szelvényében a keresztszelvénybeni mintavételezés is egyszerűbben elvégezhető),

  • az elővizsgálatok eredményeit (pl. légi felderítés, az elkeveredés tanulmányozása színezék vagy radioaktív nyomjelzős technikával stb.).

A kijelölt mintavételi helyen, adott szelvényben a mintavételi pont meghatározása alapvetően a vízminőség inhomogenitásától függ. Leggyakrabban nagyobb vízfolyásokban – pl. Duna – találkozunk inhomogén vízminőség-eloszlással, ilyenkor az adott szelvényben több ponton – keresztszelvényben és mélységben – kell vízmintát venni.

Különös gonddal kell kijelölni a mélységi mintavételi pontokat. Ügyelni kell arra, hogy a felül úszó, illetve a fenéküledék ne zavarjon, ezért a felszín alatt, illetve a mederfenék felett legalább 30 cm-re kell a mintavételi pontot kijelölni. Esetenként a mintavételi pont a felszíni réteg vagy a fenéküledék is lehet.

Szennyvizek esetén, csatornákban gyakran előfordul lamináris áramlási szakasz. Ezek nem alkalmasak jellemző minták vételére. A mintavételi hely bukóknál, szűkületeknél inkább megfelelő. Itt a turbulens áramlási viszonyok miatt jobb az elkeveredés, s nem várható felúszás, kiülepedés miatt mintatorzulás. A turbulens áramlás biztosítására beépített bukó alatti csatornaszakaszon a csatornaátmérő 3–5-szörös távolságánál kell a mintát megvenni.

A vízmintavétel körülményei, mintatípusok

A kijelölt mintavételi ponton, a meghatározott időben, a szükséges vizsgálatok elvégzésére elegendő mennyiségű vízmintát kell venni. Az egyes komponensek meghatározásához szükséges mintatérfogat az analitikai módszertől függ. Ezért a mintavételezés előtt a vízminta mennyiségét is gondosan meg kell tervezni.

Figyelembe kell venni, hogy számos komponens nem vizsgálható ugyanazon mintából, vagy különböző tartósítószereket kell használni, ezért esetenként a vízmintát több edénybe vesszük. Az oldott gázok változhatnak, ha a minta levegővel érintkezik, ezért gázok vizsgálata esetén a mintatároló edényt buborékmentesen kell megtölteni. Más esetben éppen az ellenkezője szükséges, mint például biológiai vizsgálat, vagy olyan komponens – lebegőanyag – esetén, amelyet homogenizált mintából kell meghatározni.

A vízmintavétel során „pontmintákat”, sorozat-vagy „átlagmintákat” gyűjthetünk, periodikusan vagy folyamatosan.

A pontmintánál a teljes vízminta-mennyiséget egy pontról, egyszerre vesszük. Ez a vizet az adott ponton, egyetlen pillanatban jellemzi.

Az átlagmintákat úgy kapjuk, hogy több, ugyanazon helyről meghatározott időközönként vett pontmintákat (időbeni átlagminta), vagy a vizsgált rendszer különböző helyeiről (térbeli átlagminta) egy időben vett pontmintákat összeöntjük. Az átlagminta a vizsgált rendszer vizének átlagos összetételét jellemzi adott időtartamra vagy térre vonatkoztatva. Az átlagminta készítésénél a pontmintákból olyan térfogatú azonos mennyiséget keverünk össze, hogy a minta végleges mennyisége elég legyen a vizsgálatokhoz. Ez a módszer akkor helyes, ha a mintavétel ideje alatt a vízhozam állandó, illetve, ha valamennyi mintavételi hely azonos értékű. Időben változó vízhozam esetén a pontmintákból a vízhozammal arányos térfogatokat veszünk és ezek összekeverésével készítjük az átlagmintát.

Sorozatmintát vehetünk például egy vízfolyás adott helyén, annak különböző mélységeiből (mélységi sorozatminta), vagy egy meghatározott mélységből a vízfolyás különböző helyeinél (térbeli sorozatminta).

Periodikus és folyamatos mintát vehetünk fix időintervallum alatt vagy rögzített áramlási sebességeknél. Ezeket vizsgálhatjuk egyedileg vagy összekeverve.

Olyan pontmintákból, amelyek összekeverése csapadékképződést eredményez, átlagmintát készíteni nem szabad. Ilyen eset leggyakrabban olyan helyeken fordul elő, ahol a pH-érték nagymértékben változik (egyik pontminta savas, a másik lúgos). Ilyenkor a pH = 7,5 alatti pontmintákból egy savas, a pH 7,5 feletti pontmintákból pedig egy lúgos átlagmintát készítünk.

Más típusú mélységi mintát kell vennünk egy felszín alatti vízkészlet jellemzésére. Ilyenkor a mintát a vízkivételnél vagy erre a célra kialakított figyelőkutakból vesszük. Ez esetben a mintagyűjtés megkezdése előtt addig kell szivattyúzni a vizet a kútból, míg az legalább kétszer-háromszor ki nem cserélődik. Azaz előbb el kell távolítani a figyelőkútban lévő pangó vizet, s biztosítani szükséges, hogy új, friss rétegvíz jusson be a figyelőkútba. A szükséges előszivattyúzás idejét a kút és a szivattyú jellemzői alapján számíthatjuk, vagy még pontosabb, ha meghatározzuk egy könnyen mérhető jellemző komponens (pH, vezetőképesség stb.) időbeli változását. Ha ez már nem változik, kezdhetjük a mintázást.

A vízmintavétel eszközei

A vízmintavételre két lehetőség van: a manuális és az automatikus mintavételezés.

A manuális minta vételsorán a megfelelő mintavevő eszköz segítségével, kézzel hajtjuk végre a mintavételt. A mintavételi eszközzel szemben támasztott alapvető követelmény, hogy anyaga ne okozzon változást a mérendő komponensek koncentrációjában. Például ne oldódjon, vagy a falán ne adszorbeálódjanak egyes vegyületek. Ez a változás minimálisra csökkenthető, ha a mintavétel után azonnal áttöltjük a vízmintákat a mintatároló edénybe. Esetenként a vízmintát célszerű közvetlenül a mintatároló edénybe venni, mint például olajtartalom vagy oldott gázok meghatározásánál.

A legegyszerűbb vízmintavételi eszköz a vödör vagy egy széles szájú edény, amellyel a vizek felső rétegéből meríthető a vízminta. Az esetek többségében a legtöbb komponens vizsgálatához ez a módszer megfelelő.

Előfordul, hogy a mintát meghatározott mélységből kell venni. Erre a célra többféle mintavevő készülék ismeretes. A legegyszerűbb megoldás a Mayer-féle súllyal terhelt és dugóval zárt palack, amelyet zsinóron a vízbe süllyesztünk. A megfelelő mélység elérésekor a palack dugójához rögzített zsinór megrántásával a dugót kihúzzuk. A közvetlenül palackba történő mintavétel helyett használhatunk különböző megoldású mintavevőket is. Ezek általában nyitott hengeres edények, amelyek nyílásait rugós fedelek zárják le. A mintavevőt nyitott helyzetben, rögzített fedelekkel a kellő mélységbe engedjük. Így a nyitott mintavevőn az adott réteg vize szabadon átfolyhat. Ezután felülről vezérelve zárófedelekkel a hengert hézagmentesen lezárjuk és a felszínre húzzuk. A vízmintát leeresztő csapon keresztül töltjük palackokba. A különböző mélységből történő mintavétel elvégezhető ún. mozgószondás szivattyúkkal is.

Egyes esetekben a mintavételt különleges módon kell végrehajtani. Ezek során olyan mintavevő eszközöket használunk, amellyel például a felszínen úszó olajhártyából vagy a fenéküledékből lehet mintát venni. Ide tartoznak továbbá a különböző planktonhálók, amelyek a biológiai vizsgálatokhoz szükséges mintagyűjtésre alkalmasak.

Az automatikus mintavételezés két alaptípusa ismeretes. Az egyik pontminták, a másik átlagminták gyűjtésére alkalmas. Az egyszerűbb készülékek csak időarányos mintavételre alkalmasak, de egyre több olyan mintavevő készül, amely megfelelő víz-hozam-mérővel vezérelve vízhozam-arányos mintavételt biztosít.

Az automatikus mintavevők rendszerint 24–48 órán keresztül üzemeltethetők ellenőrzés nélkül. A pontminták mennyisége és a mintavétel gyakorisága – 5, 10, 15, 30 percenként – szabályozható. A modern készülékeknél lehetőség van a minta 4°C-ra való hűtésére, sötétbeni tárolására is. Automatikus mintavevőkkel vett mintákból egyes jellemzők – például hőmérséklet, oldott gázok stb. – nem mérhetők. Egyes változó komponensek – például oxigénfogyasztás, nitrogén-formák stb. – vizsgálata során a tartósítószert előzetesen bele kell tenni a mintavételi edénybe.

Az automata mintavevők kiválasztásával kapcsolatos követelmények:

  • minél kevesebb vízbemerülő és víznek kitett, mozgó alkatrésszel rendelkezzen,

  • korrózió és víznek ellenálló, egyszerű működésű és karbantartású legyen,

  • szilárd anyagok ne tömjék el,

  • a szállított térfogat pontos legyen.

Bizonytalanság esetén legjobb, ha a mintavevő által szállított mintákat külön analizáljuk és az eredményeket összehasonlítjuk az azonos helyen vett kézi mintavétel eredményeivel. Ha a két adatsor között nincs jó egyezés, akkor az automata mintavevő készülék nem alkalmas a reprezentatív mintavételre.

A vízminták tartósítása, tárolása

A mintavétel és az analízis között eltelt idő – szállítás, tárolás – alatt a meghatározandó komponensek különbözőképpen változhatnak meg. A vízminta tartósításának célja az, hogy a víz jellemző tulajdonságait a mintavételtől a feldolgozásig ugyanolyan állapotban megőrizzük, mint amelyben azok a mintavétel időpontjában voltak.

A nem tartósított vízmintában a következő főbb változások mehetnek végbe:

  • mikroorganizmusok (baktériumok, algák) élettevékenysége folytán biokémiai folyamatok mehetnek végbe, melynek során megváltozhat a BOI, keménység, lúgosság, pH-értéke, a széndioxid, szerves-, nitrogén-, foszfor-, szilícium-vegyü-letek koncentrációja;

  • egyes vizsgálandó komponensek oxidálódhatnak a levegő oxigénjének hatására, mint például egyes szerves vegyületek, kétértékű vas, szulfidok stb.

  • összetevők kiválhatnak, illetve oldatba mehetnek, mint például a kalcium-karbo-nát, egyes fémvegyületek stb.

  • a pH, az elektromos vezetőképesség, a lúgosság, a széndioxid, keménység stb. megváltozhat a széndioxid levegőből történő oldódásával.

  • oldott és kolloid fémvegyületek, szerves anyagok adszorbeálódhatnak a mintatároló edény falán vagy a vízben lévő lebegőanyagokon.

  • polimer vegyületek depolimerizálódhatnak, mint például a kondenzált szervetlen foszfátok stb.

Néhány vízminőségi jellemző igen rövid idő alatt változik. Ezeket vagy csak a helyszínen lehet meghatározni – hőmérséklet, szabad széndioxid –, vagy az analízist meg kell kezdeni a komponens „fixálásával”, ilyen például az oldott oxigén „lecsapása”.

Amennyiben külön akarjuk vizsgálni a vízben oldott-és lebegőanyagokat, úgy a szűrést is a helyszínen kell elvégezni, az előírások szerint 0,45 µ pórusméretű membránszűrővel. Az időben viszonylag lassabban változó komponensek tartósíthatók megfelelő tartósítószerek alkalmazásával, de tudomásul kell venni, hogy általánosan használható, tökéletes tartósítószer nincs. Az elemzésekhez rendszerint több edényben kell a vízmintát tárolni és különböző tartósítószerekkel kezelni.

A gyakorlatban alkalmazott módszerek:

  • a minta hűtése 4 °C-ra,

  • savas körülmények (pH ~2) létrehozása

  • lúgos körülmények (pH 12)

  • oxidáló szerek alkalmazása (HNO3 és K2Cr2O7)

  • oldószerek (kloroform, széntetraklorid)

  • dezinficiáló szerek (HgCl2) alkalmazása.

Nem lehet általános szabályokat felállítani arra sem, hogy a tartósított vízmintában milyen időn belül kell az analízist elvégezni. Általában minél szennyezettebb a vízminta, annál gyorsabban változik az összetétele a tárolás során. Mivel a tartósító anyagok sem védenek teljesen a változásoktól, ezért a tartósított mintákat is a mintavételt követő legrövidebb időn belül fel kell dolgozni.

A 3.43. táblázat mutatja a leggyakrabban alkalmazott tartósítási módok esetén a mintavételtől számított, adott időn belül meghatározható komponenseket.

3-43. táblázat - A vízminták tartósítása

Tartósítás módja

Analízis kezdete a mintavételtől számítva

Vizsgált jellemző vagy alkotórész

Mintatároló edény**

Tartósítás nélkül

A helyszínen azonnal

szín

hőmérséklet

Ü

pH

oldott oxigén*

BOI

szabad klór

szabad szén-dioxid vagy karbonát

12 órán belül

zavarosság

Ü, M

24 órán belül

összes oldott anyag

Ü, M

összes száraz anyag

Ü, M

fajlagos elektromos vezkép.

Ü, M

összes keménység

Ü, M

kalcium, magnézium

Ü, M

nátrium

M

kálium, fluorid

M

klorid, jodid

Ü, M

borát

M

4 °C-ra hűtve

12 órán belül

BOI

Ü

átlátszóság

Ü, M

szag, íz

Ü

lúgosság, savasság

Ü, M

zavarosság

Ü, M

orto-foszfát

Ü, M

összes foszfor

Ü, M

klorofill

Ü, M

növényvédő szerek

Ü

ammónia

Ü, M

nitrit

Ü, M

nitrát

Ü, M

7 napon belül

bromid

Ü, M

szerves nitrogén

Ü

oxigénfogyasztás

Ü

KOI (dikromát)

Ü

szerves szén

Ü

detergensek

Ü

fenolok

Ü

szulfát

Ü, M

szilícium

M

4 °C-ra hűtve és 2ml cc H2AO4/l

24 órán belül

nitrit

Ü, M

szerves oxigén

Ü

ammónia

Ü, M

nitrát

Ü, M

oxigénfogyasztás

Ü

KOI (dikromát

Ü

szerves szén

Ü

20–40 mg HgCl2/l

24 órán belül

nitrit

Ü, M

szerves nitrogén

Ü, M

detergensek

Ü

7 napon belül

ammónia

Ü, M

nitrát

Ü, M

összes foszfor

Ü, M

5 ml cc HNO3/l

1 hónapon belül

fémek, oldott***

M

összes

M

1 g Cd-acetát/l

24 órán belül

szulfid

Ü

NaOH-adagolás pH 11–12-re

24 órán belül

cianid

Ü, M

1 g CuSO4/l és H3PO4-adagolás (pH 4)

24 órán belül

fenolok

Ü

2 ml cc H2SO4/l és 5mlCCl4

24 órán belül

extrahálható anyagok, olajok, zsírok

Ü

2 ml cc HCI és a levegő oxigénjének kizárása

6 órán belül

vas

Ü, M

5m lcc HNO3/l és K2Cr2O7

1 hónapon belül

Hg, összes

M

20–40 mg Zn-karbonát és HaOH

1 héten belül

szulfit

M, Ü


* A meghatározás befejezése – titrálás – 24 órán belül elvégezhető!

** Ü = üveg, M = műanyag (polietilén palack),

*** = a helyszínen 0,45 µ-os membránszűrővel történő szűrés után.

Külön ki kell emelni a vízminta tárolására szolgáló edény anyagának jelentőségét:

  • az edény anyaga megváltoztathatja a vízminta összetételét, például üvegből kioldódhat a nátrium, szilícium, míg a műanyagból szerves anyagok (esetleg az előzően tárolt, erősen szennyezett mintából adszorbeálódott a falára);

  • a meghatározandó komponensen adszorbeálódhatnak az edény falán, így például kismennyiségű fémtartalom az üveg felületén ioncserével megkötődhet vagy olajok, detergensek, peszticidek adszorbeálódhatnak a műanyag falán;

  • reakció játszódhat le egyes komponensek és az edény anyaga között, mint például a víz fluorid-tartalma és az üveg között stb.

Általában kiskoncentrációk esetén lehet jelentős változás. Általános szempont szerint a szerves anyagok analíziséhez üvegedényben, szervetlen összetevők vizsgálatához műanyag palackban tároljuk a vízmintát. Az edények tisztítására krómkénsavat (üvegek), illetve sósav oldatot (műanyag) használunk. Az egyes komponensek meghatározására szolgáló vízminták tárolására javasolt edényeket ugyancsak a táblázat foglalja össze.

3.6.2. A szennyező komponensek meghatározása

A szakszerűen és jellemző módon vett vízminta szükséges, de nem elégséges feltétele a szennyezések megismerésének. A részletes, a szennyező komponens milyenségének és koncentrációjának megfelelően megválasztott vízanalízis ad erről számszerű eredményt. Az alkalmazandó vizsgálati módszerek az analitika teljes körét érintik, az egyszerű titrimetriás meghatározásoktól, a bonyolult és nagy szakmai felkészültséget igénylő gázkromatográfiás-tömegspektrometriás eljárásokig. A különböző mérési, elemző módszerek az alábbiak szerint csoportosíthatók:

  • tájékoztató jellegű mérések, a szennyezettség nagyságrendjének becsléséhez,

  • gyors vizsgálatok, a mennyiség közepes biztonságú meghatározásához,

  • helyszíni vizsgálatok, a közel pontos mennyiségi meghatározásokra,

  • laboratóriumi vizsgálatok, a pontos mennyiségi meghatározásokhoz.

A mérési módszer adott célra való megfelelőségét a betartandó határértékek alapján dönthetjük el. Egy módszer általában akkor alkalmas környezetellenőrzésre, ha a módszer:

  • kimutathatósági határa a kérdéses határérték-minimum 20%-a;

  • szórása a határérték 0,05-szöröse vagy ennél kedvezőbb;

  • mérési tartománya a határérték négyszeresét meghaladja.

A vízvizsgálatok részleteit különböző szabványok, módszergyűjtemények rögzítik. A hazai gyakorlatban használatos legfontosabbak:

  • felszíni és szennyvíz vizsgálatokra: KGST Egységes vízvizsgálati módszerek (kémiai, radio-kémiai, biológiai, mikrobiológiai vizsgálatok)

  • ivóvízre: Magyar Szabvány, MSZ 448,

  • ivóvíz bakteriológiai vizsgálat: Magyar Szabvány, MSZ 22901,

  • szennyvizekre: Magyar Szabvány, MSZ 260,

  • felszíni vizekre: Magyar Szabvány, MSZ 12750,

  • felszíni vizek üledékére: Magyar Szabvány, MSZ 12739,

  • ásvány-és gyógyvízre: Magyar Szabvány, MSZ 10889,

  • erőművizekre: Magyar Szabvány, MSZ 12660,

  • szennyvízbírságos vizsgálatokhoz: 3/1974. OVH. sz. utasítás,

  • víztoxikológiai vizsgálat: Magyar Szabvány, MSZ 22902.

Az egyéb módszertani gyűjteményeket és a külföldi ismertebb kiadványokat az irodalmi részben közöljük. A nagy számú irodalmi lehetőségek miatt az alábbiakban az egyes szennyező összetevők közül csak a leggyakoribbakkal foglalkozunk,samód-szert teljességében nem ismertetjük, csupán a meghatározás elvét közöljük.

Az áttekinthetőség érdekében példaképpen egy szennyezett víz – és egy kevésbé szennyezett víz – vizsgálati eredménylapot és azon a leggyakrabban alkalmazott módszert is bemutatjuk (3.97–3.98. ábrák).

3-97. ábra - Felszíni felszín alatti vízvizsgálat és az analitikai módszerek

Felszíni felszín alatti vízvizsgálat és az analitikai módszerek


3-98. ábra - Szennyvíz-vízvizsgálat és az analitikai módszerek

Szennyvíz-vízvizsgálat és az analitikai módszerek


Hazánkban egyszerűbb, tájékoztató, üzemi technológiai jellegű vizsgálatokat a legtöbb üzemben végeznek. A szolgáltató jellegű vízmű, csatornamű vállalatok főleg az ivóvíz, szennyvíz tisztítástechnológiai méréseit látják el, részletes, feltáró, kutatói vízminőség vizsgálatokat szakintézetek (OKI, VITUKI, Környezetvédelmi Intézet) és egyetemek végeznek. A hatósági, államigazgatási feladatokhoz szükséges vizsgálatok esetén a Környezetvédelmi Felügyelőségek és Vízügyi Igazgatóságok, a közegészségügyi célú méréseknél a KÖJÁL-ok laboratóriumi, a halpusztulásoknál, növényvédő-szer-szennyezéseknél a MÉM-NÖVÁLL laboratóriumai járnak el.

3.6.2.1. A szerves szennyezések mérése

Biológiai oxigénigény meghatározása

A BOI meghatározása a minta (eredeti, ülepített, szűrt) oxigéntartalmának csökkenése alapján történik. A vizsgálat időtartama – a gyakorlatban 5 nap – alatt a mintát 20°C hőmérsékleten, levegő és fény kizárásával tároljuk. A szerves anyag biológiai lebomlásához mindvégig biztosítani szükséges a mikroorganizmus jelenlétét, továbbá, hogy a folyamat alatt elegendő oxigén álljon rendelkezésre és még az ötödik nap után is maradjon jól meghatározható mennyiség.

A vizsgálat egyes lépései:

  • mintát a célnak megfelelően előkészítjük (az eredeti mintát homogenizáljuk, az ülepített mintához elvégezzük a szükséges ülepítést, illetve a szűrt mintákhoz a szűrlet készítését),

  • számítjuk (vagy gyors módszerrel meghatározzuk) a táblázatból a várható BOI-értékhez szükséges hígítást. A számításnál figyelembe kell venni, hogy a hígítatlan minta maximum 6 mg/l BOI5 értékű lehet (a kezdeti, telített víz oldott oxigéntartalma 9 mg/l és az ötödik napi minimálisan szükséges maradék oldott oxigéntartalom 3 mg/l közötti különbség). A hígítások készítéséhez a 3.44. táblázat adatai vehetők figyelembe.

3-44. táblázat - Tájékoztató adatok a BOI5 meghatározásához

Hígítás (R)

ml minta 1 l elegyben

Várható BOI5 (mg)/l

1

hígítatlan

0,6

0,5

500

4–12

0,2

200

10–30

0,1

100

20–60

0,05

50

40–120

0,02

20

100–300

0,01

10

200–600


A várható BOI-érték meghatározásához a KOI adat figyelembe vehető.

  • Elvégezzük a megfelelő hígítást (R). A hígításhoz olyan mesterséges hígítóvizet alkalmazunk, mely tartalmazza a folyamathoz szükséges ásványi (Mg, Ca, Fe, P) tápanyagokat.

  • Ha a minta nem tartalmaz mikroorganizmusokat, a hígítóvizet házi szennyvízzel oltjuk be. Igen gyakran alkalmazzák e célra a befogadó felszíni vizet, ezek általában ugyanis tartalmazzák a szükséges tápanyagokat és mikroorganizmusokat is, s így hígító és oltóvízként egyaránt felhasználható.

  • A megfelelően hígított, tápanyagokat és mikroorganizmust tartalmazó mintát levegővel telítjük. (A hígító-oltóvíz használata esetén ennek BOI-jának meghatározását is párhuzamosan végezzük el, a mintával azonos módon.) Meghatározzuk az így előkészített minta oldott oxigén tartalmát (a).

  • A mintát 20°C-os termosztátba helyezzük és ott a meghatározás időigénye szerint – 5 nap – inkubáljuk.

  • Az inkubálás letelte után ismét meghatározzuk a maradék oldott oxigéntartalmat a mintában (b).

  • Ha alkalmaztunk oltó-hígítóvizet, ennek 1 ml-ének BOI-ját az előzőek szerint meghatározzuk (c) és a számításnál az egy-egy mintához adagolt ml-kfüggvényében (d) vesszük figyelembe.

A BOI értékét az alábbiak szerint számoljuk:

BO I 5 (mg/l)= abcd R MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqik8vrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaacaWGcbGaam4taiaadMeadaWgaaWcbaGaaGynaaqabaGccaaMc8UaaGPaVlaabIcacaqGTbGaae4zaiaab+cacaqGSbGaaeykaiabg2da9maalaaabaGaamyyaiabgkHiTiaadkgacqGHsislcaWGJbGaeyyXICTaamizaaqaaiaadkfaaaaaaa@4B1D@

A BOI-meghatározás számos megjegyzést igényel. Ezeket az eredmények értékelésénél érdemes figyelembe venni:

  • A módszer hosszadalmas, időigényes. A gyakorlat számára bevált ötnapos érték figyelembevételét a BOI-reakció lefutása indokolja, ugyanis a görbe kezdete nem mindig egyértelmű, az adaptációs idő – különösen ipari szennyvizeknél – különböző lehet, továbbá a BOI-görbe eleje meredek és a megbízható plató általában csak az 5. nap körül jelentkezik. Ezért nem lehet rövidíteni a meghatározás idejét, illetve a rövidített érték átszámítása bizonytalan.

  • Hosszabb idő alkalmazása ugyan azt jelentené, hogy az így kapott érték jobban megközelítené az elméletileg várható koncentrációt, de a nitrifikációs szakasz, mely a 7–8. napon indul be és elég meredek, ismét zavaró eredményt ad. A görbe általában a 20. nap után kezd ellaposodni, ezért ritkán ezeket az értékeket (BOI20) is szokás megmérni.

  • A módszer során alkalmazott nagymértékű hígítással a mintában olyan állapotot hozunk létre, mely a valóságban nincs. Ezzel ugyanis megváltoztatjuk a mikroorganizmus működéséhez szükséges tápanyagok (N, P) és a szubsztrát (szerves anyag), továbbá az esetleges gátló, mérgező anyagok (nehézfémek) koncentrációját. Ilyenkor például a toxikus anyagkoncentráció már olyan lehet, mely már nem gátolja a biológiai reakció lefolyását. Így egy valóban BOI-értéket kapunk, mivel a szennyvíz eredeti állapotában nem tisztítható. Ez a hátrány viszont előnnyé válik, ha a szennyvíznek a befogadóra gyakorolt hatását vizsgáljuk, különösképpen ha a hígítást a befogadó vizével végezzük el.

  • A meghatározás nagy gyakorlatot igényel és a módszer szórása még így is elég jelentős, az alacsonyabb tartományban 30, a nyers szennyvizeknél 15, átlagosan 20%. A várható érték megközelítése is ingadozik 70–95% között.

Az előző problémák miatt elterjedőben vannak a különböző respirométerek. Akészülék a biokémiai folyamathoz felhasznált oxigént méri folyamatosan.

A vízmintán zárt rendszerben egy membrán szivattyú keringteti keresztül a levegőt, miközben biztosítják a keletkezett CO2 elnyelését és az elfogyasztott oxigén folyamatos pótlását. Az oxigénpótlás mértéke egyenlő a minta biokémiai oxigénigényével. A készülékkel a teljes BOI-görbe felrajzolható, s ez különösen a szennyvíztisztítási folyamat tényleges oxigénigényének megtervezését teszi lehetővé.

Kémiai oxigénigény, kálium-bikromátos

A szabványosított módszerek főbb lépései:

  • az analízishez felhasználandó minta mennyiségének meghatározása és bemérése,

  • a kloridok zavaró hatásának kiküszöbölésére higanyszulfát adagolása,

  • az oxidálószer, a sav és a katalizátor hozzáadása a mintához,

  • visszacsepegő hűtés mellett, a nedves oxidáció lefolytatása a kívánt ideig,

  • az el nem reagált oxidálószer meghatározása.

A meghatározáskor általában 10–50 ml minta térfogatához a kálium-bikromát oxidálószer, az ezüstszulfát katalizátor, a zavaró hatást kiküszöbölő higanyszulfát és a savas körülményt biztosító kénsav-elegyet adagolják. A kénsav : víz arány1:1,sígya minta forrpontja 180°C körül lesz. A roncsolás ideje két óra. Az oxidálószer feleslegének meghatározása vas (II) ammónium-szulfáttal történik, térfogatos analízissel. A titrálás végpontját a ferroin redox indikátor kék színből vörös színbe történő átcsapása jelzi.

Cr2O2–7 + 6Fe2+ +6H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ +7H2O

Szennyvízminták esetén töményebb (0,25 N) oxidálószert és két óra roncsolást, kevésbé szennyezett mintákkal 0,025 N oxidálószert és egy órás roncsolást alkalmazunk.

Az ezüstszulfát katalizátor alkalmazásával elérhető, hogy még a nehezen oxidálódó anyagok – pl. aromás és alifás szénhidrogének – is elbomoljanak, s így általában 90–95%-os oxidáció történik.

Általában a hidroxil-, karboxil-, beton-, amino-csoportokat tartalmazó szerves vegyületek sokkal jobban oxidálódnak, mint a telítetlen szénhidrogének és a gyűrűs vegyületek. A piridin és a gyűrűben három vegyértékű nitrogént tartalmazó gyűrűsök egyáltalán nem bomlanak. A roncsolás megkezdése előtt gondoskodni kell arról, hogy az illékony vegyületek – benzol, toluol, egyes alkoholok – ne távozhasson el. A klorid mellett a nitrit, szulfit, szulfid is oxidálódik, mely pozitív hibát okoz. A meghatározás szórása 6–12% között van, átlagosan 10% elfogadható.

Kálium-permanganátos oxigénfogyasztás

A mérés során ismert mennyiségű kálium-permanganátot adunk a kénsavval savanyított mintához, 10 percen át forrásban tartjuk, majd az oxidálószer feleslegét oxálsavval térfogatosan határozzuk meg. Szennyvizek esetén 0,1 N tisztább vizeknél 0,01 N-oldatokat használunk. Az így kapott érték a mintában lévő szerves anyag káli-um-permanganátos oxigén fogyasztása.

A módszerrel azonban a szerves anyag oxidációja teljes mértékben nem hajtható végre. A poliszaharidok és fehérjék 30–50%-ban, a szénhidrogének 0–15%-ban, az aminosavak 0–90%-ban roncsolhatók el mindössze. Ezért ezt a meghatározást csak tiszta vizek esetén, illetve szennyezettebb vizeknél csupán tájékozódásra használjuk. A káli-um-bikromátos és kálium-permanganátos oxigénfogyasztás aránya jó tájékoztatást ad a mintában lévő szerves anyag minőségéről. A különböző oxidációs körülmények között az eltérés annál nagyobb, minél több nehezen oxidálható anyag is van jelen.

Gyors és automatizált módszerek az oxigénigény mérésére

A reakcióidő és néha a vegyszerek, költségek csökkentésének érdekében további gyors és mikromódszerek terjednek el. Ezek általában a kálium-bikromátos eljárást alkalmazzák, kevesebb minta térfogattal (s így olcsóbb vegyszer felhasználásával), magasabb kénsav-koncentrációval (azaz magasabb hőfokon történő roncsolással) 5–10 percre rövidítik a meghatározást. Az oxidálószer feleslegének visszamérése a Cr(III) zöld, illetve a Cr(VI) sárga színe alapján fotometriálisan is történhet. A fotometriás mérés könnyebben automatizálható, a kis térfogat pedig nagyobb mintaszám egyidejű roncsolását teszi lehetővé.

Ezekkel a módszerekkel kapott értékekből azonban csak egy-egy szennyvíztípus tájékoztató szervesanyag-tartalmára következtethetünk. Alkalmazásuknál mindig meg kell győződni a standard módszerrel való korrekcióról is. Mindezek ismeretében főleg szennyvíztisztító telepeken üzemi mérésekhez jól használhatók.

Szerves széntartalom

Kétféle oxidációs eljárás terjedt el. A nedves oxidáció során erélyes oxidálószert – ká-lium-bikromátot, perszulfátot – alkalmazunk, savas közegben. A száraz oxidációnál a szerves anyagokat magas hőmérsékleten oxigén és katalizátor jelenlétében égetjük el.

A keletkezett széndioxidot mérhetjük infravörös gázanalizátorban (pl. Beckman-típusú analizátor) vagy széndioxid szelektív elektródával potenciometrikusan (pl. VITUKI analizátor), illetve térfogatosan, konduktometriásan és közvetlen fotometriásan is.

Teljes oxigénigény

A széntartalom alapján történő szerves anyag mérésekor a mintában lévő szervesen kötött nitrogén-, hidrogén-és kénvegyületeket nem mérjük, míg a BOI és KOI meghatározások ezeket is magukba foglalják. A teljes oxigénigény mérése (angolul TOD) ezt a hátrányt kiküszöböli azzal, hogy valamennyi elem tökéletes oxidációját

(C → CO2; H → H2O; NO3;S → SO2–4)

biztosítja. Az így kapott oxigénigényt gyakorlatilag azonosnak vehetjük a minta elméleti oxigénigényével.

A mérést erre a célra kialakított műszerek (pl. Ionics TOD mérő) 900 °C-on oxigén és katalizátor jelenlétében végzik.

Spektrofotometriás módszer

A legtöbb szerves vegyület vizes oldatban 200–350 nm hullámhossz között mutat fényelnyelést. A fényelnyelést a szerves vegyületekben lévő konjugált kettőskötések és aromásgyűrűk jellemző abszorpciója adja. A leggyakrabban használt hullámhossz a higanylámpával egyszerűen előállítható 254 nm.

A minta zavarossága okozta hiba kiküszöbölésére 454 nm-nél is mérjük meg a fényelnyelést. A két mérés hányadosa jól jellemzi a vízben lévő szerves anyagot. A nitrát is zavar, melynek elnyelési maximuma 220 nm-nél van. Ilyen esetben tehát érdemes nagyobb hullámhosszot választani. A mérés egyszerű, gyors és automatizálható. Így gyakran alkalmazzák monitoroknál is a szerves anyag tájékoztató meghatározására. A spektrofotometriálisan mérhető szervesanyag-tartalmat az 1 cm fényútra vonatkoztatott abszorbancia értékével jellemezhetjük, megjelölve a mérés hullámhosszát is. Ezt a módszert csak tiszta, kevés zavaró anyagot tartalmazó vizek esetén alkalmazzák.

3.6.2.2. A nitrogén-összetevők mérése

Ammóniumion meghatározása

A vízminta „ammónia”-tartalmának meghatározása mindig a szabad (NH3) és disszociált (NH+4) forma összegét méri. A legrégebbi és ma is használatos módszer a Nessler reagenssel (K2HgJ4) lúgos közegben létrejött reakció.

NH4Cl + K2HgJ4 + 4KOH = HgO · Hg(NH2)J + KCl + 7KJ + 3H2O

A keletkező sárgásbarna színű higany-amidojodid koncentrációja arányos a vízminta ammónia-ammóniumion tartalmával. A szín intenzitása 405 nm-nél mérhető.

A Nessler-módszert zavarják aminok, klóraminok és egyéb szerves vegyületek, melyek a reagenssel színreakciót adnak. Különösen szennyvizek esetén, ezért a mintát előzetesen desztillálni szükséges. Ilyenkor lúgos közegből kidesztilláljuk az ammóniát, s a desztillátumból kolorimetriásan vagy titrimetriásan határozzuk meg.

Érzékenyebb és megbízhatóbb eljárás az indofenolkék formájában való mérés. A módszer azon alapszik, hogy az ammóniumion hipoklorit jelenlétében fenollal (vagy szalicil-savval) kék színű indofenol (illetve szalicilindolát) vegyületet alkot. A színezék kialakulását nitroprusszid-nátrium katalizálja és stabilizálja. A reakcióelegy színintenzitása a mintából lúgos közegben felszabaduló ammóniával arányos. A kék szín 655 nm-nél fotometriálható.

A színreakción alapuló módszerek 0–2 mg/l közötti, a desztillációs-titrimetriás eljárások ennél magasabb koncentrációk esetén alkalmazhatók.

Nitrition meghatározása

A nitrition meghatározására a szulfanilsavas-naftilaminos módszert alkalmazzuk.

A reakció során előzetesen a vízmintában lévő nitritionokat savas közegben szulfanilsavval diazotáljuk, s az így keletkezett diazónium vegyület naftilaminnal vörösibolya színű azoszínezék keletkezése közben reagál.

A vörösibolya színű vegyület koncentrációja arányos a nitrition mennyiségével, a szín intenzitása 520 nm-nél fotometriálható. A módszer igen érzékeny, már ezred mg/l koncentráció is mérhető. Alkalmas ivó-és szennyvízvizsgálatokra egyaránt.

NitrátionmeghatározásaHazai gyakorlatban a nátrium-szalicilátos módszer terjedt el. A mintát előzetesen nátrium-szaliciláttal vízfürdőn szárazra pároljuk, majd a száraz maradékot kénsavval felvesszük. Ha a mintában sok a szerves anyag, akkor azok zavaró hatása miatt a kénsav helyett triklórecetsavat alkalmazunk.

A savas formában felvett oldatot nátriumhidroxiddal meglúgosítjuk. A keletkező sárga színű nátrium-szalicilát koncentrációja arányos a nitrátion mennyiségével. A szín intenzitása 410 nm-es mérhető.

A módszer 0,2–15 mg NO3/l tartományban használható. Ennél nagyobb koncentrációk esetén a vízmintát hígítani szükséges.

Egyszerűsége miatt elterjedőben van a nitrátionok ultraibolya spektrofotometriás meghatározása. A módszer a nitrátionok 220 nm-nél mutatott abszorpcióján alapszik. A fényelnyelés 40 mg/l koncentrációig arányos a nitráttartalommal. A szerves anyagok zavaró hatásamiatt a fényelnyelést 275 nm-nél, a lebegőanyagok zavarása miatt 545 nm-nél is meg kell mérni, s ezt le kell vonni a 220 nm-nél mért értékekből.

A módszert inkább ivóvíz vizsgálatok esetén célszerű alkalmazni.

Szerves nitrogén meghatározása

A vízmintát első lépcsőben kénsavval káliumszulfát és higanyszulfát jelenlétében roncsoljuk, s a nitrogénvegyületeket ammónium-szulfáttá alakítjuk. A második lépcsőben ebből a termékből – lúgosítás után – az ammóniát kidesztilláljuk. A desztillátumból a korábban ismertetett módon határozzuk meg az ammóniumion-tar-talmat. Az így mérhető nitrogénmennyiség tartalmazza az NH4-N és szerves-N együttes értékét. A külön meghatározott NH4-N-tartalom levonásával kapjuk a szerves nitrogénből keletkezett ammónium-tartalmat. Ez esetben tehát a szerves-nitro-gént ammóniumionban fejezzük ki.

Az NH4 mg/l-ből 0,78-cal történő szorzással számíthatjuk a vízminta szerves nitrogén tartalmát N mg/l-ben.

A nitrogénformák átszámítási faktorai

A külön-külön meghatározott nitrogénformák egymásba történő átszámítása a 3.45. táblázatalapján lehetséges.

3-45. táblázat - A nitrogénformák átszámítási faktorai

mg N

mg NO3

mg NO2

mg NH+4

N

1,00

4,43

3,28

1,29

NO– 3

0,23

1,00

0,74

0,29

NO– 2

0,30

1,35

1,00

0,39

NH+ 4

0,78

3,44

2,56

1,00


Az egyes nitrogénformák értékeit nitrogénben kifejezve hasonlíthatjuk egymáshoz. Az NH4‑N, az NO2‑N és az NO3‑N együttesen adja az összes szervetlen nitrogén tartalmat. Ha ehhez hozzáadjuk a szerves N mennyiségét, akkor kapjuk a vízminta összes nitrogén tartalmát. Az egyes formák %-os arányát nitrogén-spektrumnak nevezik.

A kommunális szennyvízben vagy ezzel terhelt folyóban, az összes nitrogén-tartalom általában nagyobb 10 mg/l-nél, ezen belül a szerves-N arány 50% vagy még több, s a nitrát-N maximum 10%.

A folyóvizekben az összes-N 10 mg/l és több, mint 50%-a NO3‑N formában van jelen. Tavakban az összes nitrogén 3 mg/l-nél kevesebb, s ez is többségében szer-ves-N formában van jelen, az NO3‑N 5% körüli. Általában 10 mg/l-nél több összes nitrogén – ezen belül 25%-nál több szerves-N vagy NH4-N mennyiség – és a jól mérhető nitrit-N jelenléte szerves szennyezésre utal.

3.6.2.3. A foszfor összetevők mérése

A vízminta foszfortartalmának meghatározása az ortofoszfátion molibdenát-ionokkal alkotott reakcióján alapszik. A foszfor-molibdenát komplex savas közegben intenzív kék színű – molibdénkék – vegyületté redukálódik. A hazai gyakorlatban redukálószerként aszkorbinsav terjedt el, káliumantimonil-tartalmát katalizátor alkalmazása mellett. A molibdénkék 665 nm-nél fotometrálható. A módszerrel nagy érzékenységgel – 0,01mg/l – és pontossággal lehet az ortofoszfát-ionokat meghatározni.

Az egyes foszforformák meghatározásához azokat előzetesen ortofoszfáttá kell alakítani. Az ortofoszfát-ionná történő átalakítás savas hidrolízissel és nedves roncsolással egyaránt elvégezhető.

A savas hidrolízist híg kénsavas forralással végezzük, a roncsoláskor kénsavas-per-oxidos kezelést alkalmazunk. Hidrolíziskor az összes szervetlen, roncsoláskor az összes – szerves és szervetlen – foszfort mérjük.

Az oldott-, lebegő és összes foszforformák vizsgálatához az eredeti és a szűrt minták analízise szükséges. A szűrést 0,45 nm pórusú membránszűrővel, a helyszínen végezzük el.

Valamennyi foszforforma számítható, ha a mintákat az alábbiak szerint kezeljük:

A = szűrt minta, kezelés nélkül,

B = az A szerinti szűrletből nyert minta, roncsolás után,

C = eredeti, homogenizált minta, savas hidrolízissel,

D = az eredeti, homogenizált minta, roncsolás után,

E = az A szerinti szűrletből nyert minta, hidrolízis után.

Ezekből az adatokból számíthatjuk:

  • oldott (reaktív) szervetlen ortofoszfát-tartalom = A,

  • összes, oldott foszfortartalom = B,

  • összes (oldott és nem oldott) szervetlen foszfortartalom = C,

  • összes (oldott és lebegő, valamint a szerves és szervetlen) foszfortartalom = D,

  • oldott, szervetlen foszfortartalom = E.

A 3.99. ábra alapján a további foszforformák is számíthatók.

3-99. ábra - A foszforformák számítása

A foszforformák számítása


3.6.2.4. A széndioxid, karbonát és hidrokarbonát mérése

A széndioxid-formák meghatározása acidi-alkalimetriás térfogatos módszerrel történik. A módszer nem specifikus és nem használható minden víznél.

A szabad széndioxid meghatározása a víz savasságértéke alapján lehetséges. A vizek savasságát a semlegesítéshez szükséges lúg mennyiségével fejezzük ki. A mérőoldatként alkalmazott nátrium-hidroxid vagy nátrium-karbonát – a vízben lévő szabad, oldott széndioxiddal, huminsavakkal és egyéb gyenge szerves savakkal –, illetve szennyvizek esetén – erős savakkal is – reagál. A pH = 4,5 értékig mérhető értéket szabad savasságnak, a pH = 8,3 értékig mérhetőt összes savasságnak nevezzük.

A szabad széndioxid koncentrációját az összes savasság (a) értékéből számítjuk úgy, hogy a mg egyenérték/l-ben kifejezett savasságot szorozzuk a széndioxid molekulasúlyával, 44-gyel:

CO2 (mg/l) = a × 44

Ha a víznek szabad savassága van, ez a módszer nem alkalmazható.

A karbonát- és hidrokarbonát-ion formában megkötött széndioxidot a víz lúgosság értéke alapján határozzuk meg. A vizek lúgosságát a meghatározott pH-értékig történő semlegesítéshez szükséges sav mennyiségével fejezzük ki.

A természetes vizekben a lúgosságot az alkáli-földfém-karbonátok-, hidrokarbonátok és -hidroxidok okozzák. Az oldott karbonátok és hidroxidok a pH-értéket 8,3-nél nagyobbra növelik, ez alatt a hidrokarbonátokat mérhetjük.

A pH = 8,3 értékig mérhető értéket szabad lúgosságnak (p), a pH = 4,5 értékig mérhetőt összes lúgosságnak (m) nevezzük.

A karbonátion koncentrációját a pH = 8,3 értékig fogyott savértékből számítjuk. Ilyenkor a karbonátok csak félig – a hidrokarbonátig – semlegesítődnek:

CO32‑+H+ → HCO3

A titráláskor a mérő savoldat reagál a hidro-dioxiddal is.

OH +H+ → H2O

Tehát a pH = 8,3 értékig – a gyakorlatban a fenolftalein indikátor átcsapásáig – a karbonátok felét és – ha van jelen – a hidroxidokat mérjük.

p (mg egyenérték/l) = OH + 0,5 CO32–

A hidrokarbonátokat a pH = 4,5 értékig történő savfogyásból számítjuk. CO3+ + H+ → CO2 + H2O A gyakorlatban a pH-értéket a metilnarancs indikátor átcsapásával állapítjuk meg, s ez egyben a vyz összes lúgosságával egyenlő (m).

m (mg egyenérték/l) = OH +CO32‑+ HCO3

Az összes lúgosság és szabad lúgosság közötti összefüggés alapján különböző számítási mód lehetséges (2.46. táblázat).

3-46. táblázat - A szén-dioxidformák számítása a víz lúgosságértékei alapján

A szabad (p) és összes lúgosság (m) viszonya

A vízben jelenlévő ionok

Hidrokarbonát-ion

Karbonát-ion

Hidroxil-ion

mg egyenérték/l

p = 0

HCO3

m

0

0

2p //<// m

HCO3 és CO32–

m–2p

2p

0

2p = m

CO2–3

0

2p

0

2p //>// m

CO32– és OH

0

2(m–p)

2p–m

p = m

OH

0

0

m


A p és m értékekből a mg/l-re történő átszámítás a karbonátok esetében 30-cal, a hidrokarbonátoknál 61-gyel, a hidroxilnál 17-tel való szorzással történik.

Az agresszív széndioxid számítása a savasság (a) és összes lúgosság (m) értékéből történik, a 3.47. táblázat alapján.

3-47. táblázat - Az agresszív szén-dioxid számításához szükséges értékpárok (Leman, Reuss szerint)

S

G

1

1

10

10

20

19,8

30

29,4

40

38,6

60

55,7

80

71,0

100

84,6

120

97,0

150

113,2

200

136,0

300

175,3


S = a × 44 + m × 22

Agresszív szén-dioxid (mg/l) = G – 22 m

3.6.2.5. Szerves mikroszennyezők mérése

A vizek szerves mikroszennyezőinek vizsgálata gyakorlatilag sok kémiailag eltérő vegyület, igen alacsony koncentrációban történő meghatározását jelenti. Ezért általános módszer nem adható, legfeljebb annyiban, hogy előzetesen a minta dúsítása minden esetben szükséges.

Dúsításhoz alkalmasan megválasztott oldószeres extrakciót – általában hexánost – szokás alkalmazni.

Ezektől történő megtisztításalumíniumoxid (szilikagél, florosil) vagy aktív szén oszlopon lehetséges. Az így megtisztított oldatot kíméletesen betöményítjük és az elválasztást gázkromatográffal (GC) vagy folyadék-kromatográffal (LC) végezzük.

Az elválasztott anyagok azonosítására valamilyen speciális reakciót vagy tömegspektrometriás módszert alkalmazunk (GC-MS). Az elválasztás során a különböző anyagok keverékét vegyületeire bontjuk, amikor az a gázkromatográfiás oszlopon keresztülhalad. Az az idő, amelyet egy-egy komponens tölt egy speciális oszlopon – a retenciós idő – reprodukálható és jellemző az illető vegyületre. Amikor a vegyület áthalad, a kromatográf detektora egy elektromos jelet generál, mely a kiírón egy csúcsban jelenik meg. (Kromatográfiás spektrum.)

A retenciós időn kívül a detektor más információt nem ad az elválasztott vegyületről. Azokban a mintákban, amelyek összetétele (közel) ismert, a retenciós időt felhasználhatjuk az illető vegyület azonosítására. Az azonosítást a hasonló módon futtatott ismert – standard – minta retenciós ideje alapján végezhetjük el. Ha teljesen ismeretlen összetételű mintánk van, akkor a retenciós idő egymaga nem ad megbízható információt. Ilyenkor az azonosításhoz a gázkromatográf után kapcsolt tömegspektrométert (GC-MS technika) kell igénybe venni.

Az elektroionizációs módszerrel működő tömegspektrométer az elválasztott vegyületet különböző tömegű ionokra „tördeli”. A molekulatöredékek az iontömeg/töltés arányuk, tömegszám-rendeződve haladnak át a tömegdetektoron. Az így nyert tömegspektrum tulajdonképpen a gázkromatográffal elválasztott vegyület „ujjlenyomata” a vegyületekre jellemző, így annak azonosítására alkalmas. A spektrum egyes csúcsainak azonosítása – a tömegszám szerinti pontosítása – a „spektrum könyvtár” alapján végezhető el. A csúcsok magasságából pedig ezek koncentrációja határozható meg.

A vázlatosan ismertetett GC-MS technika igen drága, nagy gyakorlatot igénylő módszer. Nálunk még kevésbé terjedt el. Az egyes mikroszennyezők meghatározására inkább „közelítő” módszereket alkalmazunk.

A növényvédőszerek esetén a megfelelő dúsítás és tisztítás után gázkromatográfos eljárást használunk. Egyszerűbb esetekben a töltött oszlopokat, bonyolultabb elválasztásoknál kapillár oszlopokat. Ezeken az álló fázis szerves szilikon vagy poliészter (SE-30 + QF-1, DC-200, OV-210; Carbovax-20M stb.), detektorként a klórozott származékoknál elektronbefogásos (ECD), a foszforsav-észtereknél alkáli-lángionizációs (FID) vagy szelektív termoionos detektoros megoldást alkalmazunk.

A pontos meghatározás érdekében két-három, különböző polaritású oszlopot szokás kipróbálni, s a peszticid további hasznosításához egyéb módszereket – infravörös spektrumelemzést – is figyelembe vesznek.

Az előzőekben vázolt eljárás felszerelés, munka-és időigényes. Tájékoztató vizsgálatokon ezért elterjedtek egyszerűbb – bár nem szelektív – gyorsmódszerek is. Ezek közül főleg a biokémiai eljárások javasolhatók. Így például a DDT meghatározására megemlíthető a glutamát-dehidrogenes enzim gátlásának mérése.

A foszfortartalmú növényvédőszerek gátolják a kolinészteráz enzimet, sezmár igen alacsony koncentrációban is mérhető. A módszer alkalmazása során a foszfor-sav-származékot a vízből alkalmas oldószerrel – pl. benzollal – extraháljuk, az extraktumot töményítjük (ha szükséges). A mintához acetilkolin oldatot és az enzimet adjuk és mérjük az enzimreakció termékét. A mérés elvégezhető, ha a keletkezett szabad ecetsavat, vagy a tiokolin koncentrációját – ditionitrobenzoáttal alkotott sárga színű vegyülete révén 412 nm-nél mérjük.

A mért abszorbencia arányos a koliészteráz gátlásának mértékével, azaz a foszfor-sav-tartalmú peszticid koncentrációjával.

(Peszticid)+acetilkolin acetilkolin észteráz MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqik8vrps0lbbf9q8WrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfea0=yr0RYxir=Jbba9q8aq0=yq=He9q8qqQ8frFve9Fve9Ff0dmeaabaqaciGacaGaaeqabaWaaeaaeaaakeaaieGacaWFOaGaa8huaiaa=vgacaWFZbGaa8NEaiaa=rhacaWFPbGaa83yaiaa=LgacaWFKbGaa8xkaiabgUcaRiaadggacaWGJbGaamyzaiaadshacaWGPbGaamiBaiaadUgacaWGVbGaamiBaiaadMgacaWGUbWaaSaaaeaacaWGHbGaam4yaiaadwgacaWG0bGaamyAaiaadYgacaWGRbGaam4BaiaadYgacaWGPbGaamOBaaqaaiaadMoacaWGZbGaamOEaiaadshacaWGLbGaamOCaiaadgoacaWG6baaaiabgkziUcaa@5FCD@

→ tiokolin + acetát

tiokolin + ditionitrobenzoát →

→ sárga színű termék.

3.6.2.6. Az olajok analitikai meghatározása

A kőolajok és származékai megnevezés alatt értjük mindazokat a természetes eredetű, nagyrészt szénből és hidrogénből álló, apoláros vagy gyengén poláros szerves vegyületeket, melyek hexánban oldódnak. Változó mennyiségben és összetételben tartalmaznak továbbá egyéb oxigén-, nitrogén-, kénvegyületeket és fémeket (főleg vanádiumot és nikkelt) is.

Az analitikai meghatározás során tulajdonképpen az összetett vegyületcsoport egy-egy jellemző tulajdonságát mérjük. A különböző eljárások a teljes körből más-más csoportokat ölelnek át, így a mérési eredmények számszerű értékei egymástól eltérnek. Azonos eredmények csak a szigorúan rögzített analitikai eljárásokkal nyerhetők.

Extrahálható anyagtartalom

A szénhidrogének meghatározásának legegyszerűbb, hazánkban is legelterjedtebb módja. Az eljárás során az ismert mennyiségű savazott vízmintát szén-tetrakloriddal extraháljuk. Az olajokat tartalmazó szén-tetrakloridot a vizes fázistól elválasztjuk, majd az oldószer elpárologtatása után gravimetriálisan mérjük. Szén-tetraklorid helyett korábban étert, ma inkább a kevésbé ártalmas diklór-trifluoretánt (Freon) alkalmazzák.

A mérési eredmények nagymértékben függnek az alkalmazott oldószertől, tekintettel arra, hogy az oldószerek különböző mértékben oldják a szénhidrogének mellett a zsírokat és egyéb szerves anyagokat (szénvegyületek, szerves színezékek, klorofill). Negatív hibát okoz, hogy az oldószer elpárologtatásával az illékony szénhidrogének egy része is elvész.

Ezért helyesebb „szén-tetrakloridos extrakt”-ról beszélni, s azt a pontos módszerrel definiálni.

Egyértelműbb eredményt kapunk, ha az extraktumból a poláros anyagokat szilikagélen (vagy alumíniumoxidon) megkötjük. Az eljárás során a megfelelően előkészített szilikagél mennyiséget hozzákeverjük az extraktumhoz, s öt perc keverés után mérjük a szilikagéltől elválasztott oldószeres fázisban maradt anyagtartalmat. Ez tartalmazza az apoláros, tehát szénhidrogén jellegű anyagokat. A növényi zsírok mennyisége – az egyéb poláros vegyületekkel együtt – az összes extrakt és az apoláros rész különbsége.

Infravörös és UV-fotometriás módszer

Az infravörös fotometriás módszer a szénhidrogének metil-, metiléncsoportjainak jellemző elnyelési vonalát alkalmazza.

Az aromás összetevőket 1610 cm–1, a paraffin részeket 720 cm–1-nél jelentkező intenzív abszorpciós sávban mérjük, míg a naftén összetevők a maradékot alkotják. Gyakori, hogy egyetlen sávnál –2960 és 2920 cm–1 között – itt a legtöbb olaj abszorpciós maximumot mutat – mérjük az elnyelést. Kalibrációs anyagként kiválasztott olajterméket (standard motorolaj) vagy jól előállítható vegyület-elegyet (izooktán, benzol, hexadekán) alkalmazunk.

A módszerrel – a különböző elnyelési sávban mért értékek egymáshoz viszonyított arányai alapján – az olajtermék bizonyos mértékű minőségi azonosítását is elvégezhetjük.

Az olajok és olajtermékek UV-tartománybani meghatározásának alapját főleg az aromás összetevők fényelnyelése adja. Általában 250–270 nm között kiválasztott hullámhosszon mérjük a szén-tetrakloridos extrakt fényelnyelését. Ha előtte a poláros anyagokat leválasztjuk, akkor az olajokat már alacsony koncentrációban (0,01 mg/l-t is) mérhetjük. Kalibrációs anyagként az infravörös módszernél felsoroltakat alkalmazhatjuk.

Gázkromatográfiás eljárás

A szénhidrogének meghatározására alkalmazott valamennyi módszer közül a gázkromatográfiás elválasztás ad legtöbb információt. Az eljárás során a megfelelően előkészített extraktumot töltött vagy üvegkapilláris oszlopon választjuk szét, detektálásra általában lángionizációs detektort alkalmazunk. A kiválasztott csúcsmagasság alapján megfelelő kalibrációval mennyiségi meghatározás is végezhető.

A szénhidrogének összetett volta ellenére a gázkromatográfiás eljárással nyert kromatogram az olajtermékre jellemző tulajdonságot mutat („ujjlenyomat”). Az ujjle-nyomat-spektrum főbb jellemzői:

  • normál paraffinok homológsora: segítségével az olajtermékek forráspont szerinti frakciókra bonthatók – természetesen a nyersolaj valamennyi frakciót tartalmazza – s ez alapján az egyes frakciók megkülönböztethetőek (3.48. táblázat).

3-48. táblázat - Néhány olajtermék jellemző tulajdonsága

Olajtermék

Sűrűség, kg/dm3

Forráspont, °C

Domináló paraffinok (szénatomszám)

Könnyű benzin

0,72

20–100

C5–C7

Benzin

0,72–0,76

80–240

C5–C12

Kerozin

O,75–0,77

175–280

C8–C16

Petróleum

0,82–0,85

150–300

C10–C24

Gázolaj

0,84–0,88

200–300

C14–C20

Motorolaj

0,90

250–350

C12–C25

Viasz-gyanta

350

C20–C30

Bitumen

350

C30–C40


A felszíni vizekben – az illékonyabb összetevők elpárolgása miatt – az „olaj ujjlenyomatok” általában csak a C-10 paraffinok után kezdődnek.

  • A legtöbb ásványolaj és termék a C-17 (heptadekán) és C-18 (oktadekán) csúcs mellett jellegzetes izoprenoid „vállal” rendelkezik, ez a prisztán (2,4,6-10-tetra-metil pentadecan) és fitán (2,4,6-10-tetrametil-hexadekán csúcs. A C-17/prisztán és C-18/fitán csúcsmagasságok aránya az egyes nyersolajok esetén eltérő, s így ezektől a nyersolaj eredetére lehet következtetni (3.49. táblázat).

3-49. táblázat - Néhány nyersolaj jellemző összetétele

Nyersolaj

C17/prisztán

C18/fitán

Ni

V

S

(mg/l)

(mg/l)

(%)

Nigériai

0,7

1,8

14

3

0,4

Kuvaiti

4,7

2,9

33

97

4,2

Líbiai

2,5

4,4

30

50

2,0

Szovjet

1,8

1,3

19

82

2,0


Az arányok alkalmasak a szénhidrogének mennyiségi meghatározására is.

  • A C-20 és C-30 szénatomszám közötti csúcsok, jellegzetes „púpos”, nem megfelelően szétválasztott elegyre utaló kromatogramot mutatnak. Az adott módszerrel nyert kromatogram alakja, a „púpos” szakaszon előforduló paraffinsorok for-ráspont-tartománya jellemző az egyes kőolajokra, illetve termékeikre. A C-27 és C-28 paraffin csúcs között megjelenő szkvalén mennyisége is kitüntetett azonosítási lehetőség.

A „púp” és a szkvalén jelenléte alkalmas arra is, hogy a szénhidrogéneket megkülönböztessük a mintában esetleg előforduló egyéb természetes, de nem szénhidrogén eredetű – algákból, magasabb rendű növényekből származó szerves anyagoktól. A mesterséges eredetű szénhidrogén-szennyezés esetén ugyanis:

  • a páros és páratlan szénatomszámú paraffinok egyenlő mennyiségben vannak jelen,

  • a kromatogram mindig tartalmaz nagy mennyiségű, szét nem választott „púppal” rendelkező csúcsokat,

  • a „púpos” szakaszban szkvalén kimutatható.

Míg a természetes eredetű szénhidrogének esetén:

  • inkább a páratlan és nagy (C27, C29, C31, C33) szénatomszámú parafinok dominálnak (algáknál C-17 mindig kimutatható) – nem tartalmaznak „púpos” szakaszt és szkvalént sem.

Ilyen jellegű megkülönböztetések pontosítása főleg a fenéküledék, talaj – az ezeken áthaladó vizek – pl. parti szűrés, rétegvizek stb. – esetén fontos. Tekintettel arra, hogy a mesterséges eredetű szénhidrogének jelenléte például az ivóvízkészletben nem kívánatos, ugyanakkor a természetes, biogén eredetűek nem esnek kifogás alá.

3-50. táblázat - A különböző olajmeghatározási módszerek összehasonlítása

Módszer

A mérés alapja

A nem mérhető olajfrakció

Minimálisan meghatározható mennyiség 1 l víz (10 ml extrakt)

Idő-szükséglet

Gravimetria

Az oldószer-eltávolítás hőfokán visszamaradó olajmennyiség

Az oldószer-eltávolítás hőfokán illó frakció

1 mg/l

2–3 óra

UV-fotometria

Az olajban lévő aromás vegyületek

Az olaj nem aromás összetevői

0,05 mg/l

20 perc

Infravörös fotometria

Az olajban lévő alifás szénhidrogének

Aromás összetevők

0,05 mg/l

40 perc

Fluorometria

Az aromás összetevők fluoreszcens tulajdonsága

Alifás összetevők

0,01 mg/l

20 perc

Gáz-kromatográfia

350 °C-ig illó, szerves oldószerrel extrahálható szerves anyagok

A kolonna hőfokánál magasabb forrpontú, nem extrahálható rész

0,5 mg/l

1–3 óra


Az ásványolaj-mutatók egymáshoz viszonyított értékei, határértékek

A vizekben előforduló ásványolaj és termékek általi szennyezések különböző – előzőekben ismertetett – módszerekkel mérhetők. A módszerek számszerű értékei egymástól nagyságrendileg is eltérő adatokat jelentenek, s természetesen más-más a tartalmuk, s így a vízminőség megítélésük is.

Az alábbiakban tájékoztatólag közlünk néhány, a hazai gyakorlatban előforduló koncentráció-értéket. Ismételten hangsúlyozni szükséges: az olajszennyezettség számszerű kifejezéséhez mindig meg kell adni az alkalmazott analitikai eljárást is.

Ivóvizekben megengedett érték Magyarországon 0,01 mg kőolaj/l (MSZ 12750/23). A nyersvízben az ivóvíztisztítás módjától függően megengedhető érték 0,01–1,0 mg szénhidrogén/l. Egyszerű fizikai kezelés esetén 0,01, normál kémiai kezelésnél 0,3, intenzív (kémiai + aktív szenes) kezelés esetén 1,0 mg/l a nyers vízben ajánlott érték.

Dunai befogadóba engedhető szennyvíz 10 mg szerves oldószer extrakt/l (MSZ 260/22), közcsatornába engedhető 40–60 mg/l (MSZ 260/22). A szennyvíz mezőgazdasági elhelyezésénél 30 mg kőolaj/l és 200 mg oldószer extrakt/l a megengedhető érték.

3.6.2.7. Tenzidek meghatározása

Az anionaktív detergensek analitikai meghatározása metilén-kékkel történik. Az eljárás a metilén-kéknek az anionaktív tenziddel való reakcióján alapszik, a kék színű termék kloroformban oldható, és 650 nm-nél fotometrálható. A kalibráció során nát-rium-lauril-szulfátot alkalmazunk.

A módszerrel meghatározható minden olyan vegyület, amely az adott körülmények között a metilén-kék N-atomján keresztül kloroform oldható vegyületet képez – szerves szulfátok – szulfonátok – karboxilátok, foszfátok és fenolok, szervetlen cianátok, kloridok, nitrátok, tiocianátok – (pozitív hiba) továbbá azok, melyek alkil-benzolszul-fonát szulfátjával reagálnak – szerves aminok – így blokkolják a metilén-kék reakciót (negatív hiba).

A meglehetősen sok zavaró vegyület miatt ezért helyesebb a módszerrel kapott eredményt „metilén-kék aktív anyagnak” nevezni.

A kationaktív tenzidek meghatározására titritmetriás eljárást alkalmazunk. Anion aktív tenzid mérőoldattal, kloroformos fázisban metilén-kék vagy bengálvörös indikátor mellett titráljuk a kationaktív detergens oldatát. A titrálás végpontját a kék szín megjelenése, illetve bengálvörös esetén az indikátor színének eltűnése jelzi.

A nem ionos tenzideknél a báriumfoszfor wolframáttal alkotott komplex roncsolása után – a tenziddel arányos mennyiségben – felszabadult foszfátokat mérjük, molibdénkékes reakciójuk révén, fotometriásan.

3.6.2.8. Huminanyagok analitikai meghatározása

A huminanyagok analitikai meghatározásakor a koncentrált mintából a zavaró zsírokat, viaszokat, szénhidrogéneket éterrel kiextraháljuk. A maradékból a huminsavakat pH = 1 értékre történő savazással csapjuk ki, s a savban oldódó rész a fulvinsavakat adja. Használatos gél kromatográfiás – Sephadex-eljárás is –, mely molekulasúly szerinti elválasztást tesz lehetővé.

Tájékoztató adatot jelent a vízben jelenlevő huminanyagok mennyiségére az UV abszorbancia mérése is. A huminvegyületek ugyanis 260 nm-nél – a jelenlévő egyéb szerves anyagokhoz képest – nagyobb elnyelést mutatnak. Az így mért értékeknek – 260 – az összes szerves széntartalomhoz (DOC) viszonyított aránya (DOC/A260) értékes információt nyújthat a vízben jelenlévő szerves anyagok jellegére, azok bonthatóságára, a „haloform” vegyületek jelenlétére.

3.6.2.9. A fenolok mérése

A „fenol index”, illetve a vízgőz illó „fenolok” együttes meghatározására a fotometriás eljárás terjedt el.

A módszer azon alapszik, hogy a fenolok pH = 10 értéknél, kálium-ferricianid jelenlétében 4-amino-antipirinnel színes antipirin lakkot képeznek. A vörös színű vegyület 510 nm-nél a vizes oldatban közvetlenül fotometriálható. Így 0,1 mg/l-nél magasabb fenolértékek határozhatók meg.

Ha az antipirin lakk-vegyületet kloroformmal extraháljuk és az extrakt fényelnyelést 460 nm-nél mérjük, 0,001 mg/l érzékenységet érünk el. Az előző módszert inkább szennyvizek, az utóbbit tisztább vizek és ivóvíz meghatározására alkalmazzuk.

A fotometriás eljárást sok vegyület zavarja. A kénvegyületeket foszforsavval pH 4,0 értékre savanyított mintában rézszulfát adagolásával küszöböljük ki. Az oxidáló anyagokat – pl. klór – vasszulfát vagy nátrium arzenittel, az olajokat, kátrányokat lúgos közegben történő szén-tetrakloridos extrakcióval távolítjuk el. A nem illó zavaró anyagok a minta vízgőz-desztillációjával küszöbölhetők ki. A különböző fenolvegyületek vízgőz illósága eltérő, ezért a desztillátum és a minta térfogata azonos kell legyen.

Az eljárással meghatározhatók mindazok a benzol-és kondenzált gyűrűs vegyületek monohidroxid származékai, melyek az adott körülmények között reakcióba vihetők. A para helyzetben szubsztituált alkil-, aril-, és nitro-származékok nem adnak színes reakciót 4-amino antipirinnel; de a para helyzetben szubsztituált karboxil, hidroxil, metoxil, szulfosavas fenol-származékok reagálnak.

Amennyiben felmerül az igény az egyedi szénvegyületek meghatározására és az egymáshoz képesti megkülönböztetésre, akkor a gázkromatográfiás eljárás alkalmazása a legmegbízhatóbb.

A módszer elve, hogy a szűretlen mintát egy relatíve poláros oldószerrel – pl. dietiléterrel – extraháljuk, majd az így extrahált fenolvegyületeket tovább dúsítjuk. A dúsítás egyszerűbb módja, speciális gyantán – stirol-divinilbenzol polimer, pl. XAD2

– történő szorpcióval vagy ecetsav anhidriddel derivált származék előállításával történhet. Ezután lehetséges a dúsított minta gázkromatográfiás meghatározása, láng-io-nizációs detektorral. A retenciós idők alapján – belső standard segítségével – a különböző fenolszármazékok minőségileg és mennyiségileg is meghatározhatók. Kevés zavaró körülmény és nagyobb koncentrációk esetén a dúsítási eljárások csökkenthetők, s így a módszer egyszerűsíthető.

3.6.2.10. Fémszennyezések meghatározása

A fémösszetevők meghatározására az illető fémtől és az előforduló koncentráció-tar-tománytól függő módszereket alkalmazunk. A vízminősítési gyakorlatban az atomabszorpciós eljárások pontossága a legmegfelelőbb, de néhány esetben az egyszerűbb kolorimetriás eljárás is alkalmazható. A két eljárás legfontosabb jellemzőit a 3.51.és 3.52. táblázatokban foglaltuk össze.

3-51. táblázat - A fémek kolorimetriás meghatározásának módszerei

Vizsgált fém

Közeg pH-ja

Reagens

A keletkezett vegyület színe és a mérés hullámhossza

Extraháló-szer

A legkisebb mérhető koncentráció mg/l-ben

Al

4

aluminon

narancs-vörös 525 nm

0,05

As

dietil-ditokarbamát

vörös 535 nm

0,05

Cd

10–12

ditizon

piros 518 nm

CCl4

0,05

Cu

9

dietil-ditiokarbamát

sárgásbarna 436 nm

CCl4

0,05

Cr

2–3

difenil-karbazid

ibolya 540 nm

0,05

Pb

7–10

ditizon

piros 520 nm

CCl4

0,01

NI

7

dimetil-glioxim

vörösbarna 465 nm

0,20

Ag

8–10

p-dimetil-amino-benz ilidén-rodanin

piros 495 nm

0,10

Zn

4–7

ditizon

ibolyavörös 530 nm

CCl4

0,01

Hg

4–5

ditizon

narancssárga 500 nm

CCi4

0,05

Fe

3–9

o-fen-antrolin

ibolya 540 nm

0,05


3-52. táblázat - Néhány elem kimutatási határa láng-, elektrotermikus atomizálással és ICP-vel (m/l)

Elem

Láng–AAS

ICP–AAS

ICP–AES

Speciális módszer

Arzén

700

2

10

0,2

Alumínium

100

4

2

Cink

5

0,6

0,2

Higany

200

200

1

0,02

Kadmium

2

0,1

0,9

Nikkel

20

10

2

Ólom

100

2

20

Réz

10

3

0,4

Szilícium

300

10

2

Vas

20

2

0,5

Szelén

800

1

70

0,2


Az atomabszorpciós módszerek esetén:

  • közvetlen acetilén-levegő lángba való beporlasztással határozzuk meg a bizmut, kadmium, kalcium, cézium, króm, kobalt, réz, arany, irídium, vas, ólom, lítium, magnézium, nikkel, platina, kálium, ruténium, ezüst, nátrium, stroncium, tallium, cink összetevőket;

  • közvetlen nitrogénoxid-acetilén lángba való beporlasztással bárium, alumínium, berillium, molibdén, szilícium, titán, vanádium összetevőket;

  • ammónium-pirolidin-ditio-karbonáttal (APDC) történt kelátképzés és metilizobutil ketonba (MIBK) történő extrakció után, acetilén-levegő lángba való beporlasztással a kis koncentrációjú kadmium, bróm, kobalt, réz, vas, ólom, mangán, nikkel, ezüst, cink határozható meg;

  • 8-hidroxil-cinolinnal történő kelátképzés és metilizobutil-ketonba történő átvitel után, nitrogénoxid-levegő gázba való beporlasztással az alacsony koncentrációjú alumínium és berillium mérhető;

  • az arzén és szelén hibriddé történő átalakítás után argon-hidrogén vagy nitro-gén-hidrogén lángba porlasztással határozható meg;

  • a higanyt hideg gőzeljárással határozhatjuk meg.

Az atomabszorpciós eljárások között a mikromenyiségű fémek meghatározására – ivóvízben, kevésbé szennyezett felszíni, felszín alatti vízben – az elektrotermikus atomizálás (ETA-AAS) adja a legérzékenyebb kimutatási lehetőséget.

Sorozatmérésekre viszont az indukciós csatolású plazma (ICP) égőkkel ellátott atomemissziós spektrofotométerek (ICP-AES) alkalmasak. Ez utóbbi két fémmeghatározás nemcsak speciális szakismeretet, hanem igen drága és ezért nehezen kihasználható készüléket igényel.

3.6.2.11. Cianidion meghatározása

A cianidion meghatározásakor megkülönböztetünk összes, kötött és szabad cianidionokat. Ezeket egymástól desztillációval lehet elválasztani. A semleges kémhatásnál történő desztilláció a szabad, ennek a kénsavas savanyítása után desztillációja pedig a kötött cianidot adja. Az eredeti minta kénsavas közegből történő desztillációjával az összes (szabad és kötött együtt) cianidtartalom határozható meg.

A cianidtartalmat 2 mg/l értékig barbitursavas módszerrel, e fölött argentometriás térfogatos analízissel határozzuk meg.

A barbitursavas módszer során a mintában lévő cianidionokat klórral vagy klóramin T-vel klórciánná alakítjuk, mely a barbitursav piridin reagenssel piros színű vegyületet alkot. A szín intenzitása arányos a cianid koncentrációjával, 580 nm-nél jól fotometriálható és még 0,001 mg/l cianid is jól mérhető ezen a módon. Ha a mintában rodanidok is vannak, ezeket külön meghatározással korrekcióba kell venni.

Az argometriás meghatározás alapja, hogy a pH = 11-nél a cianidionok ezüsttel ezüst-cianid komplex keletkezése közben reagálnak. A feleslegben lévő ezürt-ion p-dimetilamino-benzilidén-rodamin indikátorral, vörös színreakcióval jelezhető. Az ezüstnitrát mérőoldat töménységétől függően, de 1 mg/l-nél mindenképpen magasabb cianidtartalom mérhető így.

3.6.2.12. Fluoridion-meghatározás

A fluoridion meghatározása cirkon-alizarin reagenssel kolometriásan történik. A fluorid-ionok a négyvegyértékű cirkónium-ionokkal színtelen komplex sót képeznek, mely jelenlévő cirkon alizarin-szulfonát szerves színezéknél stabilabb. Az így keletkezett szín erőssége arányos a fluorid-tartalommal. Színes, zavaros és nagy szerves anyag tartalmú vizekből, kénsavas közegben előzőleg desztillációval, a fluoridionokat illékony fluorsavvá alakítjuk.

A fotometriás módszert sok szervetlen anyag is zavarja, ezért elterjedőben van az ionszelektív fluorid elektróda használata. A lantán-fluorid egy kristálybólkészült mérőelektróda potenciálja az oldatban lévő fluorid-ion aktivitásának függvénye. Megfelelő referencia elektródával és millivolt mérővel ellátott pH-mérőn vagy a speciaálisan kiképzett fluorid-ion-mérőn az elektródpotenciál meghatározása elvégezhető. Ez a módszer alkalmas szennyvizek esetén is.

3.6.2.13. Dioxinokmérése

Mivel a dioxinok (PCCD/F) nagyon kis koncentrációban fordulnak elő a környezetben és kritikus határértékeik is alacsonyak, mérésük nagy felkészültséget igényel. Meghatározásukhoz nagy mennyiségű, reprezentatív – utólagos dioxin szennyezést kizáró – mintavételre van szükség.

A PCCD/F-k analízise függ a minta mátrixtól, minden mátrixra kü-lön-külön módszert alkalmaznak. Az analízis során külön figyelmet kell fordítani a minőségellenőrzésre és minőségbiztosításra.

Az alkalmazott módszerek lépései:

  • matrix specifikus mintaextrakció,

  • (analitikai) módszer specifikus minta tisztítás és dúsítás,

  • a kongenerek szétválasztása és a zavaró hatások kiküszöbölése nagyhatékonyságú kapilláris gázkromatográfiás eljárással,

  • tömegsektrometriás azonosítás.

A szétválasztáshoz három speciális gázkromatográfiás oszlop szükséges, 5–6 dioxin kongenert tartalmazó belső standard alkalmazásával. A tömegszelektív spektrometer szelektív ionmonitorral (SIM) felszerelt, 70 volt elektron energiával, minimum 50 ms/m/z integrálási idővel. A jel/zaj viszony legalább 3–5 között legyen. Két kalibrálás kell, kezdeti kalibrálás, közvetlen a minta analízise előtt és utána. A belső kalibrálást C-13 izotópos dioxin keverékkel végzik. A környezetvédelmi mérésekhez ppt (1 ng/kg) detektálhatósági küszöb elérése szükséges.

3-100. ábra - EPA módszer a dioxinok mérésére

EPA módszer a dioxinok mérésére