Märkäpolttolaitteiston validointi : kokonaismetallipitoisuuden määritystä varten ICP-MS -laitteella
Pitkänen, Paula (2014)
Pitkänen, Paula
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405137663
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405137663
Tiivistelmä
Tämä insinöörityö tehtiin ympäristölaboratoriolle Novalab Oy:lle Karkkilassa. Työn tarkoituksena oli selvittää mikroaaltouunin soveltuvuutta talousvesinäytteiden kokonaismetallipitoisuuksien hajotukseen validoinnin avulla. Tarkasteltavina metalleina olivat arseeni, mangaani, rauta sekä uraani. Vesinäytteiden mittaus tapahtui ICP-MS -laitteistolla, jolla voidaan mitata erittäin pieniäkin pitoisuuksia lähes kaikkia alkuaineita. ICP-MS on induktiivisesti kytketty plasma - massaspektrometri, jossa alkuaineiden mittaus perustuu niiden massajakaumien mittaukseen.
Mikroaaltouunilla saatuja tuloksia verrattiin vesihaudehajotukseen, jota laboratorio käyttää vesinäytteiden hajotuksessa. Validoinnilla selvitettiin toteamis- ja määritysraja, toistettavuus ja tarkkuus, joiden lisäksi tehtiin takaisinsaantotestejä. Näytteinä oli kaksi erilaista talousvesinäytettä, joista toinen oli otettu kunnallisesta vesijohtoverkosta Helsingistä ja toinen yksityisestä porakaivosta Karkkilasta. Kaikilla tässä työssä tutkittavilla metalleilla on liian suurina pitoisuuksina nautittuna terveydelle haitallisia vaikutuksia, jonka vuoksi talousvedelle on määritelty enimmäispitoisuusrajat kyseisille metalleille.
Määritysrajat olivat rautaa lukuun ottamatta suuremmat mikroaaltouunihajotuksessa kuin vesihaudehajotuksessa. Toistettavuus vesihauteella oli parempi kuin mikroaaltouunihajotuksella. Tarkkuuden tulokset eivät olleet luotettavia vesihaudehajotuksessa ja mikroaaltouunihajotuksessa raudan tarkkuus oli huono. Takaisinsaanto oli molemmilla hajotusmenetelmillä hyväksyttävissä rajoissa. Kunnallisen talousveden metallipitoisuudet olivat hyväksyttävissä rajoissa, mutta porakaivosta otetussa vesinäytteessä oli mangaania noin 150 μg/l ja rautaa yli 1000 μg/l, jotka ovat yli laatusuositusten.
Validoinnin tulosten perusteella ei voida suositella mikroaaltouunin käyttöä talousvesinäytteiden hajottamiseen. Jatkossa voitaisiin kuitenkin tutkia, soveltuuko mikroaaltouunihajotus muiden kuin talousvesinäytteiden hajottamiseen. Tulosten perusteella tutkimusten kohteena olleeseen porakaivoon olisi suositeltavaa hankkia esimerkiksi ioninvaihdolla toimiva vedenpuhdistin, jolla voitaisiin poistaa sekä rautaa että mangaania talousvedestä.
Mikroaaltouunilla saatuja tuloksia verrattiin vesihaudehajotukseen, jota laboratorio käyttää vesinäytteiden hajotuksessa. Validoinnilla selvitettiin toteamis- ja määritysraja, toistettavuus ja tarkkuus, joiden lisäksi tehtiin takaisinsaantotestejä. Näytteinä oli kaksi erilaista talousvesinäytettä, joista toinen oli otettu kunnallisesta vesijohtoverkosta Helsingistä ja toinen yksityisestä porakaivosta Karkkilasta. Kaikilla tässä työssä tutkittavilla metalleilla on liian suurina pitoisuuksina nautittuna terveydelle haitallisia vaikutuksia, jonka vuoksi talousvedelle on määritelty enimmäispitoisuusrajat kyseisille metalleille.
Määritysrajat olivat rautaa lukuun ottamatta suuremmat mikroaaltouunihajotuksessa kuin vesihaudehajotuksessa. Toistettavuus vesihauteella oli parempi kuin mikroaaltouunihajotuksella. Tarkkuuden tulokset eivät olleet luotettavia vesihaudehajotuksessa ja mikroaaltouunihajotuksessa raudan tarkkuus oli huono. Takaisinsaanto oli molemmilla hajotusmenetelmillä hyväksyttävissä rajoissa. Kunnallisen talousveden metallipitoisuudet olivat hyväksyttävissä rajoissa, mutta porakaivosta otetussa vesinäytteessä oli mangaania noin 150 μg/l ja rautaa yli 1000 μg/l, jotka ovat yli laatusuositusten.
Validoinnin tulosten perusteella ei voida suositella mikroaaltouunin käyttöä talousvesinäytteiden hajottamiseen. Jatkossa voitaisiin kuitenkin tutkia, soveltuuko mikroaaltouunihajotus muiden kuin talousvesinäytteiden hajottamiseen. Tulosten perusteella tutkimusten kohteena olleeseen porakaivoon olisi suositeltavaa hankkia esimerkiksi ioninvaihdolla toimiva vedenpuhdistin, jolla voitaisiin poistaa sekä rautaa että mangaania talousvedestä.