Maa-analyysien toistettavuus ja toistomittausten vaihteluväli

Abstract

Tässä opinnäytetyössä hyödynnettiin eri alueilta ja maan eri kerroksista peräisin olevia maanäytteitä selvittämään kolmen analyysimenetelmän toistettavuutta, vaihtelua tulosten välillä ja erilaisten tekijöiden vaikutuksen merkitystä tuloksiin. Yhdessä analyysimenetelmässä käytetylle laitteelle haettiin tunnistusrajaa ja luotettavaan tulokseen vaadittavaa näytteen määrää. Toimeksiantajana toimi HAMK Bio, jonka laboratoriotiloissa työt suoritettiin. Työtä varten tehty tietopohja kerättiin ja laadittiin tieteellisiä artikkeleita etsimällä ja näitä hyödyntämällä, lisäksi hyödynnettiin laitteen mukana tulevia käyttöohjeita. Teoriaosuuden avulla tuodaan työn kannalta oleellista tietoa esille ja annetaan tietoperustaa käytettyjä menetelmiä varten. Analyysimenetelminä käytettiin orgaanisen aineen pitoisuuden mittaamista polttouunissa jauhetuista ja jauhamattomista näytteistä, pH-arvon mittaamista elektrodimittarilla standardin ehdottamien aikarajojen kohdalla sekä hiili- ja typpipitoisuuksien selvittämistä Thermo ScientificTM FlashSmartTM Elemental Analyzer -laitteistolla, jolla myös selvitettiin tunnistamiseen ja luotettavaan tulokseen vaadittavan näytteen määrää. Työn aikana suoritettiin sähköisen eLabFTW-järjestelmän koekäyttöä, josta saatavia hyötyjä pyrittiin arvioimaan. Tulosten perusteella analyyseissa on vaihtelevia ja tuloksiin vaikuttavia tekijöitä, joita eliminoimalla saadaan parempia ja laadukkaampia tuloksia aikaan vaihtelevista näytteistä, kuitenkin voidaan sanoa analyysien olevan toistettavia. Poltoissa huomattiin jauhettujen näytteiden antavan suurempia häviämiä ja orgaanisen näytteen tulosten olevan erittäin vaihtelevia jauhamattomana. Näytteiden pH-arvot vaihtelivat mittausajankohdan, maa-alueen ja -kerroksen mukaan. Hiilityppianalyysin tulosten perusteella saatiin laskettua luotettavaan ja tunnistamiseen vaadittavan näytteen määrä, ja huomattiin kaikkien laitteelle syötettyjen näytteiden olevan näiden rajojen yläpuolella, minkä perusteella tästä analyysista saatujen tulosten voidaan olettaa olevan luotettavia. Tosin rinnakkaisten ja alueellisten näytteiden tulosten välillä on havaittavissa vaihtelua, joka erityisesti käy ilmi kahdella näytteellä, joille saatiin kolmella ja kymmenellä milligrammalla hyvin erilaiset pitoisuudet hiilelle ja typelle. Päiväkirjan täyttö vaikutti hyvältä lisältä laboratoriotyöskentelyn ohelle, ja sillä vaikuttaisi olevan potentiaalia opetukseen hankittavaksi lisäksi tai tällaisen jatkokehittämiseen. Jatkoa varten maanäytteiden kannattaisi olla kattavampia ja suuremman alueellisen vaihtelun sisältäviä, jolloin näytteen mukaan vaihtelevat tekijät saataisiin tarkemmin ilmi tuloksiin. Tekijän vaikutuksen töihin voidaan olettaa pysyneen minimissä, tähän ei kuitenkaan ole vertailukohdetta työn ajalta.