Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Adszorbeálható szerves halogén vegyületek kimutatása környezeti mintákból Turcsán Edit környezettudományi szak Témavezető: Dr. Barkács Katalin adjunktus
Bevezetés AOX = Adszorbeálható szerves halogének: összegparaméter, vízminőség ellenőrzés AOX fogalmának bevezetése 1976-ban, sokszor helytelen használat, kezdetben csak a valóban adszorbeálódott vegyületekre alkalmazzák pl. a diklór-difenil-triklór-etánra (DDT) és metabol-itjaira, illetve a poliklórozott bifenilekre (PCB) Kísérleti cél Általam használt készülék kimutatási határainak ellenőrzése standard mérésekkel Különböző minta-előkészítést igénylő környezeti minták (folyadék és szilárd) vizsgálata [1] MÜLLER G., (2003): Sense or no-sense of the sum parameter for water soluble adsorbable organic halogens (AOX) and absorbed organic halogens (AOX-S18) for the assessment of organohalogens in sludges and sediments, Chemosphere 52, 371 379
Vizsgálat feltételei Nemzetközi és magyar szabvány alapján EN 1485 ISO 9562: 2004 10 µg/l-nél nagyobb legyen a minta AOX tartalma a minta szervetlen klorid tartalma 1 g/l-nél kisebb, az oldott szerves széntartalom (DOC) 10 mg/l-nél kisebb élő sejteket tartalmazó minták savanyítása ph < 2 alá Lebegőanyag tartalmú minták esetén is alkalmazható [2] EN 1485 ISO 9562 (2004): Vízminőség. Adszorbeálható, szervesen kötött halogének (AOX) meghatározása (ISO 9562:2004)
A multi X 2000 AOX készülék működési elve
Minta-előkészítés (1) Folyadék mintákhoz AP 2P oszlopos előkészítő egység Vizsgált minták: Duna-víz (Csepel-sziget északi és délebbi pontja)
Minta-előkészítés (2) Szilárd mintákhoz DF 3U nyomószűrő egység Vizsgált minták: andezit minta Duna-üledék Csepel-sziget északi és délebbi pontja
Mérési körülmények Minták hígításához, az ionerősség, ph beállító oldatok elkészítéséhez ioncserélt desztillált víz teljes szerves széntartalmának (TOC) ellenőrzése A vakminta a minták összetételével azonos módon előkészített A laboratórium levegőjének ellenőrzése (1,0 8,9 µg Cl / 50 mg C) Méréshez használt aktív szén szennyezettségének ellenőrzése (n=3) mért Cl átlag ± SD (µg) 1. gyárilag előkészített 5,4 ± 0,2 2. általam készített, bontás után közvetlenül 0,8 ± 0,1 3. általam készített, bontás után 2 hónappal 2,0 ± 0,7 4. általam készített, bontás után 7 hónappal 3,2 ± 1,0 5. általam készített, bontás után 11 hónappal 3,9 ± 0,4
Duna-vízre mért adatok összehasonlítása Mintavétel helye Mintavétel időpontja AOX átlag ± SD (µg/l) Kvassay-zsilip (észak, 1642 fkm) saját méréseim alapján Kvassay-zsilip (dél, 1642 fkm) saját méréseim alapján Kvassay-zsilip (57,4 fkm) Közép-Duna-völgyi Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség adatai alapján Megj.: átlagminta, n=3 para-klór-fenol standard visszanyerhetősége 2009. 04. 20. 17,6 ± 0,5 2009. 05. 20. 13,1 ± 0,4 2009. 09. 11. 7,3 ± 0,8 2009. 09. 28. 7,7 ± 2,4 2009. 09. 11. 6,4 ± 1,4 2009. 09. 28. 10,7 ± 5,0 2009. 07. 06. 13,2 2009. 08. 03. 12,6 2009. 09. 07. <10,0 2009. 10. 05. <10,0 számított Cl (mg/50ml) mért Cl ± SD (mg/50 ml) visszanyerés ± SD (%) Kvassay-zsilip (észak) 10,0 10,5 ± 1,0 96 ± 13 Kvassay-zsilip (dél) 10,0 11,7 ± 1,9 117 ± 20 Megj.: átlagminta; mért adatok: átlag ± SD, n=3
Minta-előkészítési módszer kidolgozása szilárd mintára (1) Próbamérések a Duna üledékének modellezésére (andezittel) minta-előkészítés: adszorpció rázatásos módszerrel (1x50 mg AOX szén) mintamátrix változtatása (andezit tartalom, ionerősség: NaNO 3, rázatási idő, hígítás mértéke) NaNO₃ törzs oldatból (ml) rázatási idő (h) számított Cl (mg/50 ml) mért Cl (mg/50 ml) visszanyerés (%) 2,5* 1* 25,1 13,5 54 2,5* 2 25,1 21,3 85 2,5* 2 25,1 22,9 91 5,0 2 25,1 24,1 96 Megjegyzés.: *szabványos előírás szerint andezit tartalom minden esetben 0,25 g standardként para-klór-fenol, számolás: visszamérhetősége - átlagértékek (n=5)
Minta-előkészítési módszer kidolgozása szilárd mintára (2) Minta típus Duna-üledék szilárd iszap Ellenőrző adatok rázatási idő (h) AOX átlag ± SD (µg/g) szervetlen Cl ± SD (µg/g) DOC ± SD (mg/l) 1 41,9 ± 5,2 1652 ± 840 6,9 ± 3,3 2 42,8 ± 4,0 2916 ± 877 5,2 ± 2,7 24 49,3 ± 0,9 3186 ± 495 3,3 ± 0,7 48 41,9 ± 1,9 3151 ± 534 1,9 ± 1,1 Száraz iszap bemért mennyisége analitikai pontossággal: 0,100 g; n=3 Minta típus Duna-üledék szilárd hordalék Ellenőrző adatok rázatási idő (h) AOX átlag ± SD (µg/g) szervetlen Cl ± SD (µg/g) DOC ± SD (mg/l) 1 31,9 ± 0,5 1190 ± 621 3,2 ± 0,1 2 30,9 ± 4,3 1284 ± 306 2,5 ± 0,1 24 27,7 ± 6,6 1643 ± 495 2,9 ± 0,4 Száraz hordalék bemért mennyisége analitikai pontossággal: 0,200 g; n=3
Minta-előkészítési módszer kidolgozása szilárd mintára (3) Minta típus Duna-üledék szilárd iszap Ellenőrző adatok bemért minta (g) AOX ± SD (μg/g) szervetlen Cl ±SD (μg/g) DOC ± SD (mg/l) 0,1512 48,3 ± 0,8 3076 ± 475 2,4 ± 0,2 0,1862 45,3 ± 1,6 2476 ± 516 5,5 ± 2,0 0,2587 51,3 ± 2,4 1284 ± 658 6,4 ± 2,7 Rázatási idő: 24 óra; n=3 Minta típus Duna-üledék szilárd hordalék Ellenőrző adatok bemért minta (g) AOX ± SD (μg/g) szervetlen Cl ±SD (μg/g) DOC ± SD (mg/l) 0,2051 31,9 ± 0,5 1323 ± 298 2,4 ± 0,4 0,3573 29,5 ± 3,4 1500 ± 312 2,9 ± 0,5 0,4980 28,9 ± 5,2 1067 ± 432 3,0 ± 0,6 Rázatási idő: 2 óra; n=3
Duna-üledékre mért adatok Mintavétel helye Kvassayzsilip (észak) Kvassayzsilip (dél) Mintavétel időpontja AOX ± SD (μg/g) Minta típusa: szilárd (iszap) TOC ± SD (mg/g) 2009 május 26,2 ± 0,7 4,4 ± 1,2 Mintavétel időpontja 2008 december Minta típusa: szilárd (hordalék) AOX ± SD (μg/g) TOC ± SD (mg/g) 12,8 ± 1,3 3,6 ± 0,7 2009 június 51,4 ± 9,4 6,4 ± 0,9 2009 május 27,7 ± 1,7 3,8 ± 0,9 2008 július 41,5 ± 1,4 10,6 ± 1,1 2008 november 22,5 ± 2,5 2,1 ± 0,5 2009 április 34,1 ± 4,3 7,6 ± 0,3 2009 május 41,6 ± 4,7 5,6 ± 0,3 Mintavétel helye Mintavétel időpontja Vízvonaltól partrész felé eső távolságok (m) 0,5 1 1,5 2 Kvassayzsilip (észak) 2009 szeptember Mért Cl ± SD (μg/g) 63,7 ± 1,2 48,1 ± 12,9 43,6 ± 10,9 36,1 ± 8,3 Megj.: átlagminta, n=3
Összefoglalás Környezeti szilárd és folyadék mintákra jól használható az AOX minta-előkészítési módszer a megfelelő minta mennyiség, mérési körülmény megválasztásával (szervetlen Cl és a DOC mennyiségének ellenőrzése) a para-klór-fenol különböző környezeti mátrixokból is jól visszanyerhető szabványtól több alkalommal el kellett térnem pl. rázatási idő módosítása, NaNO₃ mosóoldat mennyiségének minta összetételétől függő növelése Mért adatok átlagban a vizsgált mintákra: Mintavétel: Minta típusa: AOX koncentráció ± SD Duna 1642 fkm Megj.: átlagminta, n=3 víz iszap hordalék 10,4 ± 1,8 µg/l 38,3 ± 4,0 µg/g 26,2 ± 2,6 µg/g
Köszönetnyilvánítás Dr. Barkács Katalin Dr. Záray Gyula Oltiné Dr. Varga Margit és Dobor József kutatócsoport tagjai