Metodeafprøvning af metode til analyse af kationiske detergenter

Forord

Detergenter, anioniske og kationiske, anvendes i store mængder i danske husholdninger og i industriprodukter, primært i vaske- og rengøringsprodukter. Derfor er belastningen i spildevandet og af renseanlæggene stor. I overvågningsprogrammet for vandmiljøet, NOVA 2003, er det ønsket at vurdere, hvilken belastning der er på miljøet fra renseanlæggene. Derfor er det nødvendigt på afløb fra renseanlæggene at kunne måle for såvel kationiske som anioniske detergenter.

Der anvendes mange forskellige typer af kationiske og anioniske detergenter. Derfor er en ikke-specifik metode ønskelig for først at konstatere, hvad det totale indhold af detergenter er i prøven. Hvis der findes detergenter med den ikke-specifikke metode, kan prøven evt. efterfølgende analyseres med en specifik metode.

En metode til opkoncentrering og separation af kationiske detergenter fra anioniske og nonioniske detergenter i afløbsspildevand blev udviklet på baggrund af et litteraturstudierne af J. Merry et al, (1999) /1/, A. Favrbo et al (2002) /2/ samt analyseforarbejdet af K.-H. Theil (2001) /3/. Metoden bygger på princippet beskrevet af Kloster et al (1994) /4/ og N. Buschmann et al (1992) /5/.

Princippet i den udviklede metode er, at detergenterne i prøven opkoncentreres ved, at de tilbageholdes på en PPL-kolonne. Herefter elueres med 50:50 metanol/ethylacetat i 10 mM ammoniumacetat, efterfulgt af en inddampning og genopløsning i ethylacetat. Nonioniske, kationiske og anioniske detergenter kan derefter separeres ved en fastfaseekstraktion på en alumina-kolonne. Detergenterne elueres med forskellige organiske solventer i den nævnte rækkefølge. Kationiske detergenter elueres med 95:5 metanol/trifloureddikesyre og bestemmes spektrofotometrisk ved 628 nm ved en detektionsmetode svarende til DIN 38409 Teil 20 (1989) /8/. De enkelte deltrin er undersøgt og optimeret separat /2/.

Den udviklede metode skulle opfylde krav svarende til kvalitetsklasse 3 i bekendtgørelse 637 (Miljø- og Energiministeriet, 1997) /6/ samt have et måleområde mellem 10 µg/L og 200 µg/L.

Den udviklede metode blev valideret af A. Favrbo et al (2002) /2/ efter principperne i ”Håndbog for metodevalidering for miljølaboratorier” /7/. Her blev fundet, at metoden var lineær til 200 µg/L. Detektiongrænseundersøgelsen viste, at en detektionsgrænse på 10 µg/L var realistisk. Den relative standardafvigelse blev fundet til at variere mellem 8,2 og 12,5%. Dette var højere end kravet på ±7% til kvalitetsklasse 3. Da kravet i bekendtgørelsen bygger på en beregning af mere end 20 kontrolprøvepar, og der i denne undersøgelse kun indgik 4-5 prøvepar, vil kravet formentligt kunne overholdes, når antallet af bestemmelser stiger også som følge af en større rutine.

Genfindingen af middelværdien for kontrolprøver må i kvalitetsklasse 3 højst variere ± 5% (for prøver over 5 gange detektionsgrænsen). Resultaterne fra valideringsforsøgene viste, at vi generelt fandt 8,7% til 12,6% mindre end det forventede. Metodeafprøvningen i denne rapport skal derfor være med til at belyse, om det er nødvendigt at korrigere for dette tab, enten ved at spike en af prøverne eller ud fra en medanalyseret syntetisk prøve. Endvidere skal metodeafprøvningen belyse, om den udviklede metode er generelt anvendelig til analyser af kationiske detergenter i spildevand, og om analysekvaliteten er tilstrækkelig god, til at analysen kan indgå i overvågningsprogrammet.

En speciel tak til Henning Fallesen (Steins Laboratorium A/S) og Torben Knudsen (ROVESTA Miljø I/S) for deltagelsen i denne metodeafprøvning og for den konstruktive feedback før, under og efter metodeafprøvningen.