|
Analyse af organotin i sedimenter 3 Sammenligning af de to laboratorier DMU og Miljø-Kemi
Analyse af de tre organotin-forbindelser TBT, DBT og MBT i miljømatricer kan kun udføres ved anvendelse af en analysemetodik, der er specielt rettet mod denne type stoffer. Organotin-forbindelser er derfor ikke inkluderet i nogle af de multimetoder (f.eks. analyse af pesticider i miljømatricer), som en række danske analyselaboratorier tilbyder. Det har resulteret i, at der kun er meget få laboratorier, der udfører analyse for organotin-forbindelser i miljømatricer. Det er i Danmark således p.t. kun Danmarks Miljøundersøgelser (DMU) og Miljø-Kemi, der tilbyder denne analyse. Ved nærværende projekts start var ingen af de to laboratorier akkrediteret til de pågældende analyser, men DMU er pr. 15. november 2001 blevet akkrediteret, ligesom DMU er godkendt af Miljøstyrelsen til at udføre analyser for organotin-forbindelser i vand, marint sediment og biota på baggrund af deltagelse i interkalibreringer under programmet QUASIMEME. Med henblik på at sikre kvaliteten og dermed også sammenligneligheden af de undersøgelser af organotin i havnesedimenter, der vil blive udført i tiden fremover, blev det besluttet i forbindelse med nærværende projekt at udføre en sammenligning af analyseresultater (ringtest) opnået ved analyse af identiske prøver på hhv. DMU og Miljø-Kemi. I det følgende er den udførte sammenligning af de to analysemetoders resultater beskrevet nærmere. 3.1 Beskrivelse af prøver til sammenlignende analyseKriteriet for udvælgelsen af prøver til ringtesten har været, at eventuelle konstaterede forskelle mellem de to laboratoriers resultater i givet fald skulle kunne anvendes til at udpege særligt kritiske trin i behandlingen af prøver, således at laboratorierne efterfølgende kan bruge denne viden til at modificere og dermed forbedre deres analysemetodes kvalitet. DMU og Miljø-Kemi har på denne baggrund i fællesskab aftalt et program for ringtesten bestående af ialt 9 prøver:
Fremstillingen af prøverne og udtagning af identiske delprøver til ringtesten er nærmere beskrevet i bilag B. 3.2 Analysemetoder3.2.1 Miljø-Kemi's analysemetodeMiljø-Kemi’s analysemetode for analyse af organotin-forbindelser i sediment er baseret på ekstraktion med iseddikesyre efter tørring og homogenisering af sedimentprøven. Ekstraktet overføres til vand og derivatiseres med tetraethylborat, hvorefter derivaterne ekstraheres med pentan. Ekstraktet opkoncentreres ved inddampning, hvorefter det analyseres ved gaskromatografi-massespektrometri (GC-MS) med selektiv ion monitoring (SIM). Prøver kvantiseres overfor kalibreringsstandarder analyseret i serie med prøverne. Der anvendes intern standard kvantificering ved hjælp af den interne standard tripropyltin, der tilsættes både prøver og kalibreringsstandarder. 3.2.2 DMU's analysemetodeDMU’s analysemetode er baseret på ekstraktion af vådt sediment med Milli-Q vand og saltsyre efterfulgt af in-situ ethylering med tetraethylborat og samtidig ekstraktion over i en pentanfase. Ekstraktet opkoncentreres ved inddampning, hvorefter det analyseres ved gaskromatografi-pulsed-flame-photometric detektion, som er specielt følsom overfor tinforbindelser. Prøverne kvantificeres overfor en intern standard, tripropyltin og en ekstern standard af de forskellige tinspecier. 3.3 Resultater og diskussionResultaterne fra analyse af de ialt ni prøver hos hhv. DMU og Miljø-Kemi er angivet i tabel 3. Resultaterne er tillige vist grafisk i figur 5, hvorpå der endvidere er angivet 95 % konfidensgrænser på de afrapporterede indhold. Som omtalt ovenfor har den sammenlignende undersøgelse været baseret på analyse af forskellige prøvetyper med henblik på bedre at relatere eventuelle forskelle i analyseresultater til forskelle i de to analysemetoder. I det følgende vil resultaterne derfor blive diskuteret separat for de ialt fire forskellige prøvetyper omfattet af sammenligningen. Tabel 3. Resultater fra sammenlignende analyse for organotin-forbindelser i identiske prøver hos DMU og Miljø-Kemi.
Noter Prøve A (standardopløsning): Standardopløsningen har været inkluderet primært for at kunne afsløre eventuelle forskelle i de to laboratoriers kalibreringsmetoder. De to laboratorier anvender to forskellige metoder til kalibrering. Miljø-Kemi anvender kalibreringsopløsninger, der medtages i analysen af prøver og som derivatiseres i løbet af analyseproceduren, hvorimod DMU anvender ekstern standardisering med derivatiserede organotin-standarder. DMU råder over ethylerede standarder, som er anvendt til at kontrollere standardiseringsmetoden. Eventuelle forskelle i det fundne indhold i prøve A skyldes derfor en generel uoverensstemmelse mellem de to laboratoriers kalibreringsprocedurer og burde derfor resultere i systematiske (uafhængigt af prøvetype) forskelle mellem laboratoriernes måleresultater. Der er ikke signifikant forskel på de to laboratoriers resultater for prøve A, men forskellen på det målte indhold af MBT er så stor (1200 µg/l vs. 1880 µg/l), at det kunne tyde på en forskel. Det vil imidlertid kræve nogle gentagelser (for at indsnævre konfidensgrænserne på bestemmelsen) af sammenligningen at afsløre en sådan mulig forskel. Da denne mulige forskel imidlertid vil påvirke alle de afrapporterede resultater for MBT, vil det være hensigtsmæssigt at få afklaret, om der er tale om et sådan uoverensstemmelse. Prøverne B-D (tørrede, homogeniserede sedimenter med kendt indhold): Disse tre prøver har været inkluderet i sammenligningen for at kunne afsløre eventuelle forskelle mellem de to laboratorier, hvor forskellene udelukkende skyldes metodemæssige forskelle og ikke eventuelle forskelle i håndtering af sedimentprøver før selve analysen (f.eks. opbevaring, homogenisering m.v.). Tørrede, homogeniserede sedimenter er stabile i så lang tid, at det kan udelukkes at evt. forskelle i det målte indhold kan skyldes, at prøverne på analysetidspunktet ikke har været identiske. Der er for disse tre prøver heller ikke konstateret signifikante forskelle på de to laboratoriers målte indhold af de tre organotin-forbindelser. Det må imidlertid bemærkes, at begge laboratoriers resultater for indholdet af TBT lå væsentligt under det niveau, som materialet var spiket til at indholde, ligesom indholdet af MBT i Miljø-Kemi’s resultater lå væsentligt højere end det niveau, som materialet var spiket til at indeholde. Prøverne E og F (tørrede, homogeniserede sedimenter med kendt, certificeret indhold): Disse to prøver har været inkluderet i sammenligningen for at kunne afsløre om de to laboratorier måler det "rigtige" indhold i sedimentprøver. De to prøvers certificerede værdier for indhold af organotin-forbindelser er pt. det mest objektive udtryk for det "rigtige" indhold i de pågældende prøver, idet certifikatværdierne er fremkommet som et gennemsnit af en række udenlandske laboratoriers målinger af indhold i de pågældende to sedimentprøver. Der er signifikant forskel på de to laboratoriers målte indhold af MBT i den ene (prøve E) af de to referencematerialer. Således er det fundne indhold (2240 µg/kg) hos Miljø-Kemi næsten 3 gange højere end det tilsvarende indhold hos DMU (780 µg/kg). Resultatet er ikke umiddelbart til at forklare, idet der for det andet referencemateriale fandtes en væsentlig bedre overensstemmelse (410 µg/kg vs. 340 µg/kg). Der var ikke signifikante forskelle på de to laboratoriers resultater for DBT og TBT i de to prøver. Figur 5. Grafisk illustration af resultater fra sammenlignende analyse for organotin-forbindelser i identiske prøver hos DMU og Miljø-Kemi.
Med hensyn til overensstemmelse med de certificerede værdier var Miljø-Kemi’s resultat for MBT i prøve E signifikant højere end den certificerede værdi, mens der ikke var signifikante forskelle mellem Miljø-Kemi’s resultater og de øvrige certficerede værdier. Tilsvarende var DMU’s resultat for TBT i den ene prøve (prøve E) og for MBT i den anden prøve (prøve F) signifikant lavere end den certificerede værdi, mens der ikke var signifikante forskelle mellem DMU’s resultater og de øvrige certificerede værdier. Prøverne G - I (autentiske, våde sedimentprøver fra Odense Havns spulefelt): Disse prøver er inkluderet i sammenligningen for at kunne afsløre evt. forskelle mellem de to laboratorier på den samlede proces i laboratoriet, d.v.s både forbehandling og egentlig analyse. Der er ikke konstateret signifikante forskelle mellem laboratoriernes målinger af TBT i de tre prøver, hvorimod der af Miljø-Kemi er fundet signifikant højere indhold af DBT i de tre prøver end af DMU. På tilsvarende vis er resultaterne for indhold af MBT i to af de tre prøver signifikant højere hos Miljø-Kemi end hos DMU. En væsentlig årsag til uoverensstemmelsen mellem resultaterne for indhold af MBT kan utvivlsomt relateres til den konstaterede forskel mellem resultaterne for prøve A, d.v.s. systematisk forskel mellem kalibreringen for MBT, idet det kan konstateres at der i samtlige ni prøver findes et højere indhold hos Miljø-Kemi end hos DMU. Med hensyn til den signifikante forskel mellem de fundne indhold af DBT i de tre prøver, er det mere vanskeligt at forklare årsagen. Niveauet er således 2,0 - 2,5 gange højere i resultaterne fra Miljø-Kemi end hos DMU. Da der ikke er konstateret signifikante forskelle mellem de to laboratoriers resultater for DBT i de øvrige prøvetyper, kunne det skyldes en forskel i prøveforbehandlingen. En mulig inhomogenitet af prøverne – på trods af den tilstræbte homogenisering af prøverne før udtagelse af de to delprøver til laboratorierne - kan ikke helt udelukkes, da der jo er tale om autentiske sedimentprøver, men da der på alle tre autentiske prøver er udført ægte dobbeltbestemmelser og variationen mellem enkeltresultaterne er meget små, er inhomogenitet næppe årsagen. DMU’s metode er optimeret til våde sedimenter, og resultater fra QUASIMEME interkalibreringer, hvor våde prøver har indgået, har vist meget gode resultater for denne type prøver. Det kan derfor ikke udelukkes at forskellen mellem resultaterne for DBT kan skyldes forskelle i prøvetilberedningen. Dette spørgsmål kan imidlertid ikke afklares på baggrund af de foreliggende resultater, men vil kræve en efterfølgende undersøgelse af prøvetilberedningens indflydelse på det fundne indhold. 3.4 KonklusionSammenfattende kan det på baggrund af sammenligningen mellem Miljø-Kemi’s og DMU’s resultater konkluderes, at der for hovedparten af de undersøgte prøver er en tilfredstillende overensstemmelse mellem de opnåede resultater. Det må dog konstateres, at der er på følgende punkter er konstateret betydende uoverensstemmelser: 1) Indholdet af MBT i samtlige prøver var højere i Miljø-Kemi’s resultater end i DMU’s resultater og der var sandsynligvis tale om en systematisk forskel relateret til metodernes kalibrering, idet der også blev konstateret forskel i det målte indhold af MBT i en standardopløsning. Det forventes, at laboratorierne ved en efterfølgende undersøgelse af deres kalibreringsmetoder kan afklare, hvorfra denne uoverensstemmelse stammer. 2) Der blev konstateret tre signifikante afvigelser fra de certificerede værdier af de to undersøgte referencesedimenter. Således var Miljø-Kemi’s resultat for indhold af MBT i det ene af de to referencematerialer signifikant højere end den certificerede værdi. Tilsvarende var DMU’s resultat for indhold af TBT i det ene referencesediment og resultat for indhold af MBT i det andet referencesediment signifikant lavere end den certificerede værdi. Det har – bortset fra den konstaterede systematiske forskel på de målte indhold af MBT, som nævnt ovenfor - ikke været muligt at forklare disse afvigelser. 3) Der blev konstateret signifikante forskelle mellem de to laboratoriers resultater for DBT i de autentiske sedimentprøver, således lå resultaterne for DBT i de autentiske sedimentprøver ca. 2 – 2,5 gange højere hos Miljø-Kemi end hos DMU. Derimod var der for de øvrige prøvetyper ikke uoverensstemmelse mellem de to laboratoriers resultater for DBT. Det blev på denne baggrund vurderet, at forskellen formentlig skyldes forskelle i forbehandlingen af de våde sedimentprøver. Det blev derfor besluttet efterfølgende at gennemgå og sammenligne laboratoriernes forbehandling af våde sedimentprøver for at finde årsagen til den konstaterede uoverensstemmelse mellem resultaterne for DBT. Det er i denne sammenhæng på sin plads at nævne et helt generelt forhold ved vurdering af resultater af sammenligninger mellem laboratorier som den her udførte. Det er nødvendigt, at sammenligningen foretages på baggrund af på forhånd aftalte mængder af delprøver og antal bestemmelser på hver prøve, fordi det er af afgørende betydning, at de resultater, der skal sammenlignes er opnået under ens vilkår. Dette betyder imidlertid, at der ikke er mulighed for at lave analyserne om, hvis ét eller andet undervejs i analysegangen ikke er forløbet normalt. Det kan – alt andet lige – være en årsag til, at der i en sådan sammenligning kan konstateres relativt større afvigelser mellem laboratorierne indbyrdes og mellem forventede indhold (i f.eks. prøver med kendt/certificeret) indhold og fundne indhold, end man almindeligvis vil opnå, fordi det normalt er muligt at gentage analysen, hvis det findes nødvendigt. 3.5 Opfølgning på sammenligningen mellem laboratoriernePå baggrund af de ovenfor nævnte konstaterede uoverensstemmelser mellem DMU’s og Miljø-Kemi’s resultater blev der efterfølgende iværksat flere undersøgelser med henblik på at få belyst uoverensstemmelserne. I det følgende er disse undersøgelser beskrevet summarisk, og for Miljø-Kemi's vedkommende er de foretagne ændringer i proceduren beskrevet. 3.5.1 Uoverensstemmelsen mellem MBT resultaterneRingtesten tydede på, at der var en systematisk forskel på laboratoriernes resultater, idet Miljø-Kemi fik højere værdier end DMU. Da forskellen på resultaterne formentlig var relateret til metodernes kalibrering, blev der fremstillet to nye, forskellige MBT-opløsninger, som derefter blev analyseret af begge laboratorier. Resultaterne er vist i tabel 4. Som det ses af resultaterne for MBT kunne formodningen om forskelle i kalibrering bekræftes, idet resultaterne fra DMU lå lidt (ca. 10 %) lavere end den nominelle værdi, mens resultaterne fra Miljø-Kemi lå ca. 25 % højere end den nominelle værdi. Denne forskel svarer til den fundne forskel i ringtestens prøve A. Kalibreringen for MBT hos Miljø-Kemi er på denne baggrund efterfølgende blevet korrigeret for denne systematiske fejl, og denne fejlkilde anses herefter for elimineret. Tabel 4. Resultater fra sammenlignende analyse for MBT i to opløsninger hos DMU og Miljø-Kemi.
Note. 3.5.2 Uoverensstemmelsen mellem DBT resultaterneDer blev ved ringtesten fundet en forskel mellem de to laboratoriers resultater for DBT i de autentiske prøver, idet Miljø-Kemi fandt højere resultater end DMU. Da denne forskel formentlig var relateret til forbehandlingen af sedimentprøverne, blev de to laboratoriers prøveforbehandlinger vurderet og sammenlignet. DMU udfører analysen direkte på våd sedimentprøve, mens Miljø-Kemi’s metode er baseret på en forudgående tørring og efterfølgende homogenisering af den tørrede prøve. Tørringen foretages ved tørring i varmeskab ved 105°C. Det blev på denne baggrund besluttet at undersøge, om tørringsprocessen kunne være årsagen til de konstaterede forskelle på resultaterne.Ved sammenligning af indhold fundet i flere udvalgte sedimentprøver hhv. efter tørring ved 105°C, efter frysetørring og uden tørring kunne det konstateres, at tørringen ved 105°C har resulteret i delvis omdannelse af TBT til DBT. Således fandtes, at når indholdet af TBT reduceredes ved tørringen, blev indholdet af DBT samtidig øget tilsvarende. Indholdet af MBT var ikke påvirket af tørringsmetoden. Det blev på denne baggrund konkluderet, at den hidtil benyttede tørringsmetode hos Miljø-Kemi har været den væsentligste årsag til uoverensstemmelsen mellem de fundne DBT resultater. Miljø-Kemi’s analysemetode er derfor efterfølgende blevet ændret, således at sedimentprøver fremover tørres ved frysetørring frem for ved 105°C, hvorved denne fejlkilde er blevet elimineret. 3.5.3 SammenfatningSammenfattende må det konkluderes, at det ved opfølgningen på laboratoriesammenligningen er lykkedes at finde årsagerne til de fundne forskelle ved bestemmelsen af organotin-forbindelser i sedimentprøver. Miljø-Kemi har på denne baggrund foretaget de nødvendige ændringer af den tidligere benyttede procedure, og de systematiske fejl er elimineret. Analyse af samtlige prøver i nærværende undersøgelse af organotin-forbindelser i spulefeltet ved Odense Havn, er derefter påny blevet analyseret på Miljø-Kemi i henhold til den korrigerede fremgangsmåde. Det er derfor muligt at vurdere den praktiske betydning af den foretagne ændring. Der er tale om signifikante ændringer: gennemsnitligt fandtes en stigning på ca. 40 % for TBT, et fald på ca. 25 % for DBT og et fald på ca. 30 % for MBT i forhold til den tidligere anvendte metode. Resultaterne i rapportens afsnit 2 fra undersøgelsen af spulefeltet ved Odense Havn er fremkommet ved analyse med den reviderede metode.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
