| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Afprøvning af immunoassaymetode til bestemmelse afPAH-indhold i jord

2 Valg af screeningsmetode

• 2.1 De forskellige screeningsmetoder
  • Farvebedømmelse
  • Immunoassay
  • UV-fluorescens
  • Tyndtlagskromatografi
• 2.2 Valg af screeningsmetode
• 2.3 Indledende finansiel analyse

For et areal, som skal kortlægges frem til Vidensniveau 2, skal det dokumenteres, om forurening af arealet er af en sådan art og koncentration, at den kan have skadelig virkning på mennesker og miljø.

På arealer, som formodes at være forurenede med tjærestoffer, vil man foretage en vurdering i henhold til Miljøstyrelsens jordkvalitetskriterier (JKK) på 1,5 mg/kg TS (OBS: er efterfølgende blevet ændret til 4 mg/kg TS) for sum af de 7 MST PAH (fluoranthen, benzo(b)fluoranthen, benzo(j)fluoranthen, benzo(k)fluoranthen, benzo(a)pyren, dibenz(a,h)anthracen and indeno(123-cd)pyren) og 0,1 mg/kg TS (OBS: er efterfølgende blevet ændret til 0,3 mg/kg TS)  for henholdsvis benzo(a)pyren og dibenz(a,h)anthracen /3, 4/.  Forureningsniveauet vurderes også i forhold til afskæringskriterierne på 15 mg/kg TS (OBS: er efterfølgende blevet ændret til 40 mg/kg TS) for sum af 7 MST PAH og henholdsvis 1 mg/kg TS (OBS: er efterfølgende blevet ændret til 3 mg/kg TS) for benzo(a)pyren og dibenz(a,h)anthracen /3, 4/.

Afskæringskriteriet angiver det niveau, hvorover der skal foretages fuldstændig afskæring fra jorden, således at mennesker ikke udsættes for påvirkning fra den forurenede jord. Intervallet mellem jordkvalitetskriteriet og afskæringskriteriet benævnes rådgivningsintervallet. Ligger forureningen inden for rådgivningsintervallet, må jorden kun bruges til den mest følsomme anvendelse, såfremt de lokale myndigheder rådgiver offentligheden og jordejerne om forholdsregler, der kan nedsætte belastningen fra forureningen, således at det sædvanlige beskyttelsesniveau opretholdes /3/.

Med henblik på at minimere udgifterne til de tekniske undersøgelser samt kunne udføre hurtige undersøgelser, er der et ønske om at afprøve en screeningsmetode, som kan supplere og erstatte flere af de akkrediterede analyser for PAH-forbindelser. Der er således behov for en metode, der kan afgøre om

• en jordprøve indeholder PAH (metode skal være forureningsspecifik)
• indholdet er mindre end 1,5 mg/kg TS, sum af 7 MST PAH (semi-kvantitative metode)
• indholdet er over 15 mg/kg TS, sum af 7 MST PAH (semi-kvantitative metode)

2.1 De forskellige screeningsmetoder

Til analyse af tjæreforurenet jord er følgende fire screeningsmetoder overvejet:

• Farvebedømmelse – dichlormethan-ekstraktion
• Immunoassay
• UV-fluorescens - fluorimeter
• Tyndtlagskromatografi

Farvebedømmelse

Metoden er en ekstraktfarve-test, hvor en delprøve udrystes med dichlormethan, hvorefter den aktuelle farve vurderes visuelt ud fra et standardfarvekort, delt op i følgende 6 intensiteter, hvor sort svarer til den mest forurenede:

0        Klar                                <20 mg totaltjære/kg TS

1        Svag gul

2        Gul

3        Svag brun

4        Brun

5        Sort                                >100 mg totaltjære/kg TS

Detektionsgrænsen for metoden er ca. 20 mg tjære/kg. Metoden giver begrænsede muligheder for at bedømme og sammenligne forureningsniveauer i forskellige jordprøver. I /5/ er metoden vurderet som uspecifik og kvalitativ, idet andre stoffer såsom olie og naturlige organiske stoffer, kan interferere.

Metoden er ikke umiddelbart egnet som screeningsmetode, da der som ekstraktionsmiddel anvendes dichlormethan, som er uønsket i arbejdsmiljøer (må kun anvendes i stinkskab med udsugning). Endvidere skal stoffet udfases, da det er kræftfremkaldende. Endelig er metoden uegnet til kortlægning frem til Vidensniveau 2, idet detektionsgrænsen er højere end både jordkvalitetskriteriet og afskæringskriteriet.

Ke·Mi·Lab i Aalborg (nu en del af Eurofins, Danmark) har forsøgt at forbedre metoden og arbejdsmiljøproblemet ved at ekstrahere med methanol, hvorefter farven bedømmes spektrofotometrisk. Anvendelse af et spektrofotometer forbedrer følsomheden og medfører en lavere detektionsgrænse. Resultaterne viste imidlertid, at methanolekstraktion på våde prøver medfører interferens ved farvedannelse, hvilket gør metoden uegnet som en screeningsmetode, da jordprøverne først skal tørres. Ved en tidligere afprøvning af farvebedømmelse på 20 jordprøver fra arealer i Skagen er målt følgende resultater, jf. tabel 2.1.

* GC/FID analyse for kulbrinter (total tjære)

Tabel 2.1 Tidligere resultater hos Nordjyllands Amt ved farvereaktion på tjæreforurenede jordprøver

Previous results for soil samples at Nordjylland Amt

Som det ses af tabel 2.1, viser farvereaktionen en rimelig overensstemmelse med de målte niveauer ved GC/FID, men niveauerne er ikke anvendelige for kortlægning frem til Vidensniveau 2. Metoden har vist størst anvendelighed på analyselaboratoriet ved udvælgelse af prøver til GC-MS analyse for PAH.

Immunoassay

Metoden er en stofspecifik test baseret på reaktionen mellem et stofspecifikt antistof og stoffet ekstraheret i methanol. Metoden er semi-kvantitativ, idet det afsluttende trin omfatter farvekompleksering af antistoffer, som ikke er bundet til det stof, som skal måles. Farven vurderes i et spektrofotometer. Jo mindre farve, der dannes, jo højere koncentration af PAH /5/.  Normalt leveres testkittet kalibreret med reagens til at foretage en række forudbestemte fortyndinger af methanolekstraktet. Jo mere prøven fortyndes (stofkoncentrationen bliver mindre), jo større sandsynlighed for farvedannelse. Hver fortynding kan relateres til et bestemt testniveau og ved at måle farvedannelsen i en række fortyndinger kan indholdet i prøven vurderes i forhold til de forudbestemte testniveauer, f.eks. <1,5, 1,5 -15 og > 15 mg total PAH/kg TS. Detektionsgrænsen er ca. 1 mg/kg. Metoden kræver omhu under udførelsen, og tidsfristerne for de enkelte analysetrin skal overholdes. Metoden omfatter håndtering af giftige kemikalier, hvorfor arbejdsmiljøgener skal forebygges.

Metoden er beskrevet i detaljer i afsnit 3.

UV-fluorescens

Metoden bygger på måling af fluorescens i jordprøver eller på jordoverflader efter UV-bestråling. Resultaterne er forureningsspecifikke, idet der måles på de fluorescerende organiske forbindelser, typisk aromater som BTEX, naphthalener og PAH-forbindelser, dvs. indikatorer for olie- og tjæreforurening. Resultaterne angiver ikke en bestemt koncentration, men et tal, som er et kvalitativt mål for forureningsmængden og som kan anvendes til sammenligning af jordprøver fra samme lokalitet /5/. Metoden finder især anvendelse ved jordstyring ved bortgravning af olieforurenet jord. Metoden har den fordel, at der findes kommercielt, bærbart og feltvenligt udstyr, som efter en kort vejledning kan anvendes i felten. Metoden har flere ulemper, idet fluorescens er stærkt afhængig af jordarten, forureningssammensætningen og vandindholdet, ligesom responsen ikke er lineær. Ved høje forureningsindhold ses mætning, og responsen kan endog falde ved stigende koncentrationer. Herudover kan baggrundsniveauerne i uforurenede prøver vise stor spredning /5/.

Metoden er afprøvet af Nordjyllands Amt og er ikke fundet egnet til tjæreforurening.

Tyndtlagskromatografi

Metoden er baseret på en kromatografisk separering af de enkelte forureningsstoffer ekstraheret fra jordprøven med dichlormethan. Den kromatografiske separering foretages på en plade (evt. glas) belagt med et tyndt lag af det kromatografiske medie. Den nederste del af pladen placeres oprejst i elueringsvæsken i en lukket beholder. Pladen fjernes, når elueringsvæsken næsten har nået toppen af pladen. Pladen tørres, hvorved der på pladen fremkommer pletter, som repræsenterer de separerede stoffer. Pletterne fremkaldes/visualiseres ved bestråling med UV-lys samt eventuelt ved eksponering med kemiske reagenser (fremkaldervæske). Pletternes vandringsafstand i forhold til eluentfronten og startpositionen (retentionstiden) måles, og intensiteten (størrelsen) af de individuelle pletter vurderes. Retentionstiderne sammenlignes eventuelt med standardstoffer. Intensiteten af pletterne sammenlignes for de jordprøver, der skal screenes. Metoden må betegnes som hverken forurenings- eller stofspecifik, men kvalitativ, idet intensiteten ikke umiddelbart kan relateres til en bestemt koncentration i jordprøven.

Metoden er ikke umiddelbart egnet til feltbrug, da der som ekstraktionsmiddel anvendes dichlormethan, som er uønsket i arbejdsmiljøet (må kun anvendes i stinkskab med udsugning). Endvidere skal stoffet udfases, da det er kræftfremkaldende. Ligeledes anvendes en elueringsvæske, som oftest er et organisk opløsningsmiddel. Detektionsgrænsen er ca. 1 mg PAH/l ekstraktionsvæske, dvs. ca. 10 mg PAH/kg jord, hvis der anvendes 25 g jord til 250 ml ekstraktionsvæske. Metoden er ifølge Ke·Mi·Lab i Aalborg (nu en del af Eurofins, Danmark) næsten lige så dyr som en akkrediteret analyse.

2.2 Valg af screeningsmetode

På baggrund af redegørelsen i afsnit 2.1 er det kun immunoassaymetoden, som er vurderet relevant ved screening af tjæreforurening ved de tekniske undersøgelser frem til Vidensniveau 2. Immunoassaymetoden er endvidere vurderet i den efterfølgende finansielle analyse før afprøvning i feltforsøg.

2.3 Indledende finansiel analyse

Til begrundelse af afprøvningen af immunoassay som en mulig screeningsmetode er der i oktober 2000 foretaget en finansiel sammenligning af immunoassay-metoden og akkrediterede labroatorieanalyser.

Analysen er baseret på, at der udføres 140 analyser af jordprøver.

* inkl. timeløn på 250 kr./time, hvor der kan analyseres 4 prøver/time og med en rabat på 5% ved køb af mere end 100 testkits.

**Engangsbeløb - Leje af spektrofotometer udgør 1.800 kr./ uge eller 10.800 kr. ved køb.

Tabel 2.2 Finansiel analyse ved anvendelse af immunoassay testkit - 2002

Financial analysis for the use of immunoassay test kit -2000

Som det ses af tabel 2.2, er prisen for immunoassay-metoden kun det halve af en akkrediteret laboratorieanalyse. Den samlede pris ved anvendelse af immunoassay som et screeningsværktøj, inklusive kontrolanalyse, er ca. 25% billigere end ved akkrediterede laboratorieanalyse, idet der spares kr. 34.000 (kr. 126.000 - 92.000). Dette betyder, at der yderligere kan analyseres ca. 60 prøver udover de oprindelige 140 prøver, idet der spares kr. 34.000 svarende til 60 immunoassay á kr. 400 samt 11 akkrediterede analyser á kr. 900 til kontrolanalyser.

Det vil sige, at der ved anvendelse af immunoassay som et screeningsværktøj kan analyseres ca. 45% flere prøver inden for samme budget, hvilket giver flere muligheder for at afgrænse en jordforurening.

Immunoassay har følgende fordele:

• God til specifik screening af koncentrationsniveauer
• Batteridreven (egnet til brug i felten, hvor der ikke er strøm)
• Bærbar/transportable
• Resultaterne kan aflæses direkte som mere eller mindre end testniveauet

Immunoassay har følgende ulemper:

• Kun niveauangivende resultater
• Utilstrækkelig ekstraktion kan medføre falske negativer
• Metoden kræver uforstyrrede omgivelse af hensyn til tidsfrister og behov for omhu ved kemikalietilsætning
• Der anvendes kemikalier, som skal bortskaffes
• Analysemetoden kræver stor omhu samt, at den detaljerede analyseprocedure inklusive tidsfrister overholdes
• Der anvendes giftige kemikalier, hvorfor operatører skal instrueres i forebyggelse af arbejdsmiljøgener.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Maj 2007, © Miljøstyrelsen.