|
Test for human bioopløselighed af jordforureninger 4 Valg af tests og testbetingelser
Udvælgelsen af testmetoder til indarbejdning af afprøvning i Danmark omfattede 4 elementer:
4.1 Testmetode og –betingelserI den tidligere udarbejdede gennemgang af litteraturen om human bioopløselighed af jordforureninger /24/ konkluderedes, at en testmetode skal omfatte alle jordforureningers vigtige opløsningsprocesser og -parametre i mave-tarmsystemet:
En række eksperimentelle detaljer medvirker til at fastlægge det absolutte testresultat, f.eks.:
Der er 3 testmetoder med bred anvendelse (reference for seneste metodebeskrivelse angivet), som har været overvejet til anvendelse i Danmark:
SBRC metoden er også kendt som ”Drexler metoden” /4/, og den forventes at opfylde kommende krav til godkendelse af testmetoder for biooopløselighed til brug i risikovurdering af forurenet jord fra US EPA. Den oprindelige PBET benyttes stadig af nogle laboratorier i Europa. RIVM metoden er i virkeligheden to metoder: én metode svarende til fastende forhold beregnet til metaller og én metode svarende til forholdene efter måltid beregnet til PAH. Begge metoder er behandlet her. Ingen af de 3 metoder tilfredsstiller alle de anførte ønsker til udformning, og derfor er med henblik på valg af testmetode og fastlæggelse af procedurer for de enkelte trin i testmetoden i det følgende foretaget en sammenligning af de 3 almindeligt benyttede testmetoder for bioopløselighed og givet en diskussion af nøgleparametre. I vurderingen af metoderne er foruden metodebeskrivelser og –studier inddraget direkte kommunikation med forskerne bag PBET og SBRC metoderne, Mike Ruby, Exponent Environmental Group, og John Drexler, Colorado Universitet, og bag RIVM metoderne Agnes Oomen under et besøg på RIVM /50/. Der er derudover i afsnit 4.3 specificeret krav til kvalitetskontrol af testene, i afsnit 4.2 specificeret krav til analyser af jordprøver og testopløsninger, samt i afsnit 4.4 specificeret krav til forbehandling af jordprøver inden test. Detaljerede procedurer udfra seneste publicerede metodebeskrivelser, se ovenfor, og resultater fra metodestudier i relevant omfang er samlet i Bilag C. 4.1.1 Testmetode principperDe vigtigste trin i test for bioopløselighed er vist i figur 4.1, og de tre testmetoders hovedtræk er opsummerede i tabel 4.1. Figur 4.1 Principskitse for test for bioopløselighed
Tabel 4.1 Hovedtræk af tre hyppigt benyttede testmetoder
Alle 3 metoder til overvejelse i dette projekt har taget udgangspunkt i sammensætningen af menneskets fordøjelsesvæsker, indbyrdes mængdeforhold under fordøjelsesprocessen og forholdet imellem føde/jord og fordøjelsesvæsker. Denne sammenhæng er fastholdt i RIVM og DIN metoderne /49;51/, hvorimod SBRC metoden er forenklet med henblik på at nå den bedst mulige sammenhæng imellem bioopløselighed målt i testen og biotilgængelighed fundet i dyreforsøg, samtidig med at testen er simplificeret mest muligt /52/. I præsentationen af RIVM metoden angives en repræsentation af ”realistic worst case” forhold at være målsætning for denne test /49/. 4.1.2 FødetilsætningSammensætningen af mave-tarmsystemets væsker ændres, når der tilføres mad, f.eks. ved øget udskillelse af galde og højere pH. En simpel kombination af en test simulerende fastende forhold med tilsætning af fødeemner vil ikke give fysiologisk korrekte opløsningsforhold på grund af de samtidige ændringer i mave-tarmsystemets væsker /50/. Effekten af tilsætning af føde til test for metallers bioopløselighed fra jord er ikke afklaret, se f.eks. /11/, men normalt antages den lave pH i det fastende barns mave at fremme opløsningen af metaller som bly, se f.eks. /2/. For organiske forureninger er tilsætning af mælkepulver vist at øge opløseligheden af f.eks. PAH forbindelser fra én jord i både mave og tarm segmentet væsentligt (faktor 2-4) /53/ og fra 5 andre jorde med faktor 10 – 20 for kombineret mave- og tarm segment /54/. Der er lavet en række undersøgelser af mulighederne for at benytte tilsætning af føde til testopløsningen for at simulere mere realistiske opløsningsbetingelser. Forsøgsteknisk har tilsætning af for eksempel madolie vist sig at være problematisk /55/. Tilsætning af en umættet fedtsyre har været forslået for test af dioxiners bioopløselighed fra jord for at medtage dannelse af blandede miceller af galde og lipider fra føden som opløsningsvej i testen /56/, men effekten er ikke undersøgt. Både SBRC og én af RIVM testene tilstræber i udgangspunkt at simulere bioopløsning i børns mave-tarmsystem under fastende forhold /52/, /49/. Den anden RIVM test tilstræber at simulere forholdene i børns mave-tarmsystem efter måltid /57/, mens DIN metoden tillader at sætte mælkepulver til testen som fødesurrogat uden i øvrigt at ændre på testudførelsen for at afspejle de forskelle, som fødeindtag giver i mave-tarmsystemet /48. RIVM testen efter måltid benytter tilsætning af babymad som føde, men har derudover justeret sammensætningen af testopløsningerne med hensyn til pH og koncentrationen af syre, galde og enzymer for at svare til forholdene efter fødeindtagelse /57/. Mængden af føde tilsat er valgt således, at yderligere fødetilsætning ikke viste øget bioopløselighed af BaP under fastlæggelsen af metoden /57/. På den baggrund bør benyttes tests simulerende fastende forhold til metaller, da en sådan vil give worst case bioopløselighed for de fleste metaller, og test simulerende forhold efter måltid for organiske forureninger, da en sådan vil give worst case bioopløselighed for de fleste apolære, organiske forureninger. 4.1.3 FordøjelsessegmenterFor at opnå en test, der omfatter de vigtigste elementer af menneskets fordøjelsesprocesser, se Bilag C for en detaljeret diskussion, er i første omgang peget på tests, der simulerer fysiologiske forhold og inkluderer segmenterne mund/spiserør, mave og tarm. For at begrænse testomkostningerne, og fordi testens formål er rutineundersøgelser modsat forskningsformål, er det foreslået i første omgang ikke at benytte separat analyse efter mave segment og efter tarm segment. Der foreligger ikke oplysninger, der kan vise betydningen af at inkludere et segment, der simulerer processerne i mund og spiserør, se Bilag C. Betingelserne for segmentet mund og spiserør bør afspejle fysiologisk relevante betingelser med lidt højere pH og amylase koncentration efter måltid end fastende. Mave segmentet bør have en lav pH på <2 i test blandingen svarende til forholdene i et fastende barns mavesæk, henholdsvis 2-2.5 svarende til forholdene efter måltid. Test blandingen tilsættes yderligere chlorid i salte til næsten dobbelt så høj koncentration som i pH regulerende saltsyre alene med det formål at øge komplekseringen og dermed bioopløseligheden af f.eks. bly. Kombinationen af lav pH og højt chlorid indhold vil give høj opløselighed af et metal som bly. Der bør tilsættes organiske syrer, serum albumin og det protein nedbrydende enzym pepsin, hvilket vil give en højere opløselighed af jordkomponenter, forureninger og evt. tilsat føde. Test tiden for mave segmentet bør sættes til 2 timer, hvilket er højt i forhold til fysiologiske forhold og derfor kan give høj bioopløselighed. I tarm segmentet bør sigtes efter en intermediær pH på godt 5.5 fastende og på 6.5-7.0 efter måltid, således at metaller som bly ikke udfældes så omfattende fastende, mens organiske forureninger opløses bedre end ved valg af en lavere pH efter måltid. I tarm segmentet bør tilsættes organiske syrer, en høj koncentration af galde, pancreatin, det fedtstofnedbrydende enzym lipase og serum albumin for således at opnå en høj opløselighed af både organiske stoffer og metaller. Efter måltid bør koncentrationerne af galde og enzymer øges. Test tiden for tarm segmentet bør sættes til 2 timer, hvilket er lavt i forhold til andre metoders valg af fysiologisk realistiske opholdstider i den øverste del af tyndtarmen. Dette kan give lav bioopløselighed, men er valgt af praktiske årsager. 4.1.4 Praktisk testudførelseDen praktiske testudførelse har først og fremmest til formål at sikre en reproducerbar og effektiv test, se Bilag C for en mere detaljeret diskussion.. Det foreslås at benytte test med ”all over” opblanding i klimarum ved 37°C, f.eks. 10 rpm, hvor effektiviteten af denne opblanding skal sikres ved visuel inspektion. Justering af pH foretages lettest ved tilstrækkelig tilsætning af buffrede testopløsninger. Adskillelse af jord fra testopløsning kan foretages ved centrifugering ved omkring 2750 g i 5 minutter. Der tilstræbes dermed ikke fjernelse af kolloidt bundne forureninger fra testopløsningen. Der skal benyttes materialer og rengøring i testene, der ikke påvirker testforløbet, og fravær af både prøveforurening og –tab under testene skal dokumenteres ved test af blind- og kontrolprøver, se afsnit 4.3. Der bør benyttes tests, der som de fleste tests benytter et samlet L/S på omkring 100 L/kg (se også Bilag C), blandt andet udfra praktiske overvejelser vedrørende forsøgsdesign og udfra et ønske om at nå en tilstrækkeligt lav detektionsgrænse for testen. Tests uden forholdsregler for fastholdelse af redox forhold (aerobe eller anaerobe) kan for at bevare testene simplest muligt benyttes, så længe redox følsomme stoffer ikke testes. 4.1.5 Valg af testmetode og betingelserOverordnet er på baggrund af en gennemgang og sammenligning af de enkelte testmetoders tekniske udformning (afsnit 4.1.1, 4.1.2, 4.1.3, 4.1.4 og Bilag C) valgt at afprøve testbetingelserne i RIVMs tests. Dette kan begrundes med, at disse tests:
Der er taget udgangspunkt i ønsket om at benytte realistiske men forsigtige betingelser for testen, således at der for metaller benyttes alle 3 segmenter, samt betingelser svarende til fastende forhold, mens der for organiske stoffer ligeledes benyttes alle 3 segmenter, men betingelserne svarer her til efter måltid. Det er for at fastholde de enklest mulige test valgt ikke at foretage en separat analyse af bioopløselighed efter mave og tarm segment, men alene efter den samlede test. På en række punkter kunne en modificering af RIVM's testbetingelser give en test, der er mere realistisk. Det vurderedes dog indledningsvist, at fordelene herved mere end opvejedes af ulemperne ved ikke at kunne sammenligne resultater fra danske tests med resultater opnået af RIVM og dets samarbejdspartnere. Efter utilfredsstillende sammenhæng for bly imellem in vitro resultater opnået med RIVM testen med fastende betingelser og in vivo resultater, se afsnit 7.3.1, besluttedes supplerende at afprøve RIVM testen med fastende betingelser uden tarm segment, samt SBRC testen. 4.1.6 Krav til testkvalitetFor at sikre fornøden kvalitet af test for bioopløselighed er inden afprøvningen formuleret specifikke krav til testkvalitet, se tabel 4.2. Tabel 4.2 Opsummering af krav til kvalitet af test for bioopløselighed af jordforureninger
Krav til detektionsgrænser, relativ standardafvigelse og genfinding er sat med udgangspunkt i forventet bedst opnåelige, realistiske analysekvalitet og er revurderede efter gennemførelsen af afprøvningen i denne undersøgelse. For test er som detektionsgrænsekrav valgt 1/10 af koncentrationen i opløsninger fra test af jord med indhold svarende til værdien af det tilknyttede kriterium og 100% bioopløselighed. 4.2 Analyser af jord og testopløsninger4.2.1 Valg af analysemetoderI Bilag C er givet en opsummering af de analysemetoder, der er benyttet for de 3 mest udbredte bioopløselighedstests. Analyse af jord for metaller skal i Danmark udføres efter DS 259, der benytter oplukning med HNO3, 1:1, i autoklave (dvs. ved forhøjet temperatur og under tryk), efterfulgt af ICP [1] eller AAS [2] bestemmelse /58/. Denne metode er lagt til grund ved udarbejdelse af jordkvalitetskriterierne. For at belyse den praktiske betydning af forskellig oplukning, se afsnit 2.1, er i projektet udført en sammenligning af metalindhold målt i udvalgte jordprøver efter oplukning efter DS 259 og med kongevand, idet oplukning med kongevand er én af de metoder, der benyttes udbredt internationalt, se afsnit 4.2.3. Til analyse af jordprøver for PAH anvises i Danmark ekstraktion med toluen/vandig pyrophosphat opløsning efterfulgt af GC-MS /58/, men flere ny metoder er under udvikling for Miljøstyrelsen. Der foreligger ikke tilstrækkeligt mange oplysninger om analysemetoder benyttet til bestemmelse af total PAH i jord i forbindelse med test for bioopløselighed til, at der kan foretages en kvantitativ vurdering af den praktiske betydning af metodeforskelle. For PAH analyse tilstræbes ved design af analysemetoderne, i modsætning til for metaller, at jordens totale indhold af PAH ekstraheres og bestemmes. Det må derfor forventes, at der ikke vil være større forskelle på analyseresultater for total PAH i jord opnået med forskellige, tilfredsstillende validerede analysemetoder. For analyse af testopløsninger findes ikke i Danmark krævede eller anviste metoder for metaller eller PAH. For grundvand ville normalt blive benyttet metalanalyse ved AAS efter DS 2211 eller ved ICP efter ISO 11885, mens PAH analyse normalt vil blive foretaget efter ekstraktion ved GC-MS. For at benytte samme total analysemetoder for metaller i jord som krævet i Danmark, samt udfra metoder benyttet i de 3 test metoder bør følgende fremgangsmåder for analyser af jord og testopløsninger benyttes:
4.2.2 Krav til analysekvalitetFor at sikre fornøden kvalitet af test for bioopløselighed er inden afprøvningen formuleret specifikke krav til analyse- og testkvalitet, se tabel 4.3. Tabel 4.3 Opsummering af krav til kvalitet af analyser ved test for bioopløselighed af jordforureninger
Kravene til detektionsgrænser for jordanalyser er sat til 1/10 af de jordkvalitets- eller afskæringskriterier, hvortil de planlagte test for bioopløselighed er knyttet. Der er ikke danske, formelle krav til kvalitet ved analyse af jord for metaller og PAH, men de i projektet benyttede krav er svarende til eller lidt svagere end kravene til kvalitetsklasse 3 i Bekendtgørelse om kvalitetskrav til miljømålinger mv. /59/. 4.2.3 Opnået kvalitet af analyser af jordAnalyser af jord er foretaget i 3 forskellige analyseserier i forbindelse med de 3 faser af afprøvning og dokumentation af testmetoder. Analyser af jordprøver er gennemført med standardmetoder, hvor analysekvaliteten fra laboratoriets interne kvalitetskontrol er vist i tabel 4.4. Tabel 4.4 Principper og analysekvalitet for jordanalyser som opgivet af analyselaboratoriet i serie 1
De opnåede detektionsgrænser er under kravforslagene (se afsnit 4.2.2). Præcision og genfinding er acceptabel for analyser af jord, men overholder som forventeligt for denne type jordanalyser ikke helt kravene til analysekvalitetsklasse 3 /59/. Der er i forbindelse med afprøvningen for metaller foretaget analyser af de certificerede referencematerialer NIST 2710 og 2711, se tabel 4.5. I forbindelse med projektets 2. fase er indhentet et antal jordprøver, som tidligere er analyseret for bly, cadmium og/eller nikkel på andre analyselaboratorier med andre metoder. Nedenfor i figur 4.2 er vist, i hvilket omfang de tidligere opnåede analyseresultater for jordprøverne svarer til resultater opnået i denne undersøgelse. For bly er opnået sammenlignelige værdier i tidligere offentliggjorte undersøgelser af indhentede jordprøver, men lidt højere værdier ved certificering af referencematerialet. For nikkel og cadmium er opnået lidt højere værdier i tidligere offentliggjorte undersøgelser og ved certificering af referencematerialet end i denne undersøgelse. For cadmium er genfindingen af referencematerialet NIST 2711 i fase 3 så lav, at cadmium resultater fra denne serie ikke er benyttet i udregning af bioopløselighed i denne serie. Tabel 4.5 Genfinding for metaller ved analyse efter DS 259 for de certificerede reference materialer NIST 2710 and 2711
De generelt lidt lavere indhold af metaller fundet ved DS 259 sammenholdt med tidligere fundene værdier opnået med andre metoder kan skyldes en mindre effektiv oplukning af jordprøverne inden ICP-OES analyse i den danske analysemetode. Der er bl.a. derfor gennemført sideløbende analyser af i alt 16 jordprøver for metaller efter oplukning efter DS 259 og med kongevand. Jordprøverne er udtaget fra i alt 7 lokaliteter med forskellig kilde til forureningen. I figur 4.3 er vist resultater opnået efter oplukning med kongevand imod resultater opnået efter oplukning efter DS 259. Figur 4.3 viser lineær sammenhæng imellem resultater opnået med de 2 oplukningsmetoder. I tabel 4.6 er vist forholdet imellem resultater opnået med de 2 oplukningsmetoder beregnet for en koncentration svarende til det kvalitetskriterium, der indgår i denne undersøgelse. Inden beregning er udelukket resultater større end 10 x kriterieværdien, idet disse får uforholdsmæssig stor indflydelse på beregninger foretaget med lineær regression. For at vise forskellen på enkeltmålinger opnået med de 2 oplukningsmetoder er i tabel 4.6 endvidere vist intervallerne for variationsbredden (dvs. forskellen på måling for samme jordprøve med de 2 metoder) og den gennemsnitlige variationsbredde. Figur 4.2 Resultater af analyser af jordprøver for metaller i tidligere undersøgelser imod resultater i denne undersøgelse
Figur 4.3 Indhold af metaller i jord opnået efter oplukning med kongevand imod resultater opnået efter oplukning efter DS 259 Tabel 4.6 Sammenhæng imellem resultater af analyser for metaller i jord udført efter oplukning med kongevand og efter oplukning efter DS 259
Resultaterne viser ikke nogen betydende systematisk forskel imellem resultater opnået efter oplukning med kongevand og efter oplukning efter DS 259 i denne del af undersøgelsen. For enkeltmålinger kan der dog være betydelige forskel på resultater opnået med de 2 metoder (op til 54-86% med gennemsnit 15-27%), hvor denne forskel udgøres af både systematisk og tilfældig fejl. I forbindelse med test for bioopløselighed i denne undersøgelse er foretaget analyse for metallerne i en jord, Oker 11, der tidligere er analyseret med andre metoder, tabel 4.7. Oker 11 er en forurenet jord fra et tysk forurenet grund, der desuden har været benyttet til en række undersøgelser af bioopløselighed. Tabel 4.7 Resultater af analyse af Oker 11 jord for metaller efter forskellige oplukningsprincipper
For denne jord tyder resultaterne ikke på, at analyseresultater for metallerne cadmium, bly og nikkel efter DS 259 er systematisk væsentligt lavere eller højere end resultaterne opnået med andre oplukningsmetoder, men der kan for andre metaller og nogen metoder ses betydelige forskelle. Samlet vurderes jordanalyserne for bly at have opfyldt kravet om 90-110% genfinding, mens cadmium lejlighedsvis og nikkel i de fleste tilfælde har givet lav genfinding. En systematisk afvigelse imellem resultater opnået med DS 259 sammenlignet med andre metoder for cadmium og nikkel på 20-30% (DS 259 lavest) antydes af resultaterne. Der er ikke analyseret certificeret referencemateriale for PAH i denne undersøgelse. I forbindelse med projektets 2. fase er som nævnt indhentet et antal jordprøver, som tidligere er analyseret på andre analyselaboratorier med andre metoder. Nedenfor i figur 4.4 er for PAH vist, i hvilket omfang de tidligere opnåede analyseresultater for jordprøverne svarer til resultater opnået i denne undersøgelse. Figur 4.4 Resultater af analyser af jordprøver for PAH i tidligere undersøgelser imod resultater i denne undersøgelse
De tidligere gennemførte analyser for PAH har givet lidt højere værdier end analyserne i denne undersøgelse. Der er udført analyser på to delprøver af 12 indhentede jordprøver for metaller og de 4 prøver for PAH, og udfra dobbeltbestemmelsernes relative forskel er beregnet (se /62/ for beskrivelse af metoden) den relative standardafvigelse omfattende både prøveinhomogenitet og analytisk præcision (repeterbarhed), tabel 4.8. Tabel 4.8 Relativ standardafvigelse for dobbeltbestemmelse af forureningsindhold i et udsnit af prøver
Præcisionen udtrykt som relativ standardafvigelse har opfyldt det krav (<15% relativ standardafvigelse), som tidligere er formuleret til jordanalyser ved gennemførelse af test for bioopløselighed, se afsnit 4.2.2. Samtidig viser den lave relative standardafvigelse, at prøver udvalgt til dobbeltbestemmelse i gennemsnit har været begrænset inhomogene. 4.2.4 Opnået kvalitet af analyser af testopløsningerAnalyser af testopløsninger er gennemført med metoder udviklet til formålet, hvor analysekvaliteten fra laboratoriets metodevalidering er vist i tabel 4.9. Tabel 4.9 Principper og analysekvalitet for jordanalyser som opgivet af analyselaboratoriet i serie 1
Resultaterne viser, at kravene til analysekvalitet for testopløsningerne er opfyldt, se afsnit 4.2.2, idet dog genfindingen for bly og for benzo(a)pyren er en smule for høj i forhold til kravet. Det skal bemærkes, at genfindingen er beregnet udfra færre kontrolresultater, end det normalt ville være tilfældet ved rutinemæssig kvalitetskontrol. I forbindelse med hver test er som standard analyseret opløsninger af rene stoffer i vand (metaller, 8 analyser) eller opløsningsmiddel (PAH, 3 analyser), se tabel 4.10. Analyserne for metaller har for rene standardopløsninger opfyldt de krav (<15% relativ standardafvigelse, 90-110% genfinding), som er formulerede til analyser af testopløsninger ved gennemførelse af test for bioopløselighed, se afsnit 4.2.2. Til eftervisning af genfinding fra testopløsninger blev i anden testrunde foretaget tilsætning (spikning) til test opløsninger efter klargøring til analyse fra test af 3 forskellige prøver, heraf den ene med dobbeltbestemmelse både med og uden tilsætning. Resultaterne er vist i tabel 4.11. Tabel 4.10 Resultater af kontrolanalyser af rene opløsninger af metaller eller PAH
Tabel 4.11 Genfinding af metaller tilsat testopløsninger
Analyserne for metaller har for testopløsninger med tilsætning ikke i alle tilfælde opfyldt det krav (90-110% genfinding), som er formuleret til analyser af testopløsninger ved gennemførelse af test for bioopløselighed, se afsnit 4.2.2. Antallet af gentagne analyser tillader ikke beregning af præcision efter tilsætning, men det ses, at genfindingen varierer, særligt for cadmium og bly. Det skal bemærkes, at der til denne delundersøgelse var udvalgt testopløsninger, hvor der på forhånd var mistanke om utilstrækkelig genfinding. Analyser af testopløsninger for metaller er gennemført som beskrevet ved fortynding med en vandig opløsning af salpetersyre og analyse ved ICP-OES under anvendelse af standardaddition. Praksis i det laboratorium, som har udviklet testmetoden RIVM fastende tilstand, har været at analysere testopløsningerne straks efter fortynding og uden yderligere syrekonservering (”straksanalyser”) /63/. I én del af fase 2 af denne undersøgelse blev denne test for bioopløselighed af metaller udført med konservering af testopløsninger med koncentreret salpetersyre og opbevaring af prøverne inden analyse. En nøjere analyse af denne fremgangsmåde, se Bilag D for en detaljeret gennemgang, viser, at denne fremgangsmåde for bioopløselighedstest for bly i en række jordprøver gav for lave resultater. Det anbefales derfor, at analyser af testopløsninger for metaller efter RIVM fastende tilstand udføres som ”straksanalyser” uden egentlig syrekonservering, for at opnå den størst mulige sikkerhed imod fejlbehæftede analyseresultater for bly. Det skal bemærkes, at tests med fejlbehæftede analyseresultater er gentaget med den anbefalede fremgangsmåde for prøvebehandling. 4.3 Kvalitetskontrol af analyser og testsI Bilag C er givet en opsummering af de typer af kvalitetskontrol, der er benyttet for de 3 mest udbredte bioopløselighedstests. Der skal benyttes almindelig kvalitetskontrol for de kemiske analyser af jordprøver og testopløsninger, herunder dobbeltprøver, blindprøver og kontrolprøver, samt vurdering af analysernes kvalitet (detektionsgrænse, præcision og genfinding) i forhold til opstillede krav og af statistisk stabilitet ved hjælp af kontrolkort. Det skal særligt bemærkes, at matricen for testopløsningerne har betydelig effekt på analysemetodens respons, både for metaller og for PAH. Kalibrering skal derfor udformes således, at der tages højde herfor i beregning af analyseresultaterne, f.eks. ved brug af standardaddition (metaller) eller ved brug af ekstern kalibreringskurve omfattende hele analyseproceduren kombineret med intern standard (PAH). Der bør benyttes kvalitetskontrol i hver testserie omfattende 2 blindprøver og 2 syntetiske kontrolprøver, samt 1 dobbeltbestemmelse per lokalitet, mens muligheden for at fremstille eller anvise en stabil og homogen kontrolprøve til medtagelse i hver testserie bør overvejes. Indtil en sådan kontrolprøve foreligger, anbefales at foretage 1 test per serie af det certificerede kontrolmateriale NIST 2711. Indhold af den aktuelle forurening i blindprøverne skal være så lavt og konstant, at den samlede test metodes detektionsgrænsekrav kan overholdes. Genfinding for syntetiske kontrolprøver skal være konstant, men afhænger af den valgte testmetode. For SBRC metoden kan forventes at bioopløseligheden af bly fra NIST 2711 er 0.79±0.13 (gennemsnit ± standardafvigelsen) /64/, mens der for de øvrige forureninger og for RIVM metoderne endnu ikke kan angives forventelige resultater. 4.4 Forbehandling af jordI Bilag C er vist forbehandlingsmetoder, der er benyttet for de 3 mest udbredte bioopløselighedstests. Tørring gennemføres for at muliggøre efterfølgende knusning, sigtning eller homogenisering af jordprøverne. Tørring vil medføre tab af flygtige forbindelser og kan ændre metallers binding til jord, der i jordbunden ikke er aerob eller periodisk tørrer ud. Knusning kan foretages for at adskille aggregater af mindre jordpartikler og gennemføres så oftest i en håndmorter med begrænset knusningskraft eller direkte med hånden, f.eks. i en plastikpose. Formaling foretages i mekanisk knuseudstyr som kuglemølle eller mekanisk agatmorter og knuser typisk de enkelte jord- og mineralpartikler til mindre partikler. Sigtning til f.eks. <250 µm partikelstørrelse benyttes udfra en antagelse om, at de små jordpartikler hænger fast på børns hænder og derfor repræsenterer den reelle risiko for indtag. Det skal her bemærkes, at de danske jordkvalitetskriterier med hensyn til oral eksponering er baserede på egentlig spisning af jord og ikke kun på indtag af jord, der hænger fast på hænder, afgrøder mv. Jo mere effektiv tørring, knusning, formaling, sigtning og homogenisering, jo mere præcist kan delprøver udtages til test, men samtidig foretages større indgreb i jordens integritet og i egenskaber, der testes for. Tørring, knusning og homogenisering anses for nødvendig for at opnå acceptabel præcision af test for bioopløselighed, idet der i alle metoder udtages små mængder prøve til test. I Miljøstyrelsens vejledning vedrørende prøvetagning og analyse af jord /58/ anvises for metalanalyse:
Der gives mulighed for:
Det anføres, at for mere end 10% frasorterede sten skal mængden opgives i analyserapporten. For PAH giver vejledningen alene mulighed for frasortering af partikler større end 5-10 mm. Miljøstyrelsens Referencelaboratorium for Kemiske Miljøanalyser har foretaget en indledende vurdering af forbehandling af jordprøver inden analyse /65/ med udgangspunkt i den internationale standard ISO 11464 /66/ og Miljøstyrelsens vejledning /58/. Det konkluderes, at tørring og sigtning (<2 mm) er en fordel, at frasorteret materiale skal beskrives og vejes, samt at formaling ikke kan anbefales. På danske laboratorier vil indtil videre som regel alene blive foretaget en frasortering af partikler større end cirka 2 mm fra den våde jordprøve. Til analyse for metaller udtages normalt cirka 1 g jord, mens der til PAH analyse normalt udtages cirka 50 g jord. For at inddrage samme fraktion af jorden for analyser og test for bioopløselighed, for at tage højde for jordkvalitetskriteriernes basis i egentlig jordspisning og for at give mulighed for tilstrækkeligt præcis udtagning af prøver til test bør følgende forbehandling af jordprøver inden test for bioopløselighed benyttes:
Der benyttes sigter af hård plast og teflonbelagte skeer. Det endelige resultat kan korrigeres til oprindelig tørvægt udfra vejetal for tør total prøve og tør frasorteret fraktion. Alternativt kan størrelsen af frasorteret fraktion (% af total prøve) angives. Denne fremgangsmåde bør ikke benyttes, såfremt flygtige stoffer (kviksølv, mange organiske forureninger herunder mindre PAH) skal testes, og ikke, såfremt den udtagne jord er vandmættet og kan være anaerob. Fodnoter [1] Induktivt koblet plasma, en analysemetode til multielementbestemmelse [2] Atom absortionsspektrofotometri, en ældre analysemetode til enkeltvis bestemmelse af metaller og lignende stoffer [3] Opnået ved analyse af referencemateriale certificeret til denne metode (metaller) eller af kontrolprøver tilsat kendte mængder (PAH) [4] Laboratoriets kvalitetskontrol har ikke omfattet DBahA med hensyn til genfinding fra jord [5] -: not analyzed [6] Standardafvigelsen kan ikke beregnes, da de 3 indgående resultater var ens
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
