PAH, klorofill-a, kékalga helyszíni mérése TriOS szondákkal Kovács Zsófia Pannon Egyetem, Környezetmérnöki Intézet
Aqua-Terra Lab. Kft. Szakmai nap 1
2010. október 12. Budapest
1
Elıadás menete Vizeink minıségi állapota Mérési módszerek - ProPS UV abszorpciós szonda - EnviroFlu-HC fluorométer - MicroFlu-chl fluorométer
Gyakorlati alkalmazás
2
Víz Keretirányelv Az Európai Unió hosszú távú programja a Víz Keretirányelv, amelynek célja, a vizek minősítésének illetve védelmének egységes szempontok szerinti következetes végrehajtása. A cél, hogy 2015-re a felszíni vizek jó ökológiai és kémiai állapotúak legyenek.
Mi kerülhet a vizekbe? Pontszerő források: szennyvíztisztító telep, ipari források Diffúz források: mezıgazdasági területek, városok csapadék elvezetése (nehézfémek, olajok és a téli sózásból származó só)
3
3
Trios mőszerpark In situ szonda: – UV/VIS sugárzásmérı – RAMSES – Fluoreszcens szonda – microFlu & enviroFlu-HC – Fotométer – ProPS & VIPER & OSCAR Vezérlı rendszer és szoftver – Ellenırzı és mérırendszer– TriBox2 – Kézi szoftver– PocketMSDA – PC szoftver – MSDA_XE Különféle kiegészítık 4
UV-abszorpciós módszer Substances 1,6
Substance A Substance B
1,4
Substance C SUM
NO3 - Nitrát (201 nm) NO2 - Nitrit (210 nm) HS - Hidrogén-szulfid (230 nm) KOI - 254 nm
absorption [AU]
1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 190
210
230
250
270
290
wavelength [nm]
Szabálytalan forma
5
ellenırzés
310
330
350
ProPs UV abszorpciós szonda Nagyérzékenységő fotométer (hordozható, telepíthetı, eseti és folyamatos mérésekhez)
Felveszi a teljes spektrumot. Az adott hullámhossz értéken abszorpció arányos a koncentrációval.
mért
UV : 200 - 385 nm UV / VIS : 190 - 720 nm
Fényforrás: Deutérium lámpa Xenon villanó lámpa
6
256 csatornás diódasoros detektor Optikai úthossz: 1 - 60 mm Maximális mélység: 3000 m Működési hőmérséklet: 0 - 40 °C
ProPs abszorpciós szonda A ProPS szonda felépítése
Referencia fotodióda
7
Splitter
Lencse 2
Ablak 2
Ablak 1
Spektrofotométer
Lencse 1
Minta
Deutérium és Xenon lámpa
ProPs abszorpciós szonda
Kalibráció Abszorpciós spektrum különbözı NO3 kocentrációknál (10 mm-es küvettában) 2,4 2,2 2 1,8
abszorpció
1,6 1,4 1,2 1
D020_MW_10
D020_MW_15
D020_MW_20
D020_MW_30
D020_MW_40
D020_MW_50
D020_MW_60
D020_MW_70
D020_MW_80
D020_MW_90
D020_MW_100
D020_MW_110
D020_MW_130
D020_MW_150
D020_MW_170
D020_MW_200
D020_MW_210
D020_MW_230
D020_MW_250
D020_MW_270
0,8 0,6 0,4 0,2 0 190
195
200
205
210
215
220
225
230
235
240
245
250
255
hullámhossz [nm]
Méréstartomány 0.1 – 100 mg/l 8
Pontosság +/- 0.1 mg/l
260
265
270
ProPs abszorpciós szonda Fontosabb technikai specifikációk
Detektor Hullámhossz tartomány
UV: 200 - 385 nm UV / VIS: 190 - 720 nm
Detektor
256 csatornás fotodióda sor, ZEISS MMS
Spektrális felbontás
0.8 nm / pixel
Spektrális pontosság
0.2 nm
Fényforrás Típus
Deutérium lámpa, Xenon villanó lámpa (5 watt)
Stabilitás
jobb mint 0.1% (10 perc után)
Élettartam
1,000 óra (50% intenzitáson 230 nm-nél)
Adat interfész
RS-232 5 tős SUBCONN Micro csatlakozó
Adatsebesség (RS232)
1.200 – 19.200 baud (állítható)
Feszültség igény
9..36 Volt DC
Mintázási frekvencia
max. 1Hz
Fizikai jellemzık
9
Úthossz
max. 6cm
Tömeg
kb. 5 kg (rozsdamentes változat esetén)
Méret
∅6.8 cm x 52 cm
Mőködési hımérséklet
0 - 40 °C
ProPs abszorpciós szonda Mérési tartományok (optikai úttól és az alkalmazástól függıen) TOCeq/DOCeq
0.01…50 ill. 0…500 mg/l
KOIeq/BOIeq
10…100 mg/l (…1000 mg/l)
NOx(nitrát és nitrit)* 0.1…100 mg/l TSS Hidrogén-szulfid
0.1…100 FTU / 10…5.000 mg/l (szennyvízben) 1µg/l…62 mg/l (pH 6.5…13.5)
Alkalmazási területek Felszíni vizek - Ivóvizek - Figyelı kutak Szennyvíztisztítás Papíripar - Söripar, élelmiszeripar - vegyipar Monitoring - Terepi mérések - Biológiai folyamatok Fotoszintézis - Klimatológiai vizsgálatok 10
ProPS – alkalmazása
11
UV-fluoreszcens módszer
12
TriOS fluoreszcens szondák
MicroFlu-chl Klorofill-a MicroFlu-blue Kékalga MicroFlu-CDOM Huminsav EnviroFlu-HC Aromás szénhidrogének (PAH) 13
EnviroFlu-HC szonda A hosszú távú stabilitás alkalmassá teszi a szelektív szénhidrogének meghatározásra. Az aromás szénhidrogéneket (TFCS /TRIOS Fluorescence Calibration Standard/: benzol, propilbenzol, bifenilek, naftalin, fenol, toluol stb.) a készülék együttesen méri.
Fényforrás: 254 nm/ em. 360 nm Tartomány: 0..50µg/l, 0..500 µg/l, 0…500µg/l és 0-5000µg/l automatikus beállítás Érzékenység: < 0.1 µg/l Mélység: 500 m 14
US-EPA – PAH16 Perkin Elmer LS50B: Fluorescence spectra of PAH in Water 10 mm cuvette, Ex slit 10 nm, Em slit 10 nm; Excitation wavelength 254 nm 950 900 850 800 750 Naphthalene c = 1000 µg/l 700
Acenaphthene c = 50 µg/l
650
Fluorene c = 50 µg/l Phenanthrene c = 100 µg/l
600
Anthracene c = 30 µg/l Fluoranthene c = 50 µg/l
intensity
550
Pyrene c = 50 µg/l
500
Benzo(a)anthracene saturated
450
Chrysene saturated Benzo/b)fluoranthene saturated
400
Benzo/k)fluoranthene saturated 350
Benzo(a)pyrene saturated
300
Dibenzo(a,h)anthracene saturated Indeno(1,2,3-cd)pyrene saturated
250
Benzo(ghi)perylene saturated
200 150 100 50 0 260 -50
280
300
320
340
360
380
400
420
440
wavelength [nm]
15
460
480
500
520
540
560
580
PAH monitoring
16
MSDA_XE szoftver
VIS
UV
17
MSDA_XE szoftver
- Szabványos MS Windows-os felület - Támogatott bemeneti vonalak - RS232, USB, Ethernet - Szenzorok automatikus detektálása - Adattárolás - Relációs adatbázisban - File-ban - Adatimport / -export - ascii, html, jpeg, ...
18
Gyakorlati alkalmazás
19
Mire használjuk? Felszíni vízfolyások eseti illetve folyamatos mérésére – mintaprojekt (Veszprémi-Séd vízminısége) Tavak vízminıségének vizsgálatára (Balaton vízminısége (Közép-dunántúli Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság) Hőtıvíz monitorozására
Elınye Azonnali információszolgáltatás (akár másodpercenként) Nincs vegyszerszükséglet Tavak, kutak különbözı mélységekben történı vizsgálata Egyszerő kezelhetıség, tisztítás, karbantartás
20
Folyamatos mérés PAH koncentráció - napi változása 35 PAH (µg l-1) 2009. 04.20 PAH (µg l-1) 2009.04.27
30
PAH (µg l-1 )
25
20
15
Mérés helye - Körgyőrı elıtt 10
Mérés- Szonda 5
21
15:15
15:00
14:45
14:30
14:15
14:00
13:45
13:30
13:15
13:00
12:45
12:30
12:15
12:00
11:53
11:45
11:30
11:15
11:00
10:45
10:30
0
TriOS szondák Alapfelszerelés
- Üzemeltetı egység (áramellátás) - Optikai úthossz csökkentık - Küvettatartó (standard 10 mm-es küvettához) - Akkumulátor (12V) - Adapter számítógép csatlakoztatásához
Kiegészítık - Szondatartó állvány - Hordtáska 22
23
24
24
Köszönöm megtisztelı figyelmüket!
Kovács Zsófia
[email protected]
25
