Vzorkování pro analýzu životního prostředí. RNDr. Petr Kohout doc.ing. Josef Janků CSc

Vzorkování pro analýzu životního prostředí RNDr. Petr Kohout doc.Ing. Josef Janků CSc.

Letní semestr 2014

Vzorkování pro analýzu životního prostředí - N240003 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Úvod do problematiky vzorkování Faktory ovlivňující kvalitu programu zkoušení – volba schématu vzorkování, zabezpečení jakosti vzorkovacích a analytických prací Postup při přípravě programu zkoušení a při zpracování plánu vzorkování, dokumentace vzorkovacích prací Bezpečnost práce při odběrech vzorků Vzorkování pevných a plastických materiálů I – základní principy vzorkování pevných a plastických materiálů Vzorkování pevných a plastických materiálů II – specifika vzorkování zemin, sypkých materiálů, sedimentů a kalů Vzorkování kapalných materiálů I – základní principy vzorkování kapalných materiálů, specifikace vzorkování povrchových vod Vzorkování kapalných materiálů II – specifikace vzorkování podzemní vody, odpadní vody Vzorkování půdního vzduchu Vzorkování odpadů (souhrn) Úpravy vzorků v terénu (pevné, kapalné vzorky) Balení, konzervace, skladování, doprava a předání vzorku do laboratoře (pevné, kapalné vzorky) Validace vzorkovací a analytické metody (řízení jakosti vzorkovacích a analytických prací) Vyhodnocení výsledků případové studie - závěrečné zprávy (zkouška)

Vzorkování pro analýzu životního prostředí - N240003 2.

Faktory ovlivňující kvalitu programu zkoušení – volba schématu vzorkování, zabezpečení jakosti vzorkovacích a analytických prací

Vzorkování je operací, při které získáváme informace o vzorkovaném celku pomocí výběru charakteristik celku – vzorků.



Platnost našich tvrzení na základě vzorkování (a následných zkoušek) je vždy omezená a je limitována celkovou kvalitou procesu

Faktory kvality procesu vzorkování



Uspořádání bodů odběru vzorků METODA VZORKOVÁNÍ

Odběr vzorků z nádrže

kapalnéfáze

Nárůst koncentrací

dehet

Provedení odběru vzorků a zabezpečení vzorků Zabezpečení jakosti vzorkování a analytických zkoušek

Faktory kvality procesu vzorkování 





výběr míst a počet vzorků odebraných ze vzorkovaného celku (kvalita volby metody a schématu vzorkování) kvalita vlastního provedení odběru vzorků (úroveň zajištění kvality vzorkování) + kvalita provedení následných zkoušek (úroveň zajištění kvality zkoušek) finanční rozpočet

Volba schématu vzorkování základní měřítko kvality vzorkování a je rozhodující pro vymezení platnosti přijatých závěrů na základě výsledných dat.

Dva základní přístupy použití vzorkování:  k ověření daného předpokladu na konkrétním vzorkovaném objektu,  k přijetí určitého tvrzení, které chceme zobecnit.

Ověření daného předpokladu na konkrétním vzorkovaném objektu  

kontrolní vzorkování průběžné potvrzování předpokladu

Přijetí určitého tvrzení, které chceme zobecnit  

rozhodování o investicích rozhodování o významných záměrech

Stanovení statistické hypotézy Definování tvrzení, vzorkování prokázat

které

chceme

pomocí

Příklady:

Příklad použití

nulová hypotéza

Koncentrace chemické látky jednoduchá v materiálu jsou porovnávány hypotéza s limitními hodnotami složená hypotéza

Ho: Θ = LL

alternativní hypotéza Ho: Θ ≠ LL;

Ho: Θ ≥ LL; Ho: Θ ≤ LL

Ho: Θ < LL; Ho: Θ > LL

Stanovení statistické hypotézy Definování tvrzení, vzorkování prokázat

které

chceme

pomocí

Příklady:

Příklad použití

nulová hypotéza

Koncentrace chemické látky jednoduchá v materiálu jsou porovnávány hypotéza s limitními hodnotami složená hypotéza

Ho: Θ = LL

alternativní hypotéza Ho: Θ ≠ LL;

Ho: Θ ≥ LL; Ho: Θ ≤ LL

Ho: Θ < LL; Ho: Θ > LL





Chyba I.druhu (pozitivní chyba – positive false) je pravděpodobnost (nazývaná hladina významnosti α), při které není nulová hypotéza platná a kterou považujeme pro přijetí daných závěrů ještě za přijatelnou. Chyba II. druhu (negativní chyba – negative false) pravděpodobnost přijetí alternativní hypotézy (β). hodnota (1 - β) - síla testu

Metody vzorkování (Sampling Approach)

Základní rozdělení 



Vzorkování s úsudkem(judgemental sampling) Pravděpodobnostní (statistické) vzorkování

Pravděpodobnostní ( statistické ) vzorkování Prosté náhodné vzorkování  Stratifikované náhodné vzorkování  Systematické vzorkování 

Prosté náhodné vzorkování Hlavní výhoda: poskytuje statisticky ověřitelné zhodnocení parametrů souboru - průměr, proměnlivost, rozpětí apod.

Aplikace: 



Zájmový soubor je relativně homogenní, nejsou očekávány anomální hodnoty. Hodnocený soubor je relativně malý.

Příklad

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

N = 20

n=6

N = 20

n=6

Stratifikované náhodné vzorkování 





se používá se u celků složených z nestejně velkých jednotek a při vzorkování jednotek obsahujících materiál s výraznou směrovou heterogenitou. Jednotka je v prvním kroku rozdělena na dvě a více částí (cílové vrstvy), které se považují za homogenní. Body odběru jsou pak zvoleny pro každou vrstvu pomocí prostého náhodného vzorkování.

poskytuje statisticky ověřitelné zhodnocení parametrů souboru - průměr, proměnlivost, rozpětí apod.

Příklad 2

3

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

3

4

5

1

1

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

6

7

8

11

12

13

9

14

10

15

Systematické vzorkování 



Vzorky jsou odebírány v pravidelných intervalech – časových, resp. prostorových Počáteční jednotka je vybrána pomocí nahodného výběru, ostatní jsou odebírány v pravidelných intervalech

Aplikace:  poskytuje statisticky ověřitelné zhodnocení parametrů souboru - průměr, proměnlivost, rozpětí apod.  poskytuje údaje o prostorovém, resp. časovém rozložení sledovaného znaku  vyhledávání výskytu anomálií

Příklady systematického vzorkování

Vzorkování s úsudkem









Vzorkování realizované na vhodných (spíše poměrně malých) podsouborech, prováděné nezcela ve shodě se statistickými principy vzorkování. vzorky jsou odebírány v optimálním případě s použitím statistických metod a v nejhorším případě bez statistického přístupu. Použití vzorkování s úsudkem vede k odběru vzorků z dílčí části souboru. V takové částí souboru je ale možné, aby mohla být vzorkována s použitím statistických metod. Tato možnost by měla být použita kdekoliv je to možné, neboť to znamená, že výsledky jsou minimálně reprezentativní pro tuto dílčí část souboru. Pokud je odběr z dílčí části souboru prováděn pouze na základě dostupnosti, osobního zájmu, nákladů, efektivnosti, nebo jiného nestatistického přístupu (důvodu), nelze zhodnotit nejistotu pro žádný ze závěrů, vyplývajících ze získaných výsledků

Vzorkování s úsudkem 







Při této metodě vzorkování je výběr vzorkovacích míst a počtu vzorků závislý na znalostech povahy a podmínek problému a na jejich vyhodnocení odpovědnou osobou za vzorkování Vzorkování s úsudkem se liší od pravděpodobnostního vzorkování tím, že závěry jsou založeny na odborném úsudku, nikoliv na statistické teorii. Proto jsou závěry o sledovaném souboru omezené a závislé na správnosti a ověření odborného úsudku, statistické hodnocení spolehlivosti závěrů není možné. Vzorkování s úsudkem může být užito v kombinaci s ostatními schématy vzorkování k vytvoření efektivního vzorkování k obhajitelným závěrům

Modifikace: Vzorkování s úsudkem  

 

Tendenční vzorkování metoda vzorkování, která spočívá ve výběru odběrových míst, v nichž se očekává nejvyšší, resp. nejnižší hodnota sledovaného ukazatele.

Namátkové vzorkování metoda vzorkování, při které osoba odpovědná za definování schématu vzorkování vychází z předpokladu, že všechna místa odběru jsou z hlediska reprezentativnosti rovnocenná. Místa odběru volí namátkově dle vlastního uvážení.

Schéma vzorkování Pravděpodobnostní Použití

Výhody použití

Nevýhody použití

Vzorkování s úsudkem

statistické zhodnocení vzorkovaného potvrzení přítomnosti nebo úrovně znečištění v souboru různých lokalitách, objektech, čase apod.) detekování výskytu kontaminace s požadovanou mírou spolehlivosti poskytuje možnost vypočítat může být levnější než pravděpodobnostní pravděpodobnost platnosti přijatých vzorkování závěrů může být velmi efektivní při dobré znalosti poskytuje výsledky obhájitelné kvality místa a podmínek umožňuje utvářet statistické závěry pro měření jednoduchá realizace umožňuje se přizpůsobit požadavkům na kritéria chyby měření může být nákladnější než vzorkování s závisí na znalostech designéra vzorkování úsudkem nemůže poskytovat spolehlivé zhodnocení optimální vzorkovací schéma záleží proměnlivosti vzorkovaného souboru definování správného modelu interpretace dat je závislá na kvalitě úsudku

Vícestupňové (hierarchické) vzorkování 





Metoda vzorkování využívá odborný úsudek vzorkaře nebo výsledků terénních měření pro výběr míst vzorkování. Vícestupňované vzorkování je minimálně dvojstupňové, v první fázi je na základě polních měření sledovaný soubor rozčleněn do podsouborů. Z každého podsouboru je vybrán jeden nebo více vzorků pro odběr. Podsoubory jsou ve vzorkovaném objektu vybrány na základě prostého náhodného vzorkování. Vlastnosti podsouborů jsou tříděny podle výsledků terénních měření. Výsledky terénních měření jsou korelovány s daty z analytických měření.

Modifikované klastrové vzorkování 





Při této metodě vzorkování je n vzorků odebráno při použití prostého náhodného vzorkování další vzorky jsou odebrány v místech, kde měření překročí limitní hodnotu. Metoda je užitečná k vyhledání řídce se vyskytujících vlastností v hodnoceném souboru a umožňuje rychlé a méně nákladné měření. Umožňuje vymezit hranice ohnisek anomálních koncentrací.

Postup modifikovaného klastrovaného vzorkování

Odběr směsného vzorku 







Směsný vzorek je připraven složením a homogenizací několika dílčích vzorků ve vhodném poměru. Nelze použít, pokud smísením může dojít k bezpečnostním rizikům nebo ke ztrátě sledovaných parametrů (VOC). Použití je vhodné pro stanovení průměru sledovaných parametrů bez požadavku na znalost informace o prostorových a časových změnách. Vhodná je kombinace s analýzou dílčích vzorků.

Schéma odběru směsného vzorkování

Definování požadavků na kvalitu vlastního odběru vzorků a analytické zkoušky 



výběr vzorkovnic, vzorkovacích prostředků, manipulace s nimi, manipulace se vzorkem, úpravy vzorků apod výběr analytické zkoušky,

Přijetí odpovídajících opatření k zabezpečování kvality.

Chyby a nejistoty výsledků analytického postupu: Pravá (skutečná) hodnota

Chyby a nejistoty výsledků analytického postupu: 

Chyba výsledku: rozdíl mezi skutečnou hodnotou µ a naměřenou hodnotou xi µ

x

koncentrace

DISKRÉTNÍ HODNOTA

Chyby a nejistoty výsledků analytického postupu 

Nejistota výsledku: interval hodnot, ve kterém leží skutečná hodnota µ s určitou pravděpodobností

Xi

(výsledek

+/-

U

(nejistota výsledku)

laboratorní analýzy)

hodnota µ koncentrace

Proces zabezpečování/řízení kvality ( QA/QC) 



Proces zabezpečení kvality zahrnuje všechny plánované a systematické činnosti nutné k dosažení přiměřené důvěry, že vzorkování splňuje požadavky na kvalitu Řízením jakosti se rozumí použití operativních technik a činností používané k ověření splnění požadavků na jakost.

Zabezpečování kvality vzorkování ( QA) 

Proces zabezpečení kvality zahrnuje všechny plánované a systematické činnosti nutné k dosažení přiměřené důvěry, že vzorkování splňuje požadavky na kvalitu

Legislativní zakotvení vzorkování 

Zákon 185/2001 Sb. o odpadech a o změně některých dalších zákonů. 



 

 

Vyhláška MŽP 376/2001 Sb. o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů Vyhláška MŽP 382/2001 Sb. o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě: Vyhláška MŽP 384/2001 Sb. o nakládání s PCB: Vyhláška MŽP 294/2005 Sb. o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky 383/2001 Sb.

Zákon o vodách 254/2001 Sb. o vodách. Zákon o zdraví 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví

Systémové zakotvení vzorkování do zkušebnictví 

ČSN EN ISO/IEC 17025: Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří. 

Kapitola 5.7 Vzorkování .

Systém vzdělávání v oblasti vzorkování 

Česká společnost pro jakost.   



Kurz HNVO Kurz vzorkování odpadních vod Kurz vzorkování podzemních vod

Výzkumný ústav vodohospodářský T.G.M. 



Kurz vzorkování pro pracovníky vodohospodářských a kontrolních laboratoří Kurz vzorkování pro účely evidence zařízení a látek s obsahem PCB

Zabezpečování kvality vzorkování ( QA) 

Hlavním smyslem požadavků na zabezpečování kvality je udržení původních fyzikálních, chemických, popř. biologických vlastností vzorků a ochrana před jejich nežádoucím ovlivněním

Problematika obecného zabezpečení kvality se týká následujících oblastí: • •

• •

• • •

personálu zajišťujícího vzorkařské práce volby vhodného materiálu pro použitá zařízení přicházející do styku se vzorkovaným objektem volby technického řešení vzorkovaného objektu volby a podmínek použití vhodných technických prostředků pro odběr vzorků volby a podmínek použití vhodných vzorkovnic technologie vzorkování zabezpečení vzorků před poškozením

Procesní požadavky na zabezpečení jakosti jsou spojovány se standardizací činností spojených s: • •

•

•

vlastním provedením odběru vzorků manipulacemi se vzorkem (v průběhu vzorkování, transportu, skladování) dekontaminací vzorkovnic a vzorkovacích zařízení úpravami vzorků před laboratorní zkouškou

Dokum entace •

neoddělitelná a bezpodmínečná součást vzorkování

Požadavky na personál 



Vzorkování musí provádět osoba způsobilá po odborné, technické a zdravotní stránce pro odběr vzorků. Kvalifikace vzorkaře se dokládá: 

Odborným životopisem,



Osobními certifikáty,



Účastí na školeních, kurzech, seminářích



Operačními listy pro konkrétní metody odběru

Výběr vzorkovnic Výběr vzorkovnic (materiál a velikost) je vhodné konzultovat s laboratoří, která bude vzorek zpracovávat 







zvolený materiál vzorkovnice nesmí ovlivňovat původní vlastnosti vzorku velikost vzorkovnice je podmíněna požadavky na zajištění reprezentativnosti vzorku a požadavky na laboratorní zpracování (je vhodné používat vzorkovnice větších objemů a vzorek zpracovávat v laboratoři) vzorkovnice používané k uchování vzorku musí být čisté a suché. uzávěry vzorkovnic musí zabezpečit vzorek před únikem do životního prostředí, ohrožením zdraví a bezpečnosti osob podílejících se na odběru a zpracování vzorků

Volba a podmínky použití vhodných technických prostředků pro odběr vzorků 

Technické provedení (konstrukce, použitý materiál)

vzorkovače, ani vlastní technologie odběru s daným vzorkovačem nesmí změnit fyzikální, chemické, případně biologické parametry, které jsou předmětem měření.



Použití nevhodného vzorkovače zanáší do procesu vzorkování a vyhodnocení systematické chyby a vede k zásadnímu zkreslení skutečných hodnot.

Technické prostředky pro vzorkování 

Základní požadavky na technické prostředky pro vzorkování: •

•

musí být vyrobeny z materiálu, který neovlivňuje vlastnosti vzorku technické prostředky pro vzorkování musí být prokazatelně čisté (doporučuje se příprava vzorkovačů na odběr v laboratoři, příp. podle možnosti se doporučuje použití vzorkovacích prostředků na jedno použití)

Technické prostředky pro vzorkování



Výběr vzorkovacích zařízení a jejich vhodnost pro jednotlivé použití závisí zejména na: 



    

fyzikálních a chemických vlastnostech vzorkovaného materiálu požadavkům na zajištění bezpečnostních podmínek odběru heterogenitě materiálu podmínkách uskladnění (uložení) materiálu na dostupnosti odběrových míst na požadovaném množství vzorku na účelu vzorkování: pro předběžné ověření vlastností, resp. pro celkové zhodnocení vlastností vzorkovaného objektu

Tabulka 2.1: Přehled použití technických prostředků pro vzorkování kapalných a pastovitých odpadů

Typ odběrného zařízení

Charakteristika vzorkovaného odpadu Tekutý odpad Heterogenní pastovitý směsi materiál (suspenze, emulze, pěny, kaly)

vzorkovače naběrákový vzorkovač (ČSN 01 5112) vzorkovací láhev se zátěží (ČSN 01 5112) vzorkovač ze dna nádrže (ČSN EN ISO 5555) proplachovaný komorový vzorkovač pístový vzorkovač (ČSN ISO 5667-12)

+ + + + +

+ + + + +

+ +

otevřená vzorkovací trubice (ČSN 01 5112)

+

+

+

vzorkovací trubice s uzávěrem (ČSN 01 5112) vzorkovač s uzavíratelným dolním vstupním otvorem (ČSN 01 5112) žlábkový vzorkovač (ČSN 01 5112)

+

+

+

+

+

-

-

-

+

vzorkovač pro odběr pastovitého materiálu (ČSN 01 5112) spirálový vzorkovač (ČSN 01 5112)

-

-

+

-

-

+

drapáky (ČSN ISO 5667-12) čerpadla: sací

-

-

+

+

+

-

odstředivá pneumatická průtokový vzorkovač přístroje k vakuovému odběru vzorků

+ + + +

+ + + +

-

Vysvětlivky: + vzorkovač je vhodný pro daný materiál vzorkovač se pro daný typ materiálu nehodí

poznámka

odběr povrchového vzorku nevhodný pro odběr viskózních kapalin odběr vzorku ode dna nevhodný pro odběr viskózních kapalin hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače odběr ze dna nevhodná pro odběr těkavých látek, rozpuštěných plynů pro odběr vzorků proudící kapaliny

Tabulka 2.2 : Přehled použití technických prostředků pro vzorkování tuhých odpadů

Typ odběrného zařízení

vzorkovače trubkový vzorkovač se seříznutým koncem (ČSN 015111) trubkový vzorkovač s plnou špičkou a podélným výřezem (ČSN 015111) žlábkové vzorkovače dvouplášťový vzorkovač (ČSN 015111) vzorkovací kopí (ČSN 015111)

Charakteristika vzorkovaného odpadu Tuhý odpad sypké kusovité ulehlé materiály materiály materiály jemnozrn hrubozrn nezpevněn zpevněné né né é

poznámka

+

-

-

-

-

horizontální odběr

+

-

-

-

-

horizontální odběr

+ + +

-

-

+ -

-

stěrka (ČSN 015111)

+

+

-

-

-

vzorkovací šablona (ČSN 015111)

+

+

-

-

-

vzorkovací lopata (ČSN 015111)

+

+

-

-

-

vzorkovací krabice (ČSN 015111)

+

+

-

-

-

vzorkovací lžíce

+

+

-

-

-

ruční vrtáky mechanizmy aplikované pro vzorkování vrtné soupravy bagry dopravníky (např. pásové, korečkové, žlabové)

horizontální odběr vertikální odběr vertikální odběr lokálního vzorku odběr vzorků z pásu v klidu odběr vzorků z pásu v klidu odběr vzorků z pásu v klidu odběr vzorků materiálu v proudu odběr z povrchových vrstev

-

-

-

+

-

+ +

+ +

+

+ +

+ +

Vysvětlivky: + vzorkovač je vhodný pro daný materiál vzorkovač se pro daný typ materiálu nehodí

Dekontaminace v “laboratoři” Hlavní zásady postupu :    

dekontaminace probíhá v kontrolovaném prostředí přesně definovaným způsobem (podle schválených standardních operačních postupů) průběh a výsledky čistícího postupu jsou dokumentovány s čistícími prostředky (kyseliny, detergenty, oplachovou tekutinou apod.) je nakládáno v souladu s platnými legislativními předpisy prostory, ve kterých se dekontaminace provádí jsou zajištěny proti nekontrolovatelnému úniku škodlivin do složek životního prostředí

Dekontaminace v “laboratoři” je zásadně využívána při přípravě vzorkovacího zařízení před odběrem a po ukončení vzorkování.

Dekontaminace v průběhu vzorkování

• • •

nestandardní podmínky zajištění místa z hlediska ochrany životního prostředí kontrolní vzorky (slepé vzorky)

Posuzování odborné způsobilosti laboratoří 



ASLAB –Středisko pro akreditaci laboratoří VÚV T.G.M – Osvědčení o správné činnosti laboratoře, Český institut pro akreditaci Osvědčení o akreditaci laboratoře podle ČSN EN ISO/IEC 17025.

Posuzování odborné způsobilosti laboratoře 

ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody – Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří

ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody – Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří 





Obsahuje všechny požadavky, které musí zkušební a kalibrační laboratoře splňovat, pokud chtějí prokázat, že provozují systém managementu, že jsou technicky způsobilé a schopné dosahovat technicky platných výsledků. Akreditační orgány, které osvědčují způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří, mají používat tuto mezinárodní normu jako základ pro jejich akreditaci. je určena k využití laboratořemi při rozvoji jejich systémů managementu v oblasti kvality a administrativních a technických systémů, kterými řídí své činnosti. Mohou ji též využívat zákazníci laboratoří, řídicí orgány a akreditační orgány při ověřování a uznávání způsobilosti laboratoří.

ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody – Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří 4 Požadavky na management:  4.1 Organizace  4.2 Systém managementu  4.3 Řízení dokumentů  4.4 Přezkoumání poptávek, nabídek a smluv  4.5 Subdodávky zkoušek a kalibrací  4.6 Nakupování služeb a dodávek  4.7 Služba zákazníkovi  4.8 Stížnosti  4.9 Řízení neshodných prácí při zkoušení a/nebo kalibrací  4.10 Zlepšování  4.11 Opatření k nápravě  4.12 Preventivní opatření  4.13 Řízení záznamů  4.15 Přezkoumání systému managementu

ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody – Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří 5 Technické požadavky                   

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.10.1 5.10.2 5.10.3 5.10.4 5.10.5 5.10.6 5.10.7 5.10.8 5.10.9

Všeobecně Osoby pracující v laboratoři Prostory a podmínky prostředí Zkušební a kalibrační metody a validace metod Zařízení Návaznost měření Vzorkování Zacházení se zkušebními a kalibračními položkami Zajišťování kvality výsledků zkoušek a kalibrací Uvádění výsledků Všeobecně Protokoly o zkouškách a kalibrační listy/certifikáty Protokoly o zkouškách Kalibrační listy/certifikáty Odborná stanoviska a interpretace Výsledky zkoušek a kalibrací získané od subdodavatelů Elektronický přenos výsledků Úprava protokolů a certifikátů Změny protokolů o zkouškách a kalibračních listů/certifikátů

ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody – Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří 5.4 Zkušební a kalibrační metody a validace metod  





Laboratoř musí v rámci svého rozsahu činností používat pro všechny zkoušky a/nebo kalibrace vhodné metody a postupy. Laboratoř musí používat takových zkušebních a/nebo kalibračních metod, včetně metod vzorkování, které splňují potřeby zákazníka a které jsou vhodné pro zkoušky a/nebo kalibrace, které laboratoř provádí. Přednostně se musí použít metody, které jsou vydány jako mezinárodní, regionální nebo národní normy. Smí být používány též vlastní metody laboratoře, nebo metody laboratoří přejaté, pokud jsou pro zamýšlené použití vhodné a pokud jsou validovány Laboratoř musí zákazníka informovat, pokud je jím navrhovaná metoda považována za nevhodnou nebo zastaralou.

ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody – Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří Standardní operační postup (minimální údaje,které musí obsahovat)

a) vhodné označení, b) rozsah použití, c) popis typu položky, která má být zkoušena nebo kalibrována, d) parametry nebo veličiny a rozmezí, které mají být stanoveny, e) přístroje a zařízení, včetně technických funkčních požadavků, f) požadované referenční etalony (standardy) a referenční materiály, g) požadované podmínky prostředí a jakékoli potřebné údaje o době stabilizace, h) popis postupu včetně: – upevňování identifikačních značek, manipulace, způsobu přepravy, skladování a přípravy položek, – kontrol, které mají být provedeny před zahájením prací, – kontrol, zda zařízení pracuje správně a v případě, že je to požadováno, kalibrace a justování zařízení před každým jeho použitím, – metody zaznamenávání pozorování a výsledků, – jakýchkoli bezpečnostních opatření, která se mají dodržovat, i) kritéria a/nebo požadavky pro schválení/zamítnutí, j) údaje, které mají být zaznamenávány, a metodu jejich analýzy a prezentace, k) nejistotu měření nebo postup pro odhad nejistoty.

ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody – Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří 5.4.5 Validace metod 

 

Validace je potvrzení přezkoušením a poskytnutím objektivního důkazu, že jsou jednotlivé požadavky na specifické zamýšlené použití splněny Laboratoř musí zaznamenat získané výsledky, postup použitý pro validaci a vyjádření, zda je metoda vhodná pro zamýšlené použití. Pro stanovení funkční způsobilosti metody se má použít jedna z následujících metod nebo jejich kombinace: 

   

kalibrace s použitím referenčních etalonů (standardů) nebo referenčních materiálů, porovnání výsledků dosažených jinými metodami, mezilaboratorní porovnávání; systematické posuzování faktorů ovlivňujících výsledek, posouzení nejistoty výsledků na základě vědecké znalosti teoretických principů metody a praktických zkušeností.


5.4.5 Validace metod 

Validační charakteristiky:      

nejistota výsledků, mez detekce, selektivita metody, linearita, meze opakovatelnosti a/nebo reprodukovatelnosti, robustnost z hlediska vnějších účinků a/nebo koeficienty citlivosti vůči ovlivnění způsobenému matricí vzorku/zkoušeného předmětu.


5.4.6 Odhad nejistoty měření  



Zkušební laboratoře musí mít a používat postupy pro odhad nejistoty měření V určitých případech může povaha zkušební metody vylučovat přesné, metrologicky a statisticky oprávněné výpočty nejistoty měření. V těchto případech se musí laboratoř alespoň pokusit o identifikaci všech složek nejistoty a o přiměřený odhad nejistoty a musí zajistit, aby způsob uvádění výsledků nevzbuzoval nesprávnou představu o hodnotě nejistoty. Přiměřený odhad musí být založen na znalosti provedení metody a na rozsah použití měření a musí využívat např. předchozích zkušeností a údajů o validaci.

Zákaznický audit laboratoře 

prověření odborné úrovně zkušební laboratoře (kontrola věrohodnosti výsledků prováděných zkoušek)

Zákaznický audit laboratoře Zákaznický audit se zaměřuje:  kontrolu platnosti vydaného osvědčení,  ověření, je-li v příloze osvědčení uvedena požadovaná metoda pro příslušnou matrici,  způsob příjmu a ukládání vzorků před analýzou,  na používané metody a jejich validační parametry,  na zabezpečení a řízení jakosti,  na formu protokolů o zkoušce.

Metody: 





Jakých výsledků dosahuje laboratoř v mezilaboratorních porovnávacích zkouškách pro požadované metody. Schopnost laboratoře dokumentovat ověření platnosti validaci použité zkušební metody a způsob odhadu nejistoty měření. (Validace - je proces, který zjišťuje, zda-li použitá metoda je vhodná pro zamýšlený účel. Laboratorní studií se zjišťují charakteristiky chování metody, tj. přesnost, správnost, mez detekce, mez stanovitelnosti, selektivita, rozsah specifičnost, robustnost) Zda-li je laboratoř schopna provést i požadované nestandardní zkoušky vhodným zkušebním postupem a dokumentovat jeho použití vhodným metodickým postupem (ČSN, JAM, apod.).

Zabezpečování a řízení kvality laboratoře: 



Úroveň řízení kvality v praxi laboratoře a jeho výsledky. Jedná se především o druh a četnost kontrolních vzorků a způsob jejich vyhodnocování. Vybavení laboratoře, kapacity laboratoře, kvalifikace personálu apod.

Protokoly o zkoušce: 

            

Obsah protokolu dle požadavků ČSN EN ISO/IEC 17025: a) název a adresa zkušební laboratoře, b) identifikace protokolu (pořadové číslo) a celkový počet stran, c) jméno a adresa zákazníka, d) popis a identifikace vzorku, e) datum přijetí vzorku a datum provedení zkoušky, f) identifikace použité metody, g) kdo provedl odběr vzorků a odkaz na protokol o odběru, h) výsledky měření, i) údaj o nejistotě měření, j) podpis, jméno a funkce odpovědné osoby a datum vydání, k) prohlášení, že výsledky se týkají jen zkoušených vzorků, l) prohlášení, že protokol může být reprodukován jedině celý, m) označení výsledků od subdodavatelů.

Definování požadavků na finanční náklady vzorkování 



náklady na likvidaci odpadu (příp. rizika pokut apod.) náklady na vzorkování a zkoušení odpadů

Příklad 1 Specifikace úkolu plocha určená k mocnost betonů demolici betonů

2

0,3 m 20 x 20 m Volba vhodného schématu vzorkování Krok vzorkování (velikost vzorkované oblasti) 1

1x 2x 4x 5x 10 x

1 m2 2 m2 4 m2 5 m2 10 m2

Vysvětlivk y:

celková hmotnost likvidovaných betonů 264 t

náklady na likvidaci betonů nebezpečný odpad 580800

počet vzorků

náklady na průzkum

2 ks

3 Kč

velikost nákladů, jejíž výši lze ovlivnit 1 vzorkem 4 Kč/vzorek

400 100 25 16 4

340000 85000 21250 13600 3400

891 3564 14256 22275 89100

jednotková cena za průzkumné práce (zahrnuje odběr vzorku a laboratorní analýzu)

ostatní odpad 224400

850 Kč/ks pořadí vhodnosti výběru schématu

poměr 4/3

bod zvratu účinnosti vzorkování *)

maximální finanční efekt vzorkování**)

5

6

7 Kč

9

0,003 0,04 0,67 1,64 26,21

20,05 0,32 0,09 0,07 0,33

16400 271400 335150 342800 353000

5 4 2 1 3

*) bod zvratu efek tivnosti vzork ování - celk ový podíl oblastí nebezpečného a ostatního odpadu, při k terém nák lady na lik vidaci (včetně vzork ování) jsou nižší nebo rovny nák ladům na lik vidaci odpadu výhradně jak o nebezpečného **) maximální finanční efek t vzork ování - rozdíl nák ladů na lik vidaci odpadu výhradně jak o nebezpečný a nák lady na lik vidaci odpadu jak o ostatního, včetně nák ladů na vzork ování

Volba vhodného schématu vzorkování Krok vzorkování (velikost vzorkované oblasti)

Diagram nákladové efektivnosti schématu vzorkování


2 ks

3 Kč

400 100 25 16 4

340000 85000 21250 13600 3400

891 3564 14256 22275 89100

1

1x 2x 4x 5x 10 x

1000000

náklady na likvidaci (Kč)

počet vzorků


1 m2 2 m2 4 m2 5 m2 10 m2

800000 krok vzorkování 1x1m

600000 nebezpečný odpad

400000 ostatní odpad

200000 0%

20%

40%

60%

80%

podíl zastoupení ostatních odpadů v zkoumané ploše (%)

100%

120%




2 ks

3 Kč

400 100 25 16 4

340000 85000 21250 13600 3400

891 3564 14256 22275 89100

1

1x 2x 4x 5x 10 x

1000000


počet vzorků


1 m2 2 m2 4 m2 5 m2 10 m2

800000

krok vzorkování 1x1m


600000

nebezpečný odpad 400000 ostatní odpad

200000 0%

20%

40%

60%

80%


100%

120%




2 ks

3 Kč

400 100 25 16 4

340000 85000 21250 13600 3400

891 3564 14256 22275 89100

1

1x 2x 4x 5x 10 x

1000000


počet vzorků


1 m2 2 m2 4 m2 5 m2 10 m2

800000

krok vzorkování 1x1m krok vzorkování 2x2m

600000 krok vzorkování 4x4m nebezpečný odpad

400000

ostatní odpad

200000 0%

20%

40%

60%

80%


100%

120%



2 ks

3 Kč

400 100 25 16 4

340000 85000 21250 13600 3400

891 3564 14256 22275 89100

1


1x 2x 4x 5x 10 x

1000000


počet vzorků


1 m2 2 m2 4 m2 5 m2 10 m2


800000

krok vzorkování 2x2m krok vzorkování 4x4m

600000

krok vzorkování 10 x 10 m nebezpečný odpad

400000

ostatní odpad

200000 0%

20%

40%

60%

80%


100%

120%

Příklad 3: Kritické parametry Parametry ve vodném výluhu DOC fenoly chloridy fluoridy sírany As Ba Cd Cr Cu Hg Ni Pb Sb Se Zn Mo RL pH

vzorek 1

vzorek 2

vzorek 3

vzorek 4

0,68 <0,005 <0,001 1,8 1200 2,1 0,2 0,013 0,001 0,25 0,00099 0,087 0,0199 0,0199 0,02 0,48 0,37 350 4,55

1,2 <0,005 <0,001 2,1 800 1,8 0,23 0,008 0,002 0,23 0,00099 0,14 0,03 0,0199 0,0199 0,65 0,37 1000 4,85

1,2 <0,005 0,001 1,6 750 2,2 0,14 0,005 <0,001 0,21 0,00099 0,091 0,0199 0,0199 0,0199 1,4 0,29 1400 4,4

1,1 0,0049 <0,001 1,9 1100 2,25 0,19 0,009 0,00099 0,18 0,00099 0,076 0,0199 0,0199 0,04 0,42 0,31 800 4,67

I 50 0,1 80 1 100 0,05 2 0,004 0,05 0,2 0,001 0,04 0,05 0,006 0,01 0,4 0,05 400 -

Vyhláška 294/2005 Sb. II a II b III 80 80 100 1500 1500 2500 30 15 50 3000 2000 5000 2,5 0,2 2,5 30 10 30 0,5 0,1 0,5 7 1 7 10 5 10 0,2 0,02 0,2 4 4 1 5 1 5 0,5 0,07 0,5 0,7 0,05 0,7 20 5 20 3 1 3 8000 6000 10000 ≥6 ≥6 -

Příklad 3: Kritické parametry

Parametry ve vodném výluhu As

vzorek 1

vzorek 2

vzorek 3

vzorek 4

vzorek 5

2,1

1,8

2,2

2,25

5

vzorek 6

vzorek 7

vzorek 8

1,5

2,6

1,2

vzorek 9 vzorek 10 2,5

0,46

90% percentil

Vyhláška 294/2005 Sb. I

II a

II b

III

0,05

2,5

0,2

2,5

2,8

Literatura: 









Metodický pokyn MŽP – Vzorkování v sanační geologii (prosinec 2006). Metodický pokyn odboru odpadů MŽP pro vzorkování odpadů (jaro 2008) New Jersey Department of Environmental Protection: Field Sampling Procedures Manual, August 2005 Janků, J., Čermák J.: Vzorkování odpadů, VŠCHT, Ústav technologie ochrany ŽP. Skripta (2006) Metodický pokyn odboru odpadů MŽP pro vzorkování odpadů (2001).

Normy pro vzorkování odpadů 



  



ČSN EN 14899 Charakterizace odpadů — Vzorkování odpadů — Pokyny pro přípravu programu vzorkování a jeho použití

CEN/TR 15310-1: Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů Část 1: Postup pro výběr a použití kritérií pro odběr vzorků v různých podmínkách; (Výběr a použití základů statistického přístupu ke vzorkování v různých podmínkách) CEN/TR 15310-21: Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů Část 2: Způsoby vzorkování; CEN/TR 15310–31: Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů Část 3: Postupy pro získávání podvzorků v terénu; CEN/TR 15310-41: Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů Část 4: Postupy pro balení vzorku, jeho skladování, konzervaci, dopravu a doručování; CEN/TR 15310-51: Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů Část 5: Postup přípravy plánu vzorkování.

Vzorkování pro analýzu životního prostředí. RNDr. Petr Kohout doc.ing. Josef Janků CSc

Recommend Documents