Monitoring sedimentaMr Dejan Krmar

PMF Departman za hemijuKatedra za hemijsku tehnologiju i Katedra za hemijsku tehnologiju i

zatitu ivotne sredine

SEDIMENT Sediment je esencijalna, dinamika komponenta svih vodenih sistema koja

zbog snano izraene tendencije vezivanja predstavlja rezervoar toksinih izbog snano izraene tendencije vezivanja predstavlja rezervoar toksinih iperzistentnih jedinjenja antropogenog porekla (USEPA).

Kvalitet sedimenta je vana komponenta u programima zatite i kontrolekvaliteta vode.kvaliteta vode.

Neophodnost praenja kvaliteta sedimenta kao neodvojivog segmentaakvatinih sredina.

KVALITET SEDIMENTA I ZAKONSKA REGULATIVA

Ekosistemski" nain koncipiranja propisa i regulativa o kvalitetu ambijentnih voda, zemlje EU uvode nove parametre - pored fiziko-hemijskih i mikrobiolokih parametara uvode se i bioloki parametri ime je okvir monitoringa proiren na sediment i biotu.p j g p

Nema kontinualnog institucionalizovanog monitoringa sedimenta, a ne postoji nikakva regulativani u pogledu zahtevanih standarda kvaliteta koja e se ako doe do procesa primene opteDirektive EU o vodama morati formirati.

PROBLEM: Nedostatak podataka o:

koncentracijama jedinjenja i elemenata u sedimentu, kao i propisa i legislative ne samo u naoj zemlji nego i u okviru Evropske unije,

referentnim uslovima, homogenoj klasifikaciji sedimenta i kriterijumima kvaliteta sedimenta.

MONITORING

Specifinost svake studije i projekta Monitoring sedimenta treba paljivo pripremiti kako bi najbolje odgovorio na cilj

projektap j Kompletan i sveobuhvatan pristup procene kvaliteta sedimenta zahteva poznavanje

pet osnovnih komponenti: fiziko-hemijskih osobina sedimenta

ekotoksinosti ekotoksinosti podataka o bioakumulaciji strukture zajednice bentosa stabilnosti mesta za koje se vri procena kvalitetastabilnosti mesta za koje se vri procena kvaliteta

Monitoring sedimenta i procena plana studije

a) Razvijanje kriterijuma kvaliteta podatakab) Razmatranje plana studijec) Planiranje uzorkovanjad) Kriterijumi kvaliteta merenjae) Razmatranje specifinosti terena za odreivanje mesta uzorkovanjaf) Metod pozicioniranja mesta uzorkovanjag) Priprema za terensko uzorkovanjeh) Zdravlje i sigurnost

Uzorkovanje porne vodeUzorkovanje sedimenta u celini

a) Tip uzorkab) Prihvatljivost uzorkac) Dekontaminacija opreme

a) in-situb) Ex-situ

Obrada uzorka, transport i uvanje sedimenta

c) Dekontaminacija opremed) Oblast merenja i zatitee) Dokumentacija sa uzorkovanja a) Posude za uzorkovanje

b) Poduzorkovanje i kompozitic) Homogenizacijad) Transport i uvanje uzorkae) Vreme uvanje

Manipulacija sedimentom

a) Sejanjeb) Dodatak supstance (tzv. spajkovanje- eng. spike)c) Razblaivanje sedimenta

Obezbeivanje kvalitetai kontrola kvaliteta

d) Ispiranje sedimenta

a) QA/QC procedura za prikupljanje i manipulaciju sedimentab) Obezbeivanje kvalitetnog plana projektac) Standardizovane radne procedured) Dokumentacija uzorkovanjad) Dokumentacija uzorkovanjae) Pratea dokumentacijaf) uvanje dokumentacijeg) QA proverah) Postupak korekcijei) Finalni izvetaj podataka

Razvijanje adekvatnog plana uzorkovanja je najkritiniji korak u monitoringusedimenta i studijama procene kvaliteta sedimenta.

Izbor lokacija na kojima e biti izvreno uzorkovanje, kao i sam izbor metoda uzorkovanja proizvod je optih ciljeva studije o kvalitetu sedimenta:uzorkovanja, proizvod je optih ciljeva studije o kvalitetu sedimenta: Status i trend Opravdanost modela kvaliteta sedimenta

Projektovanje regulatornih programa Projektovanje regulatornih programa Identifikovanje postojanja i obima zagaenja Identifikovanje izvora zagaenja

Rangiranje postojeih i identifiko anje hitnih problema Rangiranje postojeih i identifikovanje hitnih problema Uspostavljanje ciljeva remedijacije sedimenta Ocena kvaliteta iskopanog materijala

Plan studije Definisati oblast i mesto studije Identifikacija potencijalnih izvora zagaenja Konsultacije sa lokalnim poznavaocima uslova na terenu Pregled procena i upotreba svih dostupnih podataka Pregled, procena i upotreba svih dostupnih podataka Odrediti lokacije sa fino granulisanim sedimentom Odabrati metod za odreivanje mesta uzorkovanja Odreivanje broja, veliine uzorka (teina ili zapremina) i frekvencije uzorkovanjaj j , ( p ) j j Plan studije treba da se razmotri od strane struke

Odabir mesta uzorkovanja

-Batometrijske mape i hidrografske Hidroloke informacije:P t ij l i d ih t ijkarte:

Dubina vode Zona erozije, transporta i depozicije Topografija dna Raspodela vrstoa i tip sedimenta

Potencijalni unos suspendovanih materija erozijom

kvalitet i koliina vode koja se spira

-Geohemijska razmatranja:Ti k it h ij ljit / di t Brzina i pravac struja

-Antropogeni uticaj: Lokacija naseljenih mesta

Tip korita, hemija zemljita/sedimenta Fiziko-hemijske osobine vode

-Klimatski uslovi: Pravac vetrova

Nain upotrebe zemljita Industrijska aktivnost Mesta odlaganja otpada Lokacije postrojenja za tretman kanalizacije Mesto, koliina i kvalitet efluenta

Sezonske promene- temperatura, atmosferske padavine, sunevo zraenje

Sezonske promene u prirodnih i antropogenih optereenja

CILJ MONITORINGA SEDIMENTA Monitoring sedimenta i procena njegovog kvaliteta se najee sprovode u

cilju odreivanja u kojoj meri je sediment rezervoar i sekundarni izvorkontaminanata u povrinskim vodama

Ove studije mogu:j g biti sprovedene u cilju odreivanja statusa kvaliteta sedimenta i

njegovog uticaja na okolinu i ljudsko zdravlje kroz prouavanje razliitihinterakcija u sistemu sediment-voda iliimati regulatorne implikacije kao to su izmuljivanje i konana imati regulatorne implikacije kao to su izmuljivanje i konanadispozicija izmuljenog materijala.

Monitoring sedimentaodreivanje statusaodreivanje statusa kvaliteta sedimenta

in-situ ex-situ

Monitoring sedimentaefekat remedijacije

Monitoring sedimentaza vreme izmuljivanja

Monitoring sedimentapraenje promene

statusa kvaliteta sedimentaMonitoring sedimenta

nakon izmuljivanja

in-situ ex-situ

Monitoring sedimentanakon izmuljivanja

Monitoring sedimentaefekat remedijacije

Monitoring sedimentaMonitoring sedimentaUticaj na okolinu (podzemne vode)

Monitoring deponije specijalno uvanje u deponijama kontinualan monitoring da bi se utvrdilo kada je zavrena prirodna remedijacija ili eventualno

negativan uticaj na okolinu u sluaju oteivanja deponije bilo prirodnim bilo antropogenim putem. trokovi monitoringa okoline deponije i same deponije iji podaci e utvrditi uticaj deponije na trokovi monitoringa okoline deponije i same deponije, iji podaci e utvrditi uticaj deponije na

okolinu neophodno je sprovesti monitoring hermetinosti ureene deponije putem redovnih analiza

bunarske vode prosene padavine od 750 mm godinje daju oko 5 m3 izluenja dnevno po jednom hektaruprosene padavine od 750 mm godinje daju oko 5 m izluenja dnevno po jednom hektaru

deponije.

Glina

Uutranjipijezometar

SpoljniPijezometar

Plastina folija

Postaviti osnovne ciljeve projekta

D fi i tiDefinisati raspoloive resurse

Razmatranje postojeih podatakap j p

Odrediti specifine ciljevestudije i kriterijume kvaliteta merenja

Da li je predloeni

Definisati monitoring parametre,frekvenciju i mesta uzorkovanja

i analitike procedure

Da li e podaci uspenod i i dl

DaDaDD Da li je predloeni

monitoring ostvariv saraspoloivim resursima

Zapoeti monitoring aktivnosti na bazi pilota

odgovoriti na predloenekriterijume kvaliteta merenja

DaDa NeNe

NeNe

aktivnosti na bazi pilota

Analizirati i oceniti podatke

Da li pilot projekat zadovoljava ciljeve studije Nastaviti monitoring,analizu podataka

u skladu sa QA/QCIzvetaj i preporuke

NeNe

DaDa

Plan studije treba da kontrolie razliite izvore koji mogu izazvati promenjivost i greku

Dva osnovna izvora: Greka uzorkovanjaGreka uzorkovanja Greka merenja

Da bi se minimizirala greka:Uzorkovanje na isti nain na svim mestima u skladu sa studijom Uzorkovanje na isti nain na svim mestima u skladu sa studijom

Primena standardizovanih procedura Uzorkovanje za vreme istog perioda Sakupljanje i analiza duplih uzoraka

S k lj j i li k it ih k Sakupljanje i analiza kompozitnih uzoraka

Vremenski period uzorkovanja

Ograniena mogunost monitoring programa da karakterie promene ili proceni kvalitet sedimenta za celu sezonu.

Uzorkovanje ograniiti na period kada se oekuje da bioloka i/ili toksinaUzorkovanje ograniiti na period kada se oekuje da bioloka i/ili toksina merenja pokazuju najvei odgovor na optereenje zagaenjem pri malim uticajem sezonske promenjivosti.

Uzorkovanje i pri visokom i pri slabom proticaju omoguava bolju procenu zagaenja sedimentazagaenja sedimenta

Bolje rukovoenje remedijacionim i drugim aktivnostima na renom slivu

Dva naina projektovanja uzorkovanjasedimenta :

Verovatno i sluajno projektovanje - mesta uzorkovanja su nasumice odabrana i

Ciljano projektovanje - mesta uzorkovanja odabrana na osnovu poznatihproblema (znanja o dogaajima koji e se desiti u toj ili okolnoj oblasti koji mogunegativno uticati na vodenu celinu), a obezbeuje ocenu pojedinanih mesta.

U verovatnom i sluajnom projektovanju mesta mogu bitiodabrana na stvarno sluajan nain ili na sistematski nain,pa razlikujemo nekoliko naina odabira:

Prosto nasumino

pa razlikujemo nekoliko naina odabira:

Prosto nasuminouzorci su nezavisno locirani nasumice

Sistematskiuzorci su locirani na pravilnim intervalima

Slojevitioblast studije je podeljena na nepreklopljene slojeve iuzorci se uzimaju iz svakog slojauzorci se uzimaju iz svakog sloja

Viefaznid b lik i j di i i iodabrane su velike primarne jedinice i zatim su one

poduzorkovane

Ciljano projektovanje je primenljivo kada:

susu granicegranice mestamesta uzorkovanjauzorkovanja dobrodobro definisanedefinisane iliili jeje mestomesto fizikifiziki odvojeno,odvojeno, sese zaza analizuanalizu /karakterizaciju/karakterizaciju uzimauzima malimali brojbroj uzoraka,uzoraka,sese zaza analizuanalizu /karakterizaciju/karakterizaciju uzimauzima malimali brojbroj uzoraka,uzoraka, elimoelimo informacijuinformaciju zaza odreeneodreene usloveuslove iliili lokacije,lokacije, jeje ciljcilj snimanjesnimanje situacijesituacije nana prisustvoprisustvo zagaenjazagaenja (ako(ako jeje ovakvoovakvo zagaenjezagaenje naeno,naeno, posleposle

uzorkovanjauzorkovanja ii analizeanalize imamoimamo poreenjeporeenje specifinihspecifinih sedimenatasedimenata sasa referentnimreferentnim uslovima,uslovima,hemijskimhemijskim iliili biolokimbiolokim preporukama,preporukama, iliili prikladnimprikladnim vrednostimavrednostima kvalitetakvaliteta sedimenta),sedimenta),

vremenskivremenski limitlimit iliili ogranieniogranieni budetbudet onemoguujuonemoguuju implementiranjeimplementiranje statistikogstatistikog modela,modela, jeje ciljcilj eksperimentalnoeksperimentalno testiranjetestiranje poznatogpoznatog gradijentagradijenta zagaenjazagaenja zaza razvojrazvoj potvrenihpotvrenih

metodametoda testiranjatestiranja iliili modelamodela (u(u evaluacijievaluaciji testovatestova toksinosti)toksinosti)..

Koji tip strategije uzorkovanja odabrati?j p g j j

u obzir se uzimaju brojni faktori, a polazi se od istorijskih podatakaukoliko su dostupniukoliko su dostupni.

Ako je cilj identifikovanje oblasti sa toksinim i/ili kontaminiranimsedimentom sistematski nain

Kada je cilj monitoringa odreivanje stepena zagaenosti sedimentakoje potie od specifinog izvora ili pritoke- ciljano projektovanje(Faktori koji utiu na disperziju jedinjenja ili materijala iz takastihizvora (na primer struje) moraju biti razmotreni).

Ako dostupni (istorijski) podaci ukazuju na jasno definisane zone sap ( j ) p j jrazliitim tipom sedimenta nasumino slojevito uzorkovanje.

Ako je krajnji cilj remedijacija zagaenog sedimenta neophodno jeviefazno, slojevito nasumino ili ak i ciljano uzorkovanje.

Studije malog obima mogu zahtevati vei broj uzoraka u okviru male Studije malog obima mogu zahtevati vei broj uzoraka u okviru maleoblasti ukoliko je potrebna fina prostorna rezolucija zagaenja.

Zapremina i broj uzoraka

Pre poetka programa uzorkovanja, mora se odrediti tip i broj analiza itestova, i izraunati eljena zapremina uzorka koji se uzima.

Svaki fiziko-hemijski i bioloki test zahteva specifinu koliinu(zapreminu) sedimenta, pri emu koliinu uzorka za hemijske analizeuslovljavaju nivoi detekcije analitikih metoda kao i efikasnostiekstrakcionih procedura.

Koliinu uzorka koju treba uzeti odreuje laboratorija koja e izvritianalizu.

Tipine zapremine sedimenta koje se zahtevaju za razliite analize Tipine zapremine sedimenta koje se zahtevaju za razliite analize po uzorku

Analiza sedimenta Minimalna zapremina uzorkap

Neorganska jedinjenja 90 ml

Organska jedinjenja koja nisu naftnog porekla 230 ml

Drugi hemijski parametri (TOC, vlaga) 300 ml

Veliina estica 230 ml

Naftni ugljovodonici1 250-1000 ml

Akutni i hronini testovi toksinosti2 1-2 L

Bioakumulacioni testovi3 15 LBioakumulacioni testovi3 15 L

Fauna dna 8-16 L

Ekstrakcija porne vode 2 L

Priprema eluiranog sedimenta 1 L

Broj uzoraka

Broj uzoraka je odreen veliinom oblasti istraivanja, tipom,distribucijom i oekivanim koncentracijama polutanata uj j psedimentu, fizikim karakteristikama i homogenou sedimenta,potrebnim zapreminama uzoraka i eljenim nivoom statistikerezolucije i preciznosti.

Opte pravilo je, to je vei broj uzoraka, bolja je i mogunostdefinicije kontaminiranosti ili toksinosti u datoj oblasti istraivanja.

U veini monitoring programa broj uzoraka je kompromis izmeug p g j j pidealnog i praktinog, pri emu su glavna ogranienja analitike ilogistike prirode.

Kompozitni uzorci

Kompozitni uzorak je uzorak dobijen kombinovanjem materijala iz vie od jednoguzorka ili poduzoraka. On je kombinacija individualnih alikvota i predstavljasredinu karakteristika onih koji grade takav uzorak.j g

Pravljenje kompozita je vaan nain obezbeenja velike zapremine koja jeneophodna za bioloke testove kao i za mnotvo tipova analiza (fizike, hemijske,bioloke, bentos).

prouzrokuje "razblaenje" visoke toksinosti na lokalizovanim "vruim takama". p j j uzorci sa veoma razliitom veliinom estica na mestu uzorkovanja i razliitim

stratigrafskim slojevima ne smeju se meati. Kompozitni uzorci bi trebali biti pripremljeni pre skladitenja na due vreme, a

najdue 72 asa nakon uzorkovanja.j j

Metode pozicioniranja mesta uzorkovanja

Tanost pozicioniranja zavisi delom i od uslova na mestu uzorkovanja, pa bilo kojispecifian problem (vetar, struje, talasi, vidljivost, elektronske interference) kojiuslovljava probleme pozicioniranja mora biti obuhvaen izvetajem sauslovljava probleme pozicioniranja mora biti obuhvaen izvetajem sauzorkovanja.

Preporuuje se uvanje podataka o mestu uzorkovanja iz prethodnih merenja. Za monitoring i procenu velikih oblasti gde je preciznost od 100 m dovoljna

k i i LORAN (L R N i i ) ili l b l i i i i i (GPS)koristi se LORAN (Long Range Navigation) ili globalni pozicioni sistem (GPS). Za oblasti blizu obale, ili za oblasti gde postoji vei broj mesta uzorkovanja ili koje

su blizu jedna drugoj, treba koristiti GPS ili mikrotalasni sistem (ako se zahtevapreciznost sa manje od 10 m).p j )

Kada su u pitanju vidljive, pogodne i stalne mete, moe se koristiti RADAR, ako jepreciznost pozicioniranja izmeu 10 i 100 m zadovoljavajua.

Informacije koje se dokumentuju prilikom uzorkovanjap j

Naziv projekta, vreme i datum uzorkovanja, broj uzorka, identifikacija mesta, broj i poloaj

Dubina vode i dubina sa koje se uzima uzorak Nepredvieni dogaaji koji se mogu desiti za vreme uzrkovanja,

konzerviranja i uvanja (mogunost kontaminacije uzorka, problemi sa opremom )opremom...)

Opis sedimenta ukljuujui sastav, gustinu, boju, promene u sedimentu sa dubinom...

Fotografija uzorka Fotografija uzorka

Metode sakupljanja uzoraka sedimentasedimenta

Sastav sedimenta moe varirati kako vertikalno tako i Sastav sedimenta moe varirati kako vertikalno tako ihorizontalno.

Uzorkovanje povrinskih slojeva obezbeuje informacije ohorizontalnoj distribuciji zagaenja ili utvrivanje nedavnihj j g j juticaja izvora zagaenja na kvalitet povrinskih voda isedimenta.

Vertikalna raspodela zagaujuih supstanci u sedimentub b j i f ij t di j j ihobezbeuje informacije o stepenu prodiranja zagaujuih

materija u sediment (promena kvaliteta sedimenta sadubinom) i omoguuje prouavanje istorijskih promenaparametara u sedimentu (istorijski zapis)p ( j p )

Oprema za uzorkovanje sedimenta

bager (eng. grab) - pogodan zai ki di t i

uzorkiva za uzorkovanjeneporemeenog sedimenta (eng

Dva osnovna tipa uzorkivaa:

povrinski sediment i procenuhorizontalne distribucijekarakteristika sedimenta,

neporemeenog sedimenta (eng.core) - pogodan za profilesedimenata i za odreivanjevertikalne distribucije karakteristikasedimenta kao i karakterizaciju celesedimenta, kao i karakterizaciju celekolone sedimenta.

Bageri

su potrebne vee zapremine sedimentaje sediment kompaktanje potreban povrinski sediment (10-15 cm) za procenu horizontalne distribucije zagaujuih materija

Ponar

Eckman grabEckman grabDouble VanVeen grab

Uzorkiva za uzorkovanje neporemeenog sedimenta (eng. Core sampler )

potrebna karakterizacija sedimenta u dubljim slojevimapotrebna vertikalna distribucija zagaujuih materija u sedimentusediment meki

Vibracorer GravitacioniKlipni

Uzorkiva za sediment koji transportuje reka ili neki drugi vodotokneki drugi vodotok

Morski sediment

Bager

Core sampler

Vacum uzorkivaVacum uzorkiva

Core sampler

Kriterijumi koji moraju biti ispotovani da bi se uzorci smatrali korektno uzorkovanim (USEPA) su:

uzorkiva ne sme biti prepunjen prisutna voda koja je zapravo voda koja se nalazila iznad sedimentase mora ukloniti i to sifoniranjem ili dekantovanjem dodirna povrina sediment-voda relativno netaknuta i relativno ravna,bez znakova formiranja kanala ili pranja uzorka postignuta je eljena dubina uzorka nema dokaza o gubitku sedimenta.

Uzorci koji su uzorkovani ureajem za uzorkovanje neporemeenogsedimenta moraju zadovoljiti sledee uslove: uzorkiva nije pod uglom ili nagnut odozgo uzorkiva nije pod uglom ili nagnut odozgo uzorkiva je uzeo uzorke na datoj dubini i nije bilo gubitka sedimenta

Manipulacija (transport, uvanje, rukovanje) uzorcima sedimenta mogu uznaajnoj meri uticati na fizike, hemijske i bioloke karakteristike uzorka, aj j jtime i na biodostupnost

Detaljne procedure za rukovanje, konzervisanje i skladitenje uzorakamoraju biti propisane u planu uzorkovanja i moraju biti primenjene na sve

kuzorke.

Transport

Transport uzoraka mora biti takav da se zadri strukturni i hemijski kvalitetsedimenta i porne vode.S di k ji j k b i bi i d ki d Sediment koji je uzorkovan bagerima se obino prenosi od uzorkivaa doposuda koje mogu i ne moraju biti i one u kojima e se izvriti skladitenje.Oni se mogu privremeno istovariti na terenu ili se mogu odmah transportovatido laboratorije.Ukoliko se neporemeeni uzorci sedimenta ne profiliu na terenu moraju se Ukoliko se neporemeeni uzorci sedimenta ne profiliu na terenu, moraju sepostaviti uspravno u cevima u kojima je izveno uzorkovanje, da bi ostalinetaknuti prilikom transporta do laboratorije.

Pre transporta, ceo prostor iznad sedimenta u cevima kojima je izvrenouzorkovanje mora biti napunjen vodom sa istog mesta uzorkovanja i obauzorkovanje mora biti napunjen vodom sa istog mesta uzorkovanja, i obakraja cevi moraju biti dobro zatvorena da bi se spreilo meanje razliitihslojeva sedimenta. Cevi bi trebale ostati u uspravnom poloaju posebno akouzorak nije visoko konsolidovan materijal i mora se obezbediti transportnakutija sa ledom ili friider koji e odravati temperaturu na 4 0C.j j p

uvanje

Svaki materijal koji je u kontaktu sa uzorkom ima potencijal da kontaminirauzorak ili da adsorbuje komponente iz uzorka.

Generalno sediment i pornu vodu treba drati u politetrafluoretilenskim iGeneralno, sediment i pornu vodu treba drati u politetrafluoretilenskim ipolietilenskim posudama visoke gustine jer su ovo materijali sa najmanjommogunou odavanja hemijskih dodataka ili smetnji uzorku i mnogo su manjelomljivi od stakla.Pl ti d ili d k j i ki li lji k dPlastine posude ili posude koje su isprane kiselinom su preporuljive kada su

predmet analize metali.Vreme uvanja se bazira na preporukama koje su esto administrativne, a ne tehnike prirode.Vreme uvanja je specifino za svaku hemijsku analizu, ali i za svaki programispitivanja i ustanovljeno je tipom i karakteristikama sedimenta.Zbog nepoznavanja kvaliteta uzoraka, generalna preporuka je da se sediment iporna voda uvaju u mraku na 4 0C bez slobodnog prostora da bi se minimiziraleporna voda uvaju u mraku na 4 C bez slobodnog prostora da bi se minimiziralepromene u biodostupnosti polutanata

Preporuene posude za uzorkovanje, vreme zadravanja iskladitenja za uobiajene analize . P-plastika; S-staklo,PTFE-politetrafluoretilen, Z-zamrziva, F-friider.p , ,

Kontaminant Posuda Vreme uvanja Uslovi skladitenja

Amonijak P, S 28 dana F, ZAmonijak P, S 28 dana F, Z

Sulfati P, S 28 dana F, Z

Sulfidi P, S 28 dana F ILI NaOH; pH > 9

Masti i ulja S 28 dana HCl, pH

PORNA VODA

Voda koja se nalazi u intersticijalnom prostoru izmeu esticadi t (30 70% i di t )sedimenta (30-70% zapremine sedimenta)

Relativno statina - fizikohemijski sastav rezultat ravnotee izmeuvode u porama sedimenta i povrine estica vrste faze

Porna voda se koristi za utvrivanje kriterijuma kvaliteta sedimenta Remedijacioni zahvati poznavanje koncetracija zagaujuih

materija u pornoj vodi

UZORKOVANJE PORNE VODE

In-situdijaliza

Ex-situcentrifugiranjej

vakuum sukcijaf g j

ceenje (presovanje)

Gotovo je nemogue ukloniti pornu vodu iz sedimenta uz speavanje promena uGotovo je nemogue ukloniti pornu vodu iz sedimenta uz speavanje promena uhemijskoj prirodi porne vode, to uz promene prilikom manipulacije, skladitenja itestiranja utie na izmenu biodostupnosti polutanata i ispoljenu toksinostU principu, prilikom uzorkovanja mora se odabrati tehnika koja e zadrati u najveojmeri in situ uslove u vodimeri in-situ uslove u vodi.

Uzorkovanje porne vode obino se ne izvodi na sedimentu sa krupnim esticama(lj k k ) ili t j k kt j li i j j t ij l j(ljunak,kamen) ili na vrstoj, kompaktnoj glini, jer je potencijal zagaenja pornevode u ovakvim tipovima sedimenata mali.

Uzorkovanje je ogranieno na sedimente rangirane od peskovitih donekompaktnih glina

Porna voda iz finijeg zrnastog sedimenta (npr. gline) je obino najviekontaminirana zbog velike povrine i vezivnih kapaciteta gline i njihovihkomponenti (npr. org. materija, Fe i Mn oksihidroksidi)

Kako za in-situ, tako i za laboratorijske eksperimente, mora se voditi rauna oKako za in situ, tako i za laboratorijske eksperimente, mora se voditi rauna otome da se za sve uzorke koristi ista procedura, tako da se moe izvesti iporeenje izmeu uzoraka.

Dubina sedimenta - uzorci koji se uzimaju za remedijaciju moraju biti uzeti sadubine koja odgovara aktivnostima iskopavanja dok uzorci za istraivanja statusadubine koja odgovara aktivnostima iskopavanja, dok uzorci za istraivanja statusai trenda mogu biti sakupljeni u bioloki aktivnoj dubini (esto < 15 cm).

Dijaliza (Peeper metoda)j ( p )

Dubina sedimenta: 0,2 - 10 cmZapremina uzorka: 0,5 lPrincip: uzorkovanje primenomp j pdijalize podrazumeva upotrebu malihdifuznih komora sa membranama kojesadre destilovanu vodu ili istu voduodgovarajue tvrdoe i salinitetaodgovarajue tvrdoe i saliniteta.Dolazi do difuzije kroz poroznemembrane u komoru, sve dok se neuspostavi ravnotea sa okolnompornom vodom.

Prednosti

Najtaniji metod, uzorak zatien od oksidacije, uticaja temperature i pritiska; veomadobro radi za odreivanje neorganskih sastojaka kao npr dvovalentni metali;dobro radi za odreivanje neorganskih sastojaka kao npr. dvovalentni metali;eliminisana mogunost gubitka isparljivih materija (H2S); pH i redox uslovi su relativnonepromenjeni; jeftina i jednostavna konstrukcija; mogunost korienja specifinihmembrana; veliki izbor membrana i veliina pora membrana; upotreba membrana zadij li li i i fil ij l i d j jdijalizu eliminie filtraciju posle izdvajanja

Nedostaci

Rukovanje sloeno u dubljoj vodi i pri jakim strujama, zahteva ronjenje nadubinama > 0 6 m; duga vremena postizanja ravnotee (15-20 dana); metodadubinama > 0,6 m; duga vremena postizanja ravnotee (15 20 dana); metodanije standardizovana; neke vrste membrana su podlone zaepljenjubiomaterijalom; male zapremine porne vode (10-20ml); ogranieni na mekesedimente; neophodna deaeracija komore pre uzorkovanja

Vakuum sukcija

Dubina sedimenta: 0 2 30 cmDubina sedimenta: 0,2 - 30 cmZapremina uzorka: 0,25 lPrincip: ureaj se postavlja u sediment naeljenu dubinu i runo ili primenjujui vakumusisava uzorak vode.Prednosti: brzo i lako uzorkovanjejednostavna i jeftina oprema, pogodna zarazne vrste sedimenta smanjeni uticajirazne vrste sedimenta, smanjeni uticaji,zatvoren sistem spreena kontaminacijaNedostaci: mogua sorpcija metala na filtru,mogunost zaguivanja malim i srednjim i i j iesticama i usporavmje procesa, zapreminauzorka; oteano rukovanje u dubljoj vodi (> 1m, ronjenje); nije standardizovana

Ex-situ tehnike

Iako se ove ekstrakcione metode mogu uraditi na terenu ili uIako se ove ekstrakcione metode mogu uraditi na terenu ili ulaboratoriji, ekstrakcija u laboratoriji, neposredno pre analize ilitestiranja, se preporuuje da bi uzorak zadrao stanje koje jenajblie originalnom to je vie mogue tokom transporta iskladitenja.

Ex-situ ekstrakcija porne vode je esto neophodna: kada su neophodne velike zapremine porne vode (na primerp p p ( p

za testove toksinosti) i krae vreme uzorkovanja.

Ceenje (presovanje)Princip: porna voda se proputa prekoPrincip: porna voda se proputa prekofiltera koji je deo aparata za ceenje.Prednosti: velike zapremine vode,pogodna za razne vrste sedimentaNedostaci: smetnje zbog menjanjaravnotee usled pritiska, temperature ipromene gradijenta (potreban umerenipritisak uz praenje elektrolitikepritisak uz praenje elektrolitikeprovodljivosti); mogue promenesadraja rastvorenih gasova i gubitakhidrofobnih organskih jedinjenja nafiltfiltru

CENTRIFUGIRANJE:Prednosti:

Jednostavna, kratko vreme (30 Nedostaci:

rukovanje uzorcima sloenije u , (min)vee zapremine porne vode (ali do 50 % vlanosti sedimenta)

pogledu ouvanja integriteta uzorkaneophodan rad u inertnoj

irok opseg brzina centrifugiranja u zavisnosti od tipa analize

toksinost, preporuuje se manja toksinost, preporuuje se manja

atmosferiMogua sorpcija na kivetipreporuljivo raditi nap p j jp p j j

brzinabrzina (3000g)(3000g), jer je vana , jer je vana potencijalna toksinost porne vode u potencijalna toksinost porne vode u potpunosti (ukljuujui i koloidni potpunosti (ukljuujui i koloidni materijal)materijal)

ambijentalnoj temperaturi

materijal)materijal)poreenje koncentracije polutanata poreenje koncentracije polutanata porne vode sa specifinim porne vode sa specifinim vrednostima kvaliteta sedimenta, vrednostima kvaliteta sedimenta, onda je neophodna velika brzina onda je neophodna velika brzina centrifugiranjacentrifugiranja (10000 g)(10000 g)..

Mogunost promene uslova hemijske ravnotee za neorganska jedinjenja g j j jtokom uzorkovanja:

Dijaliza (Peeper metoda): niskaVakuum sukcija: srednjaCentrifugiranje: niskaPresovanje: niska-srednja

Potencijal oksidacije prilikomPotencijal oksidacije prilikom uzorkovanja:

Dijaliza (Peeper metoda): nizakVakuum sukcija: nizakCentrifugiranje: srednji-visokPresovanje: visok

Vreme skladitenja treba minimizirati pornu vodu (in-situ) skladititi odmah kratkorono (manje od 24 pornu vodu ( in-situ ) skladititi odmah, kratkorono (manje od 24

asa) na 4oC u mraku, N2 atmosfera sa minimumom praznogprostora, dugorono zamrznuti.

sediment za ex-situ uzorkovanje potrebno to manje sediment za ex-situ uzorkovanje, potrebno to manje

uznemiravati i skladititi na 4oC pre izolovanja porne vode

Zdravlje i sigurnostj g

Minimizirati kontakt koe sasedimentom kako bi se spreiosedimentom,kako bi se spreioeventualni kontakt sa opasnimmaterijama

Zatitna odea i oprema Zatitna odea i oprema(rukavice,izme, odelo,naoare...)

Rukovanje sa sedimentom- dobroprovetren prostor (minimizira seprovetren prostor (minimizira seinhalacija gasova iz sedimenta)