Vannkvalitet

Hva mener vi med vannkvalitet?

Vannkvalitet omfatter de kjemiske, fysiske og biologiske egenskapene til vann i henhold til bruksstandarder. Begrepet refererer ofte til et sett med standarder som brukes for å vurdere overholdelse, vanligvis oppnådd gjennom vannbehandling. De vanligste standardene for overvåking og vurdering av vannkvalitet gir informasjon om økosystemers helse, tryggheten ved menneskelig kontakt, omfanget av vannforurensning og tilstanden til drikkevann. Vannkvalitet har betydelig innvirkning på vannforsyningen og bestemmer ofte tilgjengelige alternativer for vannforsyning.

Hvorfor er det viktig å sjekke vannkvalitet?

Måling av vannkvalitet representerer en avgjørende praksis som nøye utføres for å etterkomme regulatoriske krav og overholde sikkerhetsprosedyrer, og dette er avgjørende for å sikre forurensningsfritt vann. Denne komplekse prosessen involverer forskjellige analytiske metoder for å grundig analysere og evaluere vannets sammensetning.

Individer og enheter påvirket av vannindustrien, enten det er myndighetsorganer som regulerer vannkvaliteten for å verne om befolkningen mot helsefare knyttet til klorert vann, eller huseiere som ønsker å forsikre seg om at vannet er trygt for forbruk, er nødt til å gjennomføre regelmessige tester av vannkilder. Uansett formålet, om vannet anvendes til forretningsformål, jordbruk, husholdningsoppgaver, eller er i bruk av offentlige myndigheter og private huseiere, er kontinuerlige tester avgjørende for å sikre at vannkildene forblir trygge og fri for miljørisiko samt potensielle helseproblemer.

Hvordan teste vannkvalitet?

Det er flere måter å sjekke vannkvalitet på. Man kan for eksempel bruke et håndholdt elektrokjemisk instrument hvor måling av pH, oppløst oksygen, konduktivitet, turbiditet, totalt suspendert stoff og temperatur i vann er vanlige parametere. Du kan lese mer om elektrokjemiske instrumenter lenger nede eller trykke her.

Man kan også bruke et fotometer til å teste vannkvalitet gjennom en teknikk kalt fotometri. For å få dypere innsikt i hvordan testresultatene blir generert, har vi valgt å skrive en forklaring på hvordan fotometri fungerer. Du kan lese denne beskrivelsen her.

Prøvetaking, konservering og prøvebehandling av vannkvalitet

Korrekt prøvetaking og analyse av vann er avgjørende for å oppnå pålitelige resultater. La oss utforske viktige faktorer som påvirker prøvetakingen og hvordan man best bevarer og behandler prøvene før analyse.

Prøvetaking

Å ta riktige vannprøver er første skritt mot pålitelige testresultater. Feil i prøvetakingsprosessen kan føre til betydelige avvik, spesielt ved analyser av lave konsentrasjoner. Før prøvetaking skal beholderen skylles flere ganger med prøveløsningen for å unngå forurensning.

Faktorer som påvirker prøvetaking inkluderer:

• Preserverbarhet
• Flyktighet
• Biologisk forandringspotensial
• Forurensning
• Matrixpåvirkninger
• Materiale av flasken (glass, plast)
• Flaskens volum
• Renhet (forrige prøve)
• Lukkeproblemer
• Fyllingsnivå

Prøvetaking kan utføres på ulike måter avhengig av parametrene som skal undersøkes. Tilfeldige prøver, pooled samples, hendelsesdrevne eller proporsjonale prøver kan tas. Populasjonsstørrelsen spiller en avgjørende rolle ved valg av prøvetakingsmetode ved avløpsrenseanlegg.

Prøvetakingslokasjon

Forskjellige faktorer påvirker prøvetakingsprosessen:

Kontrolltype: Det kan være rutinemessig kontroll, prosesskontroll, kvalitetskontroll, skadevurdering, selvovervåking, etc.

Vannkilde: Det kan være elver, stillestående vann, grunnvann, brønnvann, mineralvann, etc.

Prøvetakingsmetoder

Tilfeldig prøve:  Innebærer å trekke en enkelt prøve eller flere prøver tatt i umiddelbar rekkefølge og kombinere dem for å vurdere dagens tilstand. For å øke påliteligheten, kan en kvalifisert prøve bestå av minst fem tilfeldige prøver tatt med minst to minutters intervaller over en periode på maksimalt to timer.

Tidsproporsjonal prøvetaking: Konstant prøvekvantitet tatt i jevnlige tidsintervaller. Dette er nyttig for å fange opp endringer over tid.

Volumproporsjonal prøvetaking: Volumproporsjonal prøvetaking avhenger av definerte strømningshastigheter. En konstant mengde prøve fjernes alltid, noe som gjør det egnet for analyser knyttet til volum.

Hendelsesdrevet prøvetaking: Hendelsesdrevet prøvetaking skjer etter spesifikke hendelser, som overskridelse av parametergrenseverdier. Dette er relevant for å fange opp plutselige endringer i vannkvaliteten.

Konservering av vannkvalitetstester

Analyse av vannprøver kan ikke alltid gjennomføres umiddelbart og derfor er konservering nødvendig for å stabilisere prøven. Eksempler på konserveringsmetoder inkluderer tilsetning av syrer eller baser for å opprettholde prøvens representativitet.

Andre ting å tenke på når en skal teste vannkvalitet:

Parameteravhengig konservering

Noen parametere, som KOF, bør analyseres så snart som mulig etter prøvetaking. For eksempel kan en sur justering av KOF-prøver opprettholde stabilitet i opptil 28 dager ved kjøling. Andre parametere, som klor eller oksygen, krever umiddelbar analyse.

Prøvebehandling: Klar og feilfri prøveløsning

En klar og fargeløs prøveløsning er avgjørende for feilfri analyse. For kumulative parametere må prøven være homogen og kan brukes direkte til oksidasjon. Filtrering kan være nødvendig for oppløselige forbindelser.

Temperatur og pH-justering

Prøver må være ved romtemperatur for å sikre riktig reaksjonsprosess. pH-verdien er kritisk, og justering med egnede syrer eller baser må utføres nøye for å unngå fortynning av parameteren.

 

Viktige parametere innen avløpsvann- og vannanalyse

Vannkvaliteten i prøver avhenger i stor grad av mengden av spesifikke kjemiske eller biologiske parametere. Konsentrasjonen av disse parameterne påvirker vannforekomstene. For bedre forståelse av analysen, betydningen av hver parameter og de kjemiske forholdene, kreves det teoretisk bakgrunnskunnskap

Viktige parametere for Avløpsrenseanlegg:

 

Ammonium (NH₄⁺)

Ammonium forekommer naturlig i overflatevann og enkelte grunnvann. Det finnes også i kommunalt og ofte i industrielt avløpsvann. Årsakene kan være kjemisk avfall, bakteriell nedbrytning av nitrogenholdige organiske forbindelser, eller tilførsel fra gjødsel i form av regnvann. Ammonium kan være giftig for fisk, spesielt ved høye pH-verdier, og høye konsentrasjoner kan redusere oksygennivået i vann. Overvåking av ammonium er viktig i biologiske avløpsrenseanlegg for å vurdere effektiviteten i renseprosessen.

Biologisk Oksygenforbruk (BOF)

BOF måler oksygenforbruket i vannet for nedbrytning av organiske stoffer ved mikroorganismer. En høy BOF indikerer høy konsentrasjon av lett nedbrytbare organiske stoffer. Det er viktig i vannkvalitetsvurderinger og brukes sammen med KOF. Nitrifikasjon (ammonium til nitrat) påvirker også BOF. Høye BOF-verdier krever fortynning, og nitrifikasjonshemmere brukes for å unngå forstyrrelser.

Kjemisk Oksygenforbruk (KOF)

KOF måler den kjemiske oksygenmengden som forbrukes ved fullstendig oksidasjon av organiske forbindelser i vannet. Den inkluderer både biologisk nedbrytbare og ikke-biologisk nedbrytbare stoffer. KOF gir rask informasjon om vannforurensning og brukes i vurdering av avgifter for vannutslipp. NANOCOLOR® KOF tester reduserer risikoen ved bruk av giftige stoffer og gir pålitelige resultater.

Nitrat (NO₃⁻)

Nitrat-ioner er vanligvis til stede i vann i konsentrasjoner opp til ≈ 20 mg/L, hovedsakelig i grunn- og overflatevann samt kommunalt og industrielt avløpsvann. Nitratnivåer på 15–50 mg/L indikerer menneskeskapte påvirkninger, ofte fra kommunale avløpsvann og nitrifikasjon. Høye nitratkonsentrasjoner er viktige indikatorer for vannforurensning og bør overvåkes nøye. Anbefalt grenseverdi er 25 mg/L.

Nitrifikasjon

Dette er bakteriell oksidasjon av ammonium og andre nitrogenforbindelser. Nitrifikasjon produserer nitrat og signaliserer forurensning. Overvåking er kritisk for avløpsrensing, mens høye ammonium- og nitrittnivåer indikerer problemer med vannets selvrengjørende evne. Nitrifikasjon bidrar til økologisk balanse og drikkevannssikkerhet.

Nitritt (NO₂⁻)

Nitritt-ioner finnes vanligvis i lave konsentrasjoner i overflatevann, sjeldnere i grunnvann. Høyere nitrittnivåer i avløpsvann kan indikere industriell forurensning. Nitritt er giftig, spesielt for spedbarn, og overvåking er avgjørende for å oppdage bakteriell forurensning. Tyske drikkevannsforskrifter fastsetter grenser for nitrittkonsentrasjoner.

Fosfat (PO₄³⁻)

Finnes i kommunalt og industrielt avløpsvann som orto-, poly- eller organofosfater. Høye fosfatnivåer påvirker vannets trofiske tilstand, potensielt fremkaller eutrofiering og dannelse av beskyttende belegg i rørnettverk.

Total nitrogen (TNb) 

Inkluderer organisk og uorganisk nitrogen, viktig for å vurdere eutrofiering i overflatevann. Kontroll av nitrifikasjons- og denitrifikasjonsprosesser er nødvendig. Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) omfatter organisk bundet nitrogen og ammoniumnitrogen.

Total organisk karbon (TOC)

Måler organisk forurensning i vann, inkludert oppløst organisk karbon (DOC), partikulært organisk karbon (POC) og flyktig organisk karbon (VOC). TOC-verdier gir informasjon om organisk belastning og potensielle vekstmedier for mikroorganismer, samtidig som de kan bidra til dannelse av giftige trihalogenmetaner (THM). Lave TOC-verdier er ønskelige i drikkevann for å unngå uønsket mikrobiell vekst og THM-dannelse.

Metallanalyse

• • Aluminium
  • Bly
  • Kadmium
  • Krom
  • Jern
  • Kobber
  • Nikkel
  • Sølv
  • Zink

Andre viktige parametere

Hardhet: Hardhet i vann er summen av konsentrasjonene av jordalkaliioner (Ca²⁺, Mg²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺). Den måles i mmol/L CaCO₃, og vannet kategoriseres som mykt (opptil 1,25 mmol/L), intermediært hardt (opptil 1,98 mmol/L) eller hardt (over 2,16 mmol/L). Det er to typer hardhet: karbonsk (midlertidig) og ikke-karbonsk (permanent).

pH: pH måler surhet (under 7), nøytralitet (7), eller alkalitet (over 7) i en løsning. Det påvirker biologiske og kjemiske rensingsprosesser. Optimal pH er viktig for mikroorganismer og for å forhindre korrosjon. Målinger utføres med elektroder eller fargeindikatorer. Avløpsvann bør justeres for å optimalisere rensing.

 

Vanligste feilkilder

Feilkilder i fotometri oppstår under måling av konsentrasjonen av prøveløsningen ved hjelp av lys. Praktiske forstyrrelser kan skyldes både målemetodens natur og praktisk utførelse. Feil i analyse beskrives i henhold til ISO/TS 13530:2009-03. Det er viktig å skille mellom tilfeldige feil og systematiske feil, da de har ulike egenskaper og påvirker resultatene på forskjellige måter.

Turbiditet: Turbiditet måler klarheten i en væskeprøve påvirket av små partikler. Riktig målemetode, som absorbans- eller nefelometrimålinger, er nødvendig for nøyaktige resultater.

Korrelasjon: Farge i prøveløsningen kan påvirke fotometrien betydelig. Korrekte resultater krever riktig håndtering av fargede prøver og interferenser, med mulig bruk av korreksjonsverdier.

Prøvebehandling: Riktig behandling, inkludert konservering, filtrering, og homogenisering, er nødvendig for nøyaktige resultater. For turbide prøver må grundig blanding prioriteres.

Interfererende ioner: Kunnskap om prøvesammensetning og håndtering av interfererende ioner er essensiell. Riktig prøvebehandling, som tilsetning av spesifikke reagenser, kan eliminere interferenser.

Homogenisering: For representativ analyse bør prøven homogeniseres før analyse, spesielt for kumulative parametere. Overdreven omrøring, spesielt for nitrogenparametere, bør unngås.

Enheter: Valg av enhet påvirker måleresultatene. For eksempel, bruk av PO₄-P gir lavere verdier enn PO₄³⁻ på grunn av forskjeller i molarmasse.

Reaksjonstid og temperatur: Fotometriske reaksjoner krever nøye overholdelse av angitte tider og temperaturer. Kvartalsvis eller halvårlig kalibrering av fotometrene anbefales.

Kalibrering: Alle tester er fabrikkalibrert med standardløsninger. Regelmessig fotometerkalibrering anbefales for pålitelige resultater.

Tester: Testing er kritisk for fotometri. Våre ISO-sertifiserte tester sikrer jevn høy kvalitet.

Renhold: Rent arbeid er avgjørende for nøyaktige resultater. Ryddig arbeidsplass og rengjort utstyr, spesielt kuvetter, er essensielt.

Testytelse: Operatørens nøyaktige utførelse er avgjørende. Riktig utførelse av alle trinn, inkludert tider og tilsetninger, er nødvendig for pålitelige resultater.

 

Noen av våre produkter for deg som ønsker å teste vannkvalitet med et fotometer

 

 

Hva er et elektrokjemisk instrument?

Et elektrokjemisk instrument er sensorer og instrumenter som bruker elektrokjemiske metoder for å måle spesifikke parametere i vann, for eksempel pH, ledningsevne, oksygeninnhold, og redoks-potensial (ORP). Elektrokjemiske sensorer fungerer ved å måle elektriske signaler generert som svar på kjemiske reaksjoner mellom sensoren og vannprøven. For eksempel, en pH-elektrode måler surhetsgraden basert på H⁺-ionekonsentrasjonen i vannet. Elektrokjemiske sensorer er en viktig del av multiinstrumenter. For eksempel, et multiinstrument designet for vannanalyse kan integrere pH-elektroder, ledningsevnesensorer, og oksygenmålere for å gi et bredt spekter av informasjon. De kan da måle mange parametere, som for eksempel pH, oppløst oksygen, turbiditet, salthet, konduktivitet og temperatur. Ved å bruke elektrokjemiske sensorer sammen med andre typer sensorer, som for eksempel optiske eller fysiske sensorer i multiinstrumenter, kan man få et mer helhetlig bilde av vannkvaliteten. Dette er spesielt nyttig for å forstå komplekse vannsystemer hvor flere faktorer påvirker vannets sammensetning. De kan benyttes i ulike sammenhenger, som i forskning, ved vann- og avløpsrenseanlegg, og til og med hjemme.

Hvordan sjekke vannkvalitet med et elektrokjemisk instrument? 

Forberedelse av Instrumentet:

• Slå på instrumentet og kontroller at det er kalibrert og klart for bruk.
• Forsikre deg om at alle sensorer er riktig koblet til og fungerer som de skal.

Innhenting av prøve:

• Ta en representativ vannprøve fra det området du ønsker å overvåke. Dette kan være en innsjø, elv, vannbrønn, eller et annet vannmiljø.

Måling av parametere:

• Dypp sensorene på instrumentet i vannet. Mange multiparameterinstrumenter har sensorer som kan dyppes direkte i vannet for å måle ulike parametere.
• Vent til målingene er stabilisert, spesielt for parametere som pH og oppløst oksygen.

Registrering av resultater:

• Les av og registrer måleverdiene for hver parameter som måles av instrumentet.
• Noen instrumenter har innebygd datalagringskapasitet, mens andre kan være koblet til en ekstern datalagringsenhet.

Analyse og tolking:

Analyser de innsamlede dataene for å vurdere vannkvaliteten. Sammenlign resultatene med relevante standarder og retningslinjer for å vurdere om vannet er innenfor akseptable grenser.

Kalibrering og vedlikehold:

Etter bruk, rengjør sensorer og kalibrer instrumentet om nødvendig. Regelmessig vedlikehold og kalibrering er viktig for å sikre nøyaktige og pålitelige målinger over tid.

Noen av våre produkter for deg som ønsker å teste vannkvalitet med et elektrokjemiskinstrument

Andre relevante produkter: