Vedenlaadun seurannat murroksessa. Työkaluja laadukkaaseen mittaustulokseen

Transkriptio

1 Vedenlaadun seurannat murroksessa Työkaluja laadukkaaseen mittaustulokseen FINAS-päivä Teemu Näykki FT, kemisti, tiiminvetäjä

2 Taustaa Mittaustulos ei ole koskaan täysin oikein Lukuisia tärkeitä päätöksiä tehdään mittaustulosten perusteella. Monet näistä liittyvät ympäristöalaan Virallisiin vedenlaadun seurantatarkoituksiin on tärkeää tietää kuinka luotettavia (tai kuinka epävarmoja) mittaustulokset ovat. Suomessa etsitään jatkuvasti uusia tapoja toteuttaa vedenlaadun seurantaohjelmaa

3 Taustaa Vedenlaadun seurantanäytteitä tutkitaan pääasiassa laboratoriomittausten avulla. Valtionhallinnossa on kuitenkin paineita tehostaa vedenlaadun seurantaa, pääasiassa taloudellisista syistä. Ympäristöministeriö on laatinut seurantastrategian vuoteen 2020 Tavoitteena uusien teknologioiden käyttöönotto seurantatiedon keräämisessä. On-line mittaukset, kaukokartoitus ja mallinnus ovat suositeltuja menetelmiä.

4 Kenttämittausten tulosten laatu Laboratorioissa toteutetaan johtamisjärjestelmää tyypillisesti standardin ISO/IEC mukaisesti, ja mittaustulosten laatua arvioidaan jatkuvasti eri työkaluilla : Menetelmien validointi o Pätevyyskokeet Laboratorion sisäinen o Mittausepävarmuuden arviointi laadunvarmistus Haaste: Paine kenttämittareiden hyödyntämisestä veden laadun seurannassa vaatii välittömiä toimia yllä mainittujen laatutyökalujen käyttöönottoon kenttämittareiden mittaustulosten laadun arvioinnissa. ENVICAL SYKE on kehittänyt mm. automatisoitua sameuden mittausjärjestelmää ja tulosten reaaliaikaista mittausepävarmuuden arviointia

5 Jatkuvatoimisen sameusmittauksen räätälöinti reaaliaikaista mittausepävarmuusarviointia varten

6 CoDeSys web käyttö liittymä automaation ohjaamiseen ABB automaatioyksikkö LAN-yhteys Rasberry Pi tietokoneeseen ABB automaatiomoduli ja releet Jokivesi STD 01 STD 02 P1 + V1 P2 + V2 P3 + V3 Sameusarvot ja aikaleimat Sekvenssi, sameus ja aikaleimat V4 Veden sameuden mittauslaite MySQL 5.5 tietokanta Jätevesi V5 Phpmysqladmin web käyttöliittymä mittausdatan hallintaan 3G Mobiili Internet yhteys Raspberry Pi tietokoneeseen

7 AutoMUkit Reaaliaikainen epävarmuuden arviointi

8 Edut ja haitat Edesauttaa anturitulosten käytettävyyttä, kun tulosten mittausepävarmuus on tiedossa. Kontrollinäytteiden mittauksesta saadaan tietoa anturin tilasta ja uudelleenkalibrointitarpeesta. AutoMUkit-ohjelma ei ole rajoittunut sameusmittaukseen, vaan mahdollistaa mittausepävarmuuden arvioinnin kaikenlaisista automatisoiduista mittausysteemeistä, jotka suorittavat mittauksia rutiini- ja kontrollinäytteistä. Automaattisen mittausjärjestelmän perustaminen saattaa vaatia lämmitettyä ja sähköistettyä mittauskoppia. Voi rajoittaa teknologian hyödyntämistä.

9 Kenttämittareiden laadunvarmistus kalibrointialusta Tero Väisänen Kenttämittareiden kalibrointialusta Oulun LYNET-laboratoriossa

10 Kenttämittareiden laadunvarmistus Vertailukokeet Kenttämittarivertailuja järjestetty vuodesta 2013 alkaen Happi, sähkönjohtavuus, ph, sameus, lämpötila Katarina Björklöf Vuona 2014 järjestettiin Arandalla liuenneen hapen kenttämittareiden vertailukoe Osallistujia kymmenestä laitoksesta ja viidestä eri maasta. Euroopan metrologian tutkimusohjelman hanke Tero Väisänen

11 Kenttämittareiden laadunvarmistus Liikkuvan havaitsijan tiedonkeruu, varastointi ja jakelupalvelu Tavoitteena suunnitella ja toteuttaa kansalaisen ja maallikon kenttäreput Valittavien mittalaitteiden testaus Laadunvarmistuksen suunnittelu Sähköisen tiedonsiirron toteuttaminen

12 Kansalaishavainnointi osana tiedontuotantoa Secchi3000 kenttämittari veden näkösyvyyden ja sameuden kansalaishavainnointiin ph-mittauksen pikatestin mittausepävarmuuden arviointi

13 MUkit Measurement uncertainty kit Mittausepävarmuuden arviointi perustuu NORDTESTin tekniseen raporttiin TR537 (Handbook for Calculation of Measurement Uncertainty in Environmental Laboratories) Standardiin ISO (Water quality -- Estimation of measurement uncertainty based on validation and quality control data). Laboratoriot voivat helposti arvioida mittausepävarmuuden käyttäen Laadunvalvontanäytteiden tuloksia Rutiininäytteiden rinnakkaismittausten tuloksia Pätevyyskoetuloksia Saantokokeiden tuloksia

14

15 Maksuton ja vapaan lähdekoodin ohjelma Kielet: suomi/englanti/venäjä Cleen Oy/MMEA-hanke

16

17 Muita ENVICAL-SYKEn palveluita Jäljitettävät kalibroinnit Isotooppilaimennus ICP-MS-menetelmät elohopealle ja lyijylle Jäljitettävien vertailuarvojen tuottaminen pätevyyskokeiden ja tutkimushankkeiden tarpeisiin Tulevaisuudessa Veteen liuenneen hapen metrologisesti jäljitettävän menetelmän käyttöönotto ja kehittäminen. Kalibrointitoiminnan laajentaminen orgaanisen kemian alueelle.

18 Muita ENVICAL-SYKEn palveluita Koulutuspalvelut Räätälöityä koulutusta Analyysimenetelmien validointiin Analytiikan mittausepävarmuuden arviointiin Näytteenoton mittausepävarmuuden arviointiin Laboratorion sisäiseen laadunvarmistukseen jne.

19

20 Yhteystietoja Suomen ympäristökeskus, laboratorio Hakuninmaantie 6, Helsinki Teemu Näykki Tiiminvetäjä, ENVICAL SYKE