Fältanalys grund- och ytvatten

Details

Last Updated: Thursday, 03 March 2022 14:34

Published: Wednesday, 26 February 2020 19:43

Fältanalyser kan utföras av både yt- och grundvattenprover. Vid grundvattenprovtagning kan man med hjälp av exempelvis en flödescell försedd med elektroder mäta pH, elektrisk konduktivitet, redox och syre. För ytvatten kan mätningar göras direkt i vattenprofilen eller på uttaget prov. Kemiska och fysikaliska parametrar är viktiga för karaktärisering av vattnet och utvärdering av resultat.

En rad olika utrustningar och mätmöjligheter finns för respektive parameter. För metodbeskrivningar hänvisas till manual för respektive instrument. Här beskrivs några av de vanligaste fältmätningarna översiktligt. Förutom nedanstående parametrar så kan vattenprover även analyseras i fält med

Kemiska parametrar

pH

pH är en basparameter vid analys av vattenprover och har stor betydelse för tolkning av vattnets kvalitet och andra parametrar. pH är ett mått på surhet, det vill säga på aktiviteten av vätejoner i en lösning.

pH-analys är en analys som är känslig för förändringar av syrehalt, temperatur m m. Det är därför lämpligt att mäta pH i fält och samtidigt mäta temperatur på provet. Ett annat skäl till att mäta pH i fält är att pH kan användas som en indikator på föroreningsspridning och därmed påverka det planerade provtagningsprogrammet. pH-mätningar vid grundvattenprovtagning bör utföras i flödescell eller liknande. Vid pH-mätning i ytvatten kan den vanligen göras direkt i vattenprofilen med elektrod.

pH-elektroder är känsliga och en väl utförd kalibrering är viktig. När pH-värdet ligger mellan 6,5-7,5 är mätningarna extra känsliga och kräver stor försiktighet om ett precist värde är av vikt. 

Elektrisk konduktivitet

Att mäta konduktiviteten i fält är ett bra sätt att undersöka en föroreningsutbredning. Elektrisk konduktivitet är ett mått på salthalten i ett vatten, d v s mängden joner i vattnet, och kan t ex användas för att bestämma vilka vattenprover som ska analyseras. Konduktivitet är en temperaturkänslig metod och fältvärdena bör ses som ett relativt mått. Varje vattens sammansättning av joner påverkar graden av temperaturberoende. En tumregel för naturligt vatten är att konduktiviteten ökar med ca 2 procent per grad, detta gäller dock ej för vatten med högt joninnehåll så som lakvatten. Laboratorieprotokoll är nästan alltid angivna vid 25 grader.

Många konduktivitetsinstrument för fältbruk har automatisk temperaturkompensation. Temperaturkompensationen ger tillräckligt bra mätvärden vid översiktliga mätningar i vatten med en naturlig sammansättning. Konduktivitetsmätningar bör utföras i flödescell eller liknande vid grundvattenprovtagning.

Syre

Syre bestäms sällan i strömmande ytvatten eftersom vattnet där nästan alltid är mättat med syre. Analysen används i sjöar för att exempelvis ta reda på om syrebrist kan uppkomma i de djupare delarna av en sjö eller påvisa språngskikt i vattnet. Mätning av syrehalt ska utföras vid provtagningen och utförs lämpligen med syreelektrod som sänks ned till avsett djup.

Mätning av syrehalt i grundvatten kan genomföras för att undersöka förbrukning av syre och förutsättningar för anaerob nedbrytning, vilket påverkar nedbrytningshastigheten för vissa föroreningar. Mätning görs lämpligen med en syreelektrod i flödescell.

En alternativ metod för mätning av syre är traditionell våtkemisk analys enligt Winkler. Provkärl, reagens och instruktion för provtagning fås från laboratorium.

Redox

Redoxmätningar utförs för att få en bild av reduktions- och oxidationsförhållandena i ett vatten. Mätningarna är svåra att utföra på ett tillförlitligt sätt, bl a kan atmosfärens syre påverka resultatet. För bäst kvalitet bör redox mätas på plats i vattnet. För grundvatten kan detta utföras med en elektrod i en flödescell. Vid lägre kvalitetskrav kan mätning utföras på vattenprov direkt efter provtagningen. Det är inte möjligt att konservera vattenprov för mätning vid senare tillfälle. Ett alternativ är att på laboratorium analysera förhållanden mellan olika förekomster av redoxkänsliga ämnen (redoxindex). Det är då viktigt att följa laboratoriets rekommendationer gällande provtagningskärl och konservering av provet.

Alkalinitet

Alkalinitet är ett mått på vattnets buffertkapacitet, d v s förmåga att tåla tillskott av vätejoner (H+) utan att pH sänks. Ju högre alkalinitet desto större är vattnets förmåga att stå emot pH-sänkningar. Det är främst bikarbonat-, karbonat- och hydroxidjoner som påverkar alkaliniteten i naturliga vatten. Genom att mäta alkaliniteten går det att bestämma hur känsliga sjöar och andra naturliga vattendrag är för försurning. Det ger därför ett annat mått på föroreningsgraden än vad bara pH-mätningar ger.

Fysikaliska parametrar

För vattenprover görs även en del fysikaliska undersökningar i fält.

Några exempel är:

• • Temperatur kan mätas på grundvatten i flödescell vid omsättningspumpning eller i sjöar för att exempelvis identifiera språngskikt.
• • Siktdjup är en enkel metod för att skatta grumligheten/eutrofieringsgraden i en sjö. Siktdjup mäts vanligen med en siktdjupsskiva.
• • Turbiditet är ett mått på vattnets grumlighet och kan mätas med särskilda instrument. Det kan användas för att bedöma kvalitén på installationen av grundvattenrör, då hög turbiditet kan vara tecken på bristande filterkonstruktion eller misslyckad renspumpning. Halterna av föroreningar som är partikelbundna korrelerar ofta med turbiditeten, något som kan kontrolleras genom att analysera både filtrerade och ofiltrerade prover där differensen visar på andelen partikelbundna föroreningar. Dock bör hänsyn tas till att utfällning av lösta föroreningar kan ske, vilka då förekommer i partikelform så filtrering bör ske direkt vid provtagning och båda proverna bör syrakonserveras.