Liukoisuuden tutkiminen
Liukoisuustestit antavat tietoa aineiden liukenemisesta ja kulkeutumisesta veden mukana. Niiden tuloksia voidaan käyttää mm. määritettäessä vajoveden laskennallista arseenipitoisuutta riskinarviointia varten tai arvioitaessa kivi- tai maa-aineksen ympäristökelpoisuutta. Käytettävä testi riippuu siitä, mihin tuloksilla haetaan vastausta; halutaanko esimerkiksi tietoa arseenin pitkäaikaisesta liukenemisesta tuotekasasta sadeveden vaikutuksesta tai siitä, miten muuttuvat pH-olosuhteet vaikuttavat arseenin liukoisuuteen. Arseenin liukoisuutta voidaan tutkia määrittämällä kallioperä-, maaperä- ja tuotenäytteistä arseenipitoisuudet ns. heikkouuttojen avulla (esim. ammoniumasetaatti-EDTA-uutto tai oksalaattiuutto) ja niin kutsutuilla liukoisuustesteillä.
Lisätietoa tutkimusmenetelmistä:
ASROCKSin englanninkielinen näytteenotto-opas
Liukoisuustestit
Liukoisuustestiin valittavien maa-, kallio- tai tuotenäytteiden ottoon pätevät samat periaatteet kuin muihinkin näytteisiin, ja esim. näytteenoton edustavuus on erikseen varmistettava. Liukoisuustestit ovat joko eurooppalaisia standardeja tai teknisiä spesifikaatioita (standardien esiasteita). Nykyisin käytössä olevat liukoisuustestit on kehitetty jätteiden testaamiseen, mutta tulevaisuudessa myös rakennustuotteille tulee olemaan standardisoidut liukoisuustestausmenetelmät.
Liukoisuustestit tehdään yleensä raekooltaan < 4mm:n materiaalista ja liuottavana nesteenä käytetään tislattua tai ionivaihdettua vettä. Vesinäytteistä analysoidaan tutkittavien alkuaineiden pitoisuudet standardoiduilla ja yleensä akkreditoiduilla testausmenetelmillä laboratoriossa.
ASROCKS tietolaatikko 11
Liukoisuuden testaus ASROCKS-hankkeessa
ASROCKS-hankkeessa käytettiin useita erilaisia testausmenetelmiä, joiden avulla pyrittiin vertailemaan erilaisten testiolosuhteiden välisiä eroja. Eniten arseenia liukeni kolonnitestissä (CEN/TS 14405) ja vähiten kiviaineksen liukoisuustestissä SF-EN 1744-3. Testeissä havaittiin myös pH:n vaikuttavan merkittävästi arseenin liukenemiseen. Arseenia liukeni kaikissa liukoisuustesteissä hyvin pieniä määriä (< 0,5 mg/kg), mikä oli useimmissa tapauksissa vain noin 1−2 % näytteen kokonaispitoisuudesta.
ASROCKS hankkeen tulosten perusteella on suositeltavaa käyttää liukoisuuden testaukseen kolonnitestiä. Se tulee olemaan tulevaisuudessa kiviainestuotteille käytettävä testi ja sen tulosten perusteella voidaan arvioida pitkän aikavälin liukenemista.
Liukoisuustestauksen menetelmiä ja tuloksia on kuvattu tarkemmin ASROCKSin liukoisuustestitulosten julkaisussa.
ASROCKS tietolaatikko 12
Vajoveden arseenipitoisuus 0/3 mm:n tuotteen varastokasassa
ASROCKS-hankkeen tulosten perusteella hienojakoisimmissa kalliomurskeissa (kuten kivituhkassa) on enemmän helppoliukoista arseenia kuin muissa kiviainestuotteissa.
Oheisessa taulukossa on laskettu 0–3 mm:n kalliomurskeen tuotekasan läpi kulkeutuneen veden arseenipitoisuus. Laskenta perustuu tuotteesta tehtyyn kd-määritykseen ja neljän liukoisuustestin perusteella laskettuihin Kd-arvoihin. Liukoisuuskokeiden tuloksista laskettiin ensin jakautumiskerroin Kd, ja sen avulla voitiin laskea tuotekasan läpi kulkevan veden arseenipitoisuus. Tuotekasasta otettiin myös vajovesinäyte imulysimetrillä noin 70 cm:n syvyydeltä kasan pinnasta. Taulukon AS12-1 tuloksissa kohdekohtainen Kd kuvastaa lyhyemmän ajanjakson liukoisuutta kuin ravistelu- ja kolonnitestien tulokset.
Taulukko AS12-1: 0 – 3 mm tuotekasan läpi kulkeutuneen veden arseenipitoisuus.
Menetelmä Kd As µg/l Kohdekohtainen Kd 3681 3,8 Ravistelutesti 1094 12,9 Kolonnitesti 419 33,6 pH -vaikutustesti, pH = 4 741 19,0 pH-vaikutustesti, pH = 9 315 44,8 Imulysimetri (kuva asennuksesta alla) 37,4
Valokuva 20
Tällä tutkimuskohteella kivituhkakasasta suotautuvan veden arseenipitoisuus laimeni nopeasti, kun se sekoittui tuotantoalueen pintavesiin. Kasan vieressä olevassa lammikossa oli vain 1,12 µg/l arseenia.
ASROCKS tietolaatikko 13
Arseenin liukeneminen 0/3 ja 0/4 mm:n tuotenäytteistä
ASROCKS-hankkeessa kaksivaiheisella ravistelutestillä EN 12457-3 ja kolonnitestillä CEN/TS 14405 saatuja tuloksia on alla olevassa taulukossa. Lukuarvot ovat kahden rinnakkaisen testin tulosten keskiarvoja Nokian ja Marjamäen näytteistä sekä yhden näytteen tulos Koiviston kiviaineksesta. Liukoisuustestitulosten lisäksi on mainittu kunkin näytteen kuningasvesiliukoinen arseenipitoisuus sekä pääkivilajit.
Taulukko AS13-1: Arseenin liukeneminen ja kokonaispitoisuudet kivituhkanäytteissä.
Näyte Nokia 0/4 mm Marjamäki 0/3 mm Koivisto 0/4 mm Ravistelutesti L/S 10, mg/kg 0,14 0,11 0,55 Kolonnitesti L/S 10, mg/kg 0,33 0,13 0,64 Kokonaispitoisuus (kuningasvesiuutto), mg/kg 15 24 160 Pääkivilaji granodioriitti granodioriitti, dioriitti, gabro gabro
Takaisin
