Kvalitetskontrol og sikkerhedsanalyse i kortlægningsundersøgelser

ATV Jord & Grundvand, 4. november 2009Mette Tjener Andersson

Faseopdeling af grundvandsundersøgelse

Modificeret efter figur i EU Vejledning for grundvandsmonitering under Grundvandsdirektivet

Rundspørge om kvalitetsstyring I20 adspurgte aktører inden for branchenUdført af GEO, rapporteret i Vand & Jord

Kvalitetsstyring af prøvetagningA. Foretages prøvetagning efter nedskrevet metode?

– 75 % JaB. Er nedskrevet metode baseret på en standard?

– 15 % JaC. Foretages der kvalitetskontrol af prøvetagning?

– 35 % JaD. Foretages prøvetagning akkrediteret?

– 10 % Ja

Rundspørge om kvalitetsstyring IIKvalitetsstyring af laboratorieanalyserH. Er der formuleret krav til analysekvalitet?

– 84 % JaI. Kontrolleres opfyldelse af opstillede krav?

– 50 % JaJ. Benyttes laboratorier med akkreditering?

– 100 % Ja

Rundspørge om kvalitetsstyring IIIKvalitetsstyring af feltmålingerE. Foretages kvalitetskontrol af feltmålinger?

– 30 % JaF. Foretages feltmålinger akkrediteret?

– 10 % JaG. Anvendes feltmålinger i stedet for laboratorieresultater?

– 45 % Ja

Kvalitetskrav undersøgelse

Modificeret efter figur i EU Vejledning for grundvandsmonitering under Grundvandsdirektivet

Fx test om magasin er anaerobt

Fx Skal give svar på alle relevante spørgsmål

Fx Prøvetagning udføres akkrediteret/certificeretFx Feltmåling krav til maksimal usikkerhed og detektionsgrænser

Fx Krav til maksimal usikkerhed og detektionsgrænser

Fx Kontrol af ingen fejl ved dataoverførsel (5% spotcheck)

Fx Krav til usikkerhed på modelleringFx Krav om begrundelse på vurderinger

Fx Sikre at kvalitetssikring udføres af kvalificeret kollega

Akkrediteret/certificeret prøvetagning Akkreditering • Fås gennem DANAK• En institutions metoder til at udtage fx vand, marine sedimenter, affald eller jord

akkrediteres• Velegnet for institutioner er der akkrediteret i forvejen, fx analyselaboratorier

Certificering• Fås via Nordtest • Gives til enkeltpersoner , der gennem praksis, kurser og en eksamen opnår et

certifikat i prøvetagning• Velegnet for mindre virksomheder fx rådgivere, der ikke er akkrediteret i forvejen• Kurserne baseres sig på bøgerne Environmental sampling 1-5. Bind 1: Basisbog,

Bind 3: Grundvand, Bind 4: Jord. www.sampler-education.dhi.eu

Bemærk feltmålinger kan udføres akkrediteret, men man kan ikke blive certificeret til at foretage feltmålinger.

Sikkerhedsanalyse i kortlægningsundersøgelserV1-kortlægning -> mistanke om mulige forureninger

Ved V2: Bl.a. krav til samlet usikkerhed i undersøgelse (usikkerhed fra inhomogenitet, prøvetagning og analyse)

I tilfælde nær jordkvalitetskriterierne (fx middel er 10 % under JKK): • Beslutning om sikkerhedsniveau (fx 95 %).

Dvs. at der skal være > 95 %’s sandsynlighed for at et areal ikke er forurenet over jordkvalitetskriterierne, for at det ikke blive kortlagt som forurenet.

• Det vil medføre skrappe krav til usikkerhed i undersøgelse

Geostatistik til brug ved forureningsafgrænsning 95 % sandsynlighed for overskridelse af JKK

Geostatistisk redskab til jord• Geostatistikværktøjet

MBGeoStat• Baseret på freeware

programmet R• Pakket ind i Excel• Udviklet af DHI og EnviroStat

for Miljøstyrelsen• Rapport fra MST på vej

Og ude i virkeligheden - Æbleplantage

750 800 850 900 950 1000

750

800

850

900

950

1000

X - koordinat ( m )

Y -

koor

dina

t ( m

)

20 40 60 80

750

800

850

900

950

1000

Arsenkoncentration (mg/kg TS)

Y -

koor

dina

t ( m

)

750 800 850 900 950 1000

2040

6080

X - koordinat ( m )

Ars

enko

ncen

tratio

n (m

g/kg

TS

)

Arsenkoncentration (mg/kg TS)

Frek

vens

0 20 40 60 80

020

4060

Koncentration stof XBlå cirkel 0-25 %’s fraktilGrøn trekant 25-50 %’s fraktilGult plus: 50-75 %’s fraktilRødt kryds: 75-100 %’s fraktil.

0 50 100 150

050

100

150

Afstand ( m )

Var

ians

Estimeret variogram

VærdierFit

Rumlig korrelation: Data tæt på hinanden er mere ens og dermed har mindre varians

end data langt fra hinanden

Her ses korrelation i afstande op til 75 m

Forureningsprædiktion og usikkerhedDet geostatistiske værktøj prædikterer forureningsudbredelsen for

hele modelområdet. Relativ standard fejl på prædiktionen (standard fejl divideret med

prædikteret værdi).

750 800 850 900 950 1000 1050

750

800

850

900

950

1000

X - koordinat ( m )

Y -

koor

dina

t ( m

)

Prædikteret koncentrationsflade

15 20 25 30 35 40 45

Prædikteret koncentrationsflade

750 800 850 900 950 1000 1050

750

800

850

900

950

1000

X - koordinat (m)

Y -

koor

dina

t (m

)

0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5

Relativ standard error på prædiktionen

Overholdelse af jordkvalitetskriteriumPrædikterede værdier som ikke med 95% sandsynlighed er mindre end grænseværdien: Viser værdien de steder, hvor grænseværdien er mindre end den øvre 95% fraktil for den prædikterede værdi.I de hvide områder er værdien med 95% sandsynlighed mindre end grænseværdien.

Afværgekriterium på 60 mg/kg TS

Jordkvalitetskriterium på 20 mg/kg TS

750 800 850 900 950 1000 1050

750

800

850

900

950

1000

X - koordinat (m)

Y -

koor

dina

t (m

)

15 20 25 30 35 40 45

Prædikterede værdier som ikke med 95% sandsynlighed er < 20

750 800 850 900 950 1000 1050

750

800

850

900

950

1000

X - koordinat (m)

Y -

koor

dina

t (m

)

41 42 43 44 45 46 47 48

Prædikterede værdier som ikke med 95% sandsynlighed er < 60

3D redskab til grundvandsforurening

o 3D GV regneark, DHI for Miljøstyrelsen

o Kan inkludere tilbageholdelse og nedbrydning

o Usikkerhed kan angives for:Hydraulisk ledningsevne, hydraulisk gradient, effektiv porøsitet, målt koncentration, udbredelsesretning, dispersion (x,y,z retning), nedbrydning og retardationsfaktor

Beregnede koncentrationer uden tilbageholdelse og nedbrydning

Konturer for overholdelse af 0,001 mg ethylbenzen/L, XY plan

Konturer for overholdelse af 0,001 mg ethylbenzen/L, XZ plan, lagt i strømningsretningen

Konturer for overholdelse af 0,001 mg ethylbenzen/L, YZ plan, 1 års transport fra kilden (20 m)

95 %

95 %

95 %

65 %

65 %

65 %

Opsamling - anbefalingKvalitetskontrol• Opstil kvalitetskrav til alle faser af en undersøgelse• Lave krave konkrete og målelige• Hav fokus på minimering af usikkerhed ved prøvetagning og

feltmålinger

Programmer til sikkerhedsanalyse• Gode til visualisering• Støtte i beslutningstagning• Kræver at man tager stilling til usikkerhedsniveau

TAK FOR OPMÆRKSOMHEDEN

Konceptuel model•Konceptuel model = principskitse

•Beskrivelse af den situation som undersøges

•I første omgang ikke kvantitativ og ofte kun understøttet af begrænsede data

•Forbedres og udbygges i løbet af undersøgelsen

•Modellen benyttes til valg af passende prøvetagningsstrategi