Höga halter av vissa metaller i avfall kan leda till att avfallet klassificeras som farligt av myndigheter. Reglerna för farligt avfall kräver att ett test för lakbara giftiga metaller genomförs när metallerna förekommer i fast avfall över vissa tröskelvärden. Metallernas förmåga att röra sig ut ur avfallet genom lakning är en betydande miljöfråga, eftersom utlakade metaller kan nå grundvattnet och spridas i naturen. I vissa fall är kemikalierna dock immobiliserade inne i avfallsmaterialet.
I USA utför analytiker på certifierade laboratorier ett standardiserat test för lakning av metaller och organiska föreningar som kallas Environmental Protection Agencys (EPA) Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP), även benämnd metod 1311. Nedan följer en genomgång av hur proceduren går till.
Tillverka extraktionsvätska nummer 1. Blanda 5,7 ml isättiksyra med 0,5 liter reagentvatten. Tillsätt 64,3 ml av 1-normal (N) natriumhydroxidlösning och späd blandningen till en slutlig volym på 1 liter. pH-värdet ska ligga på 4,93 ± 0,005. Extraktionsvätska nummer 2 framställs genom att späda 5,7 ml ättiksyra till en slutvolym av 1 liter; dess pH ska vara 2,88 ± 0,05.
Gör en preliminär utvärdering av 100 g av materialet. Detta innebär att du (1) avgör om provet innehåller försumbara mängder fasta ämnen eller bestämmer andelen fast material, (2) bedömer om den fasta delen behöver finmalas (passerar den ett 9,5 mm-sil behövs ingen nedbrytning) och (3) tar reda på vilken extraktionsvätska som passar bäst. Andelen torrsubstans beräknas utifrån den andel fasta partiklar som stannar kvar på ett invägt filter efter filtrering. Formeln lyder: % torrsubstans = ((vikten av torrt avfall + filter) − (tarevikten av filtret)) / (avfallets ursprungliga vikt) × 100. Är torrsubstansen lägre än 0,5 % kan extraktionen göras direkt på avfallet; överstiger den detta värde måste du bestämma vilken typ av extraktionsvätska som ska användas.
Bestäm rätt extraktionsvätska för prover med mer än 0,5 % torrsubstans. Placera ett 5-g-prov (med partikelstorlek under 1 mm) i en 500 ml-bägare eller Erlenmeyerkolv som innehåller 96,5 ml reagentvatten. Rör om i fem minuter med magnetomrörare. Om vattnets pH blir lägre än 5,0 används extraktionsvätska 2. Annars tillsätter du 3,5 ml 1-normal saltsyra, täcker kärlet med ett urschålsglas och värmer så att temperaturen hålls vid 50 °C i tio minuter. Blir pH då lägre än 5,0 används extraktionsvätska 1, annars extraktionsvätska 2. Har provet mindre än 0,5 % torrsubstans syrar du istället ner filtratet till ett pH under 2 och analyserar det direkt som TCLP-extrakt.
Ladda ZHE-apparaten med högst 25 g av avfallsfiltratet med lämplig partikelstorlek (eller vätskan om torrsubstansen understiger 0,5 %). Vikten som ska fyllas på beräknas med formeln: vikt = (25 g / procentandel fast material) × 100. Placera filtret och stödgallren på ZHE-apparatens övre fläns och säkra flänsen mot behållaren. Dra åt alla kopplingar och ställ apparaten vertikalt med gasflänsen nedåt. Anslut gasledningen till flänsventilen i botten och, med toppventilen öppen, applicera upp till 10 psi för att pressa ut all luft ur huvudrummet. Så snart vätska syns stänger du omedelbart utloppsventilen. För mestadels fasta material höjer du trycket långsamt till 50 psi för att driva ut större delen av luften.
Samla upp filtratet. Anslut uppsamlingskärlet till utloppsventilen och öppna den. Öka trycket till 10 psi i två minuter för att pressa ut vätska, och upprepa sedan vid 20, 30, 40 och 50 psi. Nästa steg påbörjas när ingen vätska längre lämnar apparaten vid respektive 10 psi-ökning, med två minuters väntan mellan varje steg. Stäng ventilen och väg uppsamlingskärlet med filtratet. Denna fraktion kan analyseras direkt eller förvaras kylt vid 4 °C tills den andra delen är redo för analys.
Beräkna mängden extraktionsvätska som ska tillsättas ZHE-apparaten med formeln: vikt (i gram) = (20 × % fast material × vikt av filtrerat avfall) / 100. Tillsätt extraktionsvätskan (efter att trycket släppts) via inloppsporten. Stäng porten och vänd behållaren upp och ner tre gånger. Ställ den vertikalt och töm eventuellt kvarvarande huvudrum under ett dragskåp. Applicera ett tryck på 5–10 psi och kontrollera att alla kopplingar sitter ordentligt.
Skaka behållaren. Placera ZHE-behållaren i en rotationsskakmaskin med 30 varv per minut i 16–20 timmar. Håll en omgivningstemperatur på 21–25 °C. Har trycket inte bibehållits under perioden måste proceduren upprepas. Har trycket hållits samlar du TCLP-extraktet i TEDLAR-påsar eller gastäta sprutor.
Analysera proverna i fyra volymmässigt lika delar. Tillsätt metallstandarden till tre av fraktionerna i olika koncentrationer motsvarande 50, 100 och 150 % av den förväntade koncentrationen i det okända testprovet. Dessa alikvoter används för att skapa en linjär regressionsanalys som hjälper till att bestämma koncentrationen av lakad metall i det okända provet. Diagrammet ritas genom att externstandardens resultatkoncentrationer placeras på y-axeln och koncentrationen av metall plus standard i de fyra delarna av TCLP-extraktet på x-axeln. Den okända koncentrationen avläses där kurvan skär x-axeln. Instrument som kan användas för att bestämma tungmetallkoncentrationer i TCLP-extraktet inkluderar induktivt kopplad plasma-optisk emissionsspektroskopi (ICP-OES) och flamatomabsorptionsspektroskopi. Datorer kopplade till spektrometern samlar in data om metallkoncentrationerna.
Kom ihåg: TCLP-analysen ska endast utföras av utbildad personal på ackrediterade laboratorier, eftersom den kräver specialutrustning och hantering av frätande kemikalier. Resultaten ligger till grund för myndigheters klassificering av avfallet som farligt eller icke-farligt.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online