Prøvetakingsstrategi – prøvetaking av masser langs vei

Abstract

I Norge har prøvetaking langs vei tradisjonelt blitt gjort ved å innhente få diskrete prøver (enkeltprøver). Denne metoden er vist å gi lav reproduserbarhet (dvs. to prøver fra samme område vil ikke gi det samme analyseresultatet), og vil derfor heller ikke gi et representativt bilde av forurensningen. FFI anbefaler en metode som kalles multi incremental sampling (MIS) eller incremental sampling methodology (ISM). Denne metoden går ut på å innhente et stort antall delprøver (>30) som samles til en blandet prøve og gir langt bedre reproduserbarhet. Prøvene hentes fra et gitt område der man er ute etter gjennomsnittskonsentrasjonen av ett eller flere stoffer (decision unit, DU).

Dersom man sammenlikner usikkerheten forbundet med prøvetakingsmetode, opparbeiding av prøve for analyse og selve analysen, representerer valg av prøvetakingsmetode den største feilkilden. Derfor er det viktig å velge riktig prøvetakingsstrategi. MIS/ISM er basert på prøvetakingsteorien til Pierre Gy. De fleste anerkjente prøvetakingsstrategier bygger på Gy’s teori. Gy’s teori går for det meste ut på å samle inn representative prøver ved for eksempel å samle store nok antall og mengder prøve, og bruke riktig utsyr.

For å teste hypotesen om at MIS/ISM gir et bedre bilde av forurensningen enn diskret prøvetaking, ble begge metoder sammenliknet ved å benytte dem for å beskrive utbredelsen av miljøgifter langs en høyt trafikkert vegstrekning. I tråd med MIS ble området inndelt i tre Decision Units (DU-er). I hver DU ble det hentet 60 delprøver til en blandprøve (tre paralleller). For diskret prøvetaking ble det hentet ut 10 enkeltprøver fra hver DU. Analysen som ble utført på prøvene var en standardpakke med blant annet benzen, toluen, etylbenzen og xylener (BTEX), alifater, aromater, polysykliske aromatisk hydrokarboner (PAH) og metaller.

Resultatene fra forsøket viste at analyseresultatene fra blandprøvene i snitt hadde lavere standardavvik enn analyseresultatene fra enkeltprøvene. Dette viser at ISM/MIS gir et mer nøyaktig resultat enn enkeltprøver. Ved innhenting av prøver fra et område vil det være større sannsynlighet for at én MIS/ISM-prøve gir et nøyaktig resultat enn at flere diskrete prøve gir et nøyaktig resultat. MIS/ISM er også en billigere metode ettersom færre prøver trenger å sendes til analyse for å oppnå et godt gjennomsnitt over et område. ISM/MIS anbefales derfor til bruk for prøvetaking av masser langs vei.

In Norway, sampling along a road has traditionally been done by collecting discrete samples. This is not a scientifically based method and will most likely give a poor image of the contamination in the given area. A more suitable method is called multi incremental sampling (MIS) or incremental sampling method (ISM). This method involves collecting a large amount of samples/increments (>30) which are gathered to a composite sample. The samples are collected from a given area where an average concentration of one or more substances is needed (decision unit, DU).

When comparing uncertainty associated with sampling method, sample treatment before analysis, and the analysis itself, the sampling method represents the biggest error. Choosing the right sampling strategy is therefore important. MIS/ISM is based on the sampling strategy developed by Pierre Gy. Most acknowledged sampling strategies are based on Gy’s theory. Gy’s theory mostly concerns obtaining a representative sample by for instance collecting large enough amount and mass of samples, and using the correct equipment.

To test the hypothesis that MIS/ISM produces a better image of the contamination than discrete sampling, the methods were compared by using them to describe the contamination along a highly trafficked stretch of road. In accordance with MIS/ISM the area was divided into three DUs. In each DU, 60 incremental samples were collected to one composite sample (three replicates). For discrete sampling, 10 samples were collected from each DU. The analysis performed on the samples was a standard package consisting of benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX), aliphatics, aromatics, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and metals.

The results from the experiment showed that the analytical results from the composite samples (ISM/MIS) had lower standard deviation than the discrete samples. This shows that ISM/MIS gives a more precise result than discrete sampling. When collecting samples from an area, it is more likely that an ISM/MIS sample will give an accurate result than several discrete samples. ISM/MIS is also a more economic method, as it requires fewer samples to be analyzed to provide a satisfying average of a contaminant over an area than using the discrete sampling method. It is concluded in this report that ISM/MIS is the recommended method for soil sampling along roads.