Vzorkování pro analýzu životního prostředí. RNDr. Petr Kohout doc.ing. Josef Janků CSc.

Transkript

1 Vzorkování pro analýzu životního prostředí RNDr. Petr Kohout doc.ing. Josef Janků CSc. Letní semestr 2014

2 Vzorkování pro analýzu životního prostředí - N Úvod do problematiky vzorkování 2. Faktory ovlivňující kvalitu programu zkoušení volba schématu vzorkování, zabezpečení jakosti vzorkovacích a analytických prací 3. Postup při přípravě programu zkoušení a při zpracování plánu vzorkování, dokumentace vzorkovacích prací 4. Bezpečnost práce při odběrech vzorků 5. Vzorkování pevných a plastických materiálů I základní principy vzorkování pevných a plastických materiálů 6. Vzorkování pevných a plastických materiálů II specifika vzorkování zemin, sypkých materiálů, sedimentů a kalů 7. Vzorkování kapalných materiálů I základní principy vzorkování kapalných materiálů, specifikace vzorkování povrchových vod 8. Vzorkování kapalných materiálů II specifikace vzorkování podzemní vody, odpadní vody 9. Vzorkování půdního vzduchu 10. Vzorkování odpadů (souhrn) 11. Úpravy vzorků v terénu (pevné, kapalné vzorky) 12. Balení, konzervace, skladování, doprava a předání vzorku do laboratoře (pevné, kapalné vzorky) 13. Validace vzorkovací a analytické metody (řízení jakosti vzorkovacích a analytických prací) 14. Vyhodnocení výsledků případové studie - závěrečné zprávy (zkouška)

3 Vzorkování pro analýzu životního prostředí - N Faktory ovlivňující kvalitu programu zkoušení volba schématu vzorkování, zabezpečení jakosti vzorkovacích a analytických prací

4 Vzorkování je operací, při které získáváme informace o vzorkovaném celku pomocí výběru charakteristik celku vzorků.

5 Platnost našich tvrzení na základě vzorkování (a následných zkoušek) je vždy omezená a je limitována celkovou kvalitou procesu

6 Faktory kvality procesu vzorkování

7 Uspořádání bodů odběru vzorků METODA VZORKOVÁNÍ Odběr vzorků z nádrže kapalnéfáze Nárůst koncentrací dehet

8 Provedení odběru vzorků a zabezpečení vzorků Zabezpečení jakosti vzorkování a analytických zkoušek

9 Faktory kvality procesu vzorkování výběr míst a počet vzorků odebraných ze vzorkovaného celku (kvalita volby metody a schématu vzorkování) kvalita vlastního provedení odběru vzorků (úroveň zajištění kvality vzorkování) + kvalita provedení následných zkoušek (úroveň zajištění kvality zkoušek) finanční rozpočet

10 Volba schématu vzorkování základní měřítko kvality vzorkování a je rozhodující pro vymezení platnosti přijatých závěrů na základě výsledných dat. Dva základní přístupy použití vzorkování: k ověření daného předpokladu na konkrétním vzorkovaném objektu, k přijetí určitého tvrzení, které chceme zobecnit.

11 Ověření daného předpokladu na konkrétním vzorkovaném objektu kontrolní vzorkování průběžné potvrzování předpokladu

12 Přijetí určitého tvrzení, které chceme zobecnit rozhodování o investicích rozhodování o významných záměrech

13 Stanovení statistické hypotézy Definování tvrzení, které chceme pomocí vzorkování prokázat Příklady: Příklad použití nulová hypotéza alternativní hypotéza Koncentrace chemické látky v materiálu jsou porovnávány s limitními hodnotami jednoduchá hypotéza složená hypotéza H o : Θ = LL H o : Θ LL; H o : Θ LL H o : Θ LL; H o : Θ < LL; H o : Θ > LL

14 Stanovení statistické hypotézy Definování tvrzení, které chceme pomocí vzorkování prokázat Příklady: Příklad použití nulová hypotéza alternativní hypotéza Koncentrace chemické látky v materiálu jsou porovnávány s limitními hodnotami jednoduchá hypotéza složená hypotéza H o : Θ = LL H o : Θ LL; H o : Θ LL H o : Θ LL; H o : Θ < LL; H o : Θ > LL

15 Chyba I.druhu (pozitivní chyba positive false) je pravděpodobnost (nazývaná hladina významnosti α), při které není nulová hypotéza platná a kterou považujeme pro přijetí daných závěrů ještě za přijatelnou. Chyba II. druhu (negativní chyba negative false) pravděpodobnost přijetí alternativní hypotézy (β). hodnota (1 - β) - síla testu

16

17 Metody vzorkování (Sampling Approach)

18 Základní rozdělení Vzorkování s úsudkem(judgemental sampling) Pravděpodobnostní (statistické) vzorkování

19 Pravděpodobnostní ( statistické ) vzorkování Prosté náhodné vzorkování Stratifikované náhodné vzorkování Systematické vzorkování

20 Prosté náhodné vzorkování Hlavní výhoda: poskytuje statisticky ověřitelné zhodnocení parametrů souboru - průměr, proměnlivost, rozpětí apod. Aplikace: Zájmový soubor je relativně homogenní, nejsou očekávány anomální hodnoty. Hodnocený soubor je relativně malý.

21 Příklad

22 N = 20 n = 6

23 N = 20 n = 6

24 Stratifikované náhodné vzorkování se používá se u celků složených z nestejně velkých jednotek a při vzorkování jednotek obsahujících materiál s výraznou směrovou heterogenitou. Jednotka je v prvním kroku rozdělena na dvě a více částí (cílové vrstvy), které se považují za homogenní. Body odběru jsou pak zvoleny pro každou vrstvu pomocí prostého náhodného vzorkování. poskytuje statisticky ověřitelné zhodnocení parametrů souboru - průměr, proměnlivost, rozpětí apod.

25 Příklad

26 Systematické vzorkování Vzorky jsou odebírány v pravidelných intervalech časových, resp. prostorových Počáteční jednotka je vybrána pomocí nahodného výběru, ostatní jsou odebírány v pravidelných intervalech Aplikace: poskytuje statisticky ověřitelné zhodnocení parametrů souboru - průměr, proměnlivost, rozpětí apod. poskytuje údaje o prostorovém, resp. časovém rozložení sledovaného znaku vyhledávání výskytu anomálií

27 Příklady systematického vzorkování

28 Vzorkování s úsudkem

29 Vzorkování realizované na vhodných (spíše poměrně malých) podsouborech, prováděné nezcela ve shodě se statistickými principy vzorkování. vzorky jsou odebírány v optimálním případě s použitím statistických metod a v nejhorším případě bez statistického přístupu. Použití vzorkování s úsudkem vede k odběru vzorků z dílčí části souboru. V takové částí souboru je ale možné, aby mohla být vzorkována s použitím statistických metod. Tato možnost by měla být použita kdekoliv je to možné, neboť to znamená, že výsledky jsou minimálně reprezentativní pro tuto dílčí část souboru. Pokud je odběr z dílčí části souboru prováděn pouze na základě dostupnosti, osobního zájmu, nákladů, efektivnosti, nebo jiného nestatistického přístupu (důvodu), nelze zhodnotit nejistotu pro žádný ze závěrů, vyplývajících ze získaných výsledků

30 Vzorkování s úsudkem Při této metodě vzorkování je výběr vzorkovacích míst a počtu vzorků závislý na znalostech povahy a podmínek problému a na jejich vyhodnocení odpovědnou osobou za vzorkování Vzorkování s úsudkem se liší od pravděpodobnostního vzorkování tím, že závěry jsou založeny na odborném úsudku, nikoliv na statistické teorii. Proto jsou závěry o sledovaném souboru omezené a závislé na správnosti a ověření odborného úsudku, statistické hodnocení spolehlivosti závěrů není možné. Vzorkování s úsudkem může být užito v kombinaci s ostatními schématy vzorkování k vytvoření efektivního vzorkování k obhajitelným závěrům

31 Modifikace: Vzorkování s úsudkem Tendenční vzorkování metoda vzorkování, která spočívá ve výběru odběrových míst, v nichž se očekává nejvyšší, resp. nejnižší hodnota sledovaného ukazatele. Namátkové vzorkování metoda vzorkování, při které osoba odpovědná za definování schématu vzorkování vychází z předpokladu, že všechna místa odběru jsou z hlediska reprezentativnosti rovnocenná. Místa odběru volí namátkově dle vlastního uvážení.

32 Schéma vzorkování Použití Výhody použití Nevýhody použití Pravděpodobnostní statistické zhodnocení vzorkovaného souboru detekování výskytu kontaminace s požadovanou mírou spolehlivosti poskytuje možnost vypočítat pravděpodobnost platnosti přijatých závěrů poskytuje výsledky obhájitelné kvality umožňuje utvářet statistické závěry pro měření umožňuje se přizpůsobit požadavkům na kritéria chyby měření může být nákladnější než vzorkování s úsudkem optimální vzorkovací schéma záleží definování správného modelu Vzorkování s úsudkem potvrzení přítomnosti nebo úrovně znečištění v různých lokalitách, objektech, čase apod.) může být levnější než pravděpodobnostní vzorkování může být velmi efektivní při dobré znalosti místa a podmínek jednoduchá realizace závisí na znalostech designéra vzorkování nemůže poskytovat spolehlivé zhodnocení proměnlivosti vzorkovaného souboru interpretace dat je závislá na kvalitě úsudku

33 Metoda vzorkování využívá odborný úsudek vzorkaře nebo výsledků terénních měření pro výběr míst vzorkování. Vícestupňované vzorkování je minimálně dvojstupňové, v první fázi je na základě polních měření sledovaný soubor rozčleněn do podsouborů. Z každého podsouboru je vybrán jeden nebo více vzorků pro odběr. Podsoubory jsou ve vzorkovaném objektu vybrány na základě prostého náhodného vzorkování. Vlastnosti podsouborů jsou tříděny podle výsledků terénních měření. Výsledky terénních měření jsou korelovány s daty z analytických měření. Vícestupňové (hierarchické) vzorkování

34 Modifikované klastrové vzorkování Při této metodě vzorkování je n vzorků odebráno při použití prostého náhodného vzorkování další vzorky jsou odebrány v místech, kde měření překročí limitní hodnotu. Metoda je užitečná k vyhledání řídce se vyskytujících vlastností v hodnoceném souboru a umožňuje rychlé a méně nákladné měření. Umožňuje vymezit hranice ohnisek anomálních koncentrací.

35 Postup modifikovaného klastrovaného vzorkování

36 Odběr směsného vzorku Směsný vzorek je připraven složením a homogenizací několika dílčích vzorků ve vhodném poměru. Nelze použít, pokud smísením může dojít k bezpečnostním rizikům nebo ke ztrátě sledovaných parametrů (VOC). Použití je vhodné pro stanovení průměru sledovaných parametrů bez požadavku na znalost informace o prostorových a časových změnách. Vhodná je kombinace s analýzou dílčích vzorků.

37 Schéma odběru směsného vzorkování

38 Definování požadavků na kvalitu vlastního odběru vzorků a analytické zkoušky výběr vzorkovnic, vzorkovacích prostředků, manipulace s nimi, manipulace se vzorkem, úpravy vzorků apod výběr analytické zkoušky, Přijetí odpovídajících opatření k zabezpečování kvality.

39 Chyby a nejistoty výsledků analytického postupu: Pravá (skutečná) hodnota

40 Chyby a nejistoty výsledků analytického postupu: Chyba výsledku: rozdíl mezi skutečnou hodnotou µ a naměřenou hodnotou x i µ x koncentrace DISKRÉTNÍ HODNOTA

41 Chyby a nejistoty výsledků analytického postupu Nejistota výsledku: interval hodnot, ve kterém leží skutečná hodnota µ s určitou pravděpodobností X i (výsledek +/- U (nejistota výsledku) laboratorní analýzy) hodnota µ koncentrace

42

43 Proces zabezpečování/řízení kvality ( QA/QC) Proces zabezpečení kvality zahrnuje všechny plánované a systematické činnosti nutné k dosažení přiměřené důvěry, že vzorkování splňuje požadavky na kvalitu Řízením jakosti se rozumí použití operativních technik a činností používané k ověření splnění požadavků na jakost.

44 Zabezpečování kvality vzorkování ( QA) Proces zabezpečení kvality zahrnuje všechny plánované a systematické činnosti nutné k dosažení přiměřené důvěry, že vzorkování splňuje požadavky na kvalitu

45 Legislativní zakotvení vzorkování Zákon 185/2001 Sb. o odpadech a o změně některých dalších zákonů. Vyhláška MŽP 376/2001 Sb. o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů Vyhláška MŽP 382/2001 Sb. o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě: Vyhláška MŽP 384/2001 Sb. o nakládání s PCB: Vyhláška MŽP 294/2005 Sb. o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky 383/2001 Sb. Zákon o vodách 254/2001 Sb. o vodách. Zákon o zdraví 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví

46 Systémové zakotvení vzorkování do zkušebnictví ČSN EN ISO/IEC 17025: Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří. Kapitola 5.7 Vzorkování.

47 Systém vzdělávání v oblasti vzorkování Česká společnost pro jakost. Kurz HNVO Kurz vzorkování odpadních vod Kurz vzorkování podzemních vod Výzkumný ústav vodohospodářský T.G.M. Kurz vzorkování pro pracovníky vodohospodářských a kontrolních laboratoří Kurz vzorkování pro účely evidence zařízení a látek s obsahem PCB

48 Zabezpečování kvality vzorkování ( QA) Hlavním smyslem požadavků na zabezpečování kvality je udržení původních fyzikálních, chemických, popř. biologických vlastností vzorků a ochrana před jejich nežádoucím ovlivněním

49 Problematika obecného zabezpečení kvality se týká následujících oblastí: personálu zajišťujícího vzorkařské práce volby vhodného materiálu pro použitá zařízení přicházející do styku se vzorkovaným objektem volby technického řešení vzorkovaného objektu volby a podmínek použití vhodných technických prostředků pro odběr vzorků volby a podmínek použití vhodných vzorkovnic technologie vzorkování zabezpečení vzorků před poškozením

50 Procesní požadavky na zabezpečení jakosti jsou spojovány se standardizací činností spojených s: vlastním provedením odběru vzorků manipulacemi se vzorkem (v průběhu vzorkování, transportu, skladování) dekontaminací vzorkovnic a vzorkovacích zařízení úpravami vzorků před laboratorní zkouškou Dokumentace neoddělitelná a bezpodmínečná součást vzorkování

51 Požadavky na personál Vzorkování musí provádět osoba způsobilá po odborné, technické a zdravotní stránce pro odběr vzorků. Kvalifikace vzorkaře se dokládá: Odborným životopisem, Osobními certifikáty, Účastí na školeních, kurzech, seminářích Operačními listy pro konkrétní metody odběru

52

53 Výběr vzorkovnic Výběr vzorkovnic (materiál a velikost) je vhodné konzultovat s laboratoří, která bude vzorek zpracovávat zvolený materiál vzorkovnice nesmí ovlivňovat původní vlastnosti vzorku velikost vzorkovnice je podmíněna požadavky na zajištění reprezentativnosti vzorku a požadavky na laboratorní zpracování (je vhodné používat vzorkovnice větších objemů a vzorek zpracovávat v laboratoři) vzorkovnice používané k uchování vzorku musí být čisté a suché. uzávěry vzorkovnic musí zabezpečit vzorek před únikem do životního prostředí, ohrožením zdraví a bezpečnosti osob podílejících se na odběru a zpracování vzorků

54

55 Volba a podmínky použití vhodných technických prostředků pro odběr vzorků Technické provedení (konstrukce, použitý materiál) vzorkovače, ani vlastní technologie odběru s daným vzorkovačem nesmí změnit fyzikální, chemické, případně biologické parametry, které jsou předmětem měření. Použití nevhodného vzorkovače zanáší do procesu vzorkování a vyhodnocení systematické chyby a vede k zásadnímu zkreslení skutečných hodnot.

56 Technické prostředky pro vzorkování Základní požadavky na technické prostředky pro vzorkování: musí být vyrobeny z materiálu, který neovlivňuje vlastnosti vzorku technické prostředky pro vzorkování musí být prokazatelně čisté (doporučuje se příprava vzorkovačů na odběr v laboratoři, příp. podle možnosti se doporučuje použití vzorkovacích prostředků na jedno použití)

57 Technické prostředky pro vzorkování Výběr vzorkovacích zařízení a jejich vhodnost pro jednotlivé použití závisí zejména na: fyzikálních a chemických vlastnostech vzorkovaného materiálu požadavkům na zajištění bezpečnostních podmínek odběru heterogenitě materiálu podmínkách uskladnění (uložení) materiálu na dostupnosti odběrových míst na požadovaném množství vzorku na účelu vzorkování: pro předběžné ověření vlastností, resp. pro celkové zhodnocení vlastností vzorkovaného objektu

58 Tabulka 2.1: Přehled použití technických prostředků pro vzorkování kapalných a pastovitých odpadů Charakteristika vzorkovaného odpadu Typ odběrného zařízení Tekutý odpad Heterogenní směsi (suspenze, emulze, pěny, kaly) pastovitý materiál poznámka vzorkovače naběrákový vzorkovač (ČSN ) odběr povrchového vzorku vzorkovací láhev se zátěží (ČSN ) nevhodný pro odběr viskózních kapalin vzorkovač ze dna nádrže (ČSN EN ISO 5555) odběr vzorku ode dna proplachovaný komorový vzorkovač nevhodný pro odběr viskózních kapalin pístový vzorkovač (ČSN ISO ) hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače otevřená vzorkovací trubice (ČSN ) hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače vzorkovací trubice s uzávěrem (ČSN ) hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače vzorkovač s uzavíratelným dolním vstupním otvorem (ČSN ) hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače žlábkový vzorkovač (ČSN ) hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače vzorkovač pro odběr pastovitého materiálu (ČSN ) hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače spirálový vzorkovač (ČSN ) hloubkové použití omezeno délkou vzorkovače drapáky (ČSN ISO ) odběr ze dna čerpadla: sací nevhodná pro odběr těkavých látek, rozpuštěných plynů odstředivá pneumatická průtokový vzorkovač pro odběr vzorků proudící kapaliny přístroje k vakuovému odběru vzorků Vysvětlivky: + vzorkovač je vhodný pro daný materiál - vzorkovač se pro daný typ materiálu nehodí

59 Tabulka 2.2 : Přehled použití technických prostředků pro vzorkování tuhých odpadů Typ odběrného zařízení vzorkovače trubkový vzorkovač se seříznutým koncem (ČSN ) trubkový vzorkovač s plnou špičkou a Charakteristika vzorkovaného odpadu Tuhý odpad sypké kusovité ulehlé materiály materiály materiály jemnozrn hrubozrn nezpevněn zpevněné né né é poznámka horizontální odběr horizontální odběr podélným výřezem (ČSN ) žlábkové vzorkovače horizontální odběr dvouplášťový vzorkovač (ČSN ) vertikální odběr vzorkovací kopí (ČSN ) vertikální odběr lokálního vzorku stěrka (ČSN ) odběr vzorků z pásu v klidu vzorkovací šablona (ČSN ) odběr vzorků z pásu v klidu vzorkovací lopata (ČSN ) odběr vzorků z pásu v klidu vzorkovací krabice (ČSN ) odběr vzorků materiálu v proudu vzorkovací lžíce odběr z povrchových vrstev ruční vrtáky mechanizmy aplikované pro vzorkování vrtné soupravy bagry dopravníky (např. pásové, korečkové, žlabové) Vysvětlivky: + vzorkovač je vhodný pro daný materiál - vzorkovač se pro daný typ materiálu nehodí + +

60 Dekontaminace v laboratoři Hlavní zásady postupu : dekontaminace probíhá v kontrolovaném prostředí přesně definovaným způsobem (podle schválených standardních operačních postupů) průběh a výsledky čistícího postupu jsou dokumentovány s čistícími prostředky (kyseliny, detergenty, oplachovou tekutinou apod.) je nakládáno v souladu s platnými legislativními předpisy prostory, ve kterých se dekontaminace provádí jsou zajištěny proti nekontrolovatelnému úniku škodlivin do složek životního prostředí Dekontaminace v laboratoři je zásadně využívána při přípravě vzorkovacího zařízení před odběrem a po ukončení vzorkování. Dekontaminace v průběhu vzorkování nestandardní podmínky zajištění místa z hlediska ochrany životního prostředí kontrolní vzorky (slepé vzorky)

61 Posuzování odborné způsobilosti laboratoří ASLAB Středisko pro akreditaci laboratoří VÚV T.G.M Osvědčení o správné činnosti laboratoře, Český institut pro akreditaci - Osvědčení o akreditaci laboratoře podle ČSN EN ISO/IEC

62

63 Posuzování odborné způsobilosti laboratoře ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří

64

65 ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří Obsahuje všechny požadavky, které musí zkušební a kalibrační laboratoře splňovat, pokud chtějí prokázat, že provozují systém managementu, že jsou technicky způsobilé a schopné dosahovat technicky platných výsledků. Akreditační orgány, které osvědčují způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří, mají používat tuto mezinárodní normu jako základ pro jejich akreditaci. je určena k využití laboratořemi při rozvoji jejich systémů managementu v oblasti kvality a administrativních a technických systémů, kterými řídí své činnosti. Mohou ji též využívat zákazníci laboratoří, řídicí orgány a akreditační orgány při ověřování a uznávání způsobilosti laboratoří.

66 ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří 4 Požadavky na management: 4.1 Organizace 4.2 Systém managementu 4.3 Řízení dokumentů 4.4 Přezkoumání poptávek, nabídek a smluv 4.5 Subdodávky zkoušek a kalibrací 4.6 Nakupování služeb a dodávek 4.7 Služba zákazníkovi 4.8 Stížnosti 4.9 Řízení neshodných prácí při zkoušení a/nebo kalibrací 4.10 Zlepšování 4.11 Opatření k nápravě 4.12 Preventivní opatření 4.13 Řízení záznamů 4.15 Přezkoumání systému managementu

67 ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří 5 Technické požadavky 5.1 Všeobecně 5.2 Osoby pracující v laboratoři 5.3 Prostory a podmínky prostředí 5.4 Zkušební a kalibrační metody a validace metod 5.5 Zařízení 5.6 Návaznost měření 5.7 Vzorkování 5.8 Zacházení se zkušebními a kalibračními položkami 5.9 Zajišťování kvality výsledků zkoušek a kalibrací 5.10 Uvádění výsledků Všeobecně Protokoly o zkouškách a kalibrační listy/certifikáty Protokoly o zkouškách Kalibrační listy/certifikáty Odborná stanoviska a interpretace Výsledky zkoušek a kalibrací získané od subdodavatelů Elektronický přenos výsledků Úprava protokolů a certifikátů Změny protokolů o zkouškách a kalibračních listů/certifikátů

68 ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří 5.4 Zkušební a kalibrační metody a validace metod Laboratoř musí v rámci svého rozsahu činností používat pro všechny zkoušky a/nebo kalibrace vhodné metody a postupy. Laboratoř musí používat takových zkušebních a/nebo kalibračních metod, včetně metod vzorkování, které splňují potřeby zákazníka a které jsou vhodné pro zkoušky a/nebo kalibrace, které laboratoř provádí. Přednostně se musí použít metody, které jsou vydány jako mezinárodní, regionální nebo národní normy. Smí být používány též vlastní metody laboratoře, nebo metody laboratoří přejaté, pokud jsou pro zamýšlené použití vhodné a pokud jsou validovány Laboratoř musí zákazníka informovat, pokud je jím navrhovaná metoda považována za nevhodnou nebo zastaralou.

69 ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří Standardní operační postup (minimální údaje,které musí obsahovat) a) vhodné označení, b) rozsah použití, c) popis typu položky, která má být zkoušena nebo kalibrována, d) parametry nebo veličiny a rozmezí, které mají být stanoveny, e) přístroje a zařízení, včetně technických funkčních požadavků, f) požadované referenční etalony (standardy) a referenční materiály, g) požadované podmínky prostředí a jakékoli potřebné údaje o době stabilizace, h) popis postupu včetně: upevňování identifikačních značek, manipulace, způsobu přepravy, skladování a přípravy položek, kontrol, které mají být provedeny před zahájením prací, kontrol, zda zařízení pracuje správně a v případě, že je to požadováno, kalibrace a justování zařízení před každým jeho použitím, metody zaznamenávání pozorování a výsledků, jakýchkoli bezpečnostních opatření, která se mají dodržovat, i) kritéria a/nebo požadavky pro schválení/zamítnutí, j) údaje, které mají být zaznamenávány, a metodu jejich analýzy a prezentace, k) nejistotu měření nebo postup pro odhad nejistoty.

70 ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří Validace metod Validace je potvrzení přezkoušením a poskytnutím objektivního důkazu, že jsou jednotlivé požadavky na specifické zamýšlené použití splněny Laboratoř musí zaznamenat získané výsledky, postup použitý pro validaci a vyjádření, zda je metoda vhodná pro zamýšlené použití. Pro stanovení funkční způsobilosti metody se má použít jedna z následujících metod nebo jejich kombinace: kalibrace s použitím referenčních etalonů (standardů) nebo referenčních materiálů, porovnání výsledků dosažených jinými metodami, mezilaboratorní porovnávání; systematické posuzování faktorů ovlivňujících výsledek, posouzení nejistoty výsledků na základě vědecké znalosti teoretických principů metody a praktických zkušeností.

71 ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří Validace metod Validační charakteristiky: nejistota výsledků, mez detekce, selektivita metody, linearita, meze opakovatelnosti a/nebo reprodukovatelnosti, robustnost z hlediska vnějších účinků a/nebo koeficienty citlivosti vůči ovlivnění způsobenému matricí vzorku/zkoušeného předmětu.

72 ČSN EN ISO/IEC 17025: Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří Odhad nejistoty měření Zkušební laboratoře musí mít a používat postupy pro odhad nejistoty měření V určitých případech může povaha zkušební metody vylučovat přesné, metrologicky a statisticky oprávněné výpočty nejistoty měření. V těchto případech se musí laboratoř alespoň pokusit o identifikaci všech složek nejistoty a o přiměřený odhad nejistoty a musí zajistit, aby způsob uvádění výsledků nevzbuzoval nesprávnou představu o hodnotě nejistoty. Přiměřený odhad musí být založen na znalosti provedení metody a na rozsah použití měření a musí využívat např. předchozích zkušeností a údajů o validaci.

73 Zákaznický audit laboratoře prověření odborné úrovně zkušební laboratoře (kontrola věrohodnosti výsledků prováděných zkoušek)

74 Zákaznický audit laboratoře Zákaznický audit se zaměřuje: kontrolu platnosti vydaného osvědčení, ověření, je-li v příloze osvědčení uvedena požadovaná metoda pro příslušnou matrici, způsob příjmu a ukládání vzorků před analýzou, na používané metody a jejich validační parametry, na zabezpečení a řízení jakosti, na formu protokolů o zkoušce.

75 Metody: Jakých výsledků dosahuje laboratoř v mezilaboratorních porovnávacích zkouškách pro požadované metody. Schopnost laboratoře dokumentovat ověření platnosti - validaci použité zkušební metody a způsob odhadu nejistoty měření. (Validace - je proces, který zjišťuje, zda-li použitá metoda je vhodná pro zamýšlený účel. Laboratorní studií se zjišťují charakteristiky chování metody, tj. přesnost, správnost, mez detekce, mez stanovitelnosti, selektivita, rozsah specifičnost, robustnost) Zda-li je laboratoř schopna provést i požadované nestandardní zkoušky vhodným zkušebním postupem a dokumentovat jeho použití vhodným metodickým postupem (ČSN, JAM, apod.).

76 Zabezpečování a řízení kvality laboratoře: Úroveň řízení kvality v praxi laboratoře a jeho výsledky. Jedná se především o druh a četnost kontrolních vzorků a způsob jejich vyhodnocování. Vybavení laboratoře, kapacity laboratoře, kvalifikace personálu apod.

77 Protokoly o zkoušce: Obsah protokolu dle požadavků ČSN EN ISO/IEC 17025: a) název a adresa zkušební laboratoře, b) identifikace protokolu (pořadové číslo) a celkový počet stran, c) jméno a adresa zákazníka, d) popis a identifikace vzorku, e) datum přijetí vzorku a datum provedení zkoušky, f) identifikace použité metody, g) kdo provedl odběr vzorků a odkaz na protokol o odběru, h) výsledky měření, i) údaj o nejistotě měření, j) podpis, jméno a funkce odpovědné osoby a datum vydání, k) prohlášení, že výsledky se týkají jen zkoušených vzorků, l) prohlášení, že protokol může být reprodukován jedině celý, m) označení výsledků od subdodavatelů.

78 Definování požadavků na finanční náklady vzorkování náklady na likvidaci odpadu (příp. rizika pokut apod.) náklady na vzorkování a zkoušení odpadů

79 Příklad 1 Specifikace úkolu plocha určená k demolici betonů mocnost betonů celková hmotnost likvidovaných betonů 20 x 20 m 2 0,3 m 264 t Volba vhodného schématu vzorkování Krok vzorkování (velikost vzorkované oblasti) počet vzorků náklady na průzkum jednotková cena za náklady na likvidaci betonů průzkumné práce (zahrnuje odběr vzorku a laboratorní analýzu) nebezpečný odpad ostatní odpad Kč/ks velikost nákladů, jejíž výši lze ovlivnit 1 vzorkem poměr 4/3 bod zvratu účinnosti vzorkování *) maximální finanční efekt vzorkování**) pořadí vhodnosti výběru schématu ks Kč Kč/vzorek Kč 1 x 1 m ,003 20, x 2 m ,04 0, x 4 m ,67 0, x 5 m ,64 0, x 10 m ,21 0, Vysvětlivk y: *) bod zvratu efektivnosti vzorkování - celkový podíl oblastí nebezpečného a ostatního odpadu, při kterém náklady na lik vidaci (včetně vzork ování) jsou nižší nebo rovny nák ladům na lik vidaci odpadu výhradně jak o nebezpečného **) maximální finanční efekt vzorkování - rozdíl nákladů na likvidaci odpadu výhradně jako nebezpečný a náklady na likvidaci odpadu jako ostatního, včetně nákladů na vzorkování

80 náklady na likvidaci (Kč) Diagram nákladové efektivnosti schématu vzorkování Volba vhodného schématu vzorkování Krok vzorkování (velikost vzorkované oblasti) počet vzorků náklady na průzkum velikost nákladů, jejíž výši lze ovlivnit 1 vzorkem ks Kč Kč/vzorek 1 x 1 m x 2 m x 4 m x 5 m x 10 m krok vzorkování 1 x 1 m nebezpečný odpad ostatní odpad % 20% 40% 60% 80% 100% 120% podíl zastoupení ostatních odpadů v zkoumané ploše (%)

81 Diagram nákladové efektivnosti schématu vzorkování Volba vhodného schématu vzorkování Krok vzorkování (velikost vzorkované oblasti) počet vzorků náklady na průzkum velikost nákladů, jejíž výši lze ovlivnit 1 vzorkem ks Kč Kč/vzorek 1 x 1 m x 2 m x 4 m x 5 m x 10 m náklady na likvidaci (Kč) krok vzorkování 1 x 1 m krok vzorkování 2 x 2 m nebezpečný odpad ostatní odpad % 20% 40% 60% 80% 100% 120% podíl zastoupení ostatních odpadů v zkoumané ploše (%)

82 Diagram nákladové efektivnosti schématu vzorkování Volba vhodného schématu vzorkování Krok vzorkování (velikost vzorkované oblasti) počet vzorků náklady na průzkum velikost nákladů, jejíž výši lze ovlivnit 1 vzorkem ks Kč Kč/vzorek 1 x 1 m x 2 m x 4 m x 5 m x 10 m náklady na likvidaci (Kč) krok vzorkování 1 x 1 m krok vzorkování 2 x 2 m krok vzorkování 4 x 4 m nebezpečný odpad ostatní odpad % 20% 40% 60% 80% 100% 120% podíl zastoupení ostatních odpadů v zkoumané ploše (%)

83 Diagram nákladové efektivnosti schématu vzorkování Volba vhodného schématu vzorkování Krok vzorkování (velikost vzorkované oblasti) počet vzorků náklady na průzkum velikost nákladů, jejíž výši lze ovlivnit 1 vzorkem ks Kč Kč/vzorek 1 x 1 m x 2 m x 4 m x 5 m x 10 m náklady na likvidaci (Kč) krok vzorkování 1 x 1 m krok vzorkování 2 x 2 m krok vzorkování 4 x 4 m krok vzorkování 10 x 10 m nebezpečný odpad ostatní odpad % 20% 40% 60% 80% 100% 120% podíl zastoupení ostatních odpadů v zkoumané ploše (%)

84 Příklad 3: Kritické parametry Parametry ve Vyhláška 294/2005 Sb. vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3 vzorek 4 vodném výluhu I II a II b III DOC 0,68 1,2 1,2 1, fenoly <0,005 <0,005 <0,005 0,0049 0, chloridy <0,001 <0,001 0,001 <0, fluoridy 1,8 2,1 1,6 1, sírany As 2,1 1,8 2,2 2,25 0,05 2,5 0,2 2,5 Ba 0,2 0,23 0,14 0, Cd 0,013 0,008 0,005 0,009 0,004 0,5 0,1 0,5 Cr 0,001 0,002 <0,001 0, , Cu 0,25 0,23 0,21 0,18 0, Hg 0, , , , ,001 0,2 0,02 0,2 Ni 0,087 0,14 0,091 0,076 0, Pb 0,0199 0,03 0,0199 0,0199 0, Sb 0,0199 0,0199 0,0199 0,0199 0,006 0,5 0,07 0,5 Se 0,02 0,0199 0,0199 0,04 0,01 0,7 0,05 0,7 Zn 0,48 0,65 1,4 0,42 0, Mo 0,37 0,37 0,29 0,31 0, RL ph 4,55 4,85 4,4 4,

85 Příklad 3: Kritické parametry Parametry ve vodném výluhu vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3 vzorek 4 vzorek 5 2,1 1,8 2,2 2, % percentil Vyhláška 294/2005 Sb. I II a II b III As vzorek 6 vzorek 7 vzorek 8 vzorek 9 vzorek 10 2,8 1,5 2,6 1,2 2,5 0,46 0,05 2,5 0,2 2,5

86 Literatura: Metodický pokyn MŽP Vzorkování v sanační geologii (prosinec 2006). Metodický pokyn odboru odpadů MŽP pro vzorkování odpadů (jaro 2008) New Jersey Department of Environmental Protection: Field Sampling Procedures Manual, August 2005 Janků, J., Čermák J.: Vzorkování odpadů, VŠCHT, Ústav technologie ochrany ŽP. Skripta (2006) Metodický pokyn odboru odpadů MŽP pro vzorkování odpadů (2001).

87 Normy pro vzorkování odpadů ČSN EN Charakterizace odpadů Vzorkování odpadů Pokyny pro přípravu programu vzorkování a jeho použití CEN/TR : Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů - Část 1: Postup pro výběr a použití kritérií pro odběr vzorků v různých podmínkách; (Výběr a použití základů statistického přístupu ke vzorkování v různých podmínkách) CEN/TR : Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů - Část 2: Způsoby vzorkování; CEN/TR : Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů - Část 3: Postupy pro získávání podvzorků v terénu; CEN/TR : Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů - Část 4: Postupy pro balení vzorku, jeho skladování, konzervaci, dopravu a doručování; CEN/TR : Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů - Část 5: Postup přípravy plánu vzorkování.