5. A tényfeltárási munkafázisok elvégzése

A tényfeltárási terv benyújtása esetén a felügyelőség engedélyének kiadása, egyéb esetben a kötelező határozat kiadása és jogerőre emelkedése után megkezdődhet a tényleges tényfeltárás.

Az egyes munkafázisok tartalmát és az alkalmazott módszereket az adott vizsgálati terület(ek) és a szennyezőanyag(ok) jellemző tulajdonságai határozzák meg. Jelen útmutató azokat az eljárásokat és észlelési módszereket tekinti át, amelyek a tényfeltárások elvégzése során alkalmazhatóak. A környezetvédelmi vizsgálati eljárások gyors fejlődése miatt az egyes diagnosztikai fázisok során alkalmazásra kerülő módszerek körét rendszeresen újra kell értékelni. A felszín alatti adatgyűjtésre és monitorozásra leggyakrabban használt terepi technikák összefoglaló táblázatát a 4. mellékletben adjuk meg.

		5.1 Előmunkálatok

A feltárást a szükséges engedélyek beszerzésével, a hiányzó dokumentációk pótlásával, és aktualizáló helyszínelésekkel kell indítani. A feltárások helyét a terület tulajdonosával, az illetékes szakhatóságokkal és a közüzemi szolgáltatókkal (elektromos művek, vízmű, gázszolgáltató, távközlési szolgáltatók) egyeztetni kell a felszín alatti közművek védelme és biztonsága érdekében. Az észleléshez, mintázáshoz felhasznált természetes és mesterséges feltárások helyét a munka megkezdése előtt ki kell jelölni, a feltárások jelzésének feltüntetésével. A feltárások pontos koordinátáit (vízszintes és magassági vonatkozásban) abszolút értékben (EOV, mBf) kell megadni.

Az alaptérképeket a későbbi feldolgozás léptékének megfelelő pontosságig aktualizálni kell (feltöltések, hulladéklerakóban történő hulladékelhelyezés, épületek telepítése vagy elbontása, felszín alatti vezetékek fektetése, stb.).

Lehetőség szerint áttekintést kell adni a vizsgált területen lévő talajokról. Az adatok megtalálhatók a területileg illetékes Növényegészségügyi és Talajvédelmi Állomásokon (1. melléklet).

		5.2 Geodéziai munkák

A szennyezett területek feltárásakor a geodéziai felmérésekre a következők miatt van szükség:

• a terület geodéziai azonosítása, kiterjedés paramétereinek megadása,
• a felméréshez és a kármentesítés megtervezéséhez alapadatok szolgáltatása,
• a mintavételi helyek rögzítése,
• egységes nyilvántartási rendszerhez azonosító adatok szolgáltatása.

A szennyezett terület pontosabb geodéziai paramétereinek meghatározására a terepi feltárások kapcsán kerül sor, ezen belül:

• a szennyezett terület telekhatárokhoz kötött azonosítása,
• a telekhatárok sarokpontjainak koordinátái,
• a területen található jellemző objektum abszolút magassága, amely esetleg később a relatív magasságok viszonyító szintje lesz.

Kiindulási alapként felhasználhatók:

• a földhivatali alaptérképek,
• kiviteli vagy építési engedélyezési tervek,
• nyomvonalas létesítmények kiviteli tervei.

Első feladat a helyszíni bejárás alkalmával a meglévő helyszínrajzok helyességének minősítése, és azoknak a lényeges objektumoknak az azonosítása, amelyek helyszínrajzi megjelenítése szükséges. A helyszínrajzon lehetőség szerint szerepeltetni kell a/az:

• épületeket,
• úthálózatot, vasutat,
• elektromos légvezetéket,
• egyedi, kimagasló azonosító pontokat (kémény, torony, stb.),
• az ismert közműhálózatot (víz, szennyvíz- és csapadékvíz csatorna, elektromos- és távközlési kábel, távhő- és gázvezeték),

• felszíni és felszín alatti tárolótartályokat, termékvezetékeket,
• technológiai berendezéseket és vezetékeket,
• feltárási, mintavételi pontokat,
• vízrajzi adottságokat.

A feltárási pontokat – legyenek azok akár maradó létesítmények, akár ideiglenes mérési pontok, mérőhelyek – minden esetben regionális koordinátákkal kell azonosítani, vagy az alkalmazott helyi koordinátarendszer biztos csatlakozását kell megadni a regionális rendszerhez, hogy a pontok rekonstrukciója bármikor elvégezhető legyen.

Nem elegendő a feltárási pontok helyzetének relatív meghatározása, mert a viszonyítási helyek gyakran megsemmisülnek, megváltoznak, azonosíthatatlanná válnak.

A mérésnek vízszintesen centiméteres, függőlegesen milliméteres pontosságúnak kell lennie.

		5.3 Nyílt feltárások

Előzetes tényfeltárás esetén, amikor kevés adat áll rendelkezésre, különösen az első helyszíni bejáráskor valamennyi meglévő felszíni nyílt feltárás jellemzőjét figyelembe kell venni, amelyek lehetnek természetes vagy mesterséges feltárások.

• Természetes feltárást ad a vízmosás, patakmeder, vízpart, hegyomlás, kidőlt fák gyökérzete helyén maradt üreg, stb. A felszínre kibukkanó kőzetrétegeket, lepusztult karsztos felszíneket, barlangokat is fel lehet használni a rétegdőlés stb. mérésére, mintavételre.
• Mesterséges feltárás a külfejtés, bevágás rézsűje, alagút, pince, épület alapozás, kút, stb. Létesíthetők kis mélységű feltárások: lekaparással, tisztítással, kutatógödör, bevágás készítésével. Ide tartoznak még a talaj felső szintjéből kézi fúróval, szondával vett felszíni minták is. Speciális nyílt feltárási módszer lehet a szennyeződés feltárása gépi markolóval.

A nyílt feltárások hozzásegíthetnek a szennyező források meghatározásához, a szennyezettség elterjedésének követéséhez és a szennyezőanyag–talaj–talajvíz kapcsolatának pontosabb, szemléletes megismeréséhez, amely jó alapot ad a mintavételezéshez.

		5.4 Pontszerű feltárások készítése

A környezetvédelmi gyakorlatban a szükséges talaj- és talajvíz minták begyűjtésére pontszerű feltárások készítése a legelterjedtebb mód. A feltárási technikákat a szennyeződés jellegének, mértékének, térbeliségének és a kőzetanyagnak megfelelően kell megválasztani.

A feltárási munkálatok célja a szennyező forrás feltárása, a szennyező forrás által szennyezett talaj és felszín alatti víz térbeli lehatárolása, a földtani paraméterek meghatározása helyszíni és laboratóriumi vizsgálatokkal és a szennyeződés terjedésének ellenőrzéséhez figyelőkutak létesítése. A feltárás mintavételi szondázással vagy fúrások létesítésével végezhető.

		5.4.1 Talaj és talajvíz mintavételi szondázás

A talajmintavételi szondázást kisátmérőjű (20-50 mm) szondával lehet végezni. A mintavevő szondákat többnyire robbanómotoros kalapáccsal juttatnak le a talajba. A mintavételi szondák 1 m és 2 m hosszúságúak, üreges kiképzésűek, palástjuk oldalt nyitott. A mintavétel kvázi-zavartalan – azaz a rétegek sorrendjében nincs változás, de esetleg tömörödhet a kiszúrt minta. A lemélyített mintavételi szondát mechanikus emelőszerkezettel kell a felszínre húzni.

Ilyen módon finomszemcsés, nem konszolidált üledékes képződményekből, 6-8 m mélységig van lehetőség mintavételre. Amennyiben a furat állékony, nem omlik be, lehetőség van kisátmérőjű réselt szűrőcső és szűrőkavics beépítésére is. Ezáltal reprezentatív talajvíz mintavétel is elvégezhető.

		5.4.2 Fúrások készítése

A környezetvédelem speciális igényei miatt módosítani kell a fúrási technológiát, mert a feltárások célja alapvetően különbözik a hagyományos – nyersanyag-kutatásban, talajmechanikában, vízbeszerzésben alkalmazott – fúrásokétól.

A módosítások célja, hogy a különböző szennyezettségű minták között ne legyen kölcsönhatás sem a feltárás, sem a mintavételezés során, illetve az adott szennyezőanyag megfigyelhető legyen, kizárásra ne kerüljön. A fúrások kivitelezésénél különleges figyelmet kell fordítani a keresztszennyezés elkerülésére.

A szennyezőanyagok mozgásának nyomonkövetésére, megfigyelésére szolgáló monitoring rendszerek létesítése során a leglényegesebb különbség a fúrási technológiában, illetve a szűrőzés kialakításában van. A víztermelő telepek esetében elfogadott mind a vízöblítéses, mind a száraz fúrási technológia alkalmazása. A kockázatos, szennyezőanyagok feltárása esetén lehetőség szerint csak a száraz fúrási technológiával készült feltáró fúrás, kút fogadható el. Megjegyzendő, hogy vízminőség megfigyelési célokra víztermelő telepek esetében is sokkal jobb a száraz fúrással készült megfigyelőkút.

A vízöblítéses fúrástechnika hátránya, hogy “idegen” vizet visznek a rétegbe, ezzel “meghamisítva” az eredményt a szennyezőanyagok mobilizálása, keverése, higítása útján. Amennyiben mégis elkerülhetetlen a vízöblítéses technológia alkalmazása (pl. szilárd kőzet átfúrásához, vagy nagyvastagságú víztartó összlet alsó zónáját megcsapoló kút esetén), úgy kizárólag tiszta vizet szabad alkalmazni. Ilyen esetekben az öblítőfolyadék vizsgálatát is el kell végezni a tényfeltárás analitikai programjában szereplő komponensekre. A vízminőségi eredményeknél és hidrológiai méréseknél azt is figyelembe kell venni, hogy hosszú időt vehet igénybe, hogy a fúrás során kialakult vízdomb megszűnjön, az eredeti állapot vizsgálható legyen.

A feltáráskor alkalmazott berendezések két csoportba sorolhatók:

• kislehatolású kézi, vagy gépi fúróberendezések,
• állványos gépi fúróberendezések.

A kislehatolású fúróberendezéseket legfeljebb 10-20 m mélységig és 110 mm furat átmérőig alkalmazzák. Az állványos gépi fúróberendezések mélységkapacitása 20-100 m nagyságrendű, a furatátmérő 150 mm-nél nagyobb.

Száraz fúrásnál a fúrószerszám megválasztása a fúrandó kőzet tulajdonságaitól és a talajvíz helyzetétől függ. A telítetlen zónában a laza törmelékes közet ún. kanállal fúrható, a kötött közet spirállal, a szilárd közet koronával. A telített zónában a laza közet nehezen fúrható, ezért védőcső (béléscső) alkalmazása mellett történik a fúrás.

A spirál fúrószerszám nagy fúrási hatékonysága miatt kedvelt, de környezetföldtani célra csak korlátozottan alkalmas, jobb eredménnyel alkalmazhatók a kanál- vagy dobfúrók (5.4.2-1. ábra) a mintavétel során. Szükség esetén nagy átmérőjű spirál alkalmazható, ha biztosítható, hogy a fúrólyuk falával érintkező felület letisztítható, idegen anyag nem kerül be a mintába. Figyelembe kell venni, hogy a spirálfúró mélységszelektivitása kevésbé állékony fúrólyukban nem megbízható.

A környezetvédelmi célnak legjobban az ún. gyorsmagszedő fúróberendezés felel meg. Ennél a típusnál a telített zónában történő fúrás és mintavétel szilárd és kötött kőzetben nem különbözik a telítetlen zónáétól, a használatos eszközök és módszerek azonosak.

Laza kőzetek víz alatti környezetvédelmi célú fúrására bevált eljárás a belső üreges spirál (Hollow Stem Auger, HAS) eljárás alkalmazása (5.4.2-2. ábra). Ezzel az eljárással a béléscsövezés és mintavételezés egy technológiai lépcsőben megoldható, jelenleg a legkorszerűbb környezetvédelmi mintavételezési mód. A szerszámzat egyúttal védőcsőként is funkcionál. Belső üregében spirálfúrás, vagy zavartalan (mag) mintavételezés lehetséges. A védőcső védelmében vízmintavétel lehetséges a kohézió nélküli kőzetekben is. A talajmintavétel során kizárt a minta érintkezése a felsőbb talajrétegekkel, illetve magmintavétellel kizárható a talajminta érintkezése a furatban lévő talajvízzel.

5.4.2-2. ábra

Belső üreges spirál (HSA) mintavételi eszköz

Hagyományos fúrási technológiák alkalmazása esetén a béléscsővel szinte a fúrószerszám előtt kell járni, mert a kőzeteknek nincs állékonysága, a fúrólyuk fala a szerszám kivétele után összezárul.

Kanalas fúróberendezés alkalmazásánál hátrány, hogy a talajvíz a mintavevőből kifolyik. A mintavételezésnél ügyelni kell a kivett anyag megtartására. A durva szemcsés laza törmelékes üledékes képződmények esetében a telített zónában kanállal nem ajánlott a mintavétel, mert a szerszám kiemelése közben a talajvízszinthez érve a pórusokból kifolyó víz magával sodorja a kolloid frakció nagy részét (agyagásványokat), amely a talajmechanikai, hidraulikai és a szennyezettségi állapot értékelését meghamisítja: nagyobb lesz a porozitás és a vezetőképesség, a szennyezőanyagok egy része pedig kimosódik.

Az iszapoló (függőleges henger, alján lábszeleppel) alkalmas a laza kőzetek víz alatti teljes tartalmú mintázására (5.4.2-3. ábra). Sok hibája ellenére sem lehet mellőzni, mert ezidáig nincs megfelelőbb eszköz. Mélységszelektivitása elég rossz, a minta származási helye és keveredése bizonytalan. A mélységi mintavételezés csak akkor megfelelő, ha a béléscső folyamatosan a lyuktalpig ér.

5.4.2-3. ábra

Iszapoló működése

A fúrószerszám a kőzet szilárdságához, állékonyságához igazodik. Laza törmelékes kőzetnél a fúrószerszám kiválasztásakor különbséget kell tenni aszerint is, hogy vízszint alatt vagy felett történik a fúrás, mintavételezés (5.4.2-1. táblázat).

A minta vétele spirálból, kanálból, koronából közvetlenül történik. Erősen szennyezett réteg átharántolásánál, a rétegek átszennyeződésének elkerülése végett védőcső használata, esetleg sarucementezés szükséges, függetlenül a fúrástechnológiai indokoltságtól.

		5.5 Talajvíz mintavételi pontok kialakítása

		5.5.1 A mintavételi pontok kialakításának elvei

A tényfeltáró fúrásokat, amennyiben a felszín alatti vizek vizsgálatára is kiterjednek, ideiglenesen hidrogeológiai vizsgálatok végzésére alkalmassá, vagy a későbbiekben megfigyelőkúttá szükséges kiképezni. Ezt indokolja a vízmintavételezés, folyadékszint észlelés, helyszíni vízföldtani paraméter-meghatározás. A hidrogeológiai vizsgálatra alkalmassá tételnél a figyelő kutakra vonatkozó elveket kell betartani, figyelembe véve, hogy ezek a fúrások tartósan nem maradnak fenn, azonban szükség esetén a későbbi megfigyelés céljából figyelőkúttá alakíthatók. A megfigyelő kutak hatósági engedéllyel üzemelhetnek. Az engedélyezési tervdokumentáció tartalmi követelményeit a 18/1996. (VI.13.) KHVM rendlet szabályozza.

A kút mélysége a porózus rétegek településének és a vizsgálandó kémiai komponens tulajdonságainak a függvénye. A kút tervezése során fel kell használni az előzetes feltárásokkal kapott eredményeket, megfigyeléseket. Ezek alapján lehet meghatározni az iránycső, a béléscső rakatok, szűrőzés mélységét stb. (5.5.1-1. ábra) A csövek és a szűrők kiválasztásánál a fúrástechnikai előírások mellett a használandó anyag és a megfigyelt kockázatos anyagot tartalmazó felszín alatti víz kémiai reakcióképességét is figyelembe kell venni.

A béléscső az a szerkezeti elem, amely a kutat a beomlás ellen biztosítja, másrészt a feltárt rétegben lévő víz szennyeződését, továbbá más vízzel való keveredését megakadályozza. A béléscsövek anyagát ezért úgy kell megválasztani, hogy szilárdsági és kémiai szempontokból egyaránt megfeleljen a követelményeknek.

A béléscsövekhez hasonlóan a szűrőrakatoknál is különböző terhelések fellépésével kell számolni. A beépített rakatnak meg kell felelni a következő terheléseknek:

• tengely irányú húzásnak és nyomásnak;
• a beépített rakatnál a tömeg és a kavicstöltés súrlódása okozta nyomásnak;
• az agresszív-korrozív kémai hatásoknak,
• a termelés (mintavételezés) következtében az áramlási ellenállásból és a külső és belső nyomás közötti különbségből származó igénybevételnek, amelyek a szűrő szerkezetére merőlegesen hatnak.

Mind a béléscsöveknek, mind a szűrőcsöveknek az egyik leggyengébb pontja a csőkötés helye, illetve a perforált csőkeresztmetszet.

A szűrő megválasztásánál fontos, hogy a kutak nem állandó termelő kutak. Itt a termelést a mintavétel jelenti. A mintavételi gyakoriság általában havi, negyedéves, féléves, éves.

A figyelőkutaknál a gondos kivitelezés, kútépítés mellett sem alakul ki az a szűrőváz, mely a víztermelő kutaknál a homokmentes termelést biztosítja, ezért a kutak tisztítását nagyobb gyakorisággal kell elvégezni.

5.5.1-1. ábra

Figyelőkút kiépítési vázlata

A figyelőkút fúrásánál különösen nagy gondot kell fordítani a felszíni víz, illetve a megfigyelésbe nem vont rétegek vizének a kizárására. A leggondosabb fúrási technológiáknál is számolni kell azzal, hogy kavernák, csatornák maradnak a béléscső és a furat fala között, mert a fúrólyuknak mindig nagyobbnak kell lennie a béléscsőnél. A felszínről elszivárgó, vagy a kút által megnyitott – a szürőzött rétegtől független – formációkból származó víz, esetleg szennyezett víz e nyílásokon át a megfigyelt rétegből szivattyúzott vizet elszennyezheti, minőségét megváltoztathatja. Ennek megelőzése érdekében a béléscső megfelelő tömítéséről, zárásáról, illetve a gyűrűstér megfelelő kitöltéséről gondoskodni kell.

A kút béléscsövezett szakaszát a várható dinamikus szint közelébe, a vizsgálandó porózus réteget fedő vízzáró rétegbe kell levinni. A fentiek teljesüléséhez a kútszerkezetnél két fontos szempontot kell figyelembe venni:

• azt a minimális mélységet, ameddig a béléscső – mint vízzáró vezeték – beépíthető,
• a béléscső megbízható tömítését a béléscső és a furat fala közötti vízmozgás megakadályozása érdekében.

A palástcementezett béléscső szakasz hossza a földtani és műszaki adottságok függvényében változik. A cement elhelyezés módszerei, a használatos anyagok és adalékok a mélyfúrási gyakorlatból ismertek. A palástcementezés helyett elterjedt a sarucementezés, a csőköz tömítésére pedig a tömszelencék használata.

		5.5.2 Talajvízkutak kiképzése

A talajvízszint észlelő kutakat – a megfelelő szűrőváz kialakításához – lehetőleg a szűrőcsőrakat átmérőjénél legalább 80 mm-rel nagyobb átmérővel célszerű lemélyíteni. A kutak mélységét a szennyezett tartomány várható vertikális kiterjedése és a talajvízszint ingadozásának mértéke határozza meg.

Az esetleg jelen lévő, víznél könnyebb önálló fázisú szennyezők korrekt észlelése érdekében szénhidrogén szennyezések esetén biztosítani kell, hogy a várható talajvízszint ingadozás szélső helyzetei esetén is elvégezhető legyen a mintavétel és az észlelés. Azaz magas talajvíz állás esetén a szűrőzött szakasz felső éle a talajvízszint felett 1,0 m, alacsony talajvíz állás esetén a szűrőzött szakasz alsó éle a nyugalmi talajvíz szintje alatt 1,0-2,0 m hosszúságú legyen. A szűrőcsőrakatot védőcső alkalmazása mellett szükséges elhelyezni.

Ideiglenes megfigyelőkút esetében iszapzsák kialakítása nem feltétlenül indokolt. A figyelőpont talplezárását úgy kell megoldani, hogy a szilárd részek (homok, iszap) bejutását megakadályozza. A gyűrűsteret a béléscső szűrőzött szakaszában a szűrőszabálynak megfelelő kavicsolással kell kitölteni, fölötte homokszórást és agyaglezárást kell alkalmazni. A végleges, állandósított kialakítás zárható, betongallérral ellátott kútfejet kíván meg.

A víznél nehezebb folyadék fázisú szennyezőanyagok vizsgálatánál figyelembe kell venni, hogy az önálló fázisú szennyeződés lesüllyed a víztartó feküjéig és ott halmozódik fel, lencsék formájában. Amennyiben a tényfeltárás során a talajvízben ilyen szennyezőanyagok jelenlétének gyanúja felmerül, a mintavételi pontot a talajvíztartó összlet feküjéig kell kiépíteni és talpon beszűrőzni, mivel csak így lehet detektálni az esetleg jelen lévő, a víztartó aljára süllyedt önálló fázist.

Rétegvízre kialakított megfigyelőkút esetében a felsőbb víztartókat (pl. a talajvíztartót) agyagba préseléssel vagy bentonitos cementezéssel saruzárt és utóellenőrzött béléscsővel kell kizárni.

A talajvíz szennyezést feltáró vagy lehatároló furatok esetében a kútkialakítást követő 3 órás tisztító szivattyúzás és a Q-h görbe felvétele nem kívánt módon mobilizálhatja a szennyeződést.

Amennyiben a fúrás száraz technológiával mélyült, kúttisztítást és minimális mértékű tisztító szivattyúzást kell végezni a pH és a vezetőképesség állandósulásáig.

A szűrő, illetve a béléscső anyagának kiválasztásánál figyelembe kell venni a feltárni szándékozott vagy megfigyelt kockázatos anyag tulajdonságait. Csak olyan anyagok alkalmazhatók, melyek ellenállnak a megfigyelt anyagnak, vele nem lépnek reakcióba. A szűrő anyagának megválasztását alapvetően befolyásoló tényezők közül a legfontosabbak:

• a víz kémiai összetétele (beleértve a megfigyelt kockázatos anyag minőségét is);
• a baktérium hatás, szennyeződés;
• a szűrővel szemben támasztott szilárdságtani követelmény.

A kútkiépítési gyakorlatban különböző anyagú szűrűcsöveket alkalmaztak. A környezetvédelmi gyakorlatban a fa-, kerámia-, porózus beton- és azbesztcement szűrők alkalmazása nem jöhet szóba áruk, tömegük miatt.

A környezetvédelmi célú figyelőkutak esetében általános a különböző műanyag, üveg és fém anyagú csövek és szűrők használata.

A műanyag szűrőcsővek kedvező tulajdonságaik miatt igen elterjedtek. Korrózióállóságuk, megmunkálhatóságuk, szilárdságuk, üzemeltetési biztonságuk stb. mind-mind olyan előnyős sajátosságok, amelyek alkalmassá teszik szűrővázak és szűrők készítésére. Műanyagból nemcsak szűrővázak, hanem szitaszövetek és huzalok is készülnek. Műanyag csövek egyaránt készülnek polyvinilkloridból (PVC), illetve polyetilénből (KPE). A műanyagcsövekre, szűrőkre az MSZ:8000 szabványcsoport vonatkozik.

A PVC csövek, szűrők hátránya, hogy kémiai reakciókkal szemben kevésbé ellenállók, reakcióba léphetnek a vizsgált vízzel, annak kockázatos összetevőivel. A KPE csövek sem tekinthetők teljesen korrózióállónak. Erre vonatkozóan a gyártói specifikációk adnak tájékoztatást.

Az üvegszállal erősített műgyanta csövek jó hidraulikus tulajdonságokkal rendelkeznek. A csőgyártásban használt műanyag általában epoxi, de lehet polyeszter is. Az üvegszál erősítésű epoxi korrózióálló minden agresszív vízzel szemben, magas hőmérsékleten sem veszti el mechanikai tulajdonságait.

Az acélcsövek általános elterjedését a nagy szilárdság, a könnyű alakíthatóság, megmunkálhatóság, a könnyű menetvágási és hegesztési technológia segíti. Hátrányuk viszont, hogy a korrózióval szemben nem minden acél ellenálló, agresszív víz esetén csak valamilyen védőbevonattal alkalmazhatók.

A hasított vagy perforált szűrőváz szükségmegoldásként alkalmazott eszköz. A hasítékok, rések vághatók fűrésszel, autogén pisztollyal, fúrással, lyukaszthatók vágóval, marókéssel, lyukasztóval, csőperforátorral, plazmasugárral. A legtöbb perforálási módszer gyorsítja a fém korrózióját.

A rozsdamentes acélnak a kémiai hatásokkal szembeni ellenálló képessége nagy. Az ellenálló képességet az ötvöző anyagok megválasztásával (króm, molibdén, nikkel, mangán, szilícium, vagy más fém) fokozni lehet. Az acélcsövekre az MSz:3160 szabványcsalád vonatkozik. Az API szabvány szerint kialakított csövek használatosak az olajbányászatban, hévíz, termálvíz feltárásban.

Kétfelületű szűrőszerkezettel kiépített kútról beszélnek, ha a szűrőszövetet csak mint szűrővázat használják és a szűrőváz köré még valamilyen szűrőt szerelnek, amelyek lehetnek:

A szita lyukbőségét a porózus képződmény szemcseméretétől és szerkezetétől függően kell kialakítani. A csőváz és a szita anyagát úgy kell megválasztani, hogy elektrolitikus folyamat ne alakulhasson ki.

A szűrőváz mögé szórt kaviccsal kiképzett egy- vagy többrétegű szűrőszerkezet hidraulikailag a legjobb, korrózióval szemben a legkedvezőbb feltételeket biztosító szűrő. Az így kialakított szűrőváz hatására a kútba beáramló folyadékok áramlási sebessége csak fokozatosan változik, éles szelvényváltozás okozta ellenállás és örvényképződés nem lép fel, így az oldott gázok felszabadulása is kisebb fokú.

Nagy nyílásfelületű szűrővázhoz a réteg szemcseszerkezetéhez igazodóan osztályozott mosott szürőhomokból, vagy gyöngykavicsból egy vagy két rétegben alkalmazva alakítják ki az előregyártott ragasztott kavicsszűrőt. A ragasztóanyagot olyan vékonyan viszik fel a kavicsszemekre, hogy azok áramlástani tulajdonságait ne rontsa. A ragasztóanyag legtöbbször epamin, epoxigyanta.

		5.6 Furatokban és figyelőkutakban végzett helyszíni vizsgálatok

A helyszínen végzett vizsgálatok többféle célt szolgálnak. Helyszíni gyorstesztekkel (pl. talaj póruslevegő vizsgálat, kolorimetriás teszt, stb.) a szennyezettség meglétét lehet megállapítani a mintavételi ponton. A tesztek eredményei alapján módosulhat a feltárások, kutatások további iránya, a fúrássűrűség, a laboratóriumi mérésre kijelölt minták száma, helye.

Az ideiglenes vízmintavételi pontokon, a megtámasztott furatokban mindenekelőtt a folyadékfázisok helyzetét kell mérni. A fázishatárok meghatározására abszolút és relatív értékben szükséges, a fúrások és kutak csőperemének (kávájának) geodéziai bemérésével és a folyadékfázisok csőperemtől mért mélységének mérésével. Egy területen legalább három pontban kell meghatározni a folyadékfelszín helyzetét ahhoz, hogy tájékoztató adatot kapjanak a talajvíztükör lejtésének (azaz a talajvíz vízszintes mozgásának) irányáról és nagyságáról. A folyadékszintek méréséhez olyan berendezést ajánlott használni, amellyel a folyadékszintek mm-es pontossággal megadhatók. Önálló folyadék fázisban is megjelenő szennyezőanyagok jelenléte esetén olyan folyadékszint-mérő berendezés alkalmazása kívánatos, amely képes a különböző folyadékfázisok elkülönített érzékelésére (eltérő optikai vagy elektromos tulajdonságaik alapján) és jelzésére.

A felszín alatti víznek, általában a talajvíznek, a vízszintjét illetve nyomásszintjét feltáró fúrásokban, figyelőkutakban, fúrt vagy ásott kutakban, munkaárokban, zsompokban, forrásokban lehet mérni.

Feltáró fúrások esetében a talajvíz kapilláris zónájában növekvő talajnedvesség-tartalom érzékelése után a megütött vízszintet rögzíteni kell. Ezután a furat megtámasztását követően meg kell várni a folyadék nyugalmi nyomásszintjének állandósulását. Ez az észlelés döntő fontosságú a felszín alatti víz szabad tükrű vagy nyomás alatti jellegének megítélésében. Nagyobb mélységű feltáró fúrás esetében előfordulhat több vízadó/vízzáró szint harántolása, ilyenkor víztároló rétegenként kell rögzíteni a beállt nyugalmi nyomásértékeket, vízszinteket.

A figyelőkutakban a vízszintet általában a csőperem szintjétől mérik (a csőperem geodéziai bemérése után). A folyadékszintet mindig legalább 1 cm-es pontossággal kell mérni. A figyelőkutakban a folyadékszintet akciószerű felméréssel, adott (napi, heti, havi, stb.) rendszerességgel, vagy folyamatos regisztrálással lehet ellenőrizni. A folyadékszint mérésére számos hang, fény, vagy elektronikus jelet kibocsátó műszer, eszköz áll rendelkezésre. A folyamatos regisztrálás történhet mechanikus úszóíró vagy elektronikus adatrögzítő berendezéssel.

Állandó beépítésű vízszintregisztráló esetén ügyelni kell arra, hogy a műszer alkatrészei ne zavarják a vízminőségi vizsgálatokat, illetve károsan ne befolyásolják a vízminőség alakulását.

A vízszintmérésre felhasználhatók a terület vízellátását biztosító fúrt vagy ásott kutak. Mindkét esetben figyelembe kell venni a beszűrőzött, ill. megcsapolt réteg vastagságát, valamint a vízhasználatból adódó nyomáscsökkenést.

Felszínközeli talajvízszint esetében mérhető a munkaárokban, zsompban a vízszint, de ilyenkor ki kell zárni a csapadékvíz hozzáfolyásának hatását, valamint figyelembe kell venni, hogy általában ezen tárgyak fenéksíkja alig van a víztartó réteg fedője alatt. Szélsőséges esetben szükség lehet a folyadék nyomásmérésére pincében, bányatérségekben, vágatokban, barlangokban is, ilyenkor fúrólyukba telepített nyomásmérőt lehet használni.

A víz szennyezettségének ellenőrzésére a feltáró fúrásból, kútból vízminták begyűjtése szükséges. A mintavételkor az MSz: 21464 szabvány előírásait betartani. Vízmintavétel előtt a szabvány tisztítószivattyúzást ír elő. Szivattyúzáskor fokozott figyelmet kell fordítani arra, hogy elkerülhető legyen az esetleg jelen lévő önálló fázisú vagy oldott szennyeződések nem kívánatos mobilizációja, a még érintetlen területek elszennyezése. A tisztító szivattyúzás során fel kell jegyezni minden olyan jelenséget, ami a víz állapotára utal (pl. kellemetlen szagú, rozsdás színű, szénhidrogén cseppek válnak ki belőle, stb.). A talajvíz fizikai paraméterei közül helyszínen kell mérni a hőmérsékletét, pH-ját, oldott oxigén tartalmát és a fajlagos elektromos vezetőképességét. A helyszínen mérhető fizikai paraméterek felvétele történhet folyamatos vízkivétel mellett.

A folyadéktároló kőzet szivárgáshidraulikai paraméterei (pl. szivárgási tényező, transzmisszivitás, hézagtérfogat) kőzetfizikai méréseken alapuló indirekt módszerekkel, illetve helyszíni szivattyútesztekkel határozhatók meg. A szivattyútesztek végrehajtására számos, permanens és nem permanens áramlásra vonatkozó módszer létezik. A tájékoztató jellegű, gyors hidrogeológiai információk szerzéséhez 4-12 órás szivattyúteszt elvégzése elegendő. A műszaki beavatkozás tervezéséhez is felhasználható részletesebb adatok nyeréséhez, illetve a fizikai távolhatások méréséhez esetenként több napon át tartó vizsgálatokat kell végezni, automatikus adatgyüjtéssel (data logger). A szivattyútesztek kivitelezésekor fokozott figyelmet kell fordítani, a szennyeződésnek a talajvízzel történő nem kívánatos elmozdulásának megelőzésére.

A talajvíz felszínén úszó önálló fázisú szennyezőanyag mennyiségét a helyszínen visszatöltődés vizsgálattal (bail-down teszt) lehet meghatározni.

		5.6.1 A felúszó fázisú szennyezettség hatása a felszín alatti víz potenciálképére

Azokon a területeken, ahol mérhető vastagságú mobilis felúszó fázisú szennyezettség (LNAPL: Light Non-Aquous Phase Liquid) jelentkezik a figyelőpontokban, a mért vízszintek korrigálásra szorulnak, mert a felúszó fázis vízszintsüllyedést okoz a kútban (5.6.1-1. ábra).

5.6.1-1. ábra

Önálló fázisú felúszó szennyezőanyag hatása a felszín alatti víz szintjére

A mért vízszint értékét Archimedes törvényének értelmében az alábbi egyenlet felhasználásával kell korrigálni:

, ahol

h_korr = korrigált talajvízszint csőperemtől (m)
h_m = mért talajvízszint csőperemtől (m)
ρ_LNAPL = a nem víz fázis sűrűsége, általában 0,8 (kg/dm ³ )
ρ_víz = a víz sűrűsége, általában 1 (kg/dm ³ )
d_LNAPL = a nem víz fázis mért (látszólagos) vastagsága (m)

A földtani közegben (talajmátrixban) tározódó felúszó nem vizes fázis (LNAPL) tényleges vastagsága, illetve a figyelőkutakban a felszín alatti vízen kivastagodó szénhidrogén fázis látszólagos vastagsága között jelentős eltérések lehetnek, a mért érték a tényleges értéknél 2-10-szer nagyobb is lehet (Mercer és Cohen 1990). A látszólagos és valódi vastagság közötti különbség abból adódik, hogy a formációból a szűrőzésen át a kútba, a víz tetejére áramló szénhidrogén “lenyomja” a vízszintet egészen a hidraulikai egyensúlynak megfelelő szint beálltáig.

		5.6.2 A felúszó fázisú szennyezettség tényleges vastagságának meghatározása

A felúszó nem vizes fázis tényleges vastagságának meghatározására több módszert kidolgoztak. Az egyik legelterjedtebb módszer a bail-down teszt.

A figyelőkutakban végzett terepi visszatöltődés vizsgálattal – a kutak víztermelésekor végzett visszatöltődés-méréséhez hasonló elvet követve – meg lehet határozni azt a vastagságot, amely ténylegesen jellemző a felszín alatti környezetben tározódó szénhidrogénre, és amely a készlet térfogat-becslésének alapja. A víznél nagyobb sűrűségű szénhidrogén származékok (DNAPL) esetében a figyelőpontokon mért folyadékszintek felhasználásán alapuló vastagság/térfogat meghatározási módszer nem ismeretes.

A bail-down tesztet elsősorban önálló fázisú szénhidrogén jelenléte esetén használják. A teszt során a terepen folyadékszintmérő műszerrel történik a levegő- szénhidrogén, szénhidrogén-víz és levegő-víz fázishatárok mérése. A teszt a szénhidrogén valódi vastagságának becslésére szolgáló empírikus módszer, melynek során letermelésre kerül a felúszó szénhidrogén, majd a letermelést követően mérni kell a víz-szénhidrogén és a szénhidrogén-levegő fázishatárokat.

• Kiindulási értékként meg kell mérni a víz és a szénhidrogén szintjét, majd ezekből ki kell számolni a szénhidrogén látszólagos vastagságát.
• A víz felszínéről pillanatszerűen (azaz a lehetőségekhez képest minél gyorsabban) le kell termelni a szénhidrogént a víz kiemelése nélkül. A maradék szénhidrogén vastagsága csak néhány mm lehet.

Ezt követően mérni kell a szénhidrogén visszatöltődését a szint stabilizálódásáig. A mért folyadékszinteket és a számított szénhidrogén vastagságot az idő függvényében ábrázolva (5.6.2-1. ábra) adódik a felúszó szénhidrogén tényleges vastagságának értéke, a víz visszatöltődési görbe töréspontjánál mért vastagságként. A nemzetközi gyakorlat szerint a víz-szénhidrogén görbe maximumához tartozó szénhidrogén vastagságot tekintik a szénhidrogén valódi vastagságának.

5.6.2-1. ábra

Bail-down teszt kiértékelése

		5.7 Környezeti minták begyűjtése, szállítása, átadása a vizsgálatokra

Az egyes minták tárolásához, szállításához megfelelően kell kiválasztani a gyűjtőedény anyagát (üveg, megfelelő műanyagok, stb.) az edény alakját, felhasználhatóságát, lezárását (szín, oldódásnak ellenálló, légmentesen záródó, stb.). Az egyes mintákat azonosító jellel kell ellátni, azokat a jegyzőkönyvben rögzíteni. Vegyszeres tartósítás, vagy állandó hőmérsékleten tartás is szükséges lehet. A mintákat a lehető legrövidebb időn belül laboratóriumba kell juttatni. A mintákat a mintavételi akkreditációnak megfelelő mintakísérő lappal ellátva kell átadni a laboratóriumoknak további vizsgálatok céljára.

A tényfeltárás során különböző fázisú mintákat gyűjtenek be, amelyek lehetnek környezeti- és talaj póruslevegő, talajnedvesség, talajvíz, talajminták.

		5.7.1 Környezeti levegő minták begyűjtése

A környezeti levegőben mérhető illékony szennyezőanyagok koncentrációjának mérése elsősorban azokon a területeken lényeges, ahol emberek huzamosabb ideig tartózkodnak (lakóhely, munkahely), ugyanis csak így mérhető a kipárolgó anyagok okozta terhelés, számítható a levegővel terjedő anyagok egészségi kockázata. A levegőmintákat mind kültérben, mind beltérben kell gyűjteni.

A mintavételre alapvetően két mód van; passzív és aktív mintavétel. Mind a passzív, mind az aktív mintavevőben töltet van, amely képes megkötni a levegőből bizonyos anyagokat. A vizsgálat mindkét esetben a töltet felületéről leoldott anyagokra terjed ki.

A passzív mintavevőben a levegő szabadon áramlik, míg aktív mintavétel során egy szivattyúval az ember légzésének megfelelő levegőáramot keltenek, és ebbe a levegőáramba helyezik a töltetes mintavevőt. A levegőben mért koncentrációt a megkötött anyagokat leoldva és vizsgálva, a levegőáram és a mintavétel időtartamának ismeretében lehet kiszámítani.

A környezeti levegő minőségére ad információt a levegőből kiülepedő por vizsgálata is, mivel sok szennyezőanyag kötődik a lebegő porhoz.

		5.7.2 Póruslevegő vizsgálata

Könnyenilló szennyezőanyagok felszín alatti elterjedésének vizsgálatakor sikerrel alkalmazható a póruslevegő vizsgálata. A mintavevő szondákat célszerű hálózatosan telepíteni. A póruslevegőben a mérhető anyagok koncentrációja függ a szennyezőanyag mennyiségétől, parciális nyomásától, a felszín és a szennyeződés, valamint a felszín és a talajvízszínt távolságától, a csapadékviszonyoktól, a telítetlen zóna víztartalmától. Ezért a póruslevegő vizsgálatából a szennyezőanyag tényleges mennyiségére nem lehet következtetni, de a vizsgált paraméternek az egyes mérési pontokon az egymáshoz viszonyított értékei segítséget adhatnak a szennyeződés mindenkori elhelyezkedésének megállapításához. A talajlevegő szondához a földtani közeg minőségétől függően kisebb-nagyobb területről érkezik információ. Az információt adó terület nagyságát a térség inhomogenitása is befolyásolja. Irodalmi adatok szerint (Kickuth, 1987) 20 kPa nyomásesésnél laza kavicsos kőzetben mintegy 100 méter, homokban 15-20 méter a beáramlási henger sugara.

A talajlevegő mintavételi szondákat jelemzően 1,0-4,0 m mélységig fúrással, veréssel, sajtolással helyezik el és a felszíni levegő kizárásával szivattyúzzák át. A választott analitikai módszer meghatározza a gázminta szükséges mennyiségét, amely visszahat a mintavételi eszközre és módszerre.

A mintavételi furatba megfelelően kiképzett szívócsövet engednek le. Gondoskodni kell a felszíni levegő kizárásáról (pakker), hogy ténylegesen a megmintázni szándékozott mélységből származzon az a levegő, melyből a mintát veszik.

A talajlevegő begyűjtése történhet tényleges gázmintavétellel. Ekkor valamilyen edénybe (légmentesen zárható üvegedény, műanyag tasak) szivattyúzzák a talajból a levegőt. Ügyelni kell arra, hogy a mintát ne hűtsék le, mert akkor kicsapódhatnak a gázból a vizsgálni kívánt komponensek.

Másik módszer a gáz begyűjtésére, amikor a telítetlen zónába helyezett lezárt rozsdamentes acélcső a megfelelő mélységben kinyitva befogja a talajlevegőt.

Harmadik lehetőség, hogy – az aktív levegőmintavételhez hasonlóan – a talajlevegőt átengedik egy aktív szén szűrőn, ezzel megkötik az illékony kockázatos anyagokat, így azok a laboratóriumban visszanyerhetők.

A talajlevegőben található szennyezőanyagok koncentrációjára nincs határérték sem hazánkban, sem a nemzetkőzi gyakorlatban. Mérését tájékoztató jelleggel végzik. A gyakorlatban a talajlevegő eredmények és a talaj, talajvíz analitikai eredmények között eddig közvetlen korrelációt nem lehetett felállítani.

		5.7.3 Talajmintavétel

A talajmintavételekre az MSZ 21470-1 szabvány előírásai az irányadóak. A feltárás céljának megfelelően kell a mintavételi helyeket megtervezni. A mintázás lehet rendszeres vagy célzott. A rendszeres mintavétel valamilyen elrendezésnek megfelelően valósul meg (vonalas, négyzetes, háromszöges, sugaras). A célzott mintavételezés a szennyezettség szempontjából kitüntetett helyeken szükséges. A mintavétel lehet pont, vonalas, felületi és térfogatos.

• Pontminta vételről van szó, ha pl. egy adott mélységből mintavevővel zavartalan mintát vesznek.
• Vonalas minta a fúrás adott szakaszából vett átlagminta, vagy a nyílt feltárási vájvégéből vett résminta.
• Felületi minta a talajfelszínről valamilyen szisztéma szerint összegyűjtött és átlagolt minta.
• Térfogatos minta pl. a hulladéklerakóból markolással vett minta. A térfogatos mintából a megfelelő mennyiségű vizsgálati átlaganyag több fokozatú aprításon, homogenizáláson és negyedeléses tömegcsökkentésen keresztül állítható elő.

A mintavétel, technikáját tekintve, történhet talajmechanikai mintavevő eszközzel (fúró, szonda) bányászati módszerrel (feltáró akna, résminta, kéregminta, technológiai vizsgálathoz térfogatos minta) földmunkával (kutatógödör, akna ásás, markolás, réselés).

A kémiai vizsgálatok céljára általában elegendő az átlagos, zavart mintavétel. Amennyiben a talaj fizikai paramétereit kívánjuk meghatározni, többségében zavartalan mintavétel szükséges.

A feltárás során észlelt és mért valamennyi

• fúrástechnikai (nehezen fúrható talaj, duzzadó anyag, stb.),
• földtani (réteghatár, település, kőzetállapot, stb.),
• hidrogeológiai (megütött és nyugalmi vízszint) és
• a szennyezésre vonatkozó adatot a feltárási naplóban rögzíteni kell.
• A talajminták alapján a helyszínen pontos rétegleírást kell adni.

A megelőzően lefolytatott környezeti tényfeltáró kutatások tapasztalatai alapján elmondható, hogy általában célszerű:

• a szennyező források közvetlen környezetében a felszín közeli kutatógödrös átlagminta vételezés,
• a szennyező források tágabb környezetében fúrásokból 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 m mélységekből, a felszín alatti víz mozgástartományából és a vízszint alóli pontminta vételezés,
• a tényfeltárás alá eső egyéb területeken fúrásokból a 0,2 m mélységből, a talajvíz ingadozás zónájából és az alatta lévő mélységből pontmintákat venni.

A mintavételi mélységek a helyi adottságoknak megfelelően módosulhatnak.

		5.7.4 Talajnedvesség mintavétel

A telítetlen zónában elhelyezkedő víz minőségének rendszeres észlelése esetén olyan (általában kerámia-) szondákat kell beépíteni a megfelelő mélységben, amelyek vákuum segítségével összegyűjtik a környezetükben lévő nedvességet. A csökkentett nyomáson összegyűjtött mintát a berendezésben létrehozott túlnyomás egy szifonszerű rendszerbe juttatja, majd a folyadék a mintavevő csövön kinyerhető. A szondák elhelyezésekor ügyelni kell arra, hogy a furaton keresztül más víz ne juthasson a szondához. A módszer hátránya, hogy a mintát érő vákuum-hatás miatt a vízben oldott könnyenilló komponensek “elveszhetnek” a mintából.

		5.7.5 Felszíni vízből történő mintavétel

A folyadék mintavételezés (vízmintavételezés) felszíni vízből merítéssel, fúrásból, kútból szivattyúzással történhet (MSZ 12750/2-71 és MSZ 21464). A szabványban rögzített feltételek mellett figyelembe kell venni:

• Szennyezett felszíni vízből történő mintavétel esetében a mintát áramló vízből, a vízfolyás sodorvonalából kell meríteni.
• Állóvízből történő mintavétel esetén a vízmintát a túlfolyó vízből, annak hiányában a jellemző átlagos vízmélységű részen kell meríteni.

• Pangó vízből származó vízminta vizsgálatának eredményét csak tájékoztató jelleggel lehet figyelembe venni.

		5.7.6 Felszín alatti vízből történő mintavétel

A felszín alatti vízből olyan módon kell mintát venni, hogy a minta jól reprezentálja a felszín alatti víz fizikai-kémiai tulajdonságait. A mintavétel során különös figyelmet kell arra fordítani, hogy a mintavételi eljárás a lehetséges legkisebb mértékben befolyásolja a minta jellemző tulajdonságait.

		5.7.6.1 Tisztító szivattyúzás

A kútbeli vízoszlop nem reprezentálja a környező talajvíz minőséget, ezért a mintavétel előtt a pangó vizet el kell távolítani a kútból. A tisztító szivattyúzási eljárásnak biztosítania kell, hogy a kútból gyűjtött minta reprezentálja a formációban tározódó talajvizet. A kút tisztító szivattyúzásakor kiemelt vízmennyiségről eltérőek a szakmai vélemények, a következő álláspontok léteznek:

• a vízmintavétel előtt meghatározott, több kúttérfogatnyi vizet kell kiszivattyúzni,
• a kiszivattyúzandó vízmennyiséget a kút vízhozama határozza meg,
• a vízmintavétel előtt a tisztító szivattyúzást bizonyos geokémiai paraméterek állandósulásáig kell folytatni.

Az optimális tisztítást a talajvíz alacsony áramlási sebességgel történő kiszivattyúzásával érik el.

A tisztító szivattyúzás során a talajvíz kitermelés mértéke ideális esetben nem haladja meg a kb. 0,2-0,3 l/perc mértéket (Puls and Powell, 1992; Puls et al., 1991; Puls and Barcelona, 1989; Barcelona et al., 1990).

Kutak tisztító szivattyúzását a talajvíz áramlási sebességével közel azonos hozammal kell végezni. Ezzel egyrészt elkerülhető a szűrőszerkezet további megmozgatása, másrészt elkerülhető a 3-5 kúttérfogatnyi vízmennyiség kitermelése – a kútba történő vízbeáramlással azonos tempóban emelik ki a kútból a vizet (Kearl et al., 1992; Puls et al., 1990; Puls és Barcelona, 1989; Puls és Barcelona, 1989; Barcelona, 1985).

Az alacsony tisztító szivattyúzási ráta alkalmazásával:

• csökken az illékony anyagok kipárolgásának valószínűsége;
• csökken annak a lehetősége, hogy a természetes talajvíz áramlási viszonyok mellett immobilis kolloidok mobilizálódjanak.

A tisztító szivattyúzás során biztosítani kell, hogy a kútba beáramló víz semmilyen körülmények között ne “csurogjon” a szűrőcső belső falán. Laboratóriumi kísérletek azt igazolták, hogy a kút belső palástján lecsurgó vízből az illékony komponenseknek akár 70%-a elveszhet a mintavétel előtt. A tisztító szivattyúzást úgy kell végezni, hogy a lehető legkisebb vízszintcsökkenést okozza a kútban.

Az alacsony szivattyúzási rátával megelőzhető, hogy a tisztítószivattyúzás során nagy mennyiségű, esetleg szennyezett víz kerüljön a felszínre, és a szivattyúzás időtartama is csökkenthető (Barcelona et al., 1985b; Robin és Gillham, 1987; Barcelona, 1985b; Kearl et al., 1992).

Ha bailert használnak mintavételre, akkor a kút tisztító szivattyúzását közvetlenül a vízfelszín alá helyezett szivattyúval kell végezni. Ez biztosítja, hogy a víz mind a gyűrűstérből, mind pedig a kútból kivételre kerüljön, és minimalizálja annak az esélyét, hogy pangó víz kerüljön a mintába, amikor a bailert leengedik majd visszahúzzák (Keeley és Boateng, 1987).

Hasonlóan a vízfelszínről kell kiszivattyúzni a kutat, ha a mintavétel nem azonnal a tisztító szivattyúzás után történik, illetve ha a szivattyú a mintavétel előtt kivételre kerül. A vízfelszíni szivattyúzás megakadályozza a pangó és friss víz keveredését, amikor a szivattyút kiemelik és leengedik a mintavétel idejére.

Ha felúszó nem vizes fázis jelenlétét észlelik a monitoring kútban, akkor a tisztító szivattyúzást olyan módszerrel kell végezni, hogy a szivattyú a lehető legkevésbé szennyeződhessen és kizárólag a vizes fázis kerüljön szivattyúzásra. Többféle technika is alkalmazható ebben az esetben.

Legfeljebb néhány 10 cm látszólagos vastagságú felúszó fázis jelenlétében egy vezetőcsövet kell behelyezni a kútba tisztító szivattyúzás előtt, melynek alsó végét ideiglenes lezárással kell ellátni. A lezárást úgy kell kiképezni, hogy ne szorulhasson alá a kizárni kívánt felúszó fázis. A vezetőcsövet olyan mélységig kell lenyomni, hogy a szivattyúzás következtében se kerülhessen az alsó perem alá felúszó fázis.

A cél az, hogy a vizes fázist (talajvíz) mintázzák, miközben megakadályozzák a felúszó fázist abban, hogy bekerüljön a mintavevő készülékbe. A vezetőcső lezárását egy membránnal vagy olyan anyaggal kell megoldani, amit át tud szakítani a szivattyú súlya, de az alulról ható folyadéknyomást is elviseli. A vezetőcsövet lassan leengedik a kút megfelelő mélységéig és rögzítik a kútkávához. Amikor a szivattyút behelyezik súlya elszakítja a csővéget takaró fóliát, így tisztító szivattyúzható a kút, valamint mintázható az LNAPL (Light Non-Aquos Phase Liquid) réteg alatti tartomány. A membránt, illetve a vezetőcső végének betakarásához használt anyagot szilárdan a csőfalhoz kell erősíteni, hogy az az átszakadás után is a csővégen maradjon. A membrán/anyag darabjainak nem szabad leesnie a vezetőcsőről a kútba. A vezetőcsöveket minden használat előtt meg kell tisztítani.

Amennyiben a víz és a nemvizes fázis határa 7-8 m-nél nincs mélyebben, akkor alkalmazható módszer, hogy a felszínről szívó perisztaltikus szivattyú flexibilis csövét fúvó üzemmódban nyomják át a nemvizes fázison a vízbe, majd a forgásirány megváltoztatásával elvégzik a tisztító szivattyúzást.

Az US EPA szerint a tisztító szivattyúzást addig kell folytatni, amíg a turbiditás, redoxpotenciál és az oldott oxigén koncentráció stabilizálódik, az utolsó legalább két mérés során 10%-on belüli értékeket kapunk (Puls és Powell, 1992; Puls és Eychaner, 1990; Puls et al., 1990; Puls és Barcelona, 1989; Puls és Barcelona, 1989; USEPA, 1991; Barcelona et al., 1988).

Ha a tisztító szivattyúzás során a gyenge vízadó rétegre szűrőzött kútból a vizet teljesen kiszivattyúzták, vagy a teljes visszatöltődési idő meghaladja a két órát, akkor azonnal meg kell mintázni a kutat, amint elég víz gyűlik benne össze a talajvíz mintákhoz.

Használat előtt dekontaminálni kell minden olyan eszközt, ami kapcsolatba került vagy kerülni fog a talajvízzel. Ha a kiszivattyúzott víz vagy a tisztításra használt víz szennyezett, akkor a vizet megfelelő tároló konténerekben kell elhelyezni addig, amíg az analitikai eredmények nem állnak rendelkezésre, hogy a megfelelő kezelést, elhelyezést elvégezzék.

		5.7.6.2 Talajvíz mintavételi eszközök

A talajvíz mintavételi eszközöknek lehetséges fajtái:

• a merítő mintavételi eszközök,

• a szivattyúk:·pozitív vízkiszorítású (búvár) szivattyúk és

·felszín felett működő szivattyúk

Az 5.7.6.2-1. táblázat mutatja, hogy mely mintavételi eszközök használhatók az egyes szennyezőanyagok vizsgálata esetén. Ideális esetben minden egyes mintázásra kerülő kúthoz külön, beépített mintázó eszköz tartozik.

Az itt ismertetett eszközöktől eltérő eszközök is alkalmazhatóak, amennyiben azok a környezetvédelmi felügyelőség (az eljáró hatóság) számára igazoltan és kielégítően teljesítik a reprezentatív mintavételezés követelményeit.

A mintavételi eszközök kiválasztását az analitikai igényeknek, valamint a telített zóna mélységének megfelelően kell végezni. Mintavételezéshez olyan, inert anyagból készült eszközöket kell választani, amely nem változtatja meg a minta vizsgálandó összetevőinek koncentrációit: szorpciós úton csökkentve, vagy deszorpció, korrozió, degradáció útján növelve az összetevők koncentrációit. A mintázó berendezést úgy kell megtervezni, hogy Viton ^® -ból, Tygon ^® -ból, szilikonból vagy neoprénből készült alkatrészei lehetőleg ne, vagy csak minimális mértékben tudjanak kapcsolatba kerülni a talajvíz mintákkal. Ezek az anyagok ugyanis bizonyítottan szorpciós veszteségeket okoznak a mérendő szennyezőanyagokban (Barcelona et al., 1983; Barcelona et al., 1985; Barcelona et al., 1988; Barcelona et al., 1990).

Forrás: RCA GROUNDWATER MONITORING:DRAFT TECHNICAL GUIDANCE U.S. EPA, 1992 NOVEMBER

^* Az ebben a táblázatban található készülékek két kategóriája: 1. hordozható készülékek már meglévő monitoring kutak mintázására 2. in situ monitoring készülékek (gyakran multilevel) véglegesen beépítve. A mintavevő készülékek alapanyagait (csövek, zsinórok) abból a szempontból kell elbírálni, hogy alkalmasak-e talajvíz minták bizonyos paramétereinek analitikájához.

^* A mintavételi ráták és szállított térfogatok átlagos terepi körülményekre vonatkoznak. Az aktuális szállítási ráta a monitoring kút átmérőjének, a mintázó berendezés méretének és kapacitásának, hidrogeológiai körülményeknek, a mintavételi pont mélységének a függvénye. A szállítási sebességet gondosan meg kell választani minden berendezés esetén megelőzendő a minta szellőződését, gáztalanodását.

Az illékony szervesanyagok – szilikon, polietilén, és PVC csöveken történő – szorpciója számottevő hibákat okozhat mikromennyiségű oldott szerves komponensek koncentrációjának meghatározásakor a talajvíz mintákban (Barcelona, 1988b).

A mintázó berendezést úgy kell megválasztani, hogy a lehetőségekhez mérten a legalacsonyabb szinten tartsa a minta és az atmoszféra kapcsolatát. A mintázó berendezésnek nem szabad megengednie a minta párolgását és levegőzését olyan mértékben, hogy megváltozzon az analizálandó komponensek koncentrációja.

A mintázó berendezések fajtáit, relatív előnyüket és hátrányukat az alábbiak írják le röviden. Mivel a különböző gyártók rendszeres időközönként új mintázó berendezésekkel jelentkeznek, ezért ajánlatos, hogy a talajvízmintázó készülék kiválasztása előtt át kell vizsgálni a gyártók által adott teljesítmény adatokat. Várható, hogy a fejlesztések következtében javulnak az általános működési paraméterek.

Alapvetően két fajtája létezik: a bailerek és a fecskendő készülékek.

A bailerek a legegyszerűbb talajvízmintázó készülékek. A bailer egy szilárd cső, ami a kútba leengedésnél megtelik vízzel, visszahúzásnál pedig egy (vagy több) visszacsapódó golyós szelep lezár az alsó (vagy mindkét) végén.

Az alsó végükön záródó bailereket egyszelepesnek, mindkét végén záródókat duplaszelepes vagy pont-forrás bailereknek hívják. A talajvízmintát a bailerből a mintatartó edénybe öntik át.

A bailerek olcsók, könnyen tisztíthatók, hordozhatók, könnyű kezelni és nem kell működtetésükhöz segéderő.

A bailerek hátránya, hogy időigényes és fáradságos a működtetésük. A víz átöntése a tárolóedénybe lényeges változást okozhat a minta kémiai összetételében a gázelillanás, párolgás, levegőzés (oxidáció) miatt.

Talajvízminta gyűjtő berendezések összehasonlítása során kiderült, hogy az illékony szerves anyagok koncentrációjában jelentős veszteségek adódhatnak, ha bailereket használnak talajvízmintázáshoz (Pearsall és Eckhardt, 1987; Yeskis et al., 1988; Tai et al., 1991).

A bailer leengedése és felhúzása olyan részecskéket mobilizálhat, amelyek természetüknél fogva immobilisak. A készülék belépő részén a víz áramlási sebessége elérheti a nagysebességű szivattyúzásét (Puls és Powell 1992; Barcelona et al. 1990; Puls és Barcelona 1989; Puls és Barcelona 1989). A bailer szelepeinek esetleges elégtelen záródása növelheti ezt a hibát.

A bailert minden esetben úgy kell a kútba meríteni és kiemelni, hogy az a lehető legkisebb mértékben zavarja fel a mintát. Ügyelni kell, hogy az eszköz kiemelés közben ne ütődjön a kút falához. A minta tárolóedénybe való áttöltésénél jobb, ha alul üríthető készüléket használnak, így a minta lassan, egyenletes folyással ürül ki a bailerből.

Nem szabad bailert használni abban az esetben, ha a kutat nem tisztító szivattyúzták, mert a bailert a vízoszlopon keresztülhúzva, pangó víz is mintázódhat a szűrőzött szakasz felett.

Ha a bailert nem víz fázisú folyadékminta gyűjtésére használják, akkor az EPA ajánlása szerint szervetlen analitikai célra a teflon gyantából, szerves analitikai célra a rozsdamentes acélból készült bailer a megfelelő. A bailer emelésére és süllyesztésére használt zsinórt inert anyagból kell készíteni (pl. rozsdamentes acél) vagy inert anyaggal kell bevonni (pl. teflon).

A fecskendős mintavevőnél a víz belépési módja különbözik a bailertől (Morrison, 1984). A mintavétel úgy történik, hogy leengedik a fecskendőt a kútba, majd a mintázni kívánt vizet a kamrába vákuum által a dugattyú húzza be. A minta kivételéhez felhúzzák a fecskendőt, majd a mintát áttöltik a tároló edénybe, vagy rögtön a megfelelő vízminőség-vizsgáló készülékbe fecskendezik.

A fecskendős mintavevő egyszerre használható mintavételre és tárolásra, de csak akkor, ha kis mennyiségű mintát kell begyűjteni. A fecskendős mintavevő nagy szilárd anyag tartalmú vízben kimaródhat, ami a dugattyú zárását akadályozza.

A szivattyúk elhelyezése lehet víz alatti (búvárszivattyú) vagy felszíni. Felszíni szivattyút akkor használnak, ha a megmintázni kívánt víz nyugalmi szintje 7-8 m-nél nincs mélyebben.

A pakker szerelvények használata módot biztosít a vízfelszín alatti diszkrét szakasz izolációjára és mintázására. A pakker működése során hidraulikus vagy pneumatikus tömlők nyomódnak a kút falához, így biztosítva a mintavételhez zárt szakaszt. A tömlők felfúvatlanul mozgathatók függőlegesen, majd a kívánt mélységben felfújhatók. A pakker általában gumiból vagy gumi kompozitból készül, búvár, mamut, valamint vákuumszivattyúkhoz használható.

Ha a szivattyú alacsony teljesítményen működik, a pakker szerelvénnyel kis vízhozamú kutakat is lehetséges mintázni, valamint olyan kutakat, amelyekből egyébként csak zavaros mintát lehet venni.

Hátránya, hogy használatakor a szivattyúzási rátától és a formáció tulajdonságaitól függően a víz a kúton kívül vertikálisan elmozdulhat. Előfordulhat, hogy a pakker anyaga kémiai vagy fizikai reakcióba lép a mintázandó vízzel, ami szorpció vagy deszorpció útján szerves szennyezőanyagot adhat hozzá vagy vonhat el a mintából.

A tisztító szivattyúzáshoz és talajvíz mintavételhez használt szivattyú mechanizmusok a következők:

Búvárszivattyúk:	membránszivattyúk, elektromos perifériális rotorú szivattyúk, dugattyús szivattyúk, elektromos fogaskerék búvárszivattyúk,
Felszíni szivattyúk:	centrifugál szivattyúk, perisztaltikus szivattyúk, gázlift szivattyúk.

a) A membránszivattyú (gázkiszorítású szivattyú) ellenálló házba (teflon vagy rozsdamentes acél) zárt, rugalmas membrán (tömlő). A belső tömlő gáznyomás-változásra vagy egyéb mechanikus hatásra tágul vagy szűkül. A folyadék egyirányú áramlását a be- és kiömlő nyílásoknál elhyelyezett visszacsapó szelepek biztosítják. A tömlő beömlő nyílásán szűrő vagy szita található, ami kiszűr minden olyan részecskét, ami eltömíthetné a visszacsapó szelepeket a tömlő alatt és felett. A tömlőbe a víz az alsó visszacsapó szelepen keresztül jut be, majd az összenyomott gáz a tömlő és a ház közötti térbe nyomódik. A minta a tömlő összenyomódása révén a felső visszacsapó szelepen keresztül jut ki az ürítő csőbe. A ciklus folyamatosan ismétlődik, amíg a víz talaj fölé kerül. A tömlő térfogata, a szívó-ürítő ciklusok hoszza és a mintavevő geometria változtatható, így növelhető a szivattyú továbbító képessége. A gáz-áramlási ráta és a nyomás ciklus ellenőrzésére automatizált irányító rendszerek állnak rendelkezésre. A membránszivattyúban a működéshez szükséges gáz és a vízminta nem érintkezik egymással. A szivattyú teljes egészében teflon gyantából és rozsdamentes acélból készülhet.

A membránszivattyúk alkalmasak bármilyen szerves és szervetlen összetevőnél talajvíz mintázásra (Pohlmann és Hess, 1988).

A tömlős szivattyú hátránya, hogy nagy a felhasznált gázmennyiség (főleg nagyobb mélységből való szivattyúzásnál), és a gyakori tömlőrepedés. A membránszivattyú szervetlen és szerves anyagok vizsgálata esetén megfelelő mintázó készülék (Barcelona et al., 1985; Barcelona, 1988; USEPA 1991).

b) Az elektromos perifériális rotorú szivattyú forgórészét szigetelt elektromotor hajtja meg. A talajvízmintát az elektromosan hajtott forgórész centrifugális módon kényszeríti fel az ürítő vezetéken. A szivattyúzható mennyiség a búvárszivattyú mélységének függvénye. A szivattyú nagy szivattyúzási rátánál jelentősen felkavarhatja a kútban lévő vizet, ami a minta összetételének megváltozásához vezethet. A nagy szivattyúzási ráta olyan üledéket is behozhat a formációból a kútba, ami zavartalan talajvíz áramlási viszonyok mellett immobilis, így a begyűjtött minta nem reprezentatív (Nielsen és Yeates, 1985). A perifériális rotorú szivattyú a illékony szerves vegyületek mintázására alkalmas berendezés (Tai et al. 1991, Yeskis et al. 1988).

c) A dugattyús szivattyú sűrített levegővel hajtott dugattyúval hozza felszínre a mintát. Tipikus kivitelben két dugattyú közé egy rozsdamentes acél tartály van szerelve. A változó tartály-nyomás mozgatja a dugattyúkat, ami lehetővé teszi a víz belépését a szívó löket alatt, és a felszínre kényszeríti a mintát a nyomó löket alatt. A szivattyú egy csőköteghez csatlakozik, amely három csövet, egy elektromos vezetéket és egy rozsdamentes acél kábelt tartalmaz. A csövek szállítják a gázokat a szivattyúhoz oda és vissza, az elektromos kábel látja el energiával a vízszint jelzőt, az acélkábel tartja a szivatyút. A szállított vízmennyiséget a vezérlő nyomás állításával lehet szabályozni. A dugattyús szivattyú nagyobb mélységekből is képes folyamatos mintavételre. A szivattyút olyan anyagokból készítik, amelyek minimalizálják a minta kémiai összetétel változásának lehetőségét. A szivattyú hordozhatóságát a kiszolgáló felszerelés mennyisége erősen lecsökkenti. A szelep mechanizmus nyomásesése okozhatja a minta gáztalanodását és pH-jának megváltozását. A szivattyú másik hátránya, hogy a csőkötegek tisztítása nehézkes. A szivattyú beömlőnyílását szűrővel kell védeni, hogy a lebegő szemcsék ne károsíthassák a szelepeket. A dugattyús szivattyú illékony szerves vegyületek mintázásánál a membránszivattyúkhoz hasonlóan viselkedik (Yeskis et al, 1988).

d) Az elektromos fogaskerék búvárszivattyú kialakításánál a hordozhatóságot és a könnyű terepi javíthatóságot tartották szem előtt. A fogaskerék szivattyút egy nagy hatékonyságú kis elektromotor működteti, melyet a szivattyú házában helyeztek el. Az elektromotor egy teflon fogaskerékpárt forgat a szivattyú bemeneti szűrője előtt. A vizet a fogaskerekeken keresztül üríti a kivezető csőbe. A szivattyúnak belső erőforrása van, de lehetséges külső akkumulátor használata is. Az átfolyási rátát nem lehet szabályozni a hagyományos fogaskerék szivattyúknál. A fogaskerekek gyakori cserére szorulhatnak olyan kutak esetén, melyeknek vizében magas a szilárd anyag koncentráció.

e) A centrifugál szivattyúk forgásuk közben radiális irányban ürítik ki a vizet. A víz közvetlenül a motor tengelyére szerelt zárt burkolatban lévő a járókerék közepébe jut, ahol a járókerék forgása miatt fellépő tehetlenségi erő hatására kiürül a szivattyúházba. A szivattyúházban kialakított gyűjtő kamra nagyrészt átalakítja a víz kinetikus energiáját vízoszlop magassággá vagy nyomássá. Talajvíz monitoring célra készítenek centrifugál szivattyút búvár kivitelben is. Ezek a szivattyúk rozsdamentes acélból és teflonból készülnek, és akár alacsony (0,1 l/perc) átfolyási ráta is elérhető velük. Többféle szivattyút összehasonlítva a reprezentatív és reprodukálható talajvíz mintázásra – adott helyszín és kutak mellett – a legkisebb káros befolyással a centrifugál szivattyú volt (Paul és Puls (1992).

f) A perisztaltikus szivattyú egy olyan kis térfogatáramú szivattyú, amely a térfogat-kiszorítási szívóhatás elvén működik. A szivattyú rotorja köré műanyag csövet helyeznek el. A rotor körülfordulása közben csapágyazott görgők nyomják össze a csövet, ezáltal vákuumot alakítva ki. Amint a rotor körbefordul, a víz felszívódik a kútba leengedett mintázó csőbe, majd kiürül a mintatartóba. Perisztaltikus szivattyúk gyakran rugalmas szilikon cső használatát igényik. Az átfolyási rátát a rotor forgási sebességének finomszabályozásával lehet pontosan beállítani. A perisztaltikus szivattyú használatát a kis szívómagassága korlátozza: mintavétel akkor lehetséges, ha a talajvízszint 7-7,5 m-nél magasabban van, a földfelszínhez közelebb van.

Perisztaltikus szivattyú használata kevéssé ajánlott illékony szerves szennyezőanyagok esetén, mivel a minta keveredését valamint oxidációját okozhatja, ami az illékony anyagok elillanását okozza. Összehasonlítva más mintázó berendezésekkel a perisztaltikus szivattyúk kevésbé alkalmasak illékony vegyületek mintázására (Imbrigiotta et al., 1988).

g) A gázemelésű szivattyú (mamutszivattyú) levegő vagy gáz kútvízbe áramoltatásával szorítja ki a vizet. A minta felszínre szállítása a víz megváltozott átlagos sűrűségének az elsődleges következménye. A víz a kieresztő csövön (amely a belső, a kútba leeresztett kisebb átmérőjű cső háza lehet) jut a felszínre. A nagy mélységű mintázáshoz szükséges magas nyomás szignifikáns pH és redox-potenciál változásokhoz vezethet, így a mamutszivattyút semmilyen talajvíz vizsgálatra nem ajánlott használni.

h) A gázvezérlésű (gázelmozdulású) szivattyú a mamutszivattyú speciális fajtája. A gázvezérelt szivattyú a vízoszlopot lamináris áramlási körülmények között szívja fel anélkül, hogy túlzottan összekeverné a nyomás alatti gázt és a vizet. Hátránya, hogy a vezérlő gáz kontaktusba kerül a vízzel, ami akár szennyeződés forrása is lehet. Nehézségekbe ütközhet a készülék tisztítása. A gázvezérelt szivattyúkat kutak monitoringjához nem ajánlott használni.

		5.7.6.3 A mintázó felszerelés tisztítása

A szerves alkotók mintázására használt berendezés tisztítási műveletei a következők (Barcelona et al.,1990; Keeley és Boateng, 1987; USEPA, 1992):

1. a berendezés foszfátmentes detergenssel való átmosása,
2. csapvizes öblítés,
3. hexános vagy metanolos (metil alkoholos) öblítés,
4. acetonos öblítés,
5. desztillált vizes öblítés.

Ha a kimutatandó komponensek között az aceton, hexán vagy metanol szerepel, akkor olyan oldószert kell használni, amely nem zavarja az analitikát (pl. izopropanol).

Szervetlen anyagok mintázására használt berendezés tisztítása a következő (Barcelona et al., 1990; Keeley és Boateng, 1987; USEPA, 1986):

1. a berendezés foszfátmentes detergensel való átmosása,
2. csapvizes öblítés,
3. (0.1N) töménységű sósavas vagy salétromsavas öblítés,
4. desztillált vizes öblítés.

Rozsdamentes acélból készült mintavevő eszköz esetén a korrózió elkerülése végett az öblítéshez sósavat kell használni. A felhasznált öblítő folyadékot minden esetben addig kell tárolni, amíg meg nem állapítják, hogy veszélyes hulladékként kell-e kezelni, vagy elhelyezni.

Minden berendezésnek szigorúan pormentes helyiségben, levegőn kell megszáradnia. A mintavevő eszközt a következő használatig pormentes csomagolásban kell tárolni (pl. alufóliába, fényes felével kifelé, csomagolva műanyag zacskóban).

A tárolt eszközt cimkével kell ellátni, amely a tisztítási folyamat összefoglalását és dátumát tartalmazza. A mintavétel előtt, illetve két mintavétel között a megtisztított berendezést nem szabad a földre, vagy egyéb szennyezett felületre helyezni.

		5.7.6.4 Talajvíz-minták gyűjtése

Az esetlegesen elégtelen készülék-tisztítás miatt bekövetkező kereszt szennyeződés esélyét el kell kerülni, ezért a monitoring kutak mintázását mindig a legkevésbé szennyezettnek gondolt kúttól a legszennyezettebb felé haladva kell végezni.

Amennyiben egy kútból vett vízmintában többféle anyagot vizsgálnak, úgy a komponensek csökkenő illékonysága szerint célszerű a mintákat begyűjteni.

Néhány gyakori talajvíz szennyezőanyagra elfogadott gyűjtési sorrend a következő (Barcelona et al., 1985):

1. illékony szerves anyagok (VOA vagy VOC) és halogénezett szerves anyagok;
2. oldott gázok és összes oldott szerves széntartalom (TOC);
3. kevéssé illékony szerves anyagok (SVOC);
4. fémek és cianidok;
5. fő vízminőség befolyásoló kationok, anionok;
6. radionukleidok.

A talajvíz mintázó berendezések műkődtetésére és használatára nézve az alábbiakat érdemes betartani:

• A szelep-szerelvényeket rendszeresen ellenőrizni kell, hogy az esetleges kiválások ne csökkentsék a szivattyú szállító képességét, vagy ne okozzák a minta szellőzését.
• A mintázó készüléket nem szabad a kútba ejtve leereszteni, mert a becsapódás okozta vízmozgás a víz gáztalanodását okozhatja.
• A mintavevő készülék tartalmát szabályozott módon kell a mintatárolóba juttatni, hogy a minta szellőzését, keveredését elkerüljük a lehető legkisebb szinten tartsuk.
• A kútba helyezés előtt a megtisztított berendezésnek nem szabad kapcsolatba kerülnie a talajjal vagy egyéb szennyezett felülettel.
• A kút tisztító szivattyúzása után a talajvízmintát a lehető leggyorsabban kell begyüjteni. Az a víz, ami 2 óránál tovább áll a kútban, gázokat cserélhet az atmoszférával, kölcsönhatásba léphet a kút csövezésének anyagával (USEPA, 1991b).
• Az a hozam, amivel a mintát gyűjtik, nem haladhatja meg a tisztító szivattyúzás hozamát. Ideális esetben a mintavételi ráta megegyezik a talajvíz áramlási sebességével.Ez azonban gyakran nem kivitelezhető, ezért a körülbelül 0,1 l/perc mintavételi vízhozam javasolt. Az alacsony hozamú mintavétel biztosíthatja, hogy ne kerülhessenek a mintába azok a részecskék, amelyek a zavartalan felszín alatti körülmények között nem mozdulnak el, és illékony vegyületek ne sztrippelődjenek ki a mintából (Puls és Barcelona 1989; Barcelona et al. 1990; Puls et al. 1991; Kearl 1992; USEPA 1991).

Illékony szerves összetevők gyűjtéséhez a szivattyúnak kisebb mint 0,1 l/perc mintavételi hozammal kell üzemelnie.

• A felúszó fázist tartalmazó kutak mintázása általában nem javasolt. Ha mégis szükséges, vezetőcsöves eljárást kell alkalmazni.
• A szerves összetevők vizsgálata céljából győjtött talajvízmintákat nem szabad a terepen megszűrni.

Illékony oldott szennyezőanyagok (VOC-k) esetén léteznek passzív, diffúziós elven működő mintavételi eljárások is, melyek segítségével tisztító szivattyúzás nélkül is vehető reprezentatív vízminta. A mintavétel során egy ioncserélt vagy desztillált vízzel töltött, féligáteresztő membránnal határolt mintavételi eszközt helyeznek a figyelőkút szűrőjének melységébe és otthagyják meghatározott ideig. Az illékony szennyezőanyagok diffúzióval mindaddig a mintatartóba jutnak, míg a formációban tározódó víz és a mintatartóban lévő víz szennyezőanyag koncentrációi között az egyensúly be nem áll. Az egyensúly beálltát követően a kivett mintavételi eszközből a vízminta egyszerűen áttölthető a laboratórium által használt mintatartóba.

A módszer előnye, hogy megbízható és viszonylag olcsó, a kapott eredmény illékony oldott szennyezőanyagok esetén azonos az egyéb “aktív” módon (bailer, tisztítószivattyúzás) vett vízminták vizsgálati eredményeivel. További előnye, hogy a mintán kívül nem kerül kitermelésre víz, viszont csak illékony szennyezőanyagok esetén alkalmazható.

		5.7.6.5 Vízmintavételhez kapcsolódó helyszíni analízis

A fizikailag vagy kémiailag instabil összetevőket lehetőleg már a helyszínen mérni kell. Jó példa erre a pH, redoxpotenciál, oldott oxigén koncentráció, hőmérséklet és az elektromos vezetőképesség. A kút tisztító szivattyúzása után mielőbb meg kell mérni az oldott oxigéntartalmat, turbiditást és specifikus vezetőképességet. A legtöbb vezetőképesség-mérő berendezésnek hőmérséklet kompenzációra van szüksége, ezért a minta hőmérsékletével együtt kell mérni, hacsak a monitoring műszer automatikusan el nem végzi a kompenzációt. Instabil paraméterek vizsgálatára három módszer ismeretes. Előnyben részesített módszer az in-line áramlási mérőcella beiktatása, illetve az olyan speciális mérőműszer használata, aminek szondáit le lehet engedni a kútba. E két módszer sokkal megbízhatóbb eredményt ad, mint a harmadik, ami diszkrét minták gyűjtéséből és felszíni mérésből áll. A harmadik módszer megköveteli, hogy a minta tiszta edénybe kerüljön, csak úgy, mint a laboratóriumi vizsgálatok előtt, és ezután a felszínre hozott minta analizálható egy hordozható mérőműszer segítségével. Leengedhető szonda használatánál (pl. pH elektróda, termisztor), a szondát meg kell tisztítani használatba vétel előtt, így előzve meg a kút elszennyeződését. Semmilyen esetben sem szabad mérést végezni a helyszínen olyan mintán, ami később laboratóriumi analitikára kerül. Meg kell határozni a helyszíni méréshez használni kívánt műszerek fajtáit.

A méréshez kalibrált műszereket kell használni. A műszerrel együtt kell tartani a kalibrálási leírást, amelynek tartalmaznia kell:

• a kezdeti kalibrálás leírását,
• kalibrálást a méréshatár meghatározása érdekében,
• rendszeres kalibrációs vizsgálatokat,
• azokat a körülményeket, amelyek garantálják a műszerek újra kalibrálását,
• az elfogadható határokat, és
• a kalibrálási karbantartást.

Minimálisan minden használatba vétel előtt és a gyártó által ajánlott gyakorisággal összhangban az összes terepi készüléket kalibrálni kell. A hordozható műszereket legalább két olyan etalonnal kell kalibrálni, amelyek átfogják a várható értékek tartományát. Például: ha a talajvíz pH-ja 7 körül várható, akkor a két etalonnak 4-es vagy 5-ös pH-nak esetleg 9-es és 10-es pH-nak kell lennie.

		5.7.6.6 Vízminták tartósítása, tárolása

A vízminták megvétele után a lehető legrövidebb időn belül analizálni kell. Amennyiben ez nem lehetséges, úgy a mintákat tartósítani kell, a mintához adott megfelelő tartósító anyag/szer hozzáadásával, a minta integritásának fenntartása érdekében. A mintatartósítás célja a biológiai és a kémia reakciók lassítása, illetve a szorpciós jelenségek minimalizálása. Alapvető eljárások a pH kontrollja, a kémiai tartósítószer adalékolása, a hűtött tárolás és a fénytől való védelem.

A vízminták teljes tartósítása – legyen az háztartási szennyvíz, ipari szennyvíz vagy természetes felszíni vagy felszín alatti víz – gyakorlatilag lehetetlen. Tekintettel a minta eredetére, minden alkotó teljes stabilitását nem lehet elérni. A tartósítási technikák legjobb esetben is csak késleltetik a fizikai, kémiai és biológiai változásokat. A minta integritásának fenntartásához megfelelő tároló edényt kell választani, illetőleg a tároló edényt megfelelően elő kell készíteni, továbbá megfelelő tárolási formát és időt kell választani.

A tartósítási módszerek viszonylag korlátozottak, és általában a következő célra irányulnak:

• lassítani a biológiai változásokat,
• lassítani a komplexek és kémiai anyagok hidrolízisét,
• csökkenteni az alkotók elillanásának lehetőségét.

A vízminták tartósítását általában kémiai anyagok hozzáadásával, pH beállításával, hűtéssel és fagyasztással, illetve ezen eljárások kombinációjával érik el.

Kémiai anyagok hozzáadása azt jelenti, hogy tartósító kémiai anyagot tesznek mintavétel előtt a mintatároló edénybe. A legkényelmesebb tartósítási mód. Mikor a mintát beleteszik a mintatárolóba a tartósítószer azonnal szétoszlik, hosszú időre stabilizálva a vizsgálni kívánt komponenst. Ha a hozzáadott tartósítószer zavarja más mérendő komponens mérését, akkor az új vizsgálat céljából másik mintát kell venni (pl. koncentrált salétromsav, adagolása a fémek tartósításához, a biológiai oxigénigény mérését zavarja. Ezért a BOI méréshez egy újabb minta vételére van szükség).

A pH beállítása mintatartósítás céljából a hozzáadott kémiai anyag függvénye. Például a fémionok oldott állapotban tartásához salétromsav hozzáadása szükséges, pH 2 alatti érték eléréséig.

A fagyasztásos mintatartósítás sok tanulmány tárgya, melyek alapján a fagyasztás minden analízisnek egy mintából történő elvégzését teszi lehetővé, és növeli az eltarthatósági időt. A szűrhető és nem szűrhető szilárd anyag tartalom megváltozik fagyasztáskor és olvasztáskor. Ezért az egyensúlyi állapot beállása és gyors homogenizálás szükséges a kémiai vizsgálat elvégzése előtt. A módszer bizonyos analízisekhez elfogadható, de nem alkalmas általános tartósításra.

A hűtés egy egyszerű módszer, amit a terepi munka során alkalmaznak, és nincsen káros hatása a minta összetételére. Noha nem tartja fenn minden paraméter integritását, nem is interferál egyetlen analitikai módszerrel sem.

Alternatív eljárások a megadottól eltérő kémiai anyagokkal és tárolási körülményekkel akkor alkalmazhatók, ha hatásosságuk vizsgálattal igazolható. A vizsgálatok során dokumentálni kell:

• a víz/szennyvíz típusát,
• a mintatartó edényzetet,
• a mintatartó edény és üvegeszközök előkezelését,
• az alkalmazott tartósítási eljárást,
• az alkalmazott hőmérsékleteket, hőmérsékleti tartományokat,
• a tárolás időtartamát,
• fényben vagy sötétben történt-e a tárolás,
• a minőségellenőrző mintákat - hozzáadott anyagok, duplikált minta,
• a vakmintákat,
• az elemzett minták számát és az eredményeket,
• a statisztikai elemzést, pontosságot, megbízhatóságot.

A mintatartók és fedők, kupakok anyagának megválasztását sok tényező befolyásolja: pl. a törésállóság, méret, súly, ár és beszerezhetőség. Az edény tisztítására és előkészítésére a minta analízisének függvényében különböző eljárások vannak.

A mintatartók anyagának két fő típusa az üveg és a műanyag. A konkrét helyzet határozza meg, hogy üveget vagy műanyagot használnak. Közönséges polietilént használnak, ha a műanyag elfogadható a fémionok alacsony abszorpciója miatt. Peszticidekhez, olajhoz, zsírhoz és más szerves anyagokhoz üveget kell használni. A mintatartók anyagának előnyeit és hátrányait az 5.7.6.6-1. táblázat foglalja össze.

Forrás: KGI-KVI

Mintaedény kupakok, fedők

A műanyag kupakoknak két típusa van a polietilén és a betétes bakelit. Ha olaj, zsír analízist nem kell végezni, akkor a könnyű tisztíthatóság miatt a polietilén ajánlott. Peszticid, olaj, zsír mintákhoz teflonbetétes kupakokat kell alkalmazni. Nyomnyi fémelemzés esetén el kell kerülni a szilikongumit, mert cink szennyezést okozhat.

A mintatartó alakja:a mintavételhez legtöbb esetben széles szájú edényt kell használni, mivel egyszerű minta be- és kitöltést tesz lehetővé. Az edényt könnyű tisztítani, könnyen szárad, szájával lefelé fordítva tárolható. Ha a betéttel, vagy levegővel való kölcsönhatást minimalizálni kell, akkor keskeny nyakú edényt kell alkalmazni. Peszticid vizsgálathoz vett mintához oldószerrel tisztított edényt kell használni.

Eldobható edényekhasználata előnyös, ha a tisztítás költsége magas. Ezeknek előre tisztítottnak és sterilnek kell lenniük. A leggyakrabban a kocka alakú sterilezett öntött polietilén edényt használják, melynek oldalfala flexibilis. Megfelelő tisztítása majdnem lehetetlen, ezért csak egyszer használhatók.

A mintatartó tisztítása

A szervetlen és általános paraméterek méréséhez a mintatartót az alábbiak szerint kell tisztítani:

• Az edényeket és kupakokat foszfátmentes mosószerrel kell mosni, kefélni. Ha lehetséges a kupakokat és betéteket külön kell megtisztítani.
• Csapvízzel, majd desztillált vízzel öblíteni,
• szájával lefelé fordítva szárítani,
• tárolás előtt ellenőrízni, hogy nem szennyezett-e,
• ha további tisztításra van szükség, akkor krómkénsavval kell elmosogatni, majd kiöblögetni.

Mintatároló előkészítése:

Néhány komponens mérése előtt speciális tisztításra van szükség, hogy ne következzen be adszorpció vagy a tartó falával való kölcsönhatás:

• Ha fémek analízisére kerül sor, akkor az edényt 1:4 hígítású salétromsavval, majd desztillált vízzel kell öblögetni.
• Ha foszfort vizsgálnak a mintából, akkor az edényt 1:1 hígítású sósavval, majd desztillált vízzel kell öblíteni. A kupakokat hasonlóképpen tisztítani.

• Szerves komponensek esetén, olaj, zsír és peszticid vizsgálata előtt, a mintatartót metilén-kloriddal, majd acetonnal kell öblögetni. A peszticid mérés esetén peszticid mentes hexánt és acetont kell használni, miután krómkénsavval az edényt kimosogatták. A kupakokat hasonlóan kell kezelni.
• Sterilizálást alkalmaznak mikrobiológiai vizsgálathoz, ekkor a mintatartót és a kupakot egy percen át 121 ^o C, majd két órán keresztül 180 ^o C hőmérsékleten tartják. A hőérzékeny műanyag edényeket alacsony hőmérsékleten etilén-oxiddal sterilezik. A szennyeződés elkerülésére alumínium fóliába csomagolják az edényt. Helyszíni szükségmegoldás lehet a mintatartók 15 perces forralása.

A tárolási idő a mintavétel és az analízis közötti időtartam. Általánosságban minél kevesebb idő telik el a mintavétel és az analízis között, annál megbízhatóbb lesz az eredmény. Azt azonban nem lehet megmondani, hogy a tárolási idő mekkora lehet, mert ez a minta jellegétől, az elvégzendő analízistől és a tárolás körülményeitől függ.

A vett minta térfogatnak az összes elvégzendő vizsgálathoz és a minőségellenőrzési feladatokhoz (mintaszétosztáshoz, duplikált vizsgálatokhoz) elég kell legyen. Bár a minta mennyisége függ a kijelölt vizsgálatoktól, általában egy viszonylag teljes körű analízishez mintegy nyolc liter vízre van szükség. A mintatérfogatot minden esetben egyeztetni kell a vizsgálatot végző laboratóriummal. Egy összetett minta részmintájának általában legalább 100 ml térfogatúnak kell lennie. Az egyes konkrét esetekben a mérési metodikák leírásában szereplő térfogatok figyelembe vételével kell a mintatérfogatot meghatározni.

Az egyes komponensekhez használható mintatárolóedényeire, a vett vízminta tartósítására és eltarthatóságára vonatkozó adatokat az 5.7.6.6-2. táblázat tartalmazza.

Forrás: KGI-KVI

Megjegyzések az 5.7.6-2. táblázathoz:

1. ü = üveg, p = polietilén, tbsz = teflonnal bevont szeptummal
2. A minta tartósítását a mintavételt követően azonnal végre kell hajtani. Összetett minták mindegyik részét tartósítani kell a mintavételkor. Ha az alkalmazott automata mintavevő ezt nem teszi lehetővé, akkor 4 ^o C-ra történő hűtéssel kell tartósítani a mintákat a részekre bontás előtt.
3. A mintákat a mintavételt követően a lehető leghamarabb analizálni kell. A feltüntetett idők a maximum időtartamok, ameddig a mintákat el lehet tartani úgy, hogy az analíziseredmény érvényes legyen. Ennél hosszabb ideig csak akkor lehet a mintákat tárolni, ha a vizsgálólaboratórium adatokkal tudja igazolni, hogy a kérdéses minta hosszabb időtartamon belül stabil marad. Lehetséges, hogy néhány minta rövidebb ideig tartható el, mint a táblázatban megadott időtartam. Ha a vizsgálólabornak olyan információ áll rendelkezésére, hogy a minta rövidebb időtartamig stabil, akkor tilos a stabilitás idején túl a mintát vizsgálat előtt tárolnia.
4. Az oldott fémtartalom méréséhez a mintákat a mintavétel helyszínén azonnal szűrni kell, mielőtt a tartósítószert hozzáadják.
5. A GC, LC vagy GC-MS-sel vizsgálandó komponenseket tartalmazó mintáknál egyedi útmutatás szerint kell eljárni.
6. Csak aktív klór jelenlétében lehet alkalmazni.
7. Difenil-nitrózamin analíziséhez 0,008%-nyi mennyiségű nátrium-tioszulfátot kell adagolni, a pH értékét 7 és 10 közé kell állítani nátrium-hidroxiddal 24 órán belül a mintavétel után.
8. A pH beállítása a laboratóriumba történő szállításkor elégséges. Elhagyható, ha a mintavételt követően 72 órán belül az extrakciót végrehajtják. Aldrin analíziséhez 0,008% nátrium-tioszulfátot kell adagolni.
9. A maximális tárolási idő 24 óra, ha szulfidok is jelen vannak.
10. A pH állítás nélküli minták analízise a mintavételt követő 7 napon belül elvégzendő.
11. Akroleinre vizsgálandó pH állítás nélküli minták analízise a mintavételt követő 3 napon belül elvégzendő.

		5.7.6.7 Minőségbiztosítás és minőségellenőrzés a tényfeltárás során

A tényfeltárás és monitoring tevékenység keretében a terepen és a laboratóriumban végzett munkafolyamatok során sok hibaforrás terhelheti a mérési, vizsgálati eredményeket.

A felszín alatti környezet minőségi jellemzői (geokémiai, talaj- és kőzetfizikai jellemzők, vegyi anyag koncentrációk) nem tekinthetők teljesen véletlen eloszlásúnak, de teljesen determinisztikusnak sem. Példaként említhető a felszín alatti víz szulfáttartalma, amely egyrészt függ a földtani közeg kémiai összetételétől és a felszín alatti víz adott földtani közegben való tartózkodási idejétől. Ezért térben és időben nem teljesen véletlen eloszlású. Másrészt a szulfátkoncentráció sok tényező függvénye, amelyek egymást erősítő vagy gyengítő hatásúak (pl. baktériumok élettevékenysége, egyéb elektronakceptorok koncentrációja, biológiailag hozzáférhető szénforrások jelenléte), amelyeket nem lehet explicit matematikai összefüggésekkel leírni.

A tényfeltárás és monitoring során az alábbi főbb feladatokat kell elvégezni:

• a feltárás helyszínének megválasztása,
• mintavétel,
• mintatartósítás,
• mintatárolás, mintaszállítás,
• mintaelőkészítés, mérés,
• adatkezelés.

A mérési eredmények szórása egyfelől a vizsgált geokémiai paraméter változékonysága, másfelől a feladatok során adódó véletlen és szisztematikus hibák összege.

Szervetlen kémiai alkotók vizsgálata esetén a terepi tevékenységek a legjelentősebb hibaforrások. Szerves kémiai alkotók esetén jelentősebb hibával terheltek a terepi és laboratóriumi tevékenységek.

A tényfeltárás és monitoring során véletlen hibának tekinthetők például a mintavétel folyamatában adódó apró eltérések, amelyek elkerülhetetlenek.

A felszín alatti víz és földtani közeg minőségének vizsgálata során az alábbi főbb hibaforrásokkal kell számolni:

• a mintavétel helyszínének megválasztása,
• a mintavétel (a tisztítószivattyúzást is beleértve),
• a mérési módszer, és a mérés folyamata,
• a mérés kalibrálásánál használt referenciák megválasztása,
• az adatkezelés.

Fentiek közül a legnagyobb hibáért gyakran a nem megfelelő mintavételi helyszín megválasztása a felelős.

Mintavétel során arra kell törekedni, hogy a begyűjtött minta reprezentatív legyen. Az a környezeti minta tekinthető reprezentatívnak, amely a többi reprezentatív mintával együtt pontos képet nyújt a tanulmányozott állapotról, jelenségről, folyamatról.

A tényfeltárás és monitoring során a reprezentativitás nemcsak a mintára, hanem a mintavételre és a mérésre is értelmezhető fogalom.

A tényfeltárás során elsődleges cél, hogy olyan reprezentatív környezeti minták álljanak rendelkezésre, amelyek alkalmasak a felszín alatti környezetminőség és változásának jellemzésére, a várható környezetminőség előrejelzésére.

A felszín alatti víz minőségének vizsgálata során a terepen végzett tevékenységekből is származhatnak hibák:

• fúrás és kútkiképzés,
• a mintavétel,
• a minta tárolása és szállítása.

– A fúrás és kútkiképzés során hibaforrás lehet a több, eltérő geokémiai adottsággal rendelkező vagy eltérő mértékben szennyezett víztartó réteg összenyitása, és azok vizeinek keveredése. Kedvezőtlen esetben akár egy szennyezett felszín alatti víztartó képződmény vizének egy másik, még szennyezetlen víztartóba való bejutását is eredményezheti.

A kútcsövezés anyagának helytelen megválasztása is hibaforrást jelent: az acél kútcsövezés hatással lehet számos toxikus fém redox állapotára, és ezen keresztül oldhatóságára. A PVC csövezésű kutak szűrőzése tönkremehet, illetve magából a PVC-ből kioldódás történhet nagy koncentrációjú szerves oldószerek jelenlétében.

További hibalehetőség a sarucementezés hiánya, vagy nem megfelelősége, a kavicsolt szűrő nem megfelelő kialakítása vagy a fölötte lévő gyűrűs tér nem megfelelő tömedékelése, a nem megfelelő kútfejlezárás. Az utóbbi három esetben felszíni [csapadék] víz, illetve felszíni eredetű vagy a telítetlen talajzónában tározódó szennyeződés juthat a kútba.

A felszín alatti vízből történő mintavételnél véletlen hibák forrása lehet a tisztító szivattyúzás eszközének, vízhozamának változása, a mintavétel módjának megváltozása (merített, szivattyúzott, vákuum segítségével a felszín alatt mintatartóba préselt).

– A terepi mintavétel lépései és az egyes lépések során fellépő hibaforrások:

• a mintavétel helyének megválasztása– a kút helyének, kialakításának, anyagának alkalmatlansága,
• terepi mérések– a mérőműszer nem megfelelő működése, a mérést végző személy pontatlansága,
• mintavétel– a mintavételi eljárásban rejlő hiba, a nem megfelelő mintavevő eszközök használata, a mintavételt végző személy hibája, a mintavételkor uralkodó időjárási viszonyok (pl. szél, magas hőmérséklet) hatása, a minta expozíciója,

• mintatartósítás– nem elegendő vagy nem megfelelő tartósítószer alkalmazása, a mintavételezést végző személy hibája,
• mintaszállítás és -tárolás– tökéletesen nem zárható mintatároló edény használatakor az illékony vegyületek egy része távozhat vagy idegen vegyületek kerülhetnek a mintába; azonosíthatatlan a minta; eltörik a mintatartó edény; elvesztik a mintát; a minta jelentős késéssel kerül a laboratóriumba.

A mintavétel hibái a mintavétel nem megfelelő módszeréből és nem megfelelő eszközeiből eredhetnek. Az 5.7.6.2-1. táblázat tartalmazza az ajánlott szivattyútípusokat, amelyekkel a különböző elemek, vegyületek, paraméterek vizsgálata esetén minimalizálható a tisztító szivattyúzás és a mintavétel hibája.

A minták laboratóriumi vizsgálatának lépései és az egyes lépések során fellépő hibaforrások:

• mintatárolás– a minta elöregedése, a vizsgálandó paraméterek megváltozása elillanás, átalakulás következtében, a minták expozíciója,
• laboratóriumi mintavétel a mintatartó edény –a minta elöregedése, szennyeződése a laboratóriumban, a minták elkeveredése, azonosítás ellehetetlenülése,
• mérési standardok– standardok elöregedése, a mérést végző hibája,
• kémiai analitika– mátrixhatás, nem megfelelő mérési módszer, a mérőműszer hibája, a mérést végző személy hibája,
• referenciastandardok– a standardok elöregedése,

• számítások– az extrapoláció, interpoláció hibája, számszaki számítási hiba.

A kémiai analitikai laboratóriumi vizsgálatok – az akkreditált laboratóriumok szigorú minőségbiztosítása és minőségellenőrzése következtében – általában csak kismértékű hibával terhelik a tényfeltárás és monitoring folyamatát. A laboratóriumi minőségbiztosítás és minőségellenőrzés a kémiai vizsgálatokat végző laboratórium feladata és felelőssége, míg a terepi tevékenységekhez kapcsolódó minőségbiztosítás és minőségellenőrzés a tényfeltárást és monitoringot végző szervezet feladata.

A tényfeltárást és monitoringot végző szervezetnek tudni kell, hogy milyen mintatípusok vannak, és ezeknek mi a szerepe a terepi tevékenységek minőségének ellenőrzésében, illetve a kémiai analitikai vizsgálati eredmények értelmezésében.

Terepi vakminta – a vizsgáló laboratóriumból a terepre szállított desztillált vizet a mintatartó edénybe öntik, lezárják, és a laboratóriumba szállítják a többi mintával együtt. A terepi vakminta rögzíti a mintát ért expozíciókat a mintavételtől a laboratóriumi mérés megkezdéséig, valamint befolyásolhatja a kimutatási határ értékét.

Öblítővizes vakminta – a mintavételi eszközt (szivattyú, bailer) /a vegyszeres és desztillált vizes tisztítást követően/ átöblítik a vizsgáló laboratóriumból a terepre szállított desztillált vízzel. Ebből a végső öblítővízből mintát vesznek, és a laboratóriumba szállítják a többi mintával együtt. Az öblítővizes vakminta-együttes ad információt a mintavételi eszköz tisztaságáról, valamint a mintavételtől a laboratóriumi mérés megkezdéséig a mintát ért expozíciókról.

Terepi minta – a terepen vett reprezentatív minta, amelyben a laboratóriumban a kiválasztott paramétereket, komponenseket vizsgálják.

Duplikát minta – a mintavétel során két mintatartó edénybe vett ugyanazon környezeti minta, amely alkalmas a mintavétel során adódó hibák ellenőrzésére. Sokszor a mintát a laboratóriumba szállítást követően archiválják, és csak akkor kerül vizsgálatra, ha azt valamilyen körülmény indokolttá teszi.

Replikát minta– a mintavétel során két mintatartó edénybe vett ugyanazon környezeti minta, de eltérő jelöléssel. Alkalmas a laboratóriumi mérés pontosságának ellenőrzésére.

Megosztott minták– terepi minták, amelyeket a terepen több részre osztanak és több mintatartó edénybe vesznek. A mintákat általában különböző laboratóriumokban vizsgálják. Alkalmasak a különböző laboratóriumok mérési pontosságának összehasonlítására.

Adalékolt minta – olyan terepen begyűjtött minta, amelyhez ismert mennyiségű referenciaanyagot adalékolnak és mérik a laboratóriumi kihozatal százalékát. Alkalmas a mérési pontosság és a mátrix hatások mértékének becslésére.

Laboratóriumi vakminta– alaboratóriumban desztillált vizet a terepről beérkezett mintákkal együtt vizsgálják. Alkalmas a laboratóriumi vizsgálatok során a mintákat érő expozíciók (szennyeződések) mértékének becslésére.

A tényfeltárásnál/monitoringnál a minőségbiztosítás és minőségellenőrzés legfontosabb elemei a következők:

• a célkitűzésnek legjobban megfelelő módszerek kiválasztása (mérési, vizsgálati, tisztító szivattyúzási stb.),
• az egyes tevékenységek során követendő eljárások, módszerek és előírások egyértelmű és részletes meghatározása,
• az egyes tevékenységeknél az előzetesen meghatározottaktól való eltérés feljegyzése.

A mintakísérés (chain-of-custody)folyamatára azért van szükség, hogy átláthatók legyenek a mintavétel körülményei (ki, hol, mikor vette a mintát), a mintavétel folyamata, továbbá a mintavételtől a laborba érkezésig felmerülő bármilyen zavaró körülmény.

A minta sorsának nyomonkövetését szolgálja a mintakísérő lap. A mintakísérő lapot mellékelni kell minden mintaszállítmányhoz, annyi másolatot kell készíteni belőle, hogy mindenki, aki kapcsolatba kerül a mintaszállítmánnyal, kaphasson egy példányt.

A mintakísérő lapnak a következő adatokat ajánlott tartalmaznia:

• a minták azonosítószáma és/vagy mintavételi hely (kút, furat) azonosítója,
• a mintánként elvégzendő kémiai analitikai vizsgálatok köre,
• a minta típusa (pl. felszín alatti víz),
• alkalmazott mintatartósítás,
• mintatartó edények típusa,
• mintavevő aláírása,
• mintavétel időpontja,
• mintaszállító doboz belső hőmérséklete a lezáráskor,
• a szállítmányt átvevők aláírása,
• a minta átvételének és átadásának időpontja,
• egyéb megjegyzések, információk.

A mintakísérő lapot gyakran a vizsgáló laboratórium biztosítja, de készítheti a mintavételt végző szervezet/személy is.

Amikor a minták kikerülnek a mintavételért felelős személy/szervezet közvetlen felügyelete alól (pl. szállítás esetén), a szállító dobozra vagy a mintartó edényekre érdemes biztonsági szalagot ragasztani, és rajta feltüntetni a mintavevő aláírását, az aláírás időpontját. A biztonsági szalag alkalmazása megkönnyíti az idegenkezűség felismerését.

Hazánkban a mintavételi akkreditációval rendelkező szervezeteknek minden mintavétel esetén mintavételi jegyzőkönyvet kell készíteni, amelynek része a mintakísérő lap is. Ha a minta laboratóriumi vizsgálata váratlan vagy megmagyarázhatatlan eredményt hoz, szükségessé válik annak a meghatározása mi lehetett az ok, pl.: a mintavétel körülményei vagy monitoring esetén a környezeti elem minőségi változása. A mintavételi jegyzőkönyvek átvizsgálása segítheti a kérdés tisztázását.

Minden mintavételi tevékenységnél jegyzőkönyvet kell vezetni a következő tartalommal:

• a mintavételi hely azonosítója,
• kútmélység (csak felszín alatti vízből történő mintavételnél),
• nyugalmi folyadékszint mérési módja (csak felszín alatti vízből történő mintavételnél),
• vízzel nem elegyedő fázis jelenléte, annak vastagsága, valamint a mérés módja (csak felszín alatti vízből történő mintavételnél),
• tisztító szivattyúzás (csak felszín alatti vízből történő mintavételnél):

– módja, eszköze,

– időpontja, időtartama,

– az alkalmazott vízhozam,

• a mintavételi mód, mintavételi eszköz,
• a mintavétel időpontja,
• a mintatartó edények típusa, esetleg mintaazonosító számai,
• alkalmazott mintatartósítás,
• a mérendő kémiai analitikai paraméterek,
• a mintavétellel kapcsolatos helyszíni megfigyelések,
• mintavevő neve,
• időjárási körülmények, beleértve a levegő hőmérsékletét,
• mintaszállító doboz belső hőmérséklete

Minden mintatartóra címkét kell ragasztani a minták összekeveredésének elkerülése érdekében. A mintacímkék anyagát (és az írószerszámot) úgy kell megválasztani, hogy a felirat vizesen is olvasható maradjon. A mintacímkének tartalmaznia kell legalább:

• a mintavételi hely számát, jelét, szükség esetén a mintavétel mélységét,
• a mintavétel időpontját,
• a mintavevő nevét vagy aláírását,
• egyéb paramétereket (mintavétel helyszíne, munkaszám vagy mintaazonosító szám).

A tényfeltárást – vagy monitoringot – végző szervezet/személy alapvető felelőssége a terepi és laboratóriumi tevékenységek minőségének ellenőrzése és biztosítása.

Külön minőségbiztosítási és minőségellenőrzési program kidolgozása javasolt, amelynek legalább az alábbi elemeket érdemes tartalmazni:

• a terepi és laboratóriumi tevékenységet ellenőrző minták típusa, száma (pl. a minták 5%-a duplikátum, vagy adalékolt minta; minden mintatároló dobozban 1 db terepi vakminta, stb.)
• a vizsgálati eredmény elfogadási kritériumai,
• az adatminőség ellenőrzését és biztosítását szolgáló tevékenységek,
• a tervezett mintavételi eljárástól való eltérések dokumentálása, az azokból fakadó következmények kezelésének programja,
• mátrixhatás figyelembevétele.

Az adatminőségi célkitűzéseknek megfelelően kell kialakítani a minőségbiztosítási és minőségellenőrzési programot, amelyben meg lehet határozni a terepi és laboratóriumi tevékenységekkel szemben támasztott minőségi követelményeket véletlen és szisztematikus hiba mértéke, teljesség, reprezentativitás, összevethetőség (pl. a terepi mintavételi evékenységek esetén) tekintetében.

Külföldi analógia alapján általában minden 20 minta mellé szokásos venni 1 db terepi vakmintát, 1 db terepi öblítővizes vakmintát, 1 db duplikát mintát, 1 db adalékolt mintát. Szigorú minőségbiztosítási és minőségellenőrzési követelmények esetén az ellenőrző minták aránya növekedhet.

		5.8 Geofizikai vizsgálatok

A szennyezések feltárásánál a geofizikai módszerek – a közvetlen, feltárásos eljárásokhoz képest – viszonylag nagy területek esetén gyors, részletes és alacsony költségű információszerzést tesznek lehetővé. A geofizikai módszerek közvetettek, az az a szennyezőanyag valamely fizikai paraméterének a környezettől való lényeges eltérését méri. Arra alkalmas területeken a geofizikai módszert be lehet építeni a feltárási tervbe, a geofizikától elvárt szakmai cél és feltárási pontosság meghatározásával.

A gyakorlatban a geofizikai módszerek három fő eljáráscsoportja honosodott meg:

• felszíni geofizikai módszerek,
• fúrólyuk-geofizikai (karotázs) mérések és
• mérnök-geofizikai szondázások.

A felszíni geofizikai módszerek a talaj megbolygatása nélkül, a felszínen végzett fizikai paraméter-meghatározások.

A klasszikus geofizikai alkalmazások a vizsgált fizikai paraméter jellege szerint a gravitációs, geomágneses, geoelektromos, szeizmikus, geotermikus, radiometriai, stb. eljárások. A szennyezettség feltárásánál a klasszikus geofizikai módszerek alkalmazásának akkor van létjogosultsága, ha a szennyezést befogadó földtani közeg megismerése a cél, hiszen a módszerek elsősorban ennek vizsgálatára alkalmasak. A szennyezettség direkt kimutatása speciális módszerek alkalmazását követelik meg, amelyek figyelembe veszik a szennyezés konkrét fizikai paramétereit.

A felszíni geofizikai vizsgálat történhet egyedi pontokon, de általánosabb a szelvény mentén vagy hálózatosan történő vizsgálat. Utóbbiak a vizsgált paraméter változásának diagramszerű, illetve térképszerű megjelenítését teszik lehetővé. Az 5.8-1. táblázat foglalja össze a szennyezett terület kutatása során alkalmazható geofizikai vizsgálatokat.

Forrás: (VOGELSANG, 1991.)

+ alkalmazás lehetséges

* alkalmazás korlátozásokkal lehetséges

- alkalmazás nem lehetséges

A leggyakrabban alkalmazott eljárások:

• Gravitációs és szeizmikus eljárás ritkán célravezető. Az előbbi kis felbontása, az utóbbi a felszínközeli rétegek rossz vizsgálhatósága, és a vizsgálat viszonylagos költségessége miatt.
• Geoelektromos módszer alkalmazható, ha a befogadó földtani összlet vizsgálata a cél (pl. alaphegység mélysége, permeábilis-impermeábilis rétegekre való felbontás, talajvíz mélysége). Vagy amikor, a szennyezőanyag vagy szennyező forrás okoz a geoelektromos paraméterekben a környezetéhez képest eltérést (pl. a szénhidrogén közel végtelen az elektromos ellenállása, ezért elektromos módszerrel jól kutatható).

A szokásos eljárások az egyenáramú geoelektromos vizsgálatok (HESZ – horizontális elektromos szelvényezés, VESZ – vertikális elektromos szondázás), rádiófrekvenciás módszerek (pl. VLF – alacsony frekvenciás módszer) és a georadar. Utóbbi a szeizmikus szelvényekhez hasonló megjelenítésben bontja fel a felszínközeli néhány tíz méteres rétegsort, kiválóan jelezve a talajvíz szintjét vagy az esetleges üregeket. Olajszennyezettség geoelektromos módszerrel oly módon vizsgálható (lehatárolás), hogy az árambetáplálást a szennyezettség alá viszik, és a felszínen térképezik az elekrtomos potenciált. A sószennyezések a megnövekedett vezetőképesség miatt mutathatók ki. Sekély fúrás környezetében telepített geoelektromos ellenállásmérésekkel – a fúráson keresztül besózott talajvíz mozgásának követésével – lehetőség van a talajvíz áramlási irányának és sebességének közvetlen mérésére.

• A geomágneses módszer ott hatékony, ahol a szennyezés valamilyen módon mágnesezhető anyagokhoz kötődik. Eltemetett acélhordók felkutatásánál igen hatékony lehet, (cső)vezetékek is jól kimutathatók segítségével.
• A radiometriai módszereket alkalmazzák, amikor a szennyezőanyag maga radioaktív (pl. uránbányászathoz és feldolgozáshoz kapcsolódó szennyezettség feltárása).

A tényfeltárás keretében célszerű előirányozni néhány súlyponti fúrást, esetleg a kút geofizikai lyukszelvényezését is. A vizsgálattal pontosíthatók a réteghatárok, meghatározhatók a fúrások közötti rétegkorreláció, és egyéb rétegparaméterek (porozitás, sűrűség, ellenállás, stb.). Lehetséges a kút hőmérséklet szelvényezése, lyukferdeség mérése. Alkalmazásával kijelölhetők a vizsgálandó rétegvíztárolók, meghatározhatók a szennyezett, hőtermelő talajtartományok, stb. Tényfeltárások során leginkább célravezetők a geoelektromos (PS, fajlagos ellenállás), radiológiai (termikus gamma, neutron-gamma és gamma-gamma) és hőmérséklet mérések.

A fúrásgeofizikai eljárásoknak jelentős előnye, hogy sok közülük béléscsövezett fúrásban is elvégezhető.

A kiépített kutak állapotfelvétele szivattyúzással kapcsolt reométerezéssel (szelvény menti beáramlás észlelés és vízsebesség mérés), geoelektromos méréssel kombinált sózásos szűrő (beáramlás) vizsgálattal oldható meg.

Sekély talajtartományokban a lyukgeofizikai vizsgálatokat statikus (nyomó) szondák szondacsúcsába beépített geofizikai mérőműszerek alkalmazásával lehet megvalósítani.

A mérnökgeofizikai szondázások már átmenetet jelentenek a közvetett fizikai paraméter-meghatározás és a direkt mintavétel között, hiszen a berendezés – bizonyos korlátok között – mindkettőre alkalmas. Az eljárás lényege, hogy egy szondát préselnek a talajba (nem fúrás!) miközben a fontos talajmechanikai jellemzőket pl. a csúcsnyomást és palástsúrlódás értékét mérik. A szondacsőben különféle geofizikai (elsősorban radiológiai) mérések végezhetők, amelyből rétegparaméterek (pl. porozitás) számíthatók. A berendezés lehetővé teszi a talajmintavételt (akár zavartalant is) valamint a pórustartalom mintázását.

Az egy ponton végrehajtott fúrási és geofizikai mérési eredmény összevetése lehetőséget teremt a fizikai paraméterek megfelelő értelmezésére, a geofizikai vizsgálatokkal egütt jellemző rétegek, a határfelületek meghatározására.

A felszíni geofizikai méréseket a közvetlen feltárásokon (fúrás, kút) keresztül, szelvények mentén célszerű telepíteni, hogy a mérések interpolációs és extrapolációs lehetőséget biztosítsanak a fúrások között.

Szelvényezés esetén egy megválasztott mélységtartomány átvilágítása mellett, folyamatos előrehaladással mérnek.

Szondázás esetén, a szelvény mentén megjelölt eseti mérőhelyeken, a mélység megismerése történik.

A kárfelmérési gyakorlatban a felszíni geofizikai terítések általában geoelektromos (fajlagos ellenállásmérés) módszerrel készülnek, minthogy általában felszínközeli képződmények vizsgálata szükséges.

A geoelektromos módszer általában kis költségráfordítással, gyors kiértékeléssel jó tájékoztató eredményt ad, mivel felbontása kisebb, mint a költséges reflexiós méréseké, lehatolási mélysége pedig (felszíni képződménytől függően) néhány méter-tíz méter nagyságú. Részletesebb információnyerés szükségessége esetén kerülhet sor a lényegesen költségesebb szeizmikus (reflexiós, refrakciós) eljárásokra. A nyert talajfizikai paramétereket (fajlagos ellenállás, szeizmikus hullámsebesség, stb.) tükröző geofizikai szelvények, térképek, földtani, vízföldtani, környezetföldtani, szerkezeti interpretációja a földtani közeg, a szennyezettség megismerését segíti.

		5.9 Környezeti minták laboratóriumi vizsgálata

A mintavételi terv egyik legfontosabb része a laboratóriumi vizsgálati terv, amelynek rögzítenie kell az egyes mintavételi helyekről vett minták vizsgálati típusait, vizsgálandó komponenseit.

A laboratóriumi vizsgálatoknak ki kell terjedni a szennyezőanyag, a talaj, a felszín alatti és felszíni vizek szennyezettségének megállapítására, valamint a talaj kőzetfizikai-, vízföldtani tulajdonságainak megismerésére. A jellemző területhasználatok, technológiák és az azok által használt anyagok alapján összeállított vizsgálati mátrixokat a 2/a-c. melléklet mutatja.

A vizsgálatok laboratóriumi kimutatási határa függ: a laboratórium technikai felszereltségétől, a minta mátrixtól, az analizálandó komponenstől, a dolgozók felkészültségétől és nem utolsó sorban az időfaktortól, illetve a megrendelő igényétől.

Az alacsonyabb kimutatási határ nem jelenti feltétlenül az analitika pontosságának, vagy “jóságának” növekedését.

Az analitikai jegyzőkönyvben kiadásra kerülő eredmények az Együttes rendeletben szereplő koncentrációk alsó tartományában kell legyenek.

Azoknál a komponenseknél, amelyek a környezeti elemekben természetes állapotban nem fordulnak elő, a kimutatási határt az elérhető legjobb technikával kell meghatározni.

A tényfeltárási tervben rögzített analitikai program szerinti kémiai laboratóriumi vizsgálatokat hatósági eljárásban is elfogadott módon, kizárólag akkreditált vizsgáló laboratórium végezheti. Mivel a laboratóriumi akkreditáció az egyes analitikai módszerekre és eljárásokra értelmezhető, ezért általános laboratóriumi akkreditáció nincs. Ugyanezen oknál fogva már a tényfeltárási terv készítése során meg kell arról győződni, hogy a mérni kívánt kémiai komponensekre vonatkozóan rendelkezik-e a választott laboratórium a megfelelő akkreditációval.

A talaj-, talajvíz-, talajlevegő-, és egyéb környezeti minták vizsgálata során alkalmazandó szabványos analitikai eljárásokat az Együttes rendelet rögzíti. Azonban mivel egy-egy kémiai komponens mérésére többféle módszer is rendelkezésre áll, célszerű közölni a laboratóriummal (pl. mintakísérő jegyzéken) hogy a kémiai analízist az Együttes rendelet szerinti eljárással és kimutatási határral végezzék vagy sem.

		5.10 Környezeti izotópok vizsgálata

A környezeti izotópelemzések adatait a felszín alatti vizek korának, származásának, keveredésének elemzéséhez és a beszivárgási viszonyok megállapításához használják. A tényfeltárás során egyes speciális esetekben szükségessé válhat a vizek korának meghatározása. A környezeti izotópok közül a nitrogén 14 és 15 tömegszámú stabil izotópjainak arányát a felszín alatti vizekben előforduló nitrát és ammónium eredetének meghatározására használják. A módszer alapja a természetes nyomjelzés, amely kihasználja, hogy a különböző eredetű nitrogén vegyületek stabil nitrogén izotóp összetétele eltérő. Emiatt stabil nitrogén-izotóparány mérésekkel elkülöníthető a szerves és a szervetlen eredetű (pl. elkülöníthető trágya és kommunális hulladék a műtrágyától), valamint a rétegből származó, természetes nitrogén.