Vesien reaaliaikainen metallianalytiikka mikroplasma-tekniikalla

Teollisen aktiivisuuden ja teollisuuden alojen lukumäärän lisääntyessä vesistöissä esiintyvät metallipitoisuudet ovat kasvaneet. Vesistöistä löytyvillä raskasmetalleilla on todettu olevan haitallisia vaikutuksia ihmisiin, eläimiin ja ympäristöön. Tällä hetkellä vesien metallianalytiikka perustuu kerran päivässä tehtäviin analyyseihin atomispektrometrian menetelmillä. Selkeästä tarpeesta huolimatta reaaliajassa useampaa metallia samanaikaisesti mittaavaa analysointimenetelmää ei vielä ole kehitetty. Tässä pro gradu -työssä jatkettiin Oulun yliopiston kehittämän vesianalytiikkaan suunnatun metallianalysaattorin tutkimusta yhteistyössä Neste Oyj:n kanssa. Tulevaisuuden kannalta tämän analysaattorin avulla voitaisiin monitoroida teollisuuden ja luonnonvesien sisältämiä metalleja ympärivuorokautisesti, mikä mahdollistaisi nopeamman reagoinnin ongelmatilanteissa. Pro gradu -työn kirjallisuusosassa käsitellään kokonaismetallipitoisuuksien määrityksessä käytettyjä analyysitekniikoita ja perehdytään erityisesti reaaliaikaisiin mikroplasmatekniikoihin. Kirjallisuusosan lopussa vertaillaan nykyisin käytössä olevia herkkiä ja selektiivisiä atomispektrometrian sovelluksia kehityskaarensa alussa oleviin reaaliajassa metalleita mittaaviin tekniikoihin. Pro gradu -työn kokeellisessa osassa tutkittiin mikroplasmaemissiospektroskopian soveltuvuutta reaaliaikaiseen metallipitoisuuksien määrittämiseen virtaavista vesinäytteistä. Työn tavoitteena oli valmistella metallianalysaattori kenttämittauksiin Nesteen vesilaitokselle, mitä varten laitteiston mittausparametrit optimoitiin kymmenen eri metallin osalta. Lisäksi kenttämittauksia varten tutkittiin eri kalibrointimenetelmien toimivuutta laitteistolla ja määritettiin sisäinen standardi, joka mahdollistaisi laitteen toiminnan pitkäaikaisen monitoroinnin sekä matriisivaikutuksista ja laitteen epävakaudesta johtuvien häiriöiden minimoimisen