Passiivisen näytteenottimen kehittäminen pohjaveden kloorifenoleiden havaitsemiseen

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun Uumo-hankkeen toimeksiantona. Tutkimus käsittelee passiivisen näytteenottiminen kehittämistä pohjaveden laatutestausta varten uudella innovatiivisella menetelmällä vesiotoksesta eli passiivisella menetelmällä. Tavoitteena opinnäytetyössäni oli kehittää uusi vesinäytteenottimen malli ENVI-kiekkoille pohjaveden tutkimusta varten. Toisena tavoitteena oli tutkia passiivisia vesinäytteenottimia, joita on kaupallisesti saatavilla, niiden ominaisuuksia, mitä niistä voidaan käyttää kloorifenoleiden havainnointiin pohjavedestä. Opinnäytetyöhöni sisältyy kirjallisuuden tutkimus sekä käytännön osuus. Kirjallisuusosassa tehtiin yleiskatsaus markkinoilla olevista vesinäytteenottimista. Selvitettiin fysikaaliskemiallisista prosesseista vesinäytteenotossa. Osoitettiin pääasiallisia eroja tasapainotilassa tai kineettisessä tilassa toimivat passiiviset näytteenottimet. Esitettiin näytteenottimien luokitus teknisten ominaisuuksien perustella sekä käyttökohteisiin orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden seurantaan. Vesinäytteenottimien käyttötarkoitus otettiin huomioon kloorifenoliyhdisteiden tutkimusta varten pohjavedestä, ja sen perustella tutkimuksessa selvitettiin, millaisesta materiaalista täytyy valmistaa näytteenottimen suojakotelo. Näytteenottimien toimivuus pohjavesiolosuhteen perusteella valittiin suojakotelon materiaaliksi ruostumaton haponkestävä teräs standardin EN 1.4404 (AISI 316L) mukaan. Toiseksi vaihtoehtoiseksi materiaaliksi valittiin PTFE-muovi eli teflon. Mielenkiintoinen osa työssäni oli mallien suunnitteluprosessi toimeksiantajan tavoitteiden pohjalta. Opinnäytetyössä käytännön toteutuksessa kuljetettiin monimutkaisista malleista yksinkertaiseen malliin, koska täytyy ottaa huomion koneistuksen mahdollisuudet ja rajoitukset sekä kustannustehokkuus lopputuloksessa. Saatiin valmiit vesinäytteenottimien suojakotelot, joita käytetään Uumo-hankkeen tutkimuksessa. Lasertyöstöllä valmistettiin kappaleet yrityksessä Pelaser Oy. Kenttätestaukset käynnistyvät tammikuussa vuonna 2020.