DIN 38414-14 تعیین ترکیبات پلی‌فلورینه منتخب (PFCs) در لجن، کمپوست و خاک - روش تعیین کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و طیف‌سنجی جرمی

DIN 38414-14 تعیین ترکیبات پلی‌فلورینه منتخب (PFCs) در لجن، کمپوست و خاک - روش تعیین کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و طیف‌سنجی جرمی

استاندارد «DIN 38414-14 روش‌های استاندارد آلمان برای تجزیه و تحلیل آب، فاضلاب و لجن - لجن و رسوبات (گروه S) - بخش 14: تعیین ترکیبات پلی‌فلورینه منتخب (PFCs) در لجن، کمپوست و خاک - روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و تعیین طیف‌سنجی جرمی (HPLC-MS/MS)»، منتشر شده توسط موسسه استاندارد آلمان (DIN)، یک استاندارد ملی آلمان متعلق به سری استانداردهای جامع DIN 38414 است. این سری روش‌های استاندارد شده برای تجزیه و تحلیل لجن و رسوبات (گروه S) را در چارچوب وسیع‌تر تجزیه و تحلیل آب، فاضلاب و لجن پوشش می‌دهد.

DIN 38414-14 تعیین ترکیبات پلی‌فلورینه منتخب (PFCs) در لجن، کمپوست و خاک - روش تعیین کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و طیف‌سنجی جرمی

این استاندارد یک روش تحلیلی قابل اعتماد و تکرارپذیر برای تعیین کمی مواد پرفلوئوروآلکیل (PFAS/PFCs) منتخب از گروه "مواد شیمیایی دائمی" پایدار در ماتریس‌های محیطی جامد تعریف می‌کند. این استاندارد در موارد زیر کاربرد دارد:

  • لجن فاضلاب
  • کمپوست
  • توپاک
  • رسوبات (شامل رسوبات آب)

این مواد به دلیل پایداری، پتانسیل تجمع زیستی و حضور گسترده در منابعی مانند فوم‌های آتش‌نشانی، منسوجات، بسته‌بندی مواد غذایی و فرآیندهای صنعتی، خطرات زیست‌محیطی و بهداشتی قابل توجهی را ایجاد می‌کنند.

تکنیک پایه، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC-MS/MS) همراه با طیف‌سنجی جرمی پشت سر هم است که حساسیت و گزینش‌پذیری بالایی را برای تشخیص مقادیر ناچیز مواد پر و پلی‌فلوئوروآلکیل فراهم می‌کند.

گردش کار معمول شامل موارد زیر است:

  • آماده‌سازی نمونه (مثلاً استخراج با متانول یا حلال‌های مشابه، معمولاً با افزودن استانداردهای داخلی دارای برچسب ایزوتوپی برای تعیین مقدار دقیق)
  • مراحل تمیز کردن برای از بین بردن تداخلات ماتریسی
  • جداسازی کروماتوگرافی
  • تشخیص و تعیین مقدار واکنش‌های چندگانه از طریق پایش در طیف‌سنجی جرمی

این روش در ابتدا تقریباً 10 تا 15 ترکیب پرفلوئوروآلکیل جداگانه (عمدتاً پرفلوئوروآلکیل کربوکسیلیک اسیدها و پرفلوئوروآلکیل سولفونیک اسیدها) را هدف قرار داد. امروزه، آزمایشگاه‌ها در حال گسترش فهرست آنالیت‌ها فراتر از حداقل مورد نیاز استاندارد هستند (در عمل، تا بیش از 30 ترکیب).

استاندارد DIN 38414-14 یکی از پرکاربردترین روش‌های مرجع ملی برای مواد پرفلوئوروآلکیل در نمونه‌های جامد است.

این استاندارد مکمل روش‌های آب/شویش مانند DIN 38407-42 است و از نظارت نظارتی تحت قوانین حفاظت از خاک آلمان، مقررات پسماند و ابتکارات اتحادیه اروپا برای محدود کردن مواد پرفلوئوروآلکیل پشتیبانی می‌کند.

ترکیبات پلی‌فلوئورینه (PFCs) ترکیبات آلی پایدار و تولید شده به صورت صنعتی هستند که در آنها برخی یا تمام اتم‌های هیدروژن در اسکلت کربنی با اتم‌های فلوئور جایگزین شده‌اند. به دلیل خواص و مقاومت آنها، برخی از این ترکیبات به عنوان سورفکتانت در فوم‌های اطفاء حریق، حمام‌های گالوانیک و صنعت فتوشیمیایی استفاده می‌شوند. محصولات شیمیایی متعددی که در آغشته‌سازی کاغذ، پارچه و چرم استفاده می‌شوند، حاوی این ترکیبات به عنوان بلوک‌های سازنده، آلاینده‌های مرتبط با تولید یا محصولات تخریب هستند.

ترکیبات پلی‌فلوئوره می‌توانند از طریق تولید، استفاده و دفع وارد چرخه آب شوند و می‌توانند مواد معلق و رسوبات موجود در آب را جذب کنند. در طول تصفیه فاضلاب، ترکیبات پلی‌فلوئوره می‌توانند جذب لجن شوند و در طول استفاده کشاورزی، می‌توانند منجر به آلودگی منابع طبیعی مانند خاک و آب‌های زیرزمینی شوند. تا به امروز، ترکیبات پرفلوئوروکتانوئیک اسید و پرفلوئوروکتان سولفونیک اسید بیشترین مطالعه را داشته‌اند. بنابراین، این مواد ترکیبات اصلی برای حضور ترکیبات پلی‌فلوئوره در نظر گرفته می‌شوند.

در نتیجه، به جز چند مورد استثنا، مواد پرفلوئوروآلکیل و ترکیبات مشتق شده از آنها دیگر نباید در اتحادیه اروپا استفاده شوند یا در بازار عرضه شوند. این استاندارد روشی را برای تعیین مواد پرفلوئوروآلکیل منتخب در رسوبات آب، لجن فاضلاب، کمپوست و خاک ارائه می‌دهد.

به طور خلاصه، استاندارد DIN 38414-14 روشی را برای تعیین تجزیه پذیری بی هوازی لجن و رسوبات با اندازه گیری تولید بیوگاز در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده توصیف می کند. این استاندارد به طور گسترده در آزمایشگاه های محیط زیست، تصفیه خانه های فاضلاب و موسسات تحقیقاتی برای ارزیابی چگونگی رفتار مواد آلی در طول هضم بی هوازی استفاده می شود.

اهداف اصلی این استاندارد عبارتند از:

  • برای تعیین پتانسیل تولید بیوگاز از لجن یا رسوب.
  • برای ارزیابی زیست‌تخریب‌پذیری بی‌هوازی.
  • برای ارزیابی پایداری گل.
  • پیش‌بینی رفتار آن در هاضم‌های بی‌هوازی
  • تخمین پتانسیل تولید متان

این روش آزمایش به مهندسان و اپراتورهای کارخانه کمک می‌کند تا مشخص کنند که آیا لجن دارای ویژگی‌های زیر است یا خیر:

  • قبلاً تثبیت شده است.
  • مناسب برای تصفیه بی‌هوازی.
  • احتمال تولید مقادیر قابل توجهی متان.

روش بر اساس موارد زیر است:

  • نمونه‌های گل باید در شرایط بی‌هوازی انکوبه شوند.
  • دمای کنترل‌شده (معمولاً حدود ۳۵ درجه سانتیگراد، شرایط مزوفیلیک)
  • اندازه‌گیری حجم بیوگاز تولید شده در طول زمان.
  • آنالیز محتوای متان اختیاری.

افزایش تولید گاز نشان دهنده تجزیه مواد آلی است.

به طور کلی، فرآیند آزمایش مراحل زیر را دنبال می‌کند:

  • آماده سازی نمونه:
  • همگن سازی گل و لای
  • تعیین ماده خشک و مواد جامد فرار.
  • استفاده از واکسن (لجن بی‌هوازی فعال)
  • انکوباسیون بی‌هوازی:
  • ظروف تخمیر هوابندی شده
  • شرایط بدون اکسیژن
  • انکوباسیون در دمای ثابت.
  • دوره نظارت: معمولاً چند روز تا چند هفته
  • اندازه‌گیری گاز: روش‌های متداول عبارتند از:
  • جابجایی آب
  • سرنگ‌های ضد گاز
  • بورت‌های گازی
  • سیستم‌های اندازه‌گیری مبتنی بر فشار

پارامترهای کلیدی شناسایی شده به شرح زیر است:

  • تولید تجمعی بیوگاز
  • راندمان ویژه گاز
  • نرخ پوسیدگی
  • کسر متان (اختیاری)

این نتایج برای اهداف زیر استفاده می‌شوند:

  • طراحی مخزن هضم
  • کنترل تثبیت گل و لای
  • ارزیابی بازیابی انرژی
  • تصمیمات مربوط به طبقه‌بندی زباله

استاندارد DIN 38414-14 در زمینه‌های زیر کاربرد دارد:

  • تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری
  • تصفیه خانه های فاضلاب صنعتی
  • تصفیه‌خانه‌های لجن
  • ارزیابی اثرات زیست محیطی
  • پروژه‌های تحقیقاتی بیوگاز

استاندارد DIN 38414-14 به دلایل زیر ضروری تلقی می‌شود:

  • استانداردسازی: نتایج قابل مقایسه و تکرارپذیر ارائه می‌دهد.
  • بهینه‌سازی فرآیند: به بهینه‌سازی سیستم‌های گوارشی بی‌هوازی کمک می‌کند.
  • بهره‌وری انرژی: از برنامه‌ریزی تولید بیوگاز پشتیبانی می‌کند.
  • حفاظت از محیط زیست: از دفع لجن ناپایدار جلوگیری می‌کند.
  • انطباق با مقررات: از مقررات مدیریت پسماند پشتیبانی می‌کند.

بدون چنین روش‌های استانداردی، نتایج آزمایشگاه‌های مختلف قابل مقایسه نخواهند بود و منجر به طراحی نادرست سیستم گوارش یا مشکلات عملیاتی می‌شوند.

در نتیجه، استاندارد DIN 38414-14 همچنان یک روش اساسی برای آنالیز هدفمند مواد پرفلوئوروآلکیل در ماتریس‌های جامد در آزمایشگاه‌های محیط زیست آلمان است و اغلب در ارزیابی‌های آلودگی، پروژه‌های اصلاح و تحقیقات در مورد مواد شیمیایی پایدار در خاک و لجن به آن ارجاع داده می‌شود.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری متخصص و باتجربه، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات تست پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات تست را مطابق با استاندارد DIN 38414-14 ارائه می‌دهیم.

واتساپ