Stephan J. Köhler & Stefan Löfgren

BESTÄMNING AV, MODELLER FÖR OCH UTVÄRDERING AV FÖREKOMST AV OORGANISKT ALUMINIUM I SVENSKA YTVATTEN

Stephan J. Köhler & Stefan LöfgrenInstitutionen för vatten och miljö, SLU Uppsala

ALUMINIUM

BESTÄMNING AV, MODELLER FÖR OCH UTVÄRDERING AV FÖREKOMST AV OORGANISKT ALUMINIUM I SVENSKA YTVATTEN

ALUMINIUM

ALUMINIUM källor gränsvärden för

biota förekomst

naturlig antropogen betingad

bedömning

Aloor

g

Aloorg

Al tot

BESTÄMNING AV ALUMINIUM

AlMOD

Aloorg

Aloorg = labilt monomert aluminium = Al_NA – Al_NAD

Al tot

Al tot

BESTÄMNING AV ALUMINIUM

AlMOD

ALUMINUM I LANDSKAPET

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200 250RCOO- [mM]

Al [m M

]

ALUMINUM I LANDSKAPET

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200 250RCOO- [mM]

Al [m M

]

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200 250RCOO- [mM]

Al [m M

]

skog

mire

OORGANISKT ALUMINIUM”… Sannolikheten att labilt aluminium ska ligga på en halt

högre än 50 µg/l vid pH högre än 6 är bara 2 %. Sannolikheten att labilt aluminium ska ligga på en halt högre än 50 µg/l vid pH lägre än 5,5 är hela 75 %.”

http://www.lansstyrelsen.se/jonkoping

PRECISION AV AL BESTÄMNINGAR

MODELLERING AV ALUMINIUM BESTÄMNINGAR OCH SPECIERING

Al tot

HUR BRA ÄR VÅRAN KEMISKA JÄMVIKTSMODELL ?

EMPIRISK MODELL MED MÅLSJÖARNAS REFERENSER

TOC < 5 TOC > 155 > TOC > 15

Alpart

KEMISKA FAKTORER SOM DRIVER FÖREKOMST AV ALOORG

pH Flouride Al/TOC

KEMISKA FAKTORER SOM DRIVER FÖREKOMST AV ALOORG

pH Fluoride Al/TOC Sannolikhet för förekomst av

Aloorg > 50 ppb ca. 50% om pH < 5

FÖREKOMST AV ALOORG I MÅLSJÖARNAS REFERENSER

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Al-N

AJ [µ

M]

4 5 6 7pH

TOC < 5 TOC > 155 > TOC > 15

Alpart

D pHMAGIC-bibliotek < 0.4 pH enheter

FÖREKOMST AV ALOORG I MÅLSJÖARNAS REFERENSER

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Al-N

AJ [µ

M]

4 5 6 7pH

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Al-N

AJ [µ

M]

4 5 6 7pH

TOC < 5 TOC > 155 > TOC > 15

Alpart

D pHMAGIC-bibliotek < 0.4 pH enheter

FÖREKOMST AV ALOORG I HUMÖSA REFERENSER

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Al-N

AJ

[µM

]

4 5 6 7pH

TOC < 5 TOC > 155 > TOC > 15

Alpart

HAR BRUNA SJÖAR SOM BEDÖMS FÖRSURAD MED HJÄLP AV MAGIC HÖGRE HALTER AV ALI ?

0

1

2

3

4

5

6

7

8

910

Al_

NA

J

4 5 6 7pH

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Al-N

AJ

[µM

]

4 5 6 7pH

HAR BRUNA SJÖAR SOM BEDÖMS FÖRSURAD MED HJÄLP AV MAGIC HÖGRE HALTER AV ALI ?

0

1

2

3

4

5

6

7

8

910

Al_

NA

J

4 5 6 7pH

00.20.40.60.8

11.21.41.6

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Al-N

AJ

[µM

]

4 5 6 7pH

D pH MAGIC-bibliotek

Sjöar som ligger över den blå linjen

SYNTES Precisionen och detektionsgräns av den kemiska

jämviktsmodellen är 0.5µM Precisionen Modell = Precisionen Analys Modellen kan användas för att skatta Altot från pH , TOC

och F om pH > 5.5 Empirisk regression beskriver Ali med lika bra

noggrannhet men högre precision som den vattenkemiska jämviktsmodellen

Bedömningar av MAGIC-bibliotek D pH hänger ihop med höga Al/TOC värden

Förekomst av Ali hänger dock inte ihop med bedömningar av MAGIC-bibliotek D pH för humösa referenser

SYNTES Precisionen och detektionsgräns av den kemiska

jämviktsmodellen är 0.5µM Precisionen Modell = Precisionen Analys Modellen kan användas för att skatta Altot från pH , TOC

och F om pH > 5.5 Empirisk regression beskriver Ali med lika bra

noggrannhet men högre precision som den vattenkemiska jämviktsmodellen

Bedömningar av MAGIC-bibliotek D pH hänger ihop med höga Al/TOC värden

Förekomst av Ali hänger dock inte ihop med bedömningar av MAGIC-bibliotek D pH för humösa referenser

SYNTES Precisionen och detektionsgräns av den kemiska

jämviktsmodellen är 0.5µM Precisionen Modell = Precisionen Analys Modellen kan användas för att skatta Altot från pH , TOC

och F om pH > 5.5 Empirisk regression beskriver Ali med lika bra

noggrannhet men högre precision som den vattenkemiska jämviktsmodellen

Bedömningar av MAGIC-bibliotek D pH hänger ihop med höga Al/TOC värden

Förekomst av Ali hänger dock inte ihop med bedömningar av MAGIC-bibliotek D pH för humösa referenser

SYNTES Precisionen och detektionsgräns av den kemiska

jämviktsmodellen är 0.5µM Precisionen Modell = Precisionen Analys Modellen kan användas för att skatta Altot från pH , TOC

och F om pH > 5.5 Empirisk regression beskriver Ali med lika bra

noggrannhet men högre precision som den vattenkemiska jämviktsmodellen

Bedömningar av MAGIC-bibliotek D pH hänger ihop med höga Al/TOC värden

Förekomst av Ali hänger dock inte ihop med bedömningar av MAGIC-bibliotek D pH för humösa referenser

MAGIC-BIBLIOTEK BEDÖMER D PH

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

55.5

66.5

77.5

88.5

99.510

Al-N

AJ

[µM

]

5 6 7pH

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Y

4 5 6pH_alkalinity

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Al-N

AJ [µ

M]

5 6 7pH

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Y

5 6pH_alkalinity

D pHMAGIC-bibliotek > 0.4 pH enheter

D pHMAGIC-bibliotek > 0.8 pH enheter

Flouride varies with bedrock

Flouride is added through acid rain

Flouride is retained in non acidified areas but released in acidified ares together with AlFACTORS INFLUENCING FLUORIDE CONCENTRATIONS INNORWEGIAN LAKES, WASP 1993 BRIT LISA SKJELKVALE

FLUORIDE IN LAKES2.5% 25% 50

%75%

97.5%

Norway 1988 (all) ISE

20 37 60

Sweden 1990 (I) IC

34 84 133

210 444

Sweden 1990 (K)IC

38 71 99 141 335

Målsjöarnas referenser 2008(I)IC

20 50 70 120 290

Målsjöar 2008 (K)IC

20 50 70 110 270

år antal F [ppb]1990 3834 1562000 3090 1112001 369 1382007 805 1182008 1092 1172009 1042 125

http://www.ajol.info/index.php/wsa/article/viewFile/4859/12595Rapid communication- The accuracy of fluoride measurement in water and itsimplications for water fluoridation Johannes Haarhoff

Sometimes the precision of Flouride measurements is questionable

EFFEKTER FÖR ALI MODCORR VID FORCERAD JÄMVIKT MED AL(OH)3

MEASURING ALUMINIUM SPECIATION

Al_NAJ = labilt monomert aluminium = Al_NA – Al_NAD

MEASURING ALUMINIUM SPECIATION

Al_NAJ

Al_NAJ = labilt monomert aluminium = Al_NA – Al_NAD

Al tot

Al tot