DERR-2024-007791

TRACE LEVEL SELENIUM ANALYSIS 
IN HIGH BRINE MATRIX 
Lynn Hutchinson 
Environmental Laboratory Director 
Kennecott Central Laboratory
Kennecott’s Environmental Lab 
n A NELAC Certified Laboratory 
n A Utah State Certified Laboratory 
n American Industrial Hygiene Accredited 
n CLEA Licensed 
n USGS SRM Audit Series
Laboratory 
Instrumentation
Trace Metal Analysis of 
Great Salt Lake Waters 
n In the early 1970s, Kennecott recognized that 
clean water analytical methods were not 
appropriate for GSL brines 
n Specialized procedures were required for 
analysis of GSL samples—especially for 
trace metals 
n Results of analytical work were published in 
several peer­reviewed articles by 
Paul Tayler, Lynn Hutchinson, & Melvin Muir
Analysis of Selenium in GSL Waters 
n Kennecott and others recognized the 
limitations of existing methods for analysis of 
selenium in high salinity waters 
n Kennecott consulted with outside experts 
including: 
– Dr. Gregory A. Cutter 
– Dr. Eva Prusckowski 
– Frontier Geoscience 
– Battelle NorthW est 
n A specialized Hydride Generation method 
was developed
The Selenium Hydride Procedure 
n Method used in oceanographic studies 
n Modified EPA 7742 
n Method reviewed and approved by the Utah 
State Department of Health 
n Method accepted by Utah Department of 
Environmental Quality for Compliance with 
UPDES Monitoring
Selenium Concentrations in GSL 
n Selenium is less than 1 µg/L in the 
Great Salt Lake water 
n GSL waters were analyzed by Frontier 
Geosciences 
n Data levels confirmed by Battelle & Kennecott
Frontier Geosciences Lab 
Hydride method 
0.612 μg/L 
0.607 μg/L 
0.653 μg/L 
0.564 μg/L 
0.628 μg/L 
0.638 μg/L 
0.586 μg/L 
0.102 μg/L 
Avg = 0.549 
Dissolved Selenium Concentrations in GSL 
(0.5 – 20 feet sample depths) 
June 2002
Concentration Factors 
n Input of selenium from the Jordan River is  ~4 
µg/L into the GSL 
n Selenium concentration in the Lake is 
0.6 µg/L 
n Selenium does not show concentration like 
other elements i.e. chloride 
n Natural processes are reducing selenium 
concentration in the Lake
If USGS recognized the need to address matrix 
and to use Hydride Generation for arsenic, why 
did they not recognize the need to do likewise 
for selenium? 
from Waddell, B., et al. Preliminary investigation of selenium in 
water, bottom sediment, and biota, Great Salt Lake, Utah
from Waddell, B., et al. Preliminary investigation of selenium in 
water, bottom sediment, and biota, Great Salt Lake, Utah
Brine Shrimp 
0.00 
1.00 
2.00 
3.00 
4.00 
5.00 
Se
,
 (
mg/g DW) 
Brine Shrimp 
N=80 
2.76 
Kennecott USFWS 
N=74 
2.60 
Observed Effect of Selenium on the Biota
Toxicological Perspective 
n If selenium concentrations were in the range 
of 20­70 µg/L, selenium would be detected at 
much higher levels in biota of the GSL, i.e., 
brine shrimp, brine flies, and bird eggs 
n Observed selenium biota levels are 
consistent with reports for other areas in the 
Western US where selenium is present at 
similarly low concentrations
Conclusions 
n High saline GSL waters require specialized 
and rigorous analytical methods 
(GFAAS is not appropriate) 
n Measured south arm GSL selenium 
concentrations are less than 1 µg/L (ppb) 
n Selenium concentrations in the GSL are 
lower than source streams due to natural 
reducing conditions.  Selenium is not returned 
to a soluble state by lake turn­over and does 
not become bio­available 
n Observed low selenium in GSL waters is 
consistent with measured biota levels
Conclusions (cont.) 
n USGS needs to update selenium analytical 
procedures to reflect saline interferences as 
addressed for arsenic and other transition 
metals 
n USFWS should revisit their conclusions in 
light of appropriate analytical procedures for 
selenium in high brine matrix