XRF phát hiện ô nhiễm kim loại nặng trong đất để điều tra đất đai

21/12/2023

43 lượt xem

XRF phát hiện ô nhiễm kim loại nặng trong đất để điều tra đất đai

By Michelle Wright – 2 November, 2023

Portable X-ray fluorescence (XRF)là một công cụ đã được chứng minh để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong đất. Điều này được chứng minh trong cuộc phỏng vấn trước đây của chúng tôi với Julian Puzyna của Sackedgate Ltd về tiềm năng sử dụng máy phân tích XRF cầm tay Vanta™ để đánh giá vùng đất bị ô nhiễm.

Chúng tôi đã liên hệ với Julian để tìm hiểu thêm về trải nghiệm của anh ấy khi sử dụng máy phân tích Vanta để phân tích đất và môi trường ở Vương quốc Anh.

Hỏi: Bạn bắt đầu sử dụng XRF di động như thế nào để đo mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong đất?

Julian: Tôi đã điều tra đất bị ô nhiễm trong nhiều năm. Thông thường, chúng tôi thực hiện tất cả công việc của mình trên một trang web. Chúng tôi đang tìm cách trả lời các câu hỏi sau: Lịch sử của vùng đất là gì? Những hoạt động nào của con người diễn ra ở đó? Ô nhiễm gì đã xảy ra ở đó?

Cuộc điều tra này yêu cầu lấy mẫu và gửi đến phòng thí nghiệm để phân tích. Các cơ hội tại chỗ bao gồm thực hiện các xét nghiệm sinh học để tìm hydrocarbon. Trước đây chúng tôi sử dụng một phòng thí nghiệm hóa học nhỏ ở phía sau xe tải, điều này thật khó khăn.

Tôi bắt đầu thực hiện các cuộc điều tra đất đai vào năm 1997. Gần như ngay lập tức, đất bị ô nhiễm bắt đầu được sử dụng cho địa kỹ thuật, vì vậy chúng tôi bắt đầu thử nghiệm các chất gây ô nhiễm.

Chúng tôi quay sang Vanta XRF analyzer khi chúng tôi đánh giá ô nhiễm kim loại nặng, không có mùi hoặc đổi màu. Việc đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng là một thách thức vì chúng ta không thể nhìn thấy nó. Phần lớn ô nhiễm kim loại độc hại ở Anh là do chì (Pb). Ô nhiễm chì trong đất có thể do nhiều nguồn gây ra. Một ví dụ là việc bắn mục tiêu bằng đất sét để lại chì trong lòng đất. Đất đô thị cũng có thể bị ô nhiễm chì từ các sản phẩm xây dựng thải đã bị đốt cháy sau khi xây dựng. Một nguồn khác là bụi phóng xạ chì từ việc sử dụng chì tetraethyl phụ gia xăng dầu trước đây.

Tôi rất ấn tượng với máy phân tích XRF cầm tay Vanta và khái niệm nhìn thấy nồng độ kim loại trên màn hình.

Hỏi: Bạn sử dụng mô hình Vanta nào để phân tích ô nhiễm kim loại nặng trong đất?

Julian: Chúng tôi sử dụng máy phân tích XRF cầm tay Vanta với chế độ GeoChem 2 tia. Thời gian thử nghiệm của chúng tôi thường là khoảng một phút đến một phút 15 giây khi chúng tôi tìm kiếm chì (Pb). Đối với các kim loại khác, chúng tôi thực hiện thử nghiệm dài hơn từ 2–3 phút. Chúng tôi không muốn lãng phí thời gian để phơi sáng quá mức các mẫu.

Chúng tôi thường sử dụng máy phân tích trên giá ba chân. Thông thường chúng ta cần đào và dọn đất, đặt máy phân tích lên giá ba chân và bắt đầu thử nghiệm. Việc kiểm tra với chân máy ở đó dễ dàng hơn nhiều.

Kiểm tra vết loét đất bị nhiễm chất phụ gia chì từ trạm nhiên liệu.

Hỏi: Bạn có thực hiện bất kỳ việc chuẩn bị mẫu nào để kiểm tra đất bị ô nhiễm bằng XRF không?

Julian: Chúng tôi sử dụng máy phân tích Vanta XRF trực tiếp trên mặt đất để kiểm tra đất. Chúng tôi cũng lấy mảnh đất đó cho vào thùng chứa mẫu để kiểm tra bằng XRF. Đôi khi chúng tôi sử dụng sàng để loại bỏ đá, sau khi kiểm tra những viên đá đó bằng XRF để đảm bảo rằng chúng thực sự không phải là nguồn gây ô nhiễm. Chúng tôi gửi khoảng 5 đến 10% mẫu đã được thử nghiệm XRF đến phòng thí nghiệm để xác nhận.

Trên các trang web lớn hơn, chúng tôi sử dụng GPS của máy phân tích Vanta. Đối với các địa điểm nhỏ hơn, chúng tôi tự thực hiện một số khảo sát để thiết lập lưới và làm việc từ đó. Nếu công việc không đòi hỏi phải đào quá nhiều hố thì chúng tôi sẽ thực hiện 100 hoặc 200 lần phơi sáng thử nghiệm trong một ngày.

Lập bản đồ chì ở vùng đất bị ô nhiễm.

Hỏi: Bạn thực hiện bao nhiêu thử nghiệm XRF trên đất mỗi ngày?

Julian: Khi chúng tôi thử nghiệm, chúng tôi thực hiện hàng trăm thử nghiệm XRF trong một ngày. Máy phân tích XRF cầm tay Vanta hoạt động tốt và chắc chắn. Tôi truy cập trang web việc làm và xem điều gì đang diễn ra ở đó dựa trên kết quả XRF. Sau đó, chúng tôi lấy mẫu phòng thí nghiệm ở đây và ở đó sau khi xác định được vấn đề. Máy phân tích Vanta XRF đã được chứng minh nhiều lần.

Trong nhiều trường hợp, thử nghiệm trong phòng thí nghiệm được sử dụng để cung cấp một giá trị duy nhất cho chì hoặc kim loại khác. Thông thường, chúng tôi đang tìm kiếm thông tin trực tiếp để giúp giám sát công việc khắc phục hậu quả, chẳng hạn như đào đất bị nhiễm chì. Ví dụ: chúng tôi có thể được giao nhiệm vụ giúp dọn dẹp một khu đất được giao mà chủ đầu tư quy hoạch một khu vực để trồng rau và cây trồng. Khi máy đào đào xuống, chúng tôi dừng lại và kiểm tra bằng máy phân tích XRF. Chúng tôi báo cho máy xúc biết khi nào nên tiếp tục và dừng đào. Máy phân tích Vanta XRF đã giúp khách hàng của chúng tôi tiết kiệm hàng nghìn bảng Anh trong việc xử lý đất một cách vô nghĩa.

Kiểm tra đất vườn bằng máy phân tích XRF cầm tay Vanta.

Câu hỏi: XRF hỗ trợ việc đánh giá việc sử dụng đất như thế nào?

Julian: Bất cứ nơi nào có sự thay đổi mục đích sử dụng đất, từ thương mại sang đất ở, bạn phải chứng minh đất không bị ô nhiễm. Điều này đặt ra trách nhiệm cho nhà phát triển nhà ở phải chứng minh rằng đất sạch thay vì cho rằng nó sạch.

Nhà phát triển nhà ở thuê nhóm của chúng tôi làm chuyên gia để thực hiện thử nghiệm. Chúng tôi giúp các nhà phát triển nhà ở thực hiện việc đánh giá đất đai. Ví dụ bao gồm đất của một trang trại hoặc nhà xưởng cũ. Các nhà phát triển nhà ở mời chúng tôi đến để thực hiện các cuộc điều tra trong đó chúng tôi sử dụng máy phân tích Vanta XRF―đó hoàn toàn là chìa khóa cho cuộc điều tra của tôi.

Testing downstream from a lead mine using portable XRF

Kiểm tra xuôi dòng từ Mỏ chì xứ Wales bằng máy phân tích XRF cầm tay Vanta.

Hỏi: Bạn cần tuân thủ những quy định nào của chính phủ trong quá trình điều tra đất bị ô nhiễm?

Julian: Tại Vương quốc Anh, Bộ Môi trường, Thực phẩm và Nông thôn (DEFRA) đã ban hành các hướng dẫn về đất đai bị ô nhiễm và cung cấp hướng dẫn về đất bị ô nhiễm.

Ví dụ, có rất nhiều công việc đang được thực hiện về vấn đề ô nhiễm chì trong đất. Thực vật hấp thụ chì, sau đó con người ăn thực vật và có thể bị ngộ độc chì.

Chúng tôi xem xét mức độ ô nhiễm chì có thể chấp nhận được trong đất dựa trên mức độ an toàn do DEFRA và các cơ quan môi trường khác đặt ra.