Přenosná rentgenová fluorescence (XRF) je osvědčeným nástrojem pro vyhodnocení obsahu těžkých kovů v půdě. Toto již dosvědčil náš předchozí rozhovor s Julianem Puzynou ze společnosti Sackedgate Ltd na téma potenciálního využití ručních XRF analyzátorů Vanta™ při vyhodnocování kontaminace pozemků.
Juliana jsme znovu oslovili, abychom zjistili více o jeho zkušenostech s používáním analyzátoru Vanta při rozboru půdy a analýze životního prostředí ve Velké Británii.
Otázka: Jak jste dospěl k rozhodnutí začít používat přenosné XRF pro měření kontaminace půdy těžkými kovy?
Julian: Průzkumy kontaminace pozemků jsem se zabýval již řadu let. Veškerá naše práce běžně probíhá přímo v dané lokalitě. Snažíme se najít odpovědi na tyto otázky: Jak vypadala historie pozemku? Jakou roli zde hrála lidská činnost? Jak byl pozemek znečištěn?
Tento průzkum vyžaduje sběr vzorků, které jsou následně odeslány do laboratoře a podrobeny rozborům. Mezi kroky proveditelné přímo na místě patří biologické zkoušky pro analýzu uhlovodíků. V minulosti jsme používali malou chemickou laboratoř umístěnou v zadní části nákladního automobilu, což nebylo zrovna ideální.
Průzkumy pozemků provádím již od roku 1997. Prakticky ihned na to se začal průzkum kontaminace sbližovat s geotechnikou, takže jsme začali provádět zkoušky kontaminantů.
Pro účely vyhodnocení kontaminace těžkými kovy, které nevykazují žádný zápach ani zabarvení, jsme začali používat XRF analyzátor Vanta. Vyhodnocení kontaminace těžkými kovy je náročné, vzhledem k tomu, že je není možné vidět. V Anglii je velký podíl kontaminace toxickými kovy způsobem olovem (Pb). Půdní kontaminace olovem může pocházet z několika zdrojů. Může se například jednat o střelbu na asfaltové cíle, která po sobě zanechává olovo prostupující do půdy. Půda v městských oblastech může být kontaminována olovem také odpadními produkty ze stavebnictví, které se po dokončení stavby tradičně spalovaly. Dalším zdrojem je olověný spad způsobený tetraethylolovem, kdysi rozšířeným aditivem benzínu.
Ruční XRF analyzátor Vanta i samotný koncept zobrazení koncentrace kovů na displeji přístroje na mě udělal velký dojem.
Otázka: Který model přístroje Vanta při analýze kontaminace půdy těžkými kovy používáte?
Julian: Používáme ruční XRF analyzátor Vanta s 2paprskovým režimem GeoChem. Pokud se bavíme o hledání olova (Pb), tak z naší zkušenosti trvá jedna zkouška typicky od jedné minuty do minuty a 15 vteřin. V případě ostatních kovů provádíme delší zkoušky, které trvají přibližně 2 až 3 minuty. Snažíme se neplýtvat časem přeexponováním vzorků.
Analyzátor většinou umisťujeme na stativ. Často musíme provést výkop a zeminu začistit, poté na ni položíme stativ s analyzátorem a spustíme zkoušku. Stativ nám zkoušku velmi usnadňuje.
Rozbor vzorků půdy kontaminované aditivy na bázi olova z čerpací stanice.
Otázka: Provádíte nějakou přípravu vzorků odebraných pro XRF zkoušku půdní kontaminace?
Julian: Během zkoušky půdy aplikujeme XRF analyzátor Vanta přímo na zeminu. Daný kus zeminy zároveň odebereme a vložíme do nádoby na vzorky pro XRF zkoušky. Někdy používáme síto k odstranění kamenů, které ještě předtím podrobíme XRF zkoušce, abychom si ověřili, zda právě ony nejsou zdrojem kontaminace. Poté, pro ověření výsledků, odešleme do laboratoře něco mezi 5 až 10 % vzorků, které jsme podrobili XRF zkoušce.
Při práci na rozlehlých pozemcích využíváme funkci GPS, kterou je analyzátor Vanta vybaven. V případě menších lokalit provádíme naše vlastní vyměřování a stanovení souřadnicové sítě, ze které pak během práce vycházíme. Pokud se nejedná o práci, která vyžaduje velký počet jednotlivých výkopů, provedeme 100 až 200 zkušebních expozic během jednoho dne.
Mapování olova v kontaminované půdě.
Otázka: Kolik XRF zkoušek zeminy denně provádíte?
Julian: Pokud právě provádíme XRF zkoušky, tak jich za jeden den bývá několik set. Ruční XRF analyzátor Vanta pracuje spolehlivě a hodně toho vydrží. Navštívím lokalitu zakázky a na základě XRF výsledků zjistím, jaká je situace. Potom, jakmile zjistíme konkrétním problémy, odebereme zde pár vzorků pro laboratoř. XRF analyzátor Vanta se nám vždy osvědčil.
V řadě situací je výstupem laboratorní zkoušky jedna číselná hodnota pro olovo nebo jiný kov. Často se snažíme zjistit živé údaje, abychom pomohli s vedením sanačních prací, například při odstraňování olovem kontaminované zeminy. Našim úkolem může být například pomoc při sanaci zahrádkové kolonie, kde developer plánuje oblast vhodnou k pěstování zeleniny a rostlin. Průběžně proces hloubení pozastavujeme a kontrolujeme odkrytou vrstvu pomocí XRF analyzátoru. Rozhodujeme o tom, do jaké hloubky má výkop pokračovat a kdy má přestat. XRF analyzátor Vanta našim zákazníkům ušetřil stovky tisíc liber, jelikož se vyhnuli nadbytečné likvidaci zeminy.
Zkouška půdy na zahradě pomocí přenosného XRF analyzátoru Vanta.
Otázka: Jak XRF pomáhá s vyhodnocením využitelnosti pozemku?
Julian: Kdykoli dojde ke změně způsobu využití pozemku z komerčního na obytný, musíte prokázat, že místní půda není kontaminovaná. Pouhý předpoklad je proto nedostatečný a developer, který provádí bytovou výstavbu, má povinnost doložit důkaz čistoty pozemku.
Bytový developer si objedná služby našeho týmu specialistů, který zajistí veškeré zkoušky. Pomáháme bytovým developerům s vypracováním posudku o stavu pozemku. Může se jednat například o pozemek staré farmy nebo dílny. Přizváni bytovým developerem poté provádíme průzkum s využitím XRF analyzátoru Vanta, který se pro naše průzkumy stal zcela zásadním nástrojem.
Rozbor dolního toku z velšského olověného dolu pomocí přenosného XRF analyzátoru Vanta.
Otázka: Jakým vládním nařízením se musíte při vyhodnocování kontaminace pozemků podřizovat?
Julian: Ve Spojeném království jsou to směrnice o půdní kontaminaci Ministerstva životního prostředí, potravin a záležitostí venkova (DEFRA), které stanovují pokyny ohledně nakládání s kontaminovanými pozemky.
Intenzivně se například věnuje tematice půdní kontaminace olovem. Rostliny olovo vstřebávají, konzumace rostlin tak může vést k otravě olovem.
Posuzujeme přijatelnou úroveň kontaminace půdy olovem na základě bezpečných limitů, které stanovuje DEFRA a další agentury pro životní prostředí.
Zkouška zeminy ve viktoriánském olověném dole pomocí ručního XRF analyzátoru Vanta.
Otázka: Kde obvykle provádíte své XRF zkoušky během průzkumu kontaminace půdy?
Julian: XRF zkoušky někdy provádíme přímo u vrtných souprav v dané lokalitě. Tyto vrtné soupravy vytváří výkopy hluboké až 30 metrů, což odpovídá 98 stopám. Tato práce zahrnuje zkoušení vrtných jader, kde s pomocí XRF zjistíme přítomnost přirozeně se vyskytujících kovů.
Někdy za účelem průzkumu půdy vyhloubíme zkušební jámu rypadlem, ve které po jejím bezpečném zajištění provádíme zkoušky XRF analyzátorem. Jindy musíme vzorky ze zkušební jámy přenést do oblasti, kde je možné bezpečným způsobem provozovat terénní analytickou stanici. Často jsme prvními, kdo s kontaminovanými objekty a půdou zanechanou předešlým provozovatelem pozemku přichází do styku.
Zeminu s nahnědlými skvrnami od železa nebo černým zabarvením od manganu můžeme velmi rychle otestovat XRF analyzátorem Vanta, což nám umožňuje naplánovat si další postup průzkumu ihned na místě, nemusíme již čekat dva týdny na výsledky testů z laboratoře.
Otázka: Objevil jste během průzkumu kontaminace půdy nějaké historické zajímavosti?
Julian: Vždycky najdu nějaké hrůzostrašné haraburdí zanechané našimi předky, od viktoriánské éry až po nedávnou minulost. Kolega našel velký kovový objekt se zakulaceným koncem ve zkušební jámě, museli na místo přivolat pyrotechniky. Nakonec se ukázalo, že to byl parní motor, dokonce ještě stál na původní koleji, takže přizvali železniční historiky.
Jeden kolega také objevil sud s chloroformem, to bylo docela děsivé. Když barel popisoval, vypadalo to na naftu. Potom jsem si ale přičichl ke vzorku a na chvíli jsem omdlel. Když jsem probral, byl jsem na kolenou a podlaha kolem byla pokrytá hlínou a střepy z nádoby na vzorky, kterou jsem upustil.
Během druhé světové války se spousta věcí řešila ve spěchu a na řádnou likvidaci materiálů nebyl čas. Zajímavé objevy z historie nacházíme prakticky neustále.
Pyritizovaný amonit z oxfordského jílu ve Spojeném království.
Vždycky je zajímavé objevit nějakou fosílii ve vzorcích z hlubších vrstev přírodního jílu a jílovců. Mám plnou skříň žraločích zubů z třpytivého kočičího zlata, amonitů a větviček. Když jsem některé z těchto objevů (viz amonity výše) testoval XRF analyzátorem Vanta, zjistil jsem přítomnost značného množství síry a arzenu. Pravděpodobně šlo kromě železných pyritů také o arsenopyrity. Jednoznačně kočičí zlato.
O hostu našeho rozhovoruJulian Puzyna během své dlouholeté praxe provedl více než 800 analýz půdy na pozemcích ve Spojeném království, a to v roli hlavního či jediného inženýra. Má bohaté zkušenosti s vyhodnocováním map, leteckých snímků a první fáze dokumentárních přezkumů geoenvironmentálních studií, které poskytují poznatky o průmyslových odvětvích a návycích, které byly v minulosti zdrojem půdní kontaminace. Tato práce umožňuje provádět cílené předběžné vyhodnocení rizik a poskytovat praktická doporučení pro další postup práce. Julian s velkým úspěchem používá XRF analyzátory během průzkumů lokalit, kde byla nalezena ojedinělá či řídká kontaminace olovem. Zkoušky stovek míst v rámci těsné souřadnicové sítě metodou zkušebních jam a laboratorní analýzy obecně nejsou z finančního hlediska proveditelné. XRF zkoušení však odhaluje ohniska i kolísání výskytu kovů v dané oblasti a pomáhá omezovat rozsah sanačních prací pouze na skutečně kontaminovanou půdu. |  |
Výsledkem jsou výrazné úspory nákladů za průzkum a zemní práce v rámci stále rostoucího počtu projektů.
Zjistěte více o analýze kontaminace půdy těžkými kovy
Pokud se chcete dozvědět více o využití přenosných XRF analyzátorů při vyhodnocování kontaminace půdy těžkými kovy, určitě si přečtěte náš první rozhovor s Julianem! Máte-li jakékoli dotazy ohledně XRF, stačí kontaktovat zástupce společnosti Evident a vyžádat si odbornou asistenci.
Související obsah
Ruční XRF měří radioaktivní kontaminaci v Černobylu pro účely výzkumu a sanace
Použití ručního XRF analyzátoru Vanta pro vyhodnocení kontaminace půdy
