L'analizzatore a fluorescenza a raggi X (XRF) portatile rappresenta uno strumento collaudato per la valutazione della contaminazione da metalli pesanti nel suolo. Questo è stato evidenziato nella nostra precedente intervista con Julian Puzyna di Sackedgate Ltd sul potenziale dell'utilizzo dell'analizzatore XRF portatile Vanta™ per la valutazione del suolo contaminato.
Abbiamo approfondito la tematica con Julian Puzyna per conoscere di più sulla sua esperienza nell'utilizzare l'analizzatore Vanta per l'analisi del suolo e dell'ambiente in Gran Bretagna.
D: Come hai iniziato a utilizzare l'analizzatore XRF per misurare la contaminazione da metalli pesanti nel suolo?
Julian Puzyna: Per diversi anni mi sono occupato di valutazioni di suoli contaminati. In genere eseguiamo il nostro lavoro su una specifica area. Cerchiamo di rispondere alle seguenti domande: Cosa è successo in passato nel suolo? Quali attività umane si sono realizzate nell'area? Quale tipo di contaminazione si è verificata?
Questa valutazione richiede l'acquisizione di campioni e il loro invio a un laboratorio di analisi. Le opzioni di valutazione da realizzare nell'area includono l'esecuzione di biosaggi per l'individuazione di idrocarburi. In passato abbiamo provato a utilizzare un laboratorio chimico di ridotte dimensioni posizionato nella parte posteriore di un furgone, tuttavia non risultava molto funzionale.
Ho iniziato a eseguire delle valutazioni del suolo nel 1997. Quasi immediatamente i suoli contaminati sono diventati un'applicazione per la geotecnica, pertanto abbiamo iniziato a effettuare analisi per l'individuazione di contaminanti.
Ci siamo orientati verso l'analizzatore XRF Vanta per la valutazione della contaminazione da metalli pesanti, la quale è inodore e incolore. Risulta difficoltosa la valutazione della contaminazione da metalli pesanti visto che non è visibile. Gran parte della contaminazione da metalli tossici in Inghilterra ha origine dal piombo (Pb). La contaminazione da piombo nel suolo può avere origini diverse. Un esempio è rappresentato dalla pratica del tiro a volo che lascia piombo al suolo. Il suolo in aree urbane può inoltre contaminarsi da piombo in seguito agli scarti dei materiali edili bruciati in passato al termine dei lavori di costruzione. Un'altra fonte è data dal piombo originato dall'uso in passato del piombo tetraetile come additivo della benzina.
Sono rimasto impressionato dall'analizzatore XRF portatile Vanta e dalla possibilità di vedere visualizzata la concentrazione dei metalli sul display.
D: Quale nodello Vanta utilizzi per analizzare la contaminazione da metalli pesanti nel suolo?
Julian Puzyna: Utilizziamo un analizzatore XRF portatile Vanta con la modalità GeoChem a 2 fasci. I nostri tempi di analisi sono in genere compresi tra un minuto e un minuto e 15 secondi quando si cerca di individuare il piombo (Pb). Per altri tipi di metalli eseguiamo analisi più lunghe di 2–3 minuti. Non vogliamo sprecare tempo nel sovraesporre i campioni.
In genere utilizziamo un analizzatore su un treppiedi. In genere è necessario scavare e rimuovere il suolo per poi posizionare l'analizzatore sul supporto e iniziare l'analisi. Risulta molto più semplice effettuare l'analisi con il supporto direttamente nell'area specifica.
Analisi di campioni di suolo contaminato con additivi a base di piombo provenienti da una stazione di servizio.
D: Si rende necessaria un'operazione di preparazione dei campioni per analizzare il suolo contaminato con gli analizzatori XRF?
Julian Puzyna: Usiamo l'analizzatore XRF Vanta direttamente a livello del terreno per analizzare il suolo. Inoltre abbiamo prelevato quella parte di suolo posizionandolo in un portacampioni per effettuare un'analisi con analizzatore XRF. Alcune volte ci avvaliamo di un setaccio per rimuovere le pietre, verificando precedentemente mediante l'analizzatore XRF che le pietre non siano origine della contaminazione. Inviamo circa il 5-10% dei nostri campioni testati XRF al laboratorio per una validazione.
In aree di analisi più ampie utilizziamo il GPS dell'analizzatore Vanta. Per aree di analisi più ridotte effettuiamo alcuni rilievi in modo da definire un reticolo in base al quale realizzare il rilevamento. Se l'attività di rilevamento non richiede lo scavo di un numero eccessivo di fori, possiamo realizzare 100 o 200 analisi.
Mappatura del piombo in suolo contaminato.
D: Quante analisi XRF del suolo esegui al giorno?
Julian Puzyna: Quando effettuiamo i rilevamenti siamo in grado di realizzare centinaia di analisi XRF al giorno. L'analizzatore XRF portatile Vanta funziona in modo ottimale ed è robusto. Visito l'area di rilevamento effettuando delle valutazioni in base ai risultati XRF. In seguito preleviamo i campioni di laboratorio cercando di identificare le anomalie. L'analizzatore XRF Vanta ha confermato la sua validità in numerose occasioni.
In molte situazioni viene applicata un'analisi di laboratorio per fornire un singolo valore per il piombo o un altro metallo. Spesso cerchiamo delle informazioni in tempo reale per facilitare la gestione dell'attività di bonifica, come la rimozione del suolo contaminato dal piombo. Per esempio potremmo essere incaricati di facilitare le operazioni di bonifica di un'area dove il costruttore pianifica di crescere delle piante. Man mano che lo scavatore effettua lo scavo sospendiamo l'operazione e procediamo con l'analisi mediante l'analizzatore XRF. Possiamo indicare se continuare o arrestare lo scavo. L'analizzatore XRF Vanta ha permesso di evitare la rimozione di tonnellate di suolo che sarebbero state smaltite inutilmente.
Analisi di suolo da giardino mediante l'analizzatore XRF portatile.
D: Gli analizzatori XRF come facilitano l'uso del suolo?
Julian Puzyna: In tutti i casi in cui vi sia una variazione di uso del suolo, da commerciale a residenziale, si deve provare che il suolo non è contaminato. Questo rappresenta un onere per il costruttore in quanto bisogna provare che il suolo non è contaminato, non limitandosi a ipotizzarlo.
Il costruttore incarica il nostro team di specialisti di effettuare l'analisi. Supportiamo i costruttori nel realizzare la valutazione del suolo (es: il suolo di un'azienda agricola datata o di uno stabilimento). I costruttori ci incaricano di realizzare dei rilevamenti attraverso l'analizzatore XRF Vanta, il quale è fondamentale per la mia analisi.
Analisi di corso d'acqua proveniente dalla miniera di piombo di Welsh mediante l'analizzatore XRF portatile.
D: Quali normative bisogna osservare durante le analisi di suoli contaminati?
Julian Puzyna: In Gran Bretagna il DEFRA (Department for Environment, Food, and Rural Affairs) fornisce linee guida sui suoli contaminati e fornisce supporto sulla gestione dei suoli contaminati.
A titolo esemplificativo è stata svolta un'intensa attività sulla contaminazione da piombo nel suolo. Le piante assorbono il piombo e in seguito le persone se ne nutrono intossicandosi.
Verifichiamo la conformità a un'accettabile contaminazione da piombo nel suolo in base ai limiti di sicurezza definiti dal DEFRA e da altre agenzie ambientali.
Analisi del suolo in una miniera di piombo di epoca vittoriana utilizzando l'analizzatore XRF portatile Vanta.
D: In genere dove esegui le analisi XRF durante i rilevamenti in suoli contaminati?
Julian Puzyna: Alcune volte eseguiamo le analisi negli impianti di perforazione nell'area di rilevamento. I fori degli impianti di perforazione possono essere profondi anche 30 metri (98 feet). L'attività di rilevamento comprende l'analisi dei carotaggi mediante l'analizzatore XRF, in modo da verificare quali metalli sono presenti.
Altre volte effettuiamo le analisi scavando fosse di sondaggio con uno scavatore e utilizzando l'analizzatore XRF nello scavo una volta che l'area è considerata sicura. In caso contrario effettuiamo l'analisi dei campioni prelevati dalle fosse di sondaggio in un luogo sicuro nel quale è possibile allestire una postazione di analisi. Spesso siamo i primi nell'area di rilevamento a osservare la contaminazione e il suolo lasciato da un precedente uso del suolo.
I suoli a base di ferro di colore marrone o i suoli a base di manganese di colore nero possono essere valutati velocemente con l'analizzatore XRF Vanta, consentendo di pianificare immediatamente le fasi di rilevamento successive e non due settimane dopo quando vengono ricevuti i risultati di laboratorio.
D: Vuoi condividere con noi esperienze particolari vissute durante i rilevamenti in suoli contaminati?
Julian Puzyna: Ho sempre trovato rifiuti spaventosi riferibili a diversi momenti storici: dall'epoca vittoriana a un'epoca più recente. Un collega ha trovato un grande oggetto metallico con un 'estremità arrotondata in una fossa di sondaggio, pertanto siamo stati costretti a richiedere l'intervento degli artificieri. Si è scoperto che si trattava di un motore a vapore ancora sui binari, pertanto abbiamo interpellato alcuni storici delle ferrovie.
Una volta un collega ha trovato un fusto di cloroformio In base alla sua descrizione sembrava un fusto di diesel. Tuttavia quando ho odorato un campione del contenuto del fusto sono svenuto per un istante e mi sono ritrovato in ginocchio con gli occhiali rotti e con del suolo sparso attorno a me, in seguito alla caduta e alla rottura del contenitore del campione.
Durante la seconda guerra mondiale molte attività dovevano essere svolte molto rapidamente pertanto i materiali non erano smaltiti correttamente. Troviamo sempre interessanti reparti storici.
Ammonite proveniente dalla formazione argillosa di Oxford in Gran Bretagna.
I fossili rappresentano sempre degli interessanti ritrovamenti nei campioni prelevati in profondità in formazioni argillose naturali e argilliti. Ho un armadietto pieno di pirite, denti di squalo, ammoniti e rami di piante. Quando ho analizzato alcuni di questi reperti (vedi ammonite soprariportata) con l'analizzatore XRF Vanta, ho riscontrato la presenza di molto zolfo e arsenico. Probabilmente deriva dall'arsenopirite mescolata alla pirite di ferro. Di certo si tratta di pirite.
Informazioni sull'intervistatoJulian Puzyna ha passato diversi anni nell'effettuare più di 800 rilevamenti del suolo nella Gran Bretagna come ingegnere responsabile. Ha maturato una rilevante esperienza nello studio di cartografie, foto aeree e valutazioni ambientali preliminari (Phase 1 Desk Study) per analisi geoambientali di approfondimento sulle attività che hanno contaminato in passato il suolo. Questo lavoro permette di realizzare valutazioni preliminari del rischio con consigli pragmatici per valutazioni più approfondite. Julian Puzyna utilizza gli analizzatori XRF con ottimi risultati per l'analisi di aree dove è stata rilevata una contaminazione da piombo anomala o contenuta. Effettuare centinaia di analisi in punti riferibili a un reticolo eccessivamente stretto non è in genere finanziariamente sostenibile attraverso fosse di sondaggio e analisi di laboratorio. Tuttavia le analisi XRF hanno permesso di rilevare la presenza di inquinanti e variazioni di metalli in aree contaminate. Inoltre hanno facilitato gli interventi di bonifica concentrandoli esclusivamente sui suoli contaminati. |  |
Di conseguenza i costruttori hanno potuto risparmiare significative risorse finanziarie nell'attività di esplorazione e movimento terra su un crescente numero di progetti.
Maggior informazioni sull'analisi delle contaminazioni da metalli pesanti nel suolo
Per maggior informazioni sull'uso degli analizzatori XRF portatili per la valutazione della contaminazione da metalli pesanti nel suolo consulta qui la prima intervista di Julian Puzyna! Per qualunque domanda sulle analisi XRF è sufficiente contattare un rappresentante Evident per un'assistenza specialistica.
Contenuti correlati
Uso dell'analizzatore XRF portatile Vanta per analizzare le aree contaminate
