XRF descobre contaminação por metais pesados para investigações de solo

A fluorescência de raios X (X-ray fluorescence, XRF) portátil é uma ferramenta comprovada para a avaliação de contaminação por metais pesados no solo. Isso ficou evidente em nossa entrevista anterior com Julian Puzyna da Sackedgate Ltd sobre os possíveis usos do analisador portátil por XRF Vanta™ para avaliar solo contaminado.

Conversamos novamente com Julian para saber mais sobre a experiência dele com o analisador Vanta para análise ambiental e de solo no Reino Unido.

P. Como você começou a usar o XRF portátil para medir a contaminação do solo por metais pesados?

Julian: Trabalho há muitos anos com a investigação de solo contaminado. Normalmente, realizamos todo o nosso trabalho no local. Lá, buscamos responder às seguintes perguntas: Qual o histórico de uso do solo? Quais atividades humanas ocorreram lá? Qual tipo de poluição aconteceu lá?

Essa investigação requer a coleta e envio de amostras para análise no laboratório. As oportunidades in situ incluem a realização de bioensaios para hidrocarbonetos. Antigamente, tínhamos um pequeno laboratório químico em uma van, algo que era bem complicado.

Comecei a fazer a pesquisa de solo em 1997. Quase que imediatamente a área geotécnica começou a trabalhar com solo contaminado, então começamos a fazer testes de contaminantes.

Recorremos ao analisador por XRF Vanta quando estávamos avaliando contaminação por metais pesados, que não apresentava cheiro ou descoloração. É difícil avaliar a contaminação por metais pesados, pois nem sempre podemos vê-la. Na Inglaterra, uma boa parte dessa contaminação decorre do chumbo (Pb). Há diversas fontes que podem resultar na contaminação do solo por chumbo. Um exemplo disso é o tiro ao prato, que deixa chumbo no solo. Solos em ambientes urbanos também podem ser contaminados por restos de material de construção que costumavam ser queimados após a obra. Outra fonte está nos resíduos de chumbo do uso histórico do chumbo tetraetila, um aditivo da gasolina.

Fiquei impressionado com o analisador portátil por XRF Vanta e pelo conceito de visualizar a concentração de metais na tela.

P. Qual modelo do Vanta você usa para analisar a contaminação do solo por metais pesados?

Julian: Usamos o analisador portátil por XRF Vanta com o modo GeoChem de 2 feixes. Em geral, nossos tempos de teste variam de 1 minuto a 1 minuto e 15 segundos quando estamos verificando o chumbo (Pb). Para outros metais, fazemos testes mais longos e que variam de 2 a 3 minutos. Não queremos perder tempo fazendo uma superexposição das amostras.

Costumamos usar o analisador montado em um tripé. Na maioria das vezes, precisamos cavar e desnudar o solo, configurar o analisador no tripé e iniciar o teste. É muito mais fácil fazer o teste com o tripé.

Teste de amostras de solo contaminado por aditivos de chumbo em um posto de combustível.

P. Você realiza alguma preparação da amostra para testar o solo contaminado usando o XRF?

Julian: Usamos o analisador por XRF Vanta diretamente na área para testar o solo. Também separamos um pouco do solo e colocamos em um recipiente de amostra para testar com a XRF. Às vezes, peneiramos o material para remover pedras e depois verificamos essas pedras com o XRF para garantir que elas não sejam uma fonte de contaminação. Enviamos de 5% a 10% das amostras testadas por XRF para validação no laboratório.

Em canteiros maiores, usamos o GPS do analisador Vanta. Para canteiros menores, fazemos a medição por conta própria para definir uma malha e trabalhar com base nela. Se o trabalho não exigir a abertura de muitos buracos, faremos de 100 a 200 exposições de teste durante um dia.

Mapeamento de chumbo em área contaminada.

P. Quantos testes por XRF você realiza em solo por dia?

Julian: Quando estamos fazendo testes, realizamos centenas de testes por XRF em um dia. O analisador portátil por XRF Vanta funciona bem e aguenta o trabalho pesado. Visito o local do trabalho e vejo o que está acontecendo com base nos resultados da XRF. Em seguida, coletamos amostras de laboratório após a identificação dos problemas. O analisador por XRF Vanta tem comprovado seu valor repetidamente.

Em muitas situações, usamos um teste laboratorial para fornecer um só valor para chumbo ou outro metal. Na maioria das vezes, estamos buscando informações ao vivo para auxiliar na supervisão do trabalho de remediação, como a escavação de solo contaminado por chumbo. Por exemplo, podemos receber a tarefa de ajudar na limpeza de um lote no qual o construtor planeja uma área para o cultivo de plantas e vegetais. Conforme a escavadeira avança, interrompemos a escavação e testamos o solo usando o analisador por XRF. Dizemos ao operador da escavadeira quando parar e continuar escavando. O analisador por XRF Vanta já ajudou a poupar milhares de quilogramas de descarte de solo que não era necessário.

Teste de solo para jardinagem usando análise portátil por XRF.

P. Como a XRF auxilia na avaliação de uso do solo?

Julian: Sempre que houver uma alteração no uso do solo, p. ex., de comercial para residencial, você precisará comprovar que a terra não está contaminada. Isso obriga o construtor da casa a comprovar que o solo está limpo em vez de simplesmente presumir isso.

O construtor contrata nossa equipe como um recurso especializado para fazer os testes. Ajudamos os construtores de casas a realizar a avaliação do terreno. Entre os exemplos, podemos pensar nas terras de uma fazenda ou oficina antiga. O construtor nos contrata para fazer a investigação e usamos o analisador por XRF Vanta, que é crucial para o processo.

Teste a jusante de uma mina de chumbo com XRF portátil.

P. Quais regulamentações governamentais você precisa seguir durante investigações de solo contaminado?

Julian: Departamento de Meio Ambiente, Alimentação e Assuntos Rurais (DEFRA) do Reino Unido tem diretrizes para solo contaminado e fornece orientação sobre esse tema.

Por exemplo, há muito trabalho em andamento sobre a contaminação do solo por chumbo. As plantas absorvem o chumbo, as pessoas comem as plantas e podem acabar com intoxicação por esse metal.

Verificamos se há níveis aceitáveis de contaminação no solo com base nos níveis de segurança definidos pelo DEFRA e por outras agências ambientais.

Teste de solo em uma mina de chumbo com uma pistola de XRF.

P. Onde você costuma realizar seus testes de XRF durante investigações de solo contaminado?

Julian: Às vezes, realizamos testes de XRF em equipamentos de perfuração no local. Os buracos do equipamento de perfuração chegam a alcançar 30 metros de profundidade. O trabalho inclui a testagem de testemunhos de sondagem com XRF para verificar quais metais estão presentes naturalmente.

Algumas vezes, exploramos o solo escavando trincheiras de estudo com uma escavadeira e levamos o analisador por XRF para a escavação quando a área é declarada segura. Como alternativa, testamos amostras obtidas das trincheiras em um local no qual seja possível instalar uma estação de análise em segurança. Muitas vezes somos os primeiros no local a ver os itens e solo contaminados deixados pelo uso anterior do terreno.

Com o analisador por XRF Vanta, é possível analisar rapidamente solos com pigmentação marrom de ferro ou preta de manganês, viabilizando o planejamento das próximas etapas da investigação lá mesmo e não duas semanas após o recebimento dos resultados laboratoriais.

P. Você poderia falar sobre alguns achados interessantes de suas investigações em áreas contaminadas?

Julian: Sempre encontro entulhos terríveis desde a Era Vitoriana até os colonizadores mais recentes. Um colega achou um grande item de metal com uma extremidade arredondada em um fosso e precisou chamar o esquadrão antibomba. No fim das contas, tratava-se de um motor a vapor que ainda estava sobre os trilhos e a equipe chamou os historiadores ferroviários.

Uma vez, um colega encontrou um barril de clorofórmio e foi uma experiência bem assustadora. Quando ele descreveu o item, parecia ser um barril de diesel. No entanto, quando fui cheirar a amostra, desmaiei por alguns segundos e acordei de joelhos com vidro quebrado e solo no chão ao meu redor do recipiente de amostra que eu tinha soltado.

Durante a Segunda Guerra Mundial, muitas obras foram feitas com pressa e sem o descarte adequado dos materiais. Sempre estamos achando coisas interessantes da história.

Amonite piritizado da formação argilosa de Oxford no Reino Unido.

Fósseis sempre são descobertas interessantes em amostras mais profundas de argilas naturais e xisto limoso. Tenho um armário repleto de ouro de tolo brilhante, dentes de tubarão, amonites e ramos de plantas. Quando testei alguns desses itens (veja os amonites acima) com o analisador por XRF Vanta, vi que havia a presença de muito enxofre e arsênico. Provavelmente arsenopirita junto das piritas de ferro. Sem dúvidas, ouro dos tolos.

Sobre o entrevistado Julian Puzyna trabalha há anos e já concluiu mais de 800 investigações de solo no Reino Unido como líder de equipe ou engenheiro individual. Ele tem grande experiência na avaliação de mapas, imagens aéreas e estudos de Fase 1 para investigações geoambientais a fim de fornecer informações sobre os setores e práticas com histórico de contaminação do solo. Essas iniciativas permitem a realização focada de avaliações preliminares de risco com recomendações sensatas para trabalho adicional. Julian usa analisadores por XRF com grande sucesso para investigar áreas com histórico de contaminação anormal ou esporádica por chumbo. Em geral, o teste de centenas de locais em malhas apertadas não é financeiramente viável com fossos de inspeção e análise laboratorial. No entanto, os testes por XRF já encontraram pontos de concentração e variações de metais em terrenos, assim como ajudaram a limitar o trabalho de remediação exclusivamente aos solos contaminados.

Como resultado, os construtores conseguem obter grande economia nos custos de exploração e terraplenagem em mais e mais projetos.

Saiba mais sobre a análise de contaminação por metais pesados no solo

Para saber mais sobre o uso de analisadores portáteis por XRF para avaliar contaminação por metais pesados no solo, não se esqueça de ler a primeira entrevista de Julian aqui! Para qualquer dúvida sobre XRF, basta entrar em contato com um representante da Evident para obter assistência especializada.

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