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洞见博客

检测土壤中的铅—XRF揭示了油漆和汽油对土壤的长期污染

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用X射线荧光枪检测土壤中的铅

铅是一种天然存在于地壳中的重金属。在汽油和油漆等各种产品中广泛提取和使用铅已使土壤和空气中的铅含量都在增加。

尽管美国本土法规已经禁止使用含铅汽油和油漆以减少接触,但铅在环境中不会随着时间的推移而分解。因此,过去排放到土壤中的铅仍然对环境和我们的健康构成危害

接触铅对健康的危害

并不存在安全的铅接触水平,并且过多接触会对大脑、神经系统和肾脏造成损害。铅中毒对未出生的胎儿和幼儿构成重大健康风险, 因为它们比年长的儿童和成人更容易吸收和存留铅。铅会减缓他们的生长和发育,导致智商低下并引起学习和行为问题。

在交通繁忙的城市地区,由于车辆使用含铅汽油,以及古老建筑(如许多在20世纪70年代末之前建造的美国住宅)使用含铅油漆,接触土壤中的铅对在周围活动的儿童风险更大。城市土壤中的铅还会促使形成家内灰尘,并被认为儿童的一个主要接触途径。

使用手持式X射线荧光分析仪检测土壤中的铅:一项研究

测试土壤中铅的一个简单方法是通过X射线荧光,更通俗的说法是X射线荧光分析仪。手持式X射线荧光分析仪是便携式仪器,可用于通过现场元素分析快速测试土壤中的铅和其他重金属。如今,许多研究都依靠手持式X射线荧光分析仪来测试土壤中的铅。

例如,最近的一项研究分析了北卡罗来纳州达勒姆的油漆和汽油对城市土壤成土作用的影响。简言之,城市土壤成土作用是随着时间推移逐渐改变土壤的自然和人文过程。

该研究项目旨在量化整个城市的表层土壤铅(Pb)浓度。这项研究的重点是街边和住宅环境、交通量大和小的街道以及不同年龄和街区的房屋。另一个目标是考虑城市土壤成土作用对表层土壤Pb浓度变化的长期推动作用。

城市土壤中的铅随时间推移重新分布的过程

图1.根据Simonson在1959年提出的成土作用的广义框架的四个组成部分制作的城市土壤中的铅(Pb)随着时间的推移而流动和重新分布过程的示意图。

在这项研究中,从街道、住宅区和洪泛区采集了土壤样品。样品经过风干、筛选后放入带有聚脂薄膜的样品杯中。使用手持式X射线荧光分析仪(具体而言,是配备50 kV X射线管的Vanta M系列分析仪)对土壤样品进行了测试,以确定其元素构成。

测量的元素包括磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、锰(Mn)、锌(Zn)、铁(Fe)和含铅(Pb)的微量金属。用X射线荧光分析仪对共计133个土壤样品进行了测试。

经过分析,研究人员发现,铅含量的升高与住宅的年龄存在相关性。换言之:房龄越大,周围土壤中的铅浓度就越高。该研究还发现,城市土壤化过程存在减少和消散来自油漆和汽油的土壤铅污染的倾向。这一发现可能有助于指导在减少铅接触方面的公共卫生方法。

这项研究发表在最近的一篇文章“Urban-Soil Pedogenesis Drives Contrasting Legacies of Lead from Paint and Gasoline in City Soil(城市土壤成土作用导致了城市土壤中来自油漆和汽油的遗留铅的差异化)”中,作者是Anna M.Wade、Daniel D. Richter、Christopher B. Craft、Nancy Y. Bao、Paul R. Heine、Mary C. Osteen及Kevin G. Tan。

要了解该研究的更多信息,请在此处阅读该文章

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高级产品经理(分析仪器)

Michael Hull是Evident分析仪器部门的高级产品经理。在日常工作中,他协助XRF的用户寻找量身定制的解决方案。Michael拥有圣母大学无机化学博士学位。他利用X射线技术进行结构表征、成分测定和分析鉴定。在加入Evident之前,他曾在西北密苏里州立大学任教,也曾在莱斯大学和科罗拉多矿业学院担任客座研究员。

九月 21, 2021
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