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洞见博客

在土地调查中使用XRF分析仪发现土壤中的重金属污染

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使用手持式XRF分析仪对土壤进行分析

手持式X射线荧光(XRF)分析仪是一种用于评估土壤重金属污染的行之有效的工具。我们之前对Sackedgate Ltd公司的Julian Puzyna就使用Vanta手持式XRF分析仪评估受污染土地的潜力进行的采访就证明了这一点。

我们对Julian进行了跟踪采访,进一步了解了他在英国使用Vanta分析仪进行土壤和环境分析的经验。

问:您是如何开始使用手持式XRF分析仪测量土壤中的重金属污染的?

Julian:多年来我一直从事污染土地调查工作。 通常,我们的所有工作都是在现场进行的。我们在努力寻找以下问题的答案:那片土地有着怎样的历史? 那里发生过哪些人类活动? 那里有过什么污染?

这种调查需要采集样品,并将样品送往实验室进行分析。在现场进行的工作包括用生物检定法分析碳氢化合物。以前我们使用的是面包车后面的小型化学实验室,工作起来很困难。

我从1997年开始进行土地调查。几乎就在同时,受污染的土地开始出现在岩土工程中,因此我们开始对污染物进行检测。

在评估重金属污染时,我们使用了Vanta XRF分析仪,这些重金属没有任何气味或有变色现象。由于我们看不到重金属,因此评估重金属污染非常具有挑战性。英国的有毒金属污染大多来自铅(Pb)。土壤中的铅污染可能由多种来源造成。粘土靶射击运动(飞碟射击)就是一个例子,它会把铅留在地面上。城市土壤也可能会受到早前完成建筑后焚烧的废弃建筑产品中铅的污染。另一个来源是历史上使用汽油添加剂四乙基铅时产生的铅沉降物。

Vanta手持式XRF分析仪和在屏幕上查看金属含量的概念给我留下了深刻印象。

问:你们使用哪个型号的Vanta分析仪来分析土壤中的重金属污染?

Julian:我们使用的是提供双光束GeoChem模式的Vanta手持式XRF分析仪。在检测铅(Pb)时,我们的检测时间通常约为1分钟到1分15秒。在检测其他金属时,分析仪会进行更长时间的检测:2-3分钟。我们不想浪费时间对样品进行过度曝光。

我们通常在三脚架上使用分析仪。通常,我们需要挖掘和清理土地,将分析仪安装在三脚架上,然后开始检测。有了三脚架,检测就容易多了。

使用便携式XRF分析仪检测受铅污染的土壤

检测受加油站的铅添加剂污染的土壤。

问:在使用XRF分析仪检测受污染的土壤时,您是否要制备样品?

Julian:我们直接在地面上使用Vanta XRF分析仪检测土壤。 我们也会将土块放入样品容器中,然后使用XRF分析仪进行检测。有时,我们会用筛子去除石块,然后用XRF分析仪检测这些石块,以确保它们实际上不是污染源。我们会将大约5%到10%经过XRF检测的样品送到实验室进行验证。

在较大的场地上,我们会使用Vanta分析仪的GPS功能。针对较小的场地,我们会自己进行一些勘测,设定网格,然后据此进行检测工作。如果工作不需要挖太多坑,那么我们在一天内可进行100或200次检测。

绘制受污染土地中铅的分布图

绘制受污染土地中铅的分布图

问:您每天对土壤进行多少次XRF检测?

Julian:当我们检测时,我们一天会进行数百次XRF检测。Vanta手持式XRF分析仪运行良好,且坚固耐用。我去到工作现场,根据XRF结果了解现场情况。发现问题后,我们会在这里和那里采集实验室检测用样品。 Vanta XRF分析仪一次又一次地证明了自己。

在许多情况下,实验室检测的目的是提供铅或其他金属的单一值。通常,我们需要实时信息来帮助指导修复工作,例如在挖掘受铅污染的土壤时。举一个例子,我们可能会接到任务,帮助清理开发商计划种植蔬菜和植物的分配场地。在挖掘机向下挖掘时,我们会让它停下来,以使用XRF分析仪进行检测。我们会告诉挖掘机何时继续挖掘,何时停止挖掘。Vanta XRF分析仪为我们的客户节省了数千英镑,避免了无意义的土壤处理。

使用便携式XRF分析仪检测花园土壤使用便携式XRF分析仪检测花园土壤

使用Vanta手持式XRF分析仪检测花园土壤

问:XRF分析仪如何有助于评估土地的使用情况?

Julian:只要土地的用途发生变化,从商业用地改为住宅用地,就必须证明土地没有受到污染。因此,房地产开发商有责任证明土壤是干净的,而不是假设土壤是干净的。

房地产开发商聘请我们的专业团队进行检测。我们帮助房地产开发商进行土地评估。例如评估旧农场或厂房车间的土地。房地产开发商请我们进行调查,我们在调查中使用Vanta XRF分析仪,而分析仪是进行调查的关键。

使用便携式XRF分析仪对铅矿下游进行检测使用便携式XRF分析仪对铅矿下游进行检测

使用Vanta手持式XRF分析仪对威尔士铅矿下游进行检测

问:在污染土地调查过程中,您需要遵守哪些政府法规?

Julian:在英国,环境、食品和农村事务部(DEFRA)制定了受污染土地指南,并提供有关受污染土地的指导。

例如,针对土壤中的铅污染就开展了大量工作。植物会吸收铅,然后人们食用这些植物,最终可能会导致铅中毒。

我们根据DEFRA和其他环境机构设定的安全水平来审查土壤中可接受的铅污染程度。

使用便携式XRF分析仪检测铅矿土壤使用便携式XRF分析仪检测铅矿土壤

使用Vanta手持式XRF分析仪检测维多利亚铅矿的土壤。

问:在污染土地调查期间,你们通常在哪里进行XRF检测?

Julian:有时我们会在现场的钻机旁进行XRF检测。钻机打出的孔深达30米(或98英尺)。这项工作包括使用XRF分析仪检测钻芯,以了解其中存在哪些天然金属。

有时,我们会用挖掘机挖一些试坑来勘探地层,然后在该区域被宣告安全后,将XRF分析仪带入挖掘区。或者,我们将从试坑中提取的样品送往可以安全设立分析站的地点进行检测。通常,我们是第一批在现场看到先前土地使用时留下的受污染物品和土壤的人。

使用Vanta XRF分析仪可以快速评估棕色铁渍土壤或黑色锰渍土壤,从而可在现场立即(而不是在两周后收到实验室结果时)规划下一阶段的调查。

问:在污染土地调查过程中,您发现了哪些有趣的历史事件?

Julian:我总能发现从维多利亚时代到近代祖先的可怕的垃圾。一位同事在试坑中发现了一个圆头大型金属物件,于是他们不得不叫来了拆弹小组。结果发现这是一个仍在轨道上的蒸汽机,所以他们请来了铁路历史学家。

有一次,一位同事发现了一桶三氯甲烷,相当吓人。当他描述这桶三氯甲烷时,听起来像是柴油。然而,当我闻了样品后,我瞬间晕了过去,然后发现自己跪在地上,周围的地板上全是被我摔碎的样品罐的碎玻璃和泥土。

二战期间,很多事情都是仓促完成,物资没有得到妥善处理。我们总能从历史中发现有趣的事情。

来自牛津粘土层的黄铁矿化菊石

来自英国牛津粘土层的黄铁矿化菊石。

在较深的天然粘土和泥岩样品中,化石总是一种有趣的发现。 我有一个柜子,里面装满了闪闪发光的似金非金的鲨鱼牙齿、菊石和植物枝条。当我使用Vanta XRF分析仪检测其中一些物品(如上面的菊石)时,我发现其中含有大量的硫和砷。很可能其中除了黄铁矿还存在毒砂。绝对又是个外表骗人的故事。

关于受访者

Julian Puzyna作为首席工程师,多年来在英国完成了800多项地面调查。

他在评估地图、航拍照片和地质环境调查第一阶段的案头研究方面经验丰富,能够深入了解历史上对地面造成污染的行业和做法。通过这些工作,可以进行有针对性的初步风险评估,并为下一步工作提出合理建议。

Julian使用XRF分析仪对发现了奇特或零星铅污染的地点进行调查,取得了巨大成功。在狭小的网格范围内通过挖掘试坑和实验室分析对数百个位置进行检测,一般来说在经济上是不可行的。不过,通过XRF检测,可以发现场地中金属的热点和变化,并有助于将修复工作限制在仅受污染的土壤。

因此,在越来越多的项目中,开发商大幅节省了勘探和土方工程成本。

了解有关分析土壤中重金属污染的更多信息

要了解有关使用手持式XRF分析仪评估土壤中重金属污染的更多信息,请点击这里,阅读对Julian的第一次采访! 如果对XRF有任何疑问,只需联系Evident代表,即可获得专家协助。

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市场专员,分析仪器

Michelle has more than 9 years experience in marketing communications and works in Olympus' Analytical Instruments business to promote X-ray fluorescence and X-ray diffraction analyzers. She works with product, engineering, and applications groups for new product launches, to create webinars, and to write application notes.

十一月 2, 2023
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