Métaux lourds dans les eaux usées : Localisation des sources de pollution à l’aide de XRF portable

La pollution par les métaux lourds dans les eaux usées des activités industrielles est un problème environnemental important. Le rejet d’eaux usées non traitées contenant des métaux lourds dans l’environnement peut contaminer la vie aquatique et les cultures agricoles. Les métaux lourds peuvent alors entrer dans la chaîne alimentaire, être absorbés par le corps humain et potentiellement causer de graves problèmes de santé en raison de leur toxicité.

Les sources d’eaux usées industrielles contenant des métaux lourds comprennent :

  • Centrales électriques
  • traitement de surface métallique
  • Galvanoplastie
  • Fabrication électronique
  • fabrication de produits chimiques organiques
  • Industrie du fer et de l’acier
  • mines et carrières

Trouver une méthode rapide pour détecter la pollution par les métaux lourds dans les eaux usées

La capacité de détecter rapidement la pollution par les métaux lourds dans les eaux usées et de localiser sa source est essentielle pour la surveillance et la protection de l’environnement. Pour localiser et traiter la pollution ponctuelle, les agences de surveillance ont besoin d’une méthode analytique robuste, polyvalente et rapide pour identifier et détecter la présence de contaminants de métaux lourds dans les eaux usées. Les instruments analytiques modernes tels que les analyseurs portables à fluorescence X (pXRF) peuvent permettre aux agences de détecter, localiser et traiter rapidement et avec précision les sources de contamination des eaux usées.

Par exemple, l’analyseur XRF portable Vanta est une solution de surveillance environnementale polyvalente avec les capacités suivantes :

  • Analyse élémentaire précise : Analyse plus de 20 éléments, dont les métaux lourds chrome (Cr), nickel (Ni), cuivre (Cu), zinc (Zn), arsenic (As), cadium (Cd), mercure (Hg) et plomb (Pb).
  • Résultats rapides : Fournit des informations qualitatives et quantitatives immédiates en temps réel.
  • Prêt pour le terrain : Léger, portable et robuste pour les conditions de travail sur le terrain.
  • non destructif : Méthode d’analyse chimique qui n’endommage pas l’échantillon.
  • Production: L’interface conviviale rend l’appareil facile à utiliser avec une formation minimale.
  • Économique: Abordable et faible coût de possession.

Malgré ces avantages, les analyseurs pXRF sont confrontés à certains défis pour les tests de métaux lourds dans les eaux usées. Premièrement, ces appareils sont généralement calibrés pour être utilisés sur des matériaux solides tels que le sol. Deuxièmement, la limite de détection (LOD) se situe uniquement dans la plage des parties par million (ppm) à un chiffre. Des méthodes de laboratoire plus coûteuses et plus longues, telles que la spectrométrie d’absorption atomique (AAS) ou le plasma à couplage inductif (ICP), peuvent mesurer les niveaux de parties par milliard (ppb).

La solution : combiner des sachets de résine échangeuse d’ions accélérés et un XRF portable

Pour surmonter ces défis, les sachets de résine échangeuse d’ions time-lapse (TIERS) peuvent être combinés avec des tests pXRF pour optimiser l’analyse des métaux lourds dans les eaux usées. Un sachet de résine échangeuse d’ions time-lapse est un sac non tissé qui contient des résines qui adsorbent les métaux au fil du temps. Le sac est placé dans un plan d’eau (par exemple, l’eau entourant les sorties de canalisation de décharge dans une installation de traitement) pendant sept jours pendant que les résines accumulent des métaux lourds. Après la période de surveillance de sept jours, le TIERS est testé à l’aide d’un analyseur pXRF.

Les sachets de résine échangeuse d’ions time-lapse permettent d’optimiser l’analyse XRF des eaux usées de plusieurs manières :

  • Limites inférieures de détection : Amplifie les analyses jusqu’à 1 000 fois ; le facteur de concentration augmente la sensibilité et réduit les effets de matrice.
  • Haute précision: Les sachets fournissent effectivement un temps moyen sur le déploiement de sept jours pour tenir compte de la concentration et du volume variables des rejets.
  • Cartographie des champs en temps réel : Des données qualitatives et quantitatives personnalisables associées à chaque zone sont analysées pour une interprétation plus simple et plus complète des résultats.

L’importance de la XRF portable dans la surveillance environnementale

Un système de surveillance sur le terrain rapide, fiable et peu coûteux permet aux régulateurs de travailler en amont pour localiser les rejets problématiques. TIERS surveille constamment un emplacement pendant une semaine entière pour identifier même les problèmes intermittents. Alors que les industries continuent d’augmenter rapidement leur utilisation de l’eau, les groupes d’utilisateurs d’eau à proximité recherchent de plus en plus la certitude que les réglementations sont respectées. Les cas de non-conformité sont de plus en plus difficiles à identifier sans suivi en temps réel. Les solutions analytiques modernes telles que le XRF portable peuvent aider à rationaliser et à accélérer les processus de test étendus, aidant les agences à économiser des ressources et à résoudre rapidement les risques environnementaux pour la santé.

Vincent Lee est titulaire d’un baccalauréat ès sciences (chimie) de l’Université d’Australie-Occidentale. Il a débuté sa carrière chez Bureau Veritas Consumer Products Services en tant qu’ingénieur inorganique, spécialisé dans l’ICP-OES, l’ICP-MS, le HD-XRF, l’AAS et la spectroscopie UV-Vis. En 2015, Vincent a rejoint l’équipe Olympus en tant que chef de produit. Il a plus de cinq ans d’expérience dans le développement des affaires régionales avec l’équipe Olympus. Il est également responsable du support régional des applications couvrant la formation des distributeurs, la résolution et le développement de nouvelles applications.