Промышленность: тяжелые металлы в почвах Нью-Джерси

Ньюарк является домом для широкого спектра промышленных и коммерческих предприятий, связанных с загрязнением воздуха. Его стареющая инфраструктура привела к предыдущим исследованиям систем водоснабжения и обнаружению свинца в системе водоснабжения.

«Мы много слышим о загрязнении воды и твердых частицах, попадающих в атмосферу из-за автомобильных выбросов. Но мы мало слышим о почве, которая на самом деле представляет собой огромную раковину, в которой оседают эти загрязняющие вещества. Это одна из причин, почему мы уделяем особое внимание почве. Это важно, и на это не обращают внимания», — говорит Рафф.

Большинство ньюаркских парков отдыха расположены рядом с автомагистралями, в центре оживленных транспортных зон или у морских портов, поэтому исследователи нацелились на эти районы, где дети часами играют, чтобы оценить наличие загрязняющих веществ, осевших в почве.

Улучшения в полевых условиях с помощью SciAps 

Руфф говорит, что SciAps XRF повысила эффективность проекта и удобство работы пользователей. «Раньше я работал с другими портативными XRF-приборами, но предпочитаю SciAps XRF. Это было намного проще в использовании. Программное обеспечение стало намного удобнее и проще в навигации. Гораздо лучше, чем [по моему опыту] конкурирующий XRF».

Она говорит, что они не получили много поддержки или руководства с предыдущим анализатором. «На самом деле пришла компания SciAps и сделала для нас довольно информативную демонстрацию, — говорит Рафф. «Когда мы использовали XRF, мы собрали бесценные данные. Это укрепило решение о покупке анализаторов у SciAps».

«Использование XRF станет спасением с точки зрения проведения анализа в полевых условиях».

Доктор Ашаки Руфф

Расширение полевых работ с использованием X-505 и Z-903 LIBS

Летом 2022 года они вернутся в парки со своим SciAps X-505 (который заменил X-200), чтобы повторно взять пробы в некоторых областях и провести дополнительные измерения, чтобы увидеть, соответствуют ли повышенные уровни мышьяка, кобальта и свинца. хроническая проблема, или, возможно, было какое-то возмущение, которое повысило эти уровни. «Мы хотим убедиться, что сможем воспроизвести измерения, прежде чем переходить к следующим шагам», — говорит Руфф.

А с помощью анализатора SciAps Z-903 LIBS (лазерного), который может измерять любой элемент от H до U, они также будут искать углерод.

«Мы рады использовать LIBS, потому что я также хочу посмотреть, что происходит с углеродом в почве. Я хочу понять, как коррелируют содержание металла и содержание углерода. Из нашего анализа видообразования мы уже знаем, что у нас есть металлы, связанные с большим количеством органического материала, и поэтому я думаю, что будет интересно и информативно также количественно определить углерод в почвах и посмотреть, как выглядят корреляции», — говорит Руфф.

На следующем этапе исследования они проведут полный анализ почв, чтобы получить оценку потенциальной подвижности загрязнителей. Они также изучат способность загрязненных почв проникать в воздух, что потенциально может повлиять на пути поступления в организм, если загрязняющие вещества связаны с более мелкими частицами.

«Мы позаимствовали XRF, научились им пользоваться и собрали бесценные данные. Это укрепило решение о покупке анализаторов у SciAps».

Доктор Ашаки Руфф

Картографирование в лаборатории и многое другое

Йеке, соавтор исследования, и студентка бакалавриата, которую она наставляет, Кэтлин Мартин, в настоящее время наносят на карту 110 образцов, которые они собрали в парках, чтобы показать концентрацию и эффективность от одной области к другой. «Я собираюсь использовать сигнатуру тепловой карты ГИС, чтобы увидеть, находятся ли эти загрязняющие вещества только вокруг детских площадок или они также вокруг футбольных полей. Использование ГИС позволит мне отслеживать загрязняющие вещества в этом году и сравнивать их со следующим годом. А затем я сравню парки друг с другом, чтобы увидеть, происходит ли это постоянно во всех парках», — говорит Йекех.

Обмен этими выводами с общественностью является одним из преимуществ анализа, но простой в использовании инструментарий ведет к большему. Руфф развернет недавно приобретенные анализаторы в небольших исследовательских проектах для студентов, которые связаны со всем проектом. «Мы можем привлечь более широкий круг студентов к такого рода общественным или общественным исследованиям. Так что я могу проводить летние программы со студентами, а использование XRF будет спасением с точки зрения проведения анализа в полевых условиях», — говорит Руфф.

Рауфф уже добавил XRF-анализ в модули почв в курсах экологии и геохимии для тех студентов, которые не обязательно участвуют в исследованиях, но получат пользу от непосредственного анализа образцов в классе. «Мы собираемся разрабатывать и модифицировать модули курса, чтобы включать XRF везде, где это возможно», — говорит Руфф.