산업 활동으로 인한 폐수의 중금속 오염은 심각한 환경 문제입니다. 중금속이 함유된 폐수를 처리하지 않고 환경에 내보내면 수생 생물과 농작물이 오염될 수 있습니다. 이 경우 중금속은 먹이 사슬에 침투한 후 인체에 흡수되며, 독성으로 인해 심각한 건강 문제를 일으킬 여지가 있습니다.
폐수에 대한 중금속 발생원은 다음과 같습니다.
- 발전소
- 금속 표면 가공
- 전기도금
- 전자기기 제조
- 유기 화합물 제조
- 철강업
- 광산 및 채석장
폐수의 중금속 오염을 빠르게 검출하는 방법 찾기
환경을 감시하고 보호하려면 폐수에서 중금속 오염을 신속하게 검출하고 그 원인을 찾아낼 수 있어야 합니다. 감시 기관에서 오염 발생원을 찾아내고 위치를 지목하려면 확실하고 빠르게 폐수 내 중금속 오염 물질을 식별하고 그 유무를 검출할 다양한 분석 방법이 필요합니다. 감시 기관은 X선 형광(pXRF) 분석기 등의 최신형 분석용 계측기를 사용해 폐수 오염 발생원을 빠르고 정확하게 검출하고 위치를 파악하며, 처리할 수 있습니다.
예를 들어, Vanta™ 휴대용 XRF 분석기는 다음 기능을 갖춘 다기능 환경 감시 솔루션입니다.
- 정확한 원소 분석: 중금속인 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 비소(As), 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 납(Pb)을 비롯한 20개를 초과하는 원소를 분석
- 빠른 결과: 질적, 양적 정보를 즉석에서 실시간으로 제공
- 현장에서 쉽게 사용: 가볍고 휴대성이 좋으며 견고해 현장 작업 조건에 적합
- 비파괴 시험: 샘플을 손상하지 않는 화학적 분석법
- 생산성: 인터페이스가 사용자 친화적이기 때문에 최소한의 교육으로도 쉽게 기기를 사용할 수 있음
- 경제적: 저렴하며 소유 비용이 낮음
이러한 장점에도 불구하고, pXRF 분석기는 폐수 내 중금속을 검출할 때 몇 가지 문제에 직면합니다. 첫째, 이와 같은 기기는 통상토양처럼 조밀한 소재에 사용하도록 보정됩니다. 둘째, 검출한계(LOD)가 한 자릿수의 ppm(백만분율)에 불과합니다. 원자흡수분광법(AAS)이나 유도결함 플라즈마(ICP)처럼 고가이고 시간이 많이 소요되는 실험실 방식은 ppb(십억분율) 수준까지 측정 가능합니다.
해결책: 시간차 이온교환수지 봉지와 휴대용 XRF의 조합
이 문제의 해결을 위해 시간차 이온교환수지 봉지(TIERS)를 pXRF 테스트와 조합해 폐수 내 중금속 분석을 최적화할 수 있습니다. 시간차 이온교환수지 봉지는 금속을 시간에 따라 흡수하는 수지가 들어있는 부직포 주머니입니다. 이 주머니를 7일 동안 물에(예: 공장 파이프라인 배출구 주변의 물) 넣어두면 수지가 중금속이 축적됩니다. 7일간의 감시 기간 후 pXRF 분석기로 TIERS를 테스트합니다.
시간차 이온교환수지 봉지는 XRF의 폐수 분석 최적화를 여러 방식으로 지원합니다.
- 검출 하한: 분석물을 최대 1000배 증폭하며, 농축 현상으로 인해 감도가 증가하고 매질 효과가 감소
- 높은 정밀도: 봉지를 7일간 배치하면 배출 농도와 배출량의 변화를 설명할 수 있는 평균 시간 효과적으로 제공됨
- 실시간 현장 매핑: 각 구역에 표시된 맞춤형 질적, 양적 데이터를 분석해 결과를 더 쉽고 포괄적으로 해석
시간차 이온교환수지 봉지를 pXRF 테스트와 조합해 공장 폐수의 중금속 오염을 검출하고 위치를 찾아낼 수 있습니다.
환경 감시에 대한 휴대용 XRF의 중요성
빠르고 신뢰성 높으며 저렴한 현장 기반 모니터링 시스템을 이용하면 문제가 될 만한 배출 사례를 감독관이 상류를 거슬러 올라가 찾아낼 수 있습니다. TIERS는 한 지점을 꼬박 일주일간 지속적으로 모니터링해 간헐적인 문제까지도 식별해냅니다. 업계의 물 소비량 지속적으로 급증함에 따라, 근처 물 수요층에서는 규정 준수 여부를 확실히 알고싶어 합니다. 실시간 감시가 없다면 규정 위반 사례의 식별이 힘들어집니다. 휴대용 XRF와 같은 최신형 분석 솔루션은 광범위한 테스트 과정을 간소화 및 촉진하며, 관련 기관이 자원을 절약하고 건강에 유해한 환경적 요소를 신속히 해결하도록 지원합니다.
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