La contaminación en aguas residuales por metales pesados, derivados de las actividades industriales, es un problema medioambiental importante. La descarga de aguas residuales sin tratar en el medioambiente, con presencia de metales pesados, puede contaminar la vida acuática y los cultivos agrícolas. Estos metales pesados pueden entrar en la cadena alimentaria, ser absorbidos por el cuerpo humano y causar potenciales problemas de salud graves debido a su toxicidad.

Entre las actividades industriales que generan aguas residuales con presencia de metales pesados, se hallan:

• Producción de energía (centrales eléctricas)
• Tratamiento de superficies metálicas
• Galvanoplastia (electrodeposición)
• Fabricación de productos electrónicos
• Fabricación de productos químicos orgánicos
• Siderurgia
• Minería (minas y canteras)

Encontrar un método rápido para detectar la contaminación por metales pesados en las aguas residuales

La capacidad de detectar rápidamente la contaminación por metales pesados en las aguas residuales y localizar su origen es fundamental para el control y la protección del medioambiente. Para localizar y prevenir la contaminación por estas fuentes puntuales, las agencias de monitorización necesitan un método analítico sólido, versátil y rápido a fin de identificar y detectar la presencia de contaminantes de metales pesados en las aguas residuales. Los avanzados instrumentos analíticos, como los analizadores portátiles de fluorescencia de rayos X (XRF) pueden capacitar a las agencias en la detección, ubicación y cobertura de las fuentes de contaminación de aguas residuales de manera rápida y precisa.

Por ejemplo, el analizador XRF portátil Vanta™ es una solución versátil para ejecutar esta monitorización mediante las siguientes capacidades:

• Análisis precisos de elementos: Analiza más de 20 elementos, incluidos los metales pesados, como el cromo (Cr), níquel (Ni), cobre (Cu), zinc (Zn), arsénico (As), cadio (Cd), mercurio (Hg) y plomo (Pb).
• Resultados rápidos: Proporciona información cualitativa y cuantitativa inmediata.
• Estructura preparada: Ligero, portátil y resistente para condiciones de trabajo en campo.
• Aplicación no destructiva: Método de análisis químico que no daña la muestra.
• Alta producción: La interfaz fácil de usar hace que el dispositivo sea fácil de usar a través de una corta capacitación.
• Valor competitivo: Precio asequible y bajo costo de propiedad.

Si bien los analizadores portátiles XRF ofrecen varios de estos beneficios, también pueden enfrentan algunos desafíos al analizar metales pesados en aguas residuales. En primer lugar, estos dispositivos suelen ser calibrados para un uso en materiales sólidos, como las muestras de suelos. En segundo lugar, el límite de detección (LOD) se determina a un rango de partes por millón (ppm) de un número entero. En comparación, los métodos de laboratorio más costosos y lentos, como la espectrometría de absorción atómica (AAS) o el plasma de acoplamiento inductivo (ICP), son capaces de medir niveles de partes por mil millones (ppb).

Solución: Combinar sobres de resina para el intercambio iónico a intervalos (TIERS) y tecnología XRF en modo portátil

Para superar estos desafíos, los sobres de resina para el intercambio iónico a intervalos (TIERS) pueden integrarse a los análisis llevados por los analizadores XRF portátiles a fin de optimizar el análisis de metales pesados en aguas residuales. Un sobre de resina para el intercambio iónico a intervalos (TIERS) es una bolsa no tejida que contiene resinas destinadas a la absorción de los metales con el tiempo. La bolsa es colocada en un cuerpo de agua (p. ej., el agua que rodea las salidas de las tuberías de descarga en una fábrica) durante siete días para que las resinas capten los metales pesados. Después de este período de siete días de monitorización, el TIERS es analizador con un analizador XRF portátil.

Los sobres de resina para el intercambio iónico a intervalos optimizan los análisis XRF de aguas residuales de varias maneras:

• Límites inferiores de detección: Amplifica los analitos hasta 1000 veces; el factor de concentración aumenta la sensibilidad y reduce los efectos de matriz.
• Mayor precisión: Los sobres proporcionan efectivamente un promedio de tiempo por sobre los siete días de puesta en funcionamiento para tener en cuenta la concentración y el volumen de descarga variable.
• Mapeo de área en tiempo real: Los datos cualitativos y cuantitativos personalizados e identificados según cada área vienen analizados a fin de proporcionar una interpretación más fácil y completa de los resultados.

Los sobres de resina para el intercambio iónico a intervalos (TIERS) pueden combinarse con la capacidad analítica de un analizador XRF portátil a fin de detectar y localizar la contaminación por metales pesados en las aguas residuales de las fábricas.

Importancia de los analizadores XRF portátiles en el monitoreo medioambiental

Un sistema de monitoreo rápido, fiable y económico en campo permite a los inspectores trabajar aguas arriba para localizar descargas problemáticas. Los TIERS monitorizan de manera sistemática una ubicación durante toda una semana para identificar incluso problemas intermitentes. A medida que los sectores industriales continúan ampliando el uso de agua con rapidez, las comunidades inmediatas, usuarias del agua, desean poder confiar en el cumplimiento de la normativa. Los casos de incumplimiento son cada vez más difíciles de identificar sin un seguimiento en tiempo real. Las soluciones analíticas modernas, como la tecnología XRF en modo portátil, pueden ayudar a agilizar y facilitar extensos procesos analíticos, lo que permite a las agencias ahorrar recursos y resolver rápidamente los riegos ambientales para la salud.