Aplicación de la técnica de espectrometría de fluorescencia de rayos-X en el estudio de la dispersión de metales en áreas mineras

Abstract

One critical factor for success in characterizing metals polluting mining environments so as to be able to eliminate them and subsequently recover these areas depends upon a speedy and correct response in the analysis of samples. Rapid, simultaneous, multi-element analysis can be undertaken using X-ray fluorescence spectrometry, a versatile, non-destructive analytical technique commonly employed to identify both major and minor elements in samples related to environmental studies. An additional advantage of this technique is the possibility of conducting the analysis directly on solid samples, which is extremely convenient when dealing with environmental samples that are difficult to dissolve, such as soils, sediments and mining wastes. Moreover, in recent years the development of spectrometers equipped with digital-signal processors combined with enlarged X-ray production, using better designs for excitation-detection, has contributed to an improvement in instrumental sensitivity, thus allowing us to detect important polluting elements such as Cd and Pb at trace levels. In this paper the authors describe, on the basis of their own experience, some interesting applications of XRF spectrometry for the analysis of several types of environmental samples related to the study of the dispersion of metals within mining environments: (A) analysis of mining wastes, soils and sediments; (B) analysis of samples of vegetation used as bioindicators or related to phytoremediation studies; and (C) analysis of water samples related to mining operations

Uno de los factores críticos para el éxito de la caracterización, eliminación y recuperación de zonas contaminadas por metales debido a actividades mineras es la respuesta rápida y adecuada en el análisis de las muestras relacionadas con este tipo de estudios. El análisis rápido, simultáneo y multielemental se puede realizar utilizando la espectrometría de fluorescencia de rayos-X, que es una técnica versátil, de análisis no destructivo y de uso común para la determinación de elementos mayoritarios y minoritarios en muestras ambientales. Una ventaja adicional de esta técnica es la posibilidad de realizar el análisis directamente en las muestras sólidas, lo cual es muy conveniente cuando se trata de muestras ambientales difíciles de disolver tales como suelos, sedimentos y residuos mineros. Por otra parte, en los últimos años, el desarrollo de equipos con procesadores de señales digitales con la combinación de mejores diseños de excitacióndetección ha promovido la mejora de la sensibilidad instrumental de los equipos que ha permitido la determinación de algunos contaminantes importantes como el Cd y el Pb a niveles traza. En la presente contribución y en base a la experiencia propia de los autores, se presentan algunas aplicaciones interesantes de metodologías analíticas, centradas en el uso de la espectrometría de fluorescencia de rayos-X, para la determinación elemental en diferentes tipos de muestras ambientales relacionadas con el estudio de la dispersión de metales en zonas mineras abandonadas: (A) análisis de residuos, suelos y sedimentos, (B) análisis de muestras vegetales utilizadas como bioindicadores o en estudios de fitorremediación y (C) análisis de muestras acuosas relacionadas con actividades mineras