Disse laboratoriekonstruerede jordprøver indeholder forskellige koncentrationer af petroleumkulbrinter. Kredit:David Weindorf
Efter et olieudslip eller lækage, det er vigtigt at handle hurtigt. Hvis olien er kommet i jorden, forskere skal hurtigt vurdere, hvor meget olie der er, og hvor langt det spredes. Det er en proces, der altid har været dyr og tidskrævende.
Nuwan Wijewardane ved University of Nebraska-Lincoln vidste, at der måtte være en bedre måde. Han og hans team fandt en ny metode ved hjælp af topmoderne teknologi, der er hurtigere og billigere. Det lader forskere komme i gang hurtigere med at genoprette jorden.
"Utilsigtede udslip af olie på produktions- og distributionssteder kan udgøre alvorlige miljøproblemer, hvis de ikke behandles, "forklarer Wijewardane." Dette kræver afhjælpende foranstaltninger for at hjælpe med hurtig genoprettelse af økosystemet til dets tilstand for forurening. Det er afgørende for hurtigt og let at kunne estimere koncentrationsniveauer i påvirket jord. "
De traditionelle metoder til analyse af disse jordarter udføres i laboratoriet og involverer flere trin. Det kræver, at der indsamles prøver fra spildstedet og derefter tages fra stedet til analyse. Disse øger omkostningerne, tid, og arbejdskraft i projektet.
"Det koster omkring $ 50 pr. Prøve, "siger Wijewardane." Og det inkluderer ikke omkostningerne ved den arbejdskraft, der er nødvendig for at indsamle prøver fra marken. Ud over, det kan tage dage eller måske uger at få resultater. "
Tilbehør, der bruges til at scanne en jordprøve, omfatter en puck, prøve, og kontaktsonde. Kredit:Nuwan Wijewardane
Forskergruppen mente, at de kunne opnå to ting. Den ene brugte en hurtigere og billigere teknologi kaldet Vis-NIR-spektroskopi. Den anden var at finde en måde at måle olieindholdet i jord uden at skulle tage sig tid til at samle så mange prøver fra spildstedet.
Vis-NIR-spektroskopiteknologien virker ved at sende bølgelængder af energi til en prøve og måle, hvad der absorberes eller reflekteres. Forskellige kemiske stoffer gør dette meget specifikt baseret på deres makeup. Så, det er i stand til at fortælle forskere meget om en prøve.
De data, de modtager fra teknologien, skal sammenlignes med en model. De fandt ud af, at de hovedsageligt kunne konstruere nøjagtige modelprøver i laboratoriet, med kun et par prøver fra stedet nødvendigt. Tilføjelse af et par feltprøver, frem for udelukkende at stole på dem, er en proces kaldet "spiking". Denne reduktion af tid og arbejdskraft, der er nødvendig på oliespildstedet, gør deres metode hurtig og billig.
Under "spiking, "dataene fra feltprøverne tilføjes til den originale model. Dette hjælper med at tilpasse modellen for at gøre den mere præcis for den specifikke placering.
Forskerne bruger en række instrumenter til at opnå VisNIR -spektre af forurenet jord. Disse omfatter et spektrometer, kontaktsonde, og puck med prøve. Kredit:Nuwan Wijewardane
Omkostningerne ved den VisNIR-baserede metode er kun et par dollars pr. Prøve. Resultaterne er næsten øjeblikkelige. En anden ekstra fordel er, at værktøjet kan tages lige ind i feltet for at fremskynde det samlede projekt.
Wijewardane har arbejdet med jordspektroskopi i nogen tid. Han er interesseret i, hvordan man bruger det til at estimere jordens egenskaber. Han er glad for, at denne undersøgelse fremhæver en anden anvendelse af denne teknologi, der kan hjælpe miljøet med at komme sig efter forurening af råolie.
De næste trin i arbejdet er at gøre teknologien mere egnet til at bruge direkte i marken. Bevaring og beskyttelse af miljøet er en vigtig opgave globalt, især da mennesker stadig bruger råolie som en vigtig energikilde.
"Så længe vi udvinder og bruger råolie, der er en risiko for miljøforurening, der kan true økosystemets balance, "Siger Wijewardane." Når det sker, vi har brug for øjeblikkelige handlinger for at opdage det, vurdere situationen, og anbefaler afhjælpende foranstaltninger. Det er her en hurtig, billig, og præcis teknik i feltet kan fremskynde processen. "