Excavation is a common method to clean up areas with increased levels of metal contamination. Identifying the degree of soil contamination is normally done by a laboratory analysis but it could also be done using a portable X-ray fluorescence spectrometer (XRF) in the field. This project has investigated how well XRF results correlate with the results from the laboratory and how the water ratio affects the results in XRF measurement. The purpose has been to gain an increased knowledge of how soil samples should be handled to obtain a reliable XRF result. Data was compared between lab results and XRF results. Soil samples with different water ratios have been examined to see whether moist affect the XRF results. The results indicate that the reliability of XRF results depends on the metal being studied. The water ratio also affects the result to varying degrees depending on the metal. This study has involved arsenic, lead, nickel, copper and zinc. The main focus is on arsenic, and the results show no significant difference between the two aforementioned methods. There is however a significant difference at some water quotas, but the result correlate very well and can be estimated based on the equation calculated in the results. Results show that a portable XRF is a reliable instrument for dry samples of arsenic, but laboratory analysis should be used to confirm the results at low levels of arsenic close to the applicable limit values due to margin of error when measuring with a portable XRF.

<p>X-ray fluorescence (XRF) detection of heavy metals is a cost- and time-effective method for investigation of polluted areas. Compared to laboratory analysis, XRF analysis is limited by high detection limits and uncertainties in some situations. Preparation of samples is known to affect the results of measurements.</p><p>The purpose of this thesis is to bring a deeper understanding of how different factors affect the results of XRF-analysis. A large number of measurements have been made with the instruments Niton XLt 700 and Niton Xli 700. Results from measurements of lead, zinc and copper have been analysed.</p><p>This study has shown that a greater moisture content will give a lower measured concentration for the same sample. If the moisture content is known, it is possible to make good approximations of concentrations in dry samples. No obvious differences were found between different metals.</p><p>Proper homogenisation of samples was found to be one of the most critical issues. It should be noted that laboratories do not usually homogenise samples prior to analysis, so samples sent for laboratory verification should therefore be homogenised before sending.</p><p>Sample preparation, including drying, sieving to finer grain-sizes and analysing in a special sample cup was found to increase the measured concentrations and decrease the variation between measurements. The concentrations differed with different sample matrices and with sample preparation. Because of the differences, measurements should always be correlated with laboratory analysis before any conclusions can be made. In situations when metals are well within detection range of the XRF instrument, the only preparation needed is in most cases homogenisation. If metal levels are just at the limit, or just below the detection limit, further preparations of samples should be made. When drying samples makes detection possible, more preparation is usually not worth the effort. If detection limits still are a problem after drying, the samples should be sieved and analysed in sample cups. In situations where concentrations still are below the</p><p>detection limit when analysing in sample cups, or if the measurements are disturbed for other reasons, another method than XRF-analysis must be used. When XRF analysis is possible, the method is preferable compared to only laboratory analysis. This cost- and time effective method makes a larger number of measurements possible, and gives a more complete overview of a polluted area.</p> / <p>Analys med röntgenfluorescensdetektor (XRF) är en snabb och kostnadseffektiv fältmetod för detektion av tungmetaller i mark. Nackdelen är att mätningarna inte är tillförlitliga i alla sammanhang och att detektionsgränsen för många ämnen är förhållandevis hög. Det är sedan tidigare känt att olika former av provbearbetning påverkar mätresultaten.</p><p>I detta examensarbete har undersökts hur olika faktorer påverkar mätresultaten vid analys av jordprover med XRF instrument. Faktorerna som undersökts är inverkan av vattenkvot, kornstorlek, provpåsar och olika provbearbetningsmetoder. Vid provbearbetningsförsöken skickades prover även in till externt laboratorium för jämförande analys. Metaller som undersökts är bly, zink och koppar.</p><p>Vid undersökningen konstaterades att en ökad vattenkvot ger upphov till lägre mätvärden. Vid kännedom om vattenkvot kan halt per torrsubstans med god överensstämmelse uppskattas utifrån mätningar på fuktiga prov. Är precisionskraven stora och vattenkvoten varierande och okänd bör dock proverna torkas innan mätningar görs. Ingen avsevärd skillnad sågs mellan de olika metaller som undersöktes.</p><p>Vid undersökningen om provbearbetningens betydelse visade det sig att homogeniseringen av proverna är mycket viktig, inte minst av prover som skickas till laboratorieanalys.</p><p>Ökad provbearbetning med torkning och siktning till mindre kornstorlek tenderar att ge högre mätvärden med XRF instrument. Storleksmässigt är mätvärden vid obearbetade prov mest överensstämmande med laboratorieanalys. Mest skiljer sig analys på finsiktade prover i provkopp. Korrelationsmässigt finns i en del fall en tendens till bättre överensstämmelse med mer bearbetade prov. Den största vinsten med ökad bearbetning av prover konstaterades i detta arbete vara att mark med lägre metallkoncentrationer då kan analyseras.</p><p>I de fall där halterna av metaller ligger väl inom XRF instrumentets detektionsområde visade det sig att det oftast är tillräckligt att endast homogenisera proverna innan analys görs. I de fall där koncentrationen av metaller är på gränsen till vad XRF instrumentet kan detektera rekommenderas att proverna torkas, eller om nödvändigt torkas, siktas och analyseras i provkopp. Där nivåerna av metaller ligger under detektionsgränsen för XRF instrument trots provbearbetning, eller där andra ämnen till exempel järn stör mätningarna, måste en annan analysmetod väljas.</p>

X-ray fluorescence (XRF) detection of heavy metals is a cost- and time-effective method for investigation of polluted areas. Compared to laboratory analysis, XRF analysis is limited by high detection limits and uncertainties in some situations. Preparation of samples is known to affect the results of measurements. The purpose of this thesis is to bring a deeper understanding of how different factors affect the results of XRF-analysis. A large number of measurements have been made with the instruments Niton XLt 700 and Niton Xli 700. Results from measurements of lead, zinc and copper have been analysed. This study has shown that a greater moisture content will give a lower measured concentration for the same sample. If the moisture content is known, it is possible to make good approximations of concentrations in dry samples. No obvious differences were found between different metals. Proper homogenisation of samples was found to be one of the most critical issues. It should be noted that laboratories do not usually homogenise samples prior to analysis, so samples sent for laboratory verification should therefore be homogenised before sending. Sample preparation, including drying, sieving to finer grain-sizes and analysing in a special sample cup was found to increase the measured concentrations and decrease the variation between measurements. The concentrations differed with different sample matrices and with sample preparation. Because of the differences, measurements should always be correlated with laboratory analysis before any conclusions can be made. In situations when metals are well within detection range of the XRF instrument, the only preparation needed is in most cases homogenisation. If metal levels are just at the limit, or just below the detection limit, further preparations of samples should be made. When drying samples makes detection possible, more preparation is usually not worth the effort. If detection limits still are a problem after drying, the samples should be sieved and analysed in sample cups. In situations where concentrations still are below the detection limit when analysing in sample cups, or if the measurements are disturbed for other reasons, another method than XRF-analysis must be used. When XRF analysis is possible, the method is preferable compared to only laboratory analysis. This cost- and time effective method makes a larger number of measurements possible, and gives a more complete overview of a polluted area. / Analys med röntgenfluorescensdetektor (XRF) är en snabb och kostnadseffektiv fältmetod för detektion av tungmetaller i mark. Nackdelen är att mätningarna inte är tillförlitliga i alla sammanhang och att detektionsgränsen för många ämnen är förhållandevis hög. Det är sedan tidigare känt att olika former av provbearbetning påverkar mätresultaten. I detta examensarbete har undersökts hur olika faktorer påverkar mätresultaten vid analys av jordprover med XRF instrument. Faktorerna som undersökts är inverkan av vattenkvot, kornstorlek, provpåsar och olika provbearbetningsmetoder. Vid provbearbetningsförsöken skickades prover även in till externt laboratorium för jämförande analys. Metaller som undersökts är bly, zink och koppar. Vid undersökningen konstaterades att en ökad vattenkvot ger upphov till lägre mätvärden. Vid kännedom om vattenkvot kan halt per torrsubstans med god överensstämmelse uppskattas utifrån mätningar på fuktiga prov. Är precisionskraven stora och vattenkvoten varierande och okänd bör dock proverna torkas innan mätningar görs. Ingen avsevärd skillnad sågs mellan de olika metaller som undersöktes. Vid undersökningen om provbearbetningens betydelse visade det sig att homogeniseringen av proverna är mycket viktig, inte minst av prover som skickas till laboratorieanalys. Ökad provbearbetning med torkning och siktning till mindre kornstorlek tenderar att ge högre mätvärden med XRF instrument. Storleksmässigt är mätvärden vid obearbetade prov mest överensstämmande med laboratorieanalys. Mest skiljer sig analys på finsiktade prover i provkopp. Korrelationsmässigt finns i en del fall en tendens till bättre överensstämmelse med mer bearbetade prov. Den största vinsten med ökad bearbetning av prover konstaterades i detta arbete vara att mark med lägre metallkoncentrationer då kan analyseras. I de fall där halterna av metaller ligger väl inom XRF instrumentets detektionsområde visade det sig att det oftast är tillräckligt att endast homogenisera proverna innan analys görs. I de fall där koncentrationen av metaller är på gränsen till vad XRF instrumentet kan detektera rekommenderas att proverna torkas, eller om nödvändigt torkas, siktas och analyseras i provkopp. Där nivåerna av metaller ligger under detektionsgränsen för XRF instrument trots provbearbetning, eller där andra ämnen till exempel järn stör mätningarna, måste en annan analysmetod väljas.

The purpose of the study was to investigate how inventories of suspected polluted areas as a part of the planned control of existing companies cab be designed in order to achieve as great effect as possible. The study was conducted in cooperation with Piteå municipality. An analysis of regional inventory projects, local municipal strategies and a pilot study in Piteå was conducted. The experience from both the regional projects and the pilot study was that in order to achieve an effective control a number of factors were inportant: an efficient selection of companies, a good dialogue between the controlling agency and the companies, sufficient resources, education of municipal inspectors and guidance for decisionmaking. Another inportant result was that the municipal planning can prevent an efficient inventory if the control of city development projects is allowed to take time from the planned control. The conclusion was that the unit for health an environmental care in Piteå municipality should try to achieve these factors in their work and start a cooperation with the municipal planners in order to create an efficient organization for treating polluted areas. Suggested future studies was to investigate how the planning process and the work of the municipal controlling agency can be synchronized in order to achieve a common goal.