XRF突破傳統新技術-與土壤重金屬調查評估同步上路

        行政院環保署於民國95年1月第一次頒佈有關手持式XRF汙染檢測應用，並正式發表第一篇有關土壤和底泥中元素濃度快速篩選方法 (註一)，並且又於101年3月再次頒布廢棄物、土壤、底泥及毒性化學物質中元素含量檢測方法草案(註二)，兩者皆說明使用能量分散式X­射線螢光光譜儀。

         並且，美國環保署(EPA)資源保護與回收法中，也針對重大污染物與重金屬檢測要求，說明以攜帶式X-射線螢光光譜儀，來分析並推估土壤和汙泥中重金屬元素濃度，並且在EPA Method 6200 (註三)中，詳述XRF為現場檢測土壤中金屬含量的標準方法。

新開發50kV手持式XRF土壤重金屬分析儀，徹底有效分析難以偵測的重金屬元素檢測下限

        過往一般手持式XRF因為體積大小受限及輻射安全關係，致使手持式XRF雖然很方便，但應用於土壤元素複雜時，元素之間互相干擾，檢測器效率不足以分析低濃度的Cd及Hg及Cr等問題。

 

        尤其Cd元素，台灣環保署公告八大重金屬中，對於食用作物用農地，Cd元素控制在5ppm，但因為手提式XRF使用光管電壓(一般40kV或更低)，致使無法有效率激發Cd元素。Delta P-50 使用了全世界最有效率的SDD感測器(30mm2)，並改善光管電壓提升至50kV，同時利用八種濾波器分別針對不同區段元素做有效激發，並在輻射出口利用特殊鋁合金加銅加強散熱及阻擋輻射線，提升光管及檢測器更長的建議使用時間。

 

        Olympus Innov-X DELTA手持式XRF土壤分析儀所附之土壤分析參考物質符合環保署所發佈之參考物質( 如下 )

N2709 - National Institute of Standards & Techology (NIST) – Soil

N2710 - National Institute of Standards & Techology (NIST) - Soil

N2711 - National Institute of Standards & Techology (NIST) – Soil

 

管制元素

一般用地

管制標準值(ppm)

食用作物農地

管制標準值(ppm)

40Kv

檢測下限(ppm)

50Kv

檢測下限(ppm)

汞(Hg)

20

5

10~15

2~4

鎘(Cd)

20

5

20~30

2~3

砷(As)

60

60

4~8

2~4

鎳(Ni)

200

200

20~40

5~7

銅(Cu)

400

200

10~30

5~7

鉻(Cr)

250

250

10~30

5~10

鉛(Pb)

2000

500

5~10

1~3

鋅(Zn)

2000

600

10~15

2~4

下表提供｢土汙法8、9條法規｣最新修改說明及XRF快篩工具在評估調查中之使用時機及重要性



【總結】

        XRF的應用日趨廣泛，而手提式XRF現地快篩的重金屬分析儀更為環境檢測帶來了快速、方便、現地即時分析的好處。例如：環保署訂立之土壤八大重金屬汙染管制標準、土壤地下水汙染整治法第89條、廢棄物管理、底泥品質標準和一般RoHS、REACH、CPSIA指令等需求，皆可透過XRF進行快速重金屬篩測，並且Innov-X DELTA 手持式XRF更可針對基質複雜的黑土(高鐵)或紅土(高銅)等不同樣品，進行檢量線配置，達到符合特殊現地篩測高準確性檢測。

 【分析重點】XRF檢測方法補充說明 :

        水含量的影響 : 水份若超過20%或當土壤、底泥樣品表面含有較多水量時，水份含量影響將會是一個主要誤差來源，降低此類誤差來源為烘乾樣品。

         土壤的偽陽性 : Innov-X DELTA土壤重金屬分析儀，整合土壤基質背景資料庫，具完善的土壤內建演算法，針對不同土壤樣本形式，有效避免土壤所產生的偽陽性數據誤判。

 
【註一】 NIEA S322.60C【土壤和底泥中元素濃度快速篩選方法-攜帶式X-射線螢光光譜儀分析法】

【註二】 NIEA M320.00C【323草案-廢棄物,土壤,底泥及毒性化學物質中元素含量檢測方法-X-射線螢光法】

【註三】 EPA Method 6200 【Field Portable X-Ray Fluorescence Spectrometry For The Determination of Elemental Concentrations in Soil and Sediment】

 

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