X-ray螢光-XRF 環境檢測方法-NIEA M320 00C概述

土壤環境檢測-NIEA M320.00C草案概述

發布日期 2012.3.23

●近日土壤汙染相關案例

蘆竹、大園之農田重金屬汙染，管制17公頃，黃墘溪灌溉水路的上游是中壢工業區蘆竹鄉6.9公頃農地，大部分為銅含量超標，少部分鎘含量超標；大園鄉10.2公頃農地，大部分銅汙染，少部分地區鎘、鎳、鋅重金屬過量。
台中大里28公頃農地一月間被查驗出銅、鉻、鎳、鋅等重金屬汙染，超出標準值1~2倍，查獲九家廠商(主要營業項目為金屬表面處理及電鍍業)不符合《水污染防治法》規定，預計開出百萬元罰單。受污染農地預估甚至須休耕兩年。

雲林縣虎尾1.5公頃蒜頭農地，由於土壤受汙染，*蒜頭被驗出含鎘量0.15ppm超出蔬果類重金屬限量標準值。

●如上，等土壤相關汙染，實際可以透過快速且精準性佳之手持式XRF快速篩選儀器進行篩檢，也XRF的快速與高準確性性能，行政院環保署頒布了一項廢棄物、土壤、底泥及毒性化學物質中元素含量檢測方法，該方法係使用能量分散式X射線螢光（Energy Dispersive X-ray Fluorescence, ED-XRF）光譜儀。如Olympus Innov-X Delta 4000 土壤分析型號，既符合本次環保署土壤草案所敘之分析條件。

分析方法概述如下：
(1)以XRF設備軟體預先建立之檢量線進行固體、液體樣品中元素半定量(不需要高準確度)分析。
(2)或以與樣品基質匹配之標準品，建立檢量線，進行均勻固體廢棄物、土壤及類似土壤基質樣品中主要和微量元素的定量分析。

方法適用

廢棄物、土壤、底泥及毒性化學物質中元素含量測定，分析元素包括鈉Na¹¹ ～鈾U⁹²，檢測濃度範圍依元素項目及設備條件而定，濃度範圍約於0.0001%～100%之間。

XRF相關干擾種類

①儲存及運送樣品所使用的容器可能會是誤差來源，須根據待測元素來決定容器的材質， Hg可以非常快速的穿透聚乙烯（Polyethylene）器壁，玻璃容器可能會造成Al、As、Ba、Ce、K、Na、Pb的污染。

②粒徑效應干擾：可藉由研磨樣品降低其干擾。在定量分析時，最重要的是樣品及標準品的基質要相似且製備步驟要一致。

採樣品保存
①如為土壤樣品，預處理方式參考「土壤檢測方法總則」，經風乾、破碎後，以 2 mm（10 mesh）標準篩出 < 2 mm土壤（需全部過篩），再充分混合均勻裝入樣品瓶中。

②如為底泥樣品，將樣品放置於乾淨器皿中，以自然風乾（約需 7 至 10 天）、30 ± 4℃ 之烘箱烘乾或冷凍乾燥等方式乾燥。乾燥過程視需要偶而將團粒剝散，以免底泥因脫水而緊密膠結。乾燥完成後，以木鎚打碎，使其全部通過 2 mm（10mesh）標準篩，再充分混合均勻裝入樣品瓶中。

③若為毒性化學物質之運作相關樣品得採常溫保存。

④樣品容器瓶必須先用清潔劑、酸及試劑水洗淨，使用塑膠或玻璃容器均可。樣品須在 4 ± 2℃ 冷藏，並於一個月內完成前處理（或萃取），經前處理後消化液於7天內完成檢測分析。

樣品製備　
以XRF分析樣品時，樣品製備品質將會嚴重的影響分析結果的準確性，定量分析時樣品的粒徑可能會影響精密度測定，粒徑最好小於150μｍ，定量微量元素及揮發性元素時建議使用壓錠法。如：土壤、底泥、飛灰及污泥樣品、液體樣品、膏狀、糊狀樣品、廢棄物樣品

檢量線建立　
微量元素使用壓錠法之檢量線步驟為，選用與樣品組成相似且包含待測元素項　目的標準品，且其濃度範圍應涵蓋待測樣品濃度，可使用不同的生產者經確認的參考物 (下表為 – 環保署提供之XRF分析參考物質)。

N2709	National Institute of Standards & Technology (NIST)	Soil
N2710	National Institute of Standards & Technology (NIST)	Soil
N2711	National Institute of Standards & Technology (NIST)	Soil

手持式ED-XRF的 Innov-X Delta-4000土壤分析儀所附之土壤標準品，即完全符合環保署所發布之參考物質。

結果處裡　大多採用壓錠法測定微量元素濃度（以乾基mg/ kg）表示
MIEA_M320-1

XRF的精密度與準確度　
國外依XRF確效土壤真實樣品數據，如下

樣品編號	樣品一				樣品二
製備方式	壓錠		熔融		壓錠		熔融
使用儀器	XRF	ICPMS	XRF	ICPMS	XRF	ICPMS	XRF	ICPMS
Na	8182	8100	10705	8100	4564	4700	8958	4700
Mg	3930	3800	3054	3800	10338	11000	8658	11000
Ca	5353	6400	4952	6400	46924	47000	41361	47000
Cr	64	50	67	50	257	220	246	220
Mn	362	390	362	390	681	680	623	680
Fe	12190	11000	12013	11000	30840	25000	28921	25000
Ni	15	14	－	－	108	87	－	－
Cu	25	34	69	34	265	240	263	240
Zn	99	120			992	1000	1024	1000
Pb	78	86	82	86	197	210	－	－
As	8	14	－	－	14	20	－	－

自工業發展至今，政府對於各類環境環保意識觀念就越來越著重，各地環保署以及民營檢測單位土壤規範和檢測項目都日趨嚴格，以往土壤分析無法於現地篩檢，受限於大型分析實驗儀器都建立於實驗室，樣品需送回實驗室並經過長時間前處理，以致分析時間過長，無法第一時間提供數據資料給予現地工廠佐證或各規範之農地、建地，所以無法透過快速初篩了解當下實際土地狀況，無法了解需進一步分析地點

但透過手持式XRF Delta-4000快速篩檢精密分析儀，可以快速解決以上問題，並且在第一時間給予客戶想要的結果，對於各型工廠和工程建設公司或是檢測機構，手持式XRF都是一項安全控管並且節省寶貴時間之必要利器之一。

*附註：蔬果類或食品類重金屬限量檢測，可使用檢測下限更精密的日本精工SII SEA 1300VX食品專用XRF

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