- 技術原理 -
20.May.2014
X-ray螢光-XRF XRF應用於「廢棄物毒性特性溶出程序」控管技術
隨著綠色環境分析趨勢逐年提高，一般檢測業者並及環保政府單位，也將調查技術發展透過現場Portable XRF（X-射線螢光分析儀）的快速篩測，加速各現地調查作業，以及同時達到節省成本資源，XRF儼然已成當前最有效廣泛應用於現地及實驗室的綠色重金屬分析工具。
除以往我們所普及實行的土壤重金屬分析，其實美國為了執行資源保護和再生法（RCRA）對危險高風險性之(固體)廢棄物管理分類，所採用的EPA毒性特性溶出程式（TCLP）溶出標準，確定液體、固體和城市垃圾中多項毒性指標的溶出遷移性，是可以透過使用Portable XRF測定RCRA 法案涉及的TCLP 萃取物中的重金屬。
針對有害事業廢棄物認定標準－事業廢棄物毒性特性溶出程式，指出
若事業廢棄物經總量分析顯示，其中不含待測物，或待測物之濃度低於溶出標準（固相廢棄物部分則與溶出標準之20倍比較），則不必操作本溶出程式，低於此標準之廢棄物樣品經過溶出程式所得萃出液亦將低於溶出標準。
如下表所示：
| US EPA RCRA 臺灣毒性特性溶出程式（TCLP）溶出標準 | DELTA DP-4050 （儀器型號） | ||
|---|---|---|---|
| 元素 | 原TCLP溶出試驗標準限值 | 20倍溶出試驗標準限值 | 儀器偵測極限 |
| Ag | 5 | 100 | 3-5 |
| As | 5 | 100 | 2-4 |
| Ba | 100 | 2000 | 20-25 |
| Cd | 1 | 20 | 2-3 |
| Cr | 5 | 100 | 5-10 |
| Hg | 0.2 | 4 | 2-4 |
| Pb | 5 | 100 | 1-3 |
| Se | 1 | 20 | 1 |
＊The "Rule of 20" is used because TCLP samples are diluted to 1/20th of their original concentrations for ICP analysis.
【例】針對固相廢棄物 TCLP maximum limit砷(As) 是 5.0 ppm：若XRF As之測值低於<100ppm 砷 (20 x 5.0 ppm)，則不必操作TCLP溶出程式。
- 倘若XRF測出值大於>100ppm，則需進一步確認，依照“Hazardous Waste”事業廢棄物分類進行。
攜帶式X-射線螢光光譜儀vs.實驗室分析法(TCLP)之比較
| 方法別 | X-射線螢光光譜儀 | TCLP重金屬及總量 |
| 人力成本 | 低 | 高 |
| 工作環境 | 非破壞分析，不會造成任何污染 | 曝露於酸液環境，且萃取時人的活動量較大，較易吸入酸氣 |
| 工作風險 | 較低 | 較高 |
| 資料代表性 | 符合要求 | 符合要求 |
| 約略成本 | -- | 2000美金 |
| 總耗時 | 2分鐘 | 18小時 |
| 操作困難 | 低 | 高 |
TCLP方法之樣品需前處理及分析步驟較為繁複，須採樣至實驗室分析以及測量時間較長，後續的廢液亦需要標準的處理步驟; Portable XRF非破壞性的快速分析，可做為污染物篩檢前置使用，現地區塊分析即樣本XRF檢測值偏高時，再採樣送實驗室分析，雖然方便，但XRF屬於非破壞性物理檢測，檢測方式受物理效應限制(例：粒徑大小、含水量>15%、樣品基質差異)，則是影響資料因素。
然則，部分業者，在Portable XRF的應用，則可透過簡易風乾（水分<15%）、粒徑減小，或經由同(批)基質樣品ICP資料建立檢量線(設備商提供)，從而進行大量樣品快速精確分析，充分發揮XRF優點，省去寶貴時間及人力物力成本。
對於土壤綠色化學為環境分析未來的趨勢，如何能在不犧牲精密度與準確度的前提下，一步步的朝向綠色分析化學的目標前進，是科邁斯科技與環境業界共同努力與挑戰的目標，也是我們未來持續進步的基礎。
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