- 技術應用 -
13.Dec.2021
X-ray螢光-XRF 食安問題源自環境，淺談XRF對土壤重金屬檢測的應用分析
隨著工業高速發展，許多工業區都逐漸擴張至農業區，無可避免對農田土壤品質造成衝擊。自1982年震驚全台的「鎘米事件」後，雖然政府積極排除受污染農地，但仍有零星受重金屬污染的土地未排除。許多產業類別如掩埋場、電鍍廠、石化廠等的廢棄物及廢水，或廢五金燃燒產生的排煙及落塵等問題，都會造成土壤八大重金屬超標。
2020年消基會抽查市面上常見的20項嬰幼兒米製副食品，發現竟然有1/5檢出重金屬鎘含量超標，鎘作為很難被代謝的重金屬，尤其吸收力強的嬰兒長期食用的話，可能會導致臟器敗壞以及軟骨症等症狀，更凸顯了土壤重金屬安全檢測的重要性。
2020年消基會抽查市面上常見的20項嬰幼兒米製副食品，發現竟然有1/5檢出重金屬鎘含量超標，鎘作為很難被代謝的重金屬，尤其吸收力強的嬰兒長期食用的話，可能會導致臟器敗壞以及軟骨症等症狀，更凸顯了土壤重金屬安全檢測的重要性。
科技日新月異，1分鐘就能完成土壤重金屬檢測
早期，檢測土壤重金屬必須送到實驗室才能執行，還必須深入到地表30公分採集泥土；對於非專業的廠商，都必須委託專業實驗室，加上動輒數月的檢測時間，不止導致政府管控困難，也一定程度上都打退了廠商的檢測決心。為鼓勵民間的自我管控，環檢所提出了《攜帶式X-射線螢光光譜儀分析法》，可使用HHXRF（手持式/攜帶式XRF），對污染土壤進行重金屬的快篩，且1分鐘內就能完成。不止讓檢測時間變短，也能讓後續的應對時間變長，更靈活地處理類似問題。
您可以試想這樣的場景：當您發現污水管控出問題，讓廠內某一區域土壤疑似被污染時，您只需要拿出 2 公斤不到的XRF，若花5分鐘走到現場，2分鐘拿出設備並開機檢測，再花1分鐘進行檢測。換言之，整個流程10分鐘內就能完成土壤重金屬的濃度快篩，作為後續處理的判斷基準。
您可以試想這樣的場景：當您發現污水管控出問題，讓廠內某一區域土壤疑似被污染時，您只需要拿出 2 公斤不到的XRF，若花5分鐘走到現場，2分鐘拿出設備並開機檢測，再花1分鐘進行檢測。換言之，整個流程10分鐘內就能完成土壤重金屬的濃度快篩，作為後續處理的判斷基準。
| 重金屬 | 管制標準 | 監測標準 | ||
|---|---|---|---|---|
| 其他土壤 | 食用作物農地土地 | 其他土壤 | 食用作物農地土壤 | |
| 砷 | 60 | - | 30 | - |
| 鎘 | 20 | 5 | 10 | 2.5 |
| 鉻 | 250 | - | 175 | - |
| 銅 | 400 | 200 | 220 | 120 |
| 汞 | 20 | 5 | 10 | 2 |
| 鎳 | 200 | - | 130 | - |
| 鉛 | 2000 | 500 | 1000 | 300 |
| 鋅 | 2000 | 600 | 1000 | 260 |
台灣現行土壤污染管制標準值（單位：mg/kg）
如何選擇值得信賴的設備 & 儀器商？
理論上來說，只能確保設備的LOD(檢測下限)符合規範標準值，就能檢測出土壤的重金屬濃度，確認土壤的安全性。
但事實上，土壤相比起金屬、塑料等樣品，因各地土壤基質不同，相對來說更需要客制化調整檢量線；另外，水分含量、土壤粒徑大小、表面狀態等，都有可能影響數值；甚至，XRF的操作方式可分為現場直接檢驗(In Situ)，與採集樣品後置於樣品容器中檢測(Intrusive)，這都需要現場經驗判斷。因此，設備商提供的教育訓練、經驗傳授、售後服務等才是重中之重，可針對樣品的不同狀況，提供相對應的建議，才能確保每次檢測的準確性。
科邁斯自2002年成立以來，售出將近1,500台手持式Olympus XRF設備，服務過的國際企業、上市公司、中小企業等不計其數；而同仁每年都會到Olympus總部接受專業訓練，包括實際檢測、設備保養等。
但事實上，土壤相比起金屬、塑料等樣品，因各地土壤基質不同，相對來說更需要客制化調整檢量線；另外，水分含量、土壤粒徑大小、表面狀態等，都有可能影響數值；甚至，XRF的操作方式可分為現場直接檢驗(In Situ)，與採集樣品後置於樣品容器中檢測(Intrusive)，這都需要現場經驗判斷。因此，設備商提供的教育訓練、經驗傳授、售後服務等才是重中之重，可針對樣品的不同狀況，提供相對應的建議，才能確保每次檢測的準確性。
科邁斯自2002年成立以來，售出將近1,500台手持式Olympus XRF設備，服務過的國際企業、上市公司、中小企業等不計其數；而同仁每年都會到Olympus總部接受專業訓練，包括實際檢測、設備保養等。
重金屬無孔不入，定期檢測是保護自己也保護民眾
事實上，並非一定是周圍有工業區才會導致土壤重金屬超標，因為重金屬是本來就存在於自然環境中的。根據北科大材料及資源工程系的副教授余炳盛就曾做過《土壤背景重金屬濃度調查》，發現在陽明山、關渡平原、金瓜石、花東地區、澎湖等「似無污染區」的土壤重金屬濃度，仍然有超標的情況，這可能受到母岩性質、氣候、地形、化育時間等不同因素的影響。因此，不管是不是高風險區域的工業/農業用地，企業或政府都有義務定期進行土壤重金屬檢測，以確保食安問題不會重演。
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