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- 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

文章-橫幅
20211213-01
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。
 
20211213-02
 
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。
 
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
60 - 30 -
20 5 10 2.5
250 - 175 -
400 200 220 120
20 5 10 2
200 - 130 -
2000 500 1000 300
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。
 
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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