摘要
XRF在土壤環境檢測上應用：污染場址、農地
美國使用XRF做土壤環境檢測應用上的三種分析、取樣方式
隨著工業不斷發展，工廠對土壤負擔與被汙染情況越趨嚴重，在過去傳統土壤環境檢測稽查與整治上分析方式，從採樣到分析往往需要10個工作天以上，自從台灣環檢所(NIEAS322.60C,2004年實施)開始開發手持式XRF在土壤上的分析技術已超過10年，期間經過多個場址運用及分析，目前手持XRF已在土壤整治上必備的分析設備，來提升土壤分析的效能。
圖1. 能邁科技所代理手持X射線螢光光譜儀(XRF)在土壤應用相關設備
美國于1990年早期就開始使用X射線螢光光譜儀(XRF)做土壤環境檢測分析應用上，分析土樣大致分為三種分析與取樣方式，
分別為：1.直接分析 2.裝袋分析 3.樣品製備分析
直接分析
主要應用：快速尋找出汙染的熱點與範圍
● 分析注意事項：除去約表土10~30公分表土，將植物根莖和異物移除，將XRF直接對裸土分析(需參照環檢所分析標準方法NIEA S322.60C及NIEA W106.50C
裝袋分析法(Bagged Sample)
●主要應用：將欲送至化驗室作濕式化學分析樣品作半定量篩選分析，以利做樣品先後順序分析。
● 分析注意事項：除去植物根莖和異物，XRF可直接對裸土分析，除了少數元素，直接通過薄塑料袋進行XRF測試,數據幾乎沒有影響，對鉻(Cr),釩(V),鋇(Ba)的數據會略低20~30%。
● 所使用的袋子，請依環檢所規範使用，若土壤含水率高於15%以上，將會使X射線螢光光譜儀(XRF)分析數據變低，需要另建立含水率校正工作曲線。
樣品製備法(Prepared Sample)
●主要應用：是確認分析者在作濕式化學分析時，測試數據的準確性。
● 分析注意事項：製備樣品測試法，是必須經過樣本收集，乾燥，過篩，並磨成粉末)，分析時,將製備好的樣品裝入樣品杯或套袋內進行測試。
● 需參照環檢所分析標準方法NIEA S322.60C及NIEA W106.50C)。
環保局使用「X射線螢光光譜儀(XRF)」進行土壤環境檢測實例
環保局使用「X射線螢光光譜儀(XRF)」進行土壤環境檢測實例
圖2. 彰化縣環保局利用X射線螢光光譜儀(XRF)檢測土壤汙染程度 (能邁科技所代理設備)
(能邁科技所代理設備)
彰化市祥賀、藝松和蘇振輝等3家電鍍工廠，3年前被彰化檢方查獲共同埋暗管排放廢水，汙染下游農地43公頃，環保局依土壤及地下水汙染整治法各求償2920萬元，藝松、蘇振輝已繳清，祥賀剩669萬元分期繳納中。
「3家電鍍工廠共求償8760萬元，這是國內第一件根據土汙法求償農地汙染治代履行費、且金額最大的案例。」彰化檢方說，另外還對3家業者追繳3年的不法利得448萬多元、695萬多元、508萬多元。彰化縣環保局水質保護科科長楊欣怡說，現場使用「X射線螢光光譜儀(XRF)」進行土壤檢測(依循環檢所分析標準方法NIEA S322.60C及NIEA W106.50C)，當場顯示土壤被重金屬汙染到那裡，有助土壤開挖、翻轉加速作業，目前第一期整治作業進行順利，….
(更多資訊：3家電鍍廠汙染土壤 繳清整治費8760萬元成首例https://video.udn.com
手持X射線螢光光譜儀(XRF)與濕式化學分析的比較
在手持X射線螢光光譜儀(XRF)針對三種土壤環境檢測分析方法上，若我們依分析檢測元素能力與濕式化學分析做比較，其能分析元素的數量與能力如下圖：
圖3. XRF採用不同樣品前處理分析方式，能分析元素的能力與元素數量比較圖
由上圖我們可以瞭解，若X射線螢光光譜儀(XRF)在分析樣品時採用樣品製備法，X射線螢光光譜儀(XRF)所分析數據將會與實驗室濕式化學法分析數據有數據一致性，下列結果為台灣某污染場址土壤使用手持X射線螢光光譜儀(XRF)與濕式化學法分析後的相關係數，但因廠址土壤基質與廠家(Olympus innov-x)出廠所建立的檢量線與管制值不一致，所以需要利用濕式化學法的數據與土樣做檢量線的微調與建立，經由調整後，X射線螢光光譜儀(XRF)的數據與濕式化學法數據的關聯係數可高達R2=0.99X。
圖4.Olympus XRF分析土樣與化學法
圖5.由能邁對土樣基質調整後與化學法
當設備調整後的檢量線，做實際土壤採樣與濕式化學分析的數據，如下圖6，我們發現X射線螢光光譜儀(XRF)分析數據，與送實驗室進行濕式化學法分析數據的一致性非常高(R2=0.9X)
圖6.能邁技科調整後的XRF時側線地採樣土壤與化學法數據比較關係
能邁科技在X射線螢光光譜儀(XRF)分析土壤環境檢測上具有豐富的技術與經驗，如在土壤分析上，有汙染廠址、農地重金屬分析與河川底泥分析及排放水樣重金屬快篩分析等技術與實際測樣分析能力，目前主要的客戶有:環保署各區督察隊，環檢所，學校，第三方檢測單位，土壤整治公司，工程顧問公司等，歡迎有興趣各位先進、專家、學者與我 司聯繫(能邁科技:02-89903188)，能邁科技將提供給您專業的服務。
