XRF(EDXRF)在土壤檢測上應用:排放廢水快篩,河川底泥及土壤地力

摘要

國內有許多單位皆利用離子樹脂吸附的能力並使用手持XRF分析來作水質快速篩檢,確認是否達到可排放的規範內,透過XRF快速且準確的分析,達到相當的成效。
另外在農業技術的應用中,與業界知名的Netafim合作,透過移動式的XRF,成為現場移動式的實驗室,能夠全面分析營養物和污染物的元素定量,包括高精度和快速測量氮(N),磷(P)和鉀(K),等農地地力元素(檢測能力達到ppm等級),再透過網路將數據提供給自動化設備,調整最適當的參數。

XRF在農田水利灌溉河川底泥重金屬分析

依據台灣環保署(2015)河川水質監測結果顯示,台灣共有21條主要河流及29條次要河流,未(稍)受汙染場址河段約66.4%,嚴重汙染場址河川約18條,而目前在中部地區電鍍加工廠與電子電器廢棄回收所產生的廢水,如何有效控制達到放流水的準備,國內有許多單位皆利用離子樹脂吸附的能力並使用手持XRF分析來作水質快速改善。如:工研院所研發的廢面板玻璃改質成奈米孔洞吸附材料吸附重金屬污染物、農田水利會與台大對各河川用水使用離子樹脂吸附並使用手持XRF作中金屬監測、環檢所採用手持XRF(EDXRF)作排放廢水中重金屬濃度快速篩檢…等等,皆有初步有效成果

底泥中重金屬分析對比

下圖為能邁科技針對台灣農業灌溉用河川從上游到下游所採集的河川底泥作重金屬檢量線建立後與濕式化學法分析(此方法與排放廢水前處理方法不同)的比較結果。

圖1. 河川上下游底泥使用手持XRF(能邁科技技術)重金屬與濕式化學法相關圖

深色水樣中重金屬分析結果比對

能邁已將XRF(EDXRF)測量技術水樣技術克服,開發出能直接分析水樣基質重金屬,希望能對台灣水利與農田灌溉重金屬檢測技術上盡一份心力,下列為能邁科技對深色水體樣品在分析重金屬上與濕式化學法分析關係圖。

XRF在農業土壤地力(養分)應用(歐洲農業精確控制商業化計畫)

在全球農業技術中,以色列農業技術在世界上是具有高科技農技應用的知名國家,能邁科技所代理的XRF(EDXRF)以色列廠家將XRF的技術與土壤檢測數據雲端化,成立新的農業應用技術顧問公司:Croptimal,將XRF技術通過為使用Croptimal現場移動式測試實驗室(與以色列Netafim公司合作)。Netafim是農業生產力滴灌和微灌解決方案的全球領導者 – Netafim為全球110多個國家提供創新的灌溉解決方案)

採用移動式XRF技術分析農地土壤地力比從前農業土壤檢測測試方法有顯著改進,提供農業用戶即時農地土壤地力養分精確控制,現地實驗室能直接分析樣品(土壤,水和作物的關鍵部分)。能夠全面分析營養物和污染物的元素定量,包括高精度和快速測量N,P和K(氮,磷和鉀)等農地地力元素(檢測能力達到ppm等級)。與目前傳統分析式(約10個工作天)方相比(從樣品收集準備到分析數據結果),目前XRF分析只需要在幾分鐘內完成後,並同過3G/4G將數據經由wifi提供給客戶在移動裝置(手機或平板)統計數據分析或自動化設備控制建議。

另一個好處是將所有分析收集數據放置在雲端數據庫中,以便為農業部門可利用數據提供智能建議和數據挖掘(Data Mining)做趨勢和模式。有興趣利用XRF技術作農業土壤地力分析的專家,農技改良與學者們,可與能邁科技聯繫(02-8990-3188),他山之石,可以攻錯,可以了解Croptimal如何增加農業作物耕種產量高與增加收入,同時將降低農作花費和作物歉收的風險最小化。

圖一、GMax從資訊收集平台至產品碳足跡、 LCA、WEEE及Ecodesign

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