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第五次環境分析技術講習會重點摘要
中華民國環境分析學會已於民國 89 年元月 5、6 日兩天,分別於台北市政府衛生環檢大樓以及台南成功大學環境研究中心,舉辦第五次環境分析技術講習會。於會中邀請了多位知名專家學者,針對各種環境土壤、河川底泥及地下水污染的相關法源修訂、分析樣品的採集與前處理技術等,作一系列的探討與說明。茲將課程中的部分重點內容摘要簡介如下:
*土污法修訂之沿革及展望 主講人: 鄭介松 專員(環保署廢管處)
主旨在說明土壤污染整治法原制定及新修定相關法規細則介紹,用意在防止土地持有人蓄意破壞污染周遭環境、土壤、地下水等,公告各種採樣分析標準法規、作為日後依法禁制、處分相關違法地主的依據。
*土壤中無機污染物之檢測 主講人: 孫毓璋 博士(清大原科中心)
土壤的成份十分複雜,除了矽化物、金屬、鹽之外,尚有落塵、酸、廢棄物、植物體、肥料、農藥、廢水等存在其中,因此欲精確分析土壤中污染物的含量並不容易。當進行一件土壤污染物的檢測時,首先應確認此一分析的工作層級(共五級),因為不同層級的檢測方式對於檢測時所需的時間、設備及人力成本,有相當大的差異。一般而言,檢測層級愈高,耗用的時間、成本也愈大。在樣品前處理方面,除了比較微波消化和傳統消化的差異性外,更詳細介紹了各種無機酸、混合酸對於樣品基質及分析元素的影響。
*河川中底泥裡有機污染物之檢測 主講人: 董瑞安 教授(清大原科系)
河川中底泥中所蓄積的污染物種類,包括多環芳香族碳氫化合物(PAHs)、氯酚、鄰苯二甲酸酯類(Phthalate esters)、有機氯農藥(Organochlorine pesticides)、PCBs 及 Dioxin、PBTs,而不同地域河川中底泥污染物成份的差異甚大。本課程比較了多種萃取方式的設備及方法,包括索氏萃取(Soxhlet extraction)、超音波萃取(Ultrasonic extraction)、超臨界萃取(Supercritical fluid extraction)、微波密閉萃取(Microwave-assisted solvent extraction)及固相微萃取(Solid phasemicroextraction)。由回收率、溶劑量、時間及人力成本綜合而言,微波萃取應是較佳的選擇。
*土壤樣品之採集與前處理 <略> 主講人: 陳尊賢 教授(台大農化系)
*土壤中石化污染物之檢測與研究 <略> 主講人: 郭清河 科長(環境檢驗所)
*土壤中殘留農藥之分析 <略> 主講人: 翁愫慎 主任(農藥試驗所)
美國 EPA SW-846 :
Method 3546 微波萃取法(Microwave Extraction Method)簡介
過去幾年間,美國環保署固體廢棄物管理處曾致力於揮發性有機物質(VOCs)和半揮發性有機物質(SVOCs)分析樣品製備方法的改良。已發展出數種新的有機萃取方法,皆號稱為 “綠色方法(Green Method)”,不僅能快速有效地萃取目標分析物質,又只用最少量的溶劑即可完成萃取。最近這數種萃取法中,例如:加壓式流體萃取法(PFS)- Method 3545 與超臨界流體萃取法(SFE)- Method 3560、3561 和 3562:用於固態樣品;固相萃取法(SPE) – Method 3535:用於水溶液樣品,通常都能在 30 分鐘以內達成萃取目的,相較於索氏萃取法(Soxhlet)和連續式液-液萃取法(LLE) 則需要長達 18 小時,而新方法的溶劑量只需傳統萃取方法使用量的 5%∼10%,同時也提供可相容的或較佳的效能。
USEPA 最新發展的土壤與固體廢棄物之微波萃取法- Method 3546,在 1999 年被認可併入 EPA SW-846 的綠色方法中。事實上微波萃取方法早在 1996 年已被 ASTM 接受,並定名為 ASTM Method D 6010-96 土壤與固態介質中有機化合物之密閉式微波溶劑萃取法,而此方法早期是由加拿大環境部 Dr.Pare 的研究團隊所建立的,當時此團隊主要致力於固態樣品中多環芳香烴(PAHs)和多氯聯苯(PCBs)微波萃取的發展,美國環保署曾對微波照射可能導致某些較不安定的半揮發性有機物分解產生疑慮,諸如酚、苯氧基酸化合物、多環芳香烴和有機磷化合物等在萃取過程中溶劑和分析物間可能發生的化學反應。因此美國環保署遂加入加拿大環境部的研究計劃中,將樣品分送至 6 個不同的實驗室中進行分析。最後由實驗結果的回收率數據十足地證實,微波照射對於上述有機物並無明顯損害。比較 Method 3546 和傳統的索氏萃取法,微波萃取的溶劑用量較少,萃取時間縮短,卻可達到相同的萃取結果。因此,USEPA 才將微波萃取列為標準方法。
Method 3546 的標準操作步驟 : 稱取 5~10 克樣品(粒徑約 100~200 mesh),加入溶劑 25ml,一同置入萃取瓶中,完成蓋瓶並鎖瓶。放進微波萃取系統內,設定加熱程式,使得樣品液加熱至目標溫度後維持反應 10 分鐘,而後冷卻至室溫後開瓶。倒出萃取液並過濾,以相同的試劑反覆淋洗濾紙上固體,併入萃取液。若有需要可進一步濃縮後,然後以層析儀分析。本方法是利用微波方式對溶劑加熱,提升其溫度達 110~115℃ 及壓力達 50~175psi,藉此條件可達到和索氏萃取法相同的回收率。
Method 3546 方法效能試驗 : 總括而言,微波萃取法的分析結果和傳統索氏萃取法相當一致,並且在大部分案例中發現,微波萃取法的再現性比索氏萃取法更佳。
Method 3546 的應用範圍:此方法主要用於萃取土壤、沈積物、黏土、污泥和其他固態廢棄物樣品中,不溶於水或微溶於水的有機物質。例如:半揮發性的有機化物,有機氯殺蟲劑,有機磷殺蟲劑,含氯除草劑,苯氧基酸除草劑,戴奧辛和多氯聯苯等。
作者 : Dr.Barry Lesnik:為美國環境保護署固體廢棄物管理處,資源回收保護法(RCRA)有機分析法發展小組計劃主持人。
土污法已通過,污染土壤及地下水最重可處無期徒刑,責任溯及既往
「土壤及地下水污染整治法」已於八十九年元月十四日在立法院三讀通過,這是一項全新的環境法律,使得近幾年土壤及地下水遭受嚴重污染的情形將有法可管。土污法中的罰責非常重,對於污染土地或地下水致人於死者,最重可處無期徒刑。
土污法中還仿效美國「超級基金專案(Supperfund program)」制度成立「土壤及地下水污染整治基金」,將向指定公告化學物之製造者及輸入者,依其生產量及輸入量徵收土壤及地下水污染整治費成立基金,用於整治土壤及地下水污染的經費來源。
「土壤及地下水污染整治法」完成立法之後,對於許多土地的移轉,將會造成重大的影響,土污法中規定「中央主管機關指定公告之事業所使用的土地移轉,讓與人應提供土壤污染檢測資料… 」,而且土污法中還規定污染責任「溯及既往」,對於在土污法施行前的污染行為,相關人仍要負清理及整治的責任。
由於有溯及既往的條文,環保署廢管處處長符樹強表示,整治多年,目前已呈停滯狀態的台灣美國無線電公司(RCA)桃園廠,土壤及地下水污染問題,將依新法來處理,如果地下水及土壤整治未一併解決,將不允許開發單位使用土地。關於「土壤及地下水污染整治基金」,符樹強處長表示將在民國九十年正式成立,而在基金正式成立以前,有關土壤污染的整治經費,環保署將專案向行政院申請。
土壤中金屬檢測-微波消化原子光譜法已於 87 年 12 月 25 日起實施
行政院環保署已於民國八十七年九月二十五日,(87)環署檢字第 64387 號公告,正式公告「土壤、沈積物、污泥及油脂中金屬元素總量之檢測方法 - 微波消化原子光譜法」,方法編號為 NIEA S 331.60B。本微波消化方法是一種以效能為指標的方法(Performance based method),適用於含矽基質、有機基質或其他複雜樣品的快速消化。本方法是環保署公告的分析方法中,繼魚介類微波消化方法後,第二個採用微波消化的標準分析方法。
對於土壤、沈積物、污泥及油脂樣品的消化,可依樣品基質特性選擇使用適當比例之硝酸、氫氟酸及鹽酸等,作為消化試劑,在微波消化裝置中加熱。加熱程式一般設定在 10 分鐘內到達 180 ℃,並在此溫度持續加熱 10 分鐘以使樣品消化完全。冷卻後,消化液可經靜置、過濾或離心,並經稀釋至定體積,即可利用原子光譜法,包括感應耦合電漿原子發射光譜儀及火燄式原子吸收光譜儀進行 Ag、Cd、Cu、Cr、Fe、Mn、Ni、Pb、Se 及 Zn 元素的總量測定。