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研究生： 簡凱偉
Kai-Wei Jian
論文名稱： 室內環境空氣中揮發性有機化合物之濃度分佈研究
指導教授： 洪益夫
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 原子科學院 - 生醫工程與環境科學系
Department of Biomedical Engineering and Environmental Sciences
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 107
中文關鍵詞： 揮發性有機化合物 、室內環境 、室外環境
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    • 本實驗使用主動採樣的方式，利用自填充Tenax TA吸附劑之吸附管為採樣媒介，進行對新竹清華大學原子科學系系館五樓的超微量分析實驗室、學生休息室、老師辦公室及五樓陽台合計三個室內環境及一個室外環境進行二十四小時的逐時採樣，再搭配熱脫附/氣象層析儀/火焰離子偵檢器作分析。在十七種目標揮發性有機化合物中，有四種為一般溶劑類，十三種為芳香環類化合物。經由分析數據結果顯示，實驗室室內環境是污染濃度較高的環境，其濃度總和為室外環境的兩倍；而學生休息室及老師辦公室之室內環境的濃度總和約是實驗室室內環境的60~65%。而BTEX及交通污染相關的化合物濃度分佈成雙波峰分佈，與採樣地點附近的新竹科學園區上下班時段相符合。一般溶劑類化合物的濃度分佈則隨人員活動時段有關，其污染來源則來自於同棟大樓其他實驗室。

    目次 頁次 摘要 I 目錄 II 表目錄 IV 圖目錄 VI 第一章 緒論 1 1-1 研究緣起 1 1-2 研究目的 2 第二章 文獻回顧 4 2-1 目標化合物的物化性質及來源探討 4 2-2 目標化合物的健康危害 6 2-3 採樣方法的選擇 7 2-4 吸附劑的選擇 8 2-5 室內空氣品質的重要性 9 第三章 儀器設備及實驗方法 11 3-1 實驗儀器設備及化學品 11 3-1-1 實驗儀器設備 11 3-1-2 實驗化學品物 11 3-2 採樣地點及時間 12 3-2-1 採樣地點之描述 12 3-3 採樣方法 13 3-3-1 空氣採樣 13 3-3-2 吸附管的填充及調適 13 3-4 自動熱脫附儀及氣相層析儀之設定 14 3-4-1 吸附管之調適條件 14 3-4-2 樣品分析條件 14 3-5 標準氣體產生器 15 3-5-1 儀器設定 15 3-5-2 滲透管 15 3-6 直接注入液體標準品之方法接受性評估 15 3-6-1 檢量線 15 3-6-2 精密度 16 3-6-3 熱脫附效率 16 3-6-4 添加回收率 17 3-6-5 方法偵測極限 (MDL) 18 3-7 標準氣體產生器之方法接受度評估 18 3-7-1 檢量線 18 3-7-2 精密度 18 3-7-3 破出效應 19 3-7-4 管制圖 19 第四章 結果與討論 20 4-1 直接注入液體標準品之方法接受度評估 20 4-1-1 檢量線 20 4-1-2 精密度 20 4-1-3 熱脫附效率 20 4-1-4 添加回收率 21 4-2 標準氣體產生器之方法評估 21 4-2-1 檢量線 21 4-2-2 精密度 21 4-2-3 破出效應 21 4-2-4 管制圖 22 4-3 直接注入以標準氣體產生器之比較 22 4-3-1 精密度比較 22 4-3-2 檢量線之評估 22 4-4 各環境的空氣逐時採樣分析 24 4-4-1 實驗室室內空氣逐時採樣 25 4-4-2 學生休息室室內空氣逐時採樣 28 4-4-3 老師辦公室室內空氣逐時採樣 30 4-4-4 原科系五樓陽台室外空氣逐時採樣 32 4-5 各環境之比較與探討 33 4-5-1 四個環境間的比較 33 4-5-2 各環境研究結果與文獻之比較 36 第五章 結論 40 5-1 總結 40 5-2 未來展望 41 第六章 參考文獻 42 表 目 錄 目次 頁次 表2-1 分析物種化合物性 47 表2-2 各種含碳化合物吸附劑性質 48 表2-3 各種多孔聚合物吸附劑性質 48 表4-1 直接注入之方法接受度評估總表 49 表4-2 實驗室內Acetone濃度表 50 表4-3 實驗室內IPA濃度表 51 表4-4 實驗室內Acetonitrile濃度表 52 表4-5 實驗室內MEK濃度表 53 表4-6 實驗室內Benzene濃度表 54 表4-7 實驗室內Toluene濃度表 55 表4-8 實驗室內Ethylbenzene濃度表 56 表4-9 實驗室內 (m+p)-Xylene濃度表 57 表4-10 實驗室內o-Xylene濃度表 58 表4-11 實驗室內1,3,5 Trimethylbenzene濃度表 59 表4-12 實驗室內1,2,4 Trimethylbenzene濃度表 60 表4-13 實驗室內Naphthalene濃度表 61 表4-14 學生休息室內Acetone濃度表 62 表4-15 學生休息室內IPA濃度表 62 表4-16 學生休息室內Acetonitrile濃度表 63 表4-17 學生休息室內MEK濃度表 63 表4-18 學生休息室內Benzene濃度表 64 表4-19 學生休息室內Toluene濃度表 64 表4-20 學生休息室內Ethylbenzene濃度表 65 表4-21 學生休息室內 (m+p)-Xylene濃度表 65 表4-22 學生休息室內o-Xylene濃度表 66 表4-23 學生休息室內1,3,5 Trimethylbenzene濃度表 66 表4-24 學生休息室內1,2,4 Trimethylbenzene濃度表 67 表4-25 學生休息室內Naphthalene濃度表 67 表4-26 老師辦公室內Acetone濃度表 68 表4-27 老師辦公室內IPA濃度表 68 表4-28 老師辦公室內Acetonitrile濃度表 69 表4-29 老師辦公室內MEK濃度表 69 表4-30 老師辦公室內Benzene濃度表 70 表4-31 老師辦公室內Toluene濃度表 70 表4-32 老師辦公室內Ethylbenzene濃度表 71 表4-33 老師辦公室內 (m+p)-Xylene濃度表 71 表4-34 老師辦公室內o-Xylene濃度表 72 表4-35 老師辦公室內1,3,5 Trimethylbenzene濃度表 72 表4-36 老師辦公室內1,2,4 Trimethylbenzene濃度表 73 表4-37 老師辦公室內Naphthalene濃度表 73 表4-38 戶外五樓陽台Acetone濃度表 74 表4-39 戶外五樓陽台IPA濃度表 74 表4-40 戶外五樓陽台Acetonitrile濃度表 75 表4-41 戶外五樓陽台MEK濃度表 75 表4-42 戶外五樓陽台Benzene濃度表 76 表4-43 戶外五樓陽台Toluene濃度表 76 表4-44 戶外五樓陽台Ethylbenzene濃度表 77 表4-45 戶外五樓陽台(m+p)-Xylene濃度表 77 表4-46 戶外五樓陽台o-Xylene濃度表 78 表4-47 戶外五樓陽台1,3,5 Trimethylbenzene濃度表 78 表4-48 戶外五樓陽台1,2,4 Trimethylbenzene濃度表 79 表4-49 戶外五樓陽台Naphthalene濃度表 79 表4-50 實驗室及學生休息室採樣結果數據總表 80 表4-51 老師辦公室及戶外五樓陽台採樣節過數據總表 81 表4-52 各校園間室內空氣之算術平均術比較圖 82 表4-53 實驗室室內空氣與其他工作場所的算術平均濃度比較表 82 表4-54 與亞洲鄰近國家之室內空氣算術平均數比較表 83 表4-55 與亞洲鄰近國家之室外空氣算術平均濃度比較表 83 表4-56 本研究結果與赫爾辛基的室內空氣幾何平均濃度比較表 84 表4-57 本研究結果與赫爾辛基之戶外空氣幾何平均濃度比較表 84 圖 目 錄 目次 頁次 圖1-1 研究流程 3 圖4-1 破出效應圖 85 圖4-2 管制圖之實行 85 圖4-3 各方法間的檢量線之比較圖 86 圖4-4 標準氣體產生器與直接注入之檢量線差異圖 86 圖4-5 實驗室內Acetone逐時採樣濃度趨勢圖 87 圖4-6 實驗室內IPA逐時採樣濃度趨勢圖 87 圖4-7 實驗室內Acetonitrile逐時採樣濃度趨勢圖 87 圖4-8 實驗室內MEK逐時採樣濃度趨勢圖 88 圖4-9 實驗室內Benzene逐時採樣濃度趨勢圖 88 圖4-10 實驗室內Toluene逐時採樣濃度趨勢圖 88 圖4-11 實驗室內Ethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 89 圖4-12 實驗室內(m+p)-Xulene逐時採樣濃度趨勢圖 89 圖4-13 實驗室內o-Xylene逐時採樣濃度趨勢圖 89 圖4-14 實驗室內1,3,5 Trimethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 90 圖4-15 實驗室內1,2,4 Trimethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 90 圖4-16 實驗室內Naphthalene逐時採樣濃度趨勢圖 90 圖4-17 學生休息室Acetone逐時採樣濃度趨勢圖 91 圖4-18 學生休息室IPA逐時採樣濃度趨勢圖 91 圖4-19 學生休息室Acetonitrile逐時採樣濃度趨勢圖 91 圖4-20 學生休息室MEK逐時採樣濃度趨勢圖 92 圖4-21 學生休息室Benzene逐時採樣濃度趨勢圖 92 圖4-22 學生休息室Toluene逐時採樣濃度趨勢圖 92 圖4-23 學生休息室Ethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 93 圖4-24 學生休息室(m+p)-Xulene逐時採樣濃度趨勢圖 93 圖4-25 學生休息室o-Xylene逐時採樣濃度趨勢圖 93 圖4-26 學生休息室1,3,5 Trimethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 94 圖4-27 學生休息室1,2,4 Trimethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 94 圖4-28 學生休息室Naphthalene逐時採樣濃度趨勢圖 94 圖4-29 老師辦公室Acetone逐時採樣濃度趨勢圖 95 圖4-30 老師辦公室IPA逐時採樣濃度趨勢圖 95 圖4-31 老師辦公室Acetonitrile逐時採樣濃度趨勢圖 95 圖4-32 老師辦公室MEK逐時採樣濃度趨勢圖 96 圖4-33 老師辦公室Benzene逐時採樣濃度趨勢圖 96 圖4-34 老師辦公室Toluene逐時採樣濃度趨勢圖 96 圖4-35 老師辦公室Ethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 97 圖4-36 老師辦公室(m+p)-Xulene逐時採樣濃度趨勢圖 97 圖4-37 老師辦公室o-Xylene逐時採樣濃度趨勢圖 97 圖4-38 老師辦公室1,3,5 Trimethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 98 圖4-39 老師辦公室1,2,4 Trimethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 98 圖4-40 老師辦公室Naphthalene逐時採樣濃度趨勢圖 98 圖4-41 五樓陽台Acetone逐時採樣濃度趨勢圖 99 圖4-42 五樓陽台IPA逐時採樣濃度趨勢圖 99 圖4-43五樓陽台Acetonitrile逐時採樣濃度趨勢圖 99 圖4-44 五樓陽台MEK逐時採樣濃度趨勢圖 100 圖4-45 五樓陽台Benzene逐時採樣濃度趨勢圖 100 圖4-46 五樓陽台Toluene逐時採樣濃度趨勢圖 100 圖4-47 五樓陽台Ethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 101 圖4-48 五樓陽台(m+p)-Xulene逐時採樣濃度趨勢圖 101 圖4-49 五樓陽台o-Xylene逐時採樣濃度趨勢圖 101 圖4-50 五樓陽台1,3,5 Trimethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 102 圖4-51 五樓陽台1,2,4 Trimethylbenzene逐時採樣濃度趨勢圖 102 圖4-52 五樓陽台Naphthalene 102 圖4-53 各環境幾何平均濃度比較圖 103 圖4-54 各環境的幾何平均濃度比 103 圖4-55 各環境間的BTEX化合物算術平均濃度比較圖 104 圖4-56 各物種之幾何平均濃度的百分組成 104 圖4-57 各環境中所有物種之幾何平均濃度總和 105 圖4-58 與亞洲鄰近國家之室內空氣算術平均濃度比較圖 105 圖4-59 實驗室室內空氣與其他工作場所之算術平均濃度比較圖 106 圖4-60 本實驗結果與赫爾辛基之室內空氣幾何平均濃度比較圖 106 圖4-61 本實驗結果與赫爾辛基戶外空氣之幾何平均濃度比較圖 107 圖4-62 本研究與赫爾辛基之室內/室外幾何平均濃度比例圖 107

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