簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 王保雄
論文名稱： 空氣中揮發性有機化合物之竹時採樣分析研究
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： 2004
畢業學年度： 92
語文別： 中文
論文頁數： 108
中文關鍵詞： 揮發性有機化合物 、苯 、甲苯 、丙酮
外文關鍵詞： VOCs, Benzene, Toluene, Acetone
相關次數： 點閱：2  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 近數年來，隨著高科技時代的來臨,富裕了我們的生活,造就了經濟的發展，但是也相對影響到我們周界環境的品質。隨著高科技產業的發展，其使用的揮發性有機溶劑數量也是與日俱增，而當人類如果處於揮發性有機化合物濃度過高的場所之下，會造成感官上的不舒服，進而影響個人的健康。例如：呼吸器官上的毛病、皮膚紅腫，如果暴露於高濃度的環境之下，會造成喪失意識及死亡。
    本研究空氣採樣方式為主動式採樣方法。主動式是以抽氣幫浦採集空氣樣品進而再藉著流量和分析出的質量去換算成濃度。這次的研究構想主要是以主動式逐時採樣方式去採集空氣中的樣品，而逐時採樣的好處是可以知道一天中的濃度變化，甚至可以很清楚的知道濃度的最高點和最低點是分佈於何時。而採樣地點方面的選擇，分成室內和室外，室內是實驗室、休息室和辦公室。而室外是縣警局竹東分局、新竹市科學園區管理局污水處理廠和龍山國小。
    根據採樣的趨勢看來，發現室內濃度Acetone和IPA的分佈趨勢相似，再加上實驗室溶劑的使用，所以這兩個化合物排放特性相似。而MEK和Benzene的濃度呈現較紊亂的趨勢，可能是這兩個化合物在室內濃度不高使然。而Toluene、m+p-Xylene和o-Xylene則有相似的濃度趨勢，從其趨勢圖看來，幾乎都是在早上的這段期間，濃度都會有攀升現象，這跟實驗室的作息有一定的相關性。再討論室內採樣層析圖，常發現IPA旁都有一個化合物的peak，藉著ATD-GC和GC-MS做定性結果的比對，發現這個peak是Acetonitrile，而且也針對其積分面積，做逐時採樣積分面積的趨勢圖，如附錄1。Acetonitrile主要是應用於HPLC動相的使用，所以其用量也是很大，從結果看來晚上的積分面積有相對偏高的現象。
    而室外採樣結果可以發現化合物濃度的高峰時間都是出現在晚上5點到10點之間和早上7點到10點之間。在園區裡的這段時間，化合物濃度都是相對偏高的。也許可以推測工廠在這段時間中，都排放了相對多量的污染物，再加上交通污染的相加性污染。所以從逐時濃度趨勢圖我們可以很清楚的看見，相對的濃度高峰都是出現在這段時間。大體而言Acetone、IPA、MEK有相似的排放特性，而BTEX也是具有類似的濃度分佈情形，但BTEX中的Toluene與Xylene又因為製程排放的多重性污染源，使的BTEX的污染源又不盡相同。所以可以歸納為Acetone和IPA的污染源主要來自工廠製程中排放所致，而Toluene和Xylene可能是受到工廠排放以及交通污染所致，而Benzene和Ethylbenzene是以汽機車污染源影響為主。

    目錄 第一章 緒論 ……………………………………………………...1 1-1 前言 ………………………………………………………1 1-2 研究動機與目的………………………………………..…….2 第二章 文獻探討 .4 2-1 Acetone、IPA、MEK、BETX的性質來源探討 4 2-2 Acetone、IPA、MEK、BETX對人體影響探討 5 2-3 揮發性有機化合物採樣方法 8 2-4 脫附方式 10 第三章 儀器設備及實驗方法 ………………………………..12 3-1 實驗儀器設備及化學品 …………………………….………12 3-1-1 實驗儀器設備 ……………………………………………12 3-1-2 實驗化學品 ………………………………………………12 3-2 採樣吸附劑……………………………………………... 13 3-3 實驗地點 ………………………………………………...14 3-4 採樣時間 ………………………………………………...15 3-5 空氣採樣方法…………………………………………..…...15 3-6 吸附管之填充與調適……………………………..………...16 3-7 ATD-GC儀器分析設定…………………………………….16 3-7-1 降低背景條件………………………………………………..16 3-7-2 分析條件……………………………………………………..17 第四章　 結果與討論 18 4-1 採樣分析條件 18 4-1-1 偵測極限 18 4-1-2 脫附效率 18 4-1-3 添加回收率 20 4-1-4 檢量線 20 4-1-5 品保品管…………………………………………………..…21 4-2 室內逐時採樣………………………………………...……..21 4-2-1 實驗室逐時採樣……………………………………………..21 4-2-2 室內不同地點比較…………………………………………..26 4-3 環境中化學與光化學反應…….……………………………27 4-4 室外採樣分析 …………………………………………........28 第五章 結論 ……………………………………………………38 參考文獻 ………………………………………………40 表目錄 表1.Acetone、IPA、MEK和BTEX化合物之物化性質…………….44 表2.Acetone、IPA、MEK和BTEX的毒性資料……………….........45 表2(續).Acetone、IPA、MEK和BTEX的毒性資料………………..46 表3.揮發性有機化合物採樣分析方法之比較……..……..……….....47 表4.固定污染源空氣污染物排放標準…………………………….....48 表5.半導體製造業空氣污染管制及排放標準…………………….....48 表6.八種化合物容許濃度立即致危濃度與嗅覺閾值……………….49 表7.儀器偵測極限及方法偵測極限……………………………...….49 表8.脫附效率………………………………………………………….50 表9.添加回收率……………………………………………………….51 表10.實驗期間化合物滯留時間之QA/QC結果……………….……52 表11.實驗期間化合物積分面積之QA/QC結果…………………….52 表12.Acetone七次實驗室採樣濃度…..…...……..……………..……53 表13.IPA七次實驗室採樣濃度…..…...………………..…………….54 表14.MEK七次實驗室採樣濃度…..…...………………..……...…...55 表15.Benzene七次實驗室採樣濃度…..…...………………….……..56 表16.Toluene七次實驗室採樣濃度…..…...………………….……...57 表17.Ethylbenzene七次實驗室採樣濃度…..…...…………….……..58 表18.m+p-Xylene七次實驗室採樣濃度…..…...………………...….59 表19.o-Xylene七次實驗室採樣濃度…..…...………………….….…60 表20.七次實驗室採樣八種化合物濃度表…..…...………………..…61 表21.MS偵測出的化合物…..…...……………..……………...……..61 表22.實驗室空氣逐時採樣濃度………..…...…………………..……62 表23.休息室空氣逐時採樣濃度……………...………………………63 表24.辦公室空氣逐時採樣濃度...………...…………….……………64 表25.室內濃度的比較………………………………………………...65 表26.採樣地點簡述……...……………………...…………….………66 表27.周採樣氣象資料…...……………………...…………….………67 表27(續).周採樣氣象資料..…………………......…...……….………68 表28.空氣逐時採樣濃度(91年8月28日)……………………..……69 表29.空氣逐時採樣濃度(91年10月2日)…..………………..……..70 表30.空氣逐時採樣濃度(91年10月16日)……………...….….…...71 表31.空氣逐時採樣濃度(91年10月30日)…………………..….….72 表32.空氣逐時採樣濃度(91年11月4日)……………………..……73 表33.空氣逐時採樣濃度(91年11月13日)……………………...…74 表34.空氣逐時採樣濃度(91年11月25日)…………………………75 表35.空氣逐時採樣濃度(91年12月3日)……………...………..….76 表36.空氣逐時採樣濃度(92年5月7日)……………………..……..77 表37.逐時採樣之最大最小濃度值比較(91年8月28日)..……..…..78 表38.逐時採樣之最大最小濃度值比較(91年10月2日)………..…78 表39.逐時採樣之最大最小濃度值比較(91年10月16日)……..…..78 表40.逐時採樣之最大最小濃度值比較(91年10月30日)……….…79 表41.逐時採樣之最大最小濃度值比較(91年11月4日)………..…79 表42.逐時採樣之最大最小濃度值比較(91年11月13日)……..…..79 表43.逐時採樣之最大最小濃度值比較(91年11月25日)……..…..80 表44.逐時採樣之最大最小濃度值比較(91年12月3日)………..…80 表45.逐時採樣之最大最小濃度值比較(92年5月7日)………..…..80 表46.八月的八種化合物濃度比較(89、90、91年)………….………81 表47.九月的八種化合物濃度比較(89、90、91年)……………….…81 表48.十月的八種化合物濃度比較(89、90、91年)…………….……81 表49.十一月的八種化合物濃度比較(89、90、91年)………….……82 表50.十二月的八種化合物濃度比較(89、90、91年)……….………82 表51.室外濃度比較…………………………………………………...83 圖目錄 圖1.研究執行流程圖……………….……………………..…….….....84 圖2.脫附效率層析圖…………………….……………..….…….........85 圖3.標準品層析圖譜…………………….……………..….…….........85 圖4.室內採樣層析圖譜…………….……………..….….....................86 圖5.新竹科學園區室外採樣層析圖譜……………………………….86 圖6. Acetone七次實驗室採樣結果……………………..………........87 圖7.IPA七次實驗室採樣結果……………………..….…..................87 圖8.MEK七次實驗室採樣結果………………………..….……........88 圖9.Benzene七次實驗室採樣結果…………………..….…...............88 圖10.Toluene七次實驗室採樣結果……………………..….…..........89 圖11.Ethylbenzene七次實驗室採樣結果………………..….….........89 圖12.m+p-Xylene七次實驗室採樣結果………………..….…….......90 圖13.o-Xylene七次實驗室採樣結果…….……………..….…...........90 圖14.八種化合物逐時濃度趨勢圖(實驗室)…….…….…..................91 圖15.八種化合物逐時濃度趨勢圖(休息室)……...….…....................91 圖16.八種化合物逐時濃度趨勢圖(辦公室)…….….…......................92 圖17.新竹科學園區周界空氣採樣地點分佈圖………..….……........93 圖18.八種化合物逐時濃度趨勢圖(91年8月28日)…………..……94 圖19.八種化合物逐時濃度趨勢圖(91年10月2日)………….……..94 圖20.八種化合物逐時濃度趨勢圖(91年10月16日)…………..…..95 圖21.八種化合物逐時濃度趨勢圖(91年10月29日)…………..…..95 圖22.八種化合物逐時濃度趨勢圖(91年11月4日)…………..……96 圖23.八種化合物逐時濃度趨勢圖(91年11月13日)…………..…..96 圖24.八種化合物逐時濃度趨勢圖(91年11月25日)………..……..97 圖25.八種化合物逐時濃度趨勢圖(91年12月3日)…………..……97 圖26.八種化合物逐時濃度趨勢圖(92年5月7日)…………..……..98 圖27.Acetone、IPA、MEK逐時濃度趨勢圖(91年8月28日)….…...99 圖28.BTEX逐時濃度趨勢圖(91年8月28日)……………..……....99 圖29.Acetone、IPA、MEK逐時濃度趨勢圖(91年10月2日)…..…100 圖30.BTEX逐時濃度趨勢圖(91年10月2日)………………….....100 圖31.Acetone、IPA、MEK逐時濃度趨勢圖(91年10月16日)…....101 圖32.BTEX逐時濃度趨勢圖(91年10月16日)………………..….101 圖33.Acetone、IPA、MEK逐時濃度趨勢圖(91年10月29日)…....102 圖34.BTEX逐時濃度趨勢圖(91年10月29日)………………...…102 圖35.Acetone、IPA、MEK逐時濃度趨勢圖(91年11月4日)………103 圖36.BTEX逐時濃度趨勢圖(91年11月4日)………………….....103 圖37.Acetone、IPA、MEK逐時濃度趨勢圖(91年11月13日)…..…104 圖38.BTEX逐時濃度趨勢圖(91年11月13日)………………..….104 圖39.Acetone、IPA、MEK逐時濃度趨勢圖(91年11月25日)……..105 圖40.BTEX逐時濃度趨勢圖(91年11月25日)…………………....105 圖41.Acetone、IPA、MEK逐時濃度趨勢圖(91年12月3日)….......106 圖42.BTEX逐時濃度趨勢圖(91年12月3日)………………….....106 圖43.Acetone、IPA、MEK逐時濃度趨勢圖(92年5月7日)….........107 圖44.BTEX逐時濃度趨勢圖(92年5月7日)…………………..….107 圖45.Acetome九次採樣的濃度趨勢圖……….………………….....108 圖46.IPA九次採樣的濃度趨勢圖……….……………………...…..108 圖47.MEK九次採樣的濃度趨勢圖……….……………………......109 圖48.Benzene九次採樣的濃度趨勢圖………...………………...…109 圖49.Toluene九次採樣的濃度趨勢圖……….………………...…...110 圖50. Ethyl benzene九次採樣的濃度趨勢圖……….………...……110 圖51. m+p-Xylene九次採樣的濃度趨勢圖……….…………...…...111 圖52. o-Xylene九次採樣的濃度趨勢圖……….………..…...……..111

    1. 新竹科學工業園區。http://www.sipa.gov.tw/1/in1/index-in13.htm。
    2. 黃覃君，半導體工業空氣中揮發性有機化合物之分析，科儀新知第二十卷二期，1998。
    3. 工研院化工所，“電子用化學品專題調查報”，ITRIUC151S204，1995。
    4. 莊達人，“VLSI製造技術”，p145~p302，高立圖書有限公司，1990。
    5. 物質安全資料表，勞委會，http://www.iosh.gov.tw/frame.htm。
    6. M. T. Cristina, L. G. Marco, L. D. Donata, and C. O. Giorgio, "A GC Method for the Quantitative Determination of BTEX in Gasoline", Journal of Chromatographic Science, Vol. 34, P. 413 ~ 417(1996).
    7. EPA-82-E4F1-08-23， "以管制燃料油品質來降低都會區大氣中苯濃度之監測" ，1993。
    8. 行政院勞工委員會, "表面塗裝業混存有害物質-甲苯、二甲苯、苯乙烯、醋酸丁酯之熱脫附/氣香層析分析方法研究", 勞工安全衛生研究報告(1996)。
    9. J. M. Dasch, R. L. Williams, “Benzene Exhaust from In-Use General Motors Vehicles” ,Environ.Sci.Technol,Vol.25,No5(1991).
    10. Jo Dewulf, Herman Van Langenhove,“Anthropogenic volatile organic compounds in ambient air and natural water:a review on recent developments of analytical methodology,performance and interpretation of field measurements”,Journal of Chromatography A,843(1999)165.
    11. Data Sheet U04914,“Tenax-TA”,Copyright 1997 Alltech Associates ,Inc.
    12. 李志宏，“空氣中BTEX及Naphthalene之濃度分佈”，國立清華大學原子科學系碩士論文，新竹，1999。
    13. 劉原良，“Acetone、IPA、MEK及BTEX之濃度分佈”，國立清華大學原子科學系碩士論文，新竹，2000。
    14. Anna-Lena Sunesson, Carl-Axel Nilsson, Barbro Andersson, Journal Of Chromatorgraphy A,699（1995）214.
    15. 行政院勞工委員會，作業環境空氣中有害物質標準分析參考方法，1992。
    16. “化學分析的偵測極限(上)”科儀新之第十六卷第一期83.8，凌永健、陳秋雲。
    17. “Installation and Operating Instructions for the Air Monitoring Trap for the ATD400”,Perkin Elmer,p4-32~4-36.
    18. Y. S. Fung, W. Zucheng, "Determination Organic Compounds in Air Using a Dehumidified and Ventilated Diffusive Sampler, Thermal Desorption and Gas Chromatography With Flame Ionization Detection" ,Analyst, vol. 121, p. 1955 ~ 1961(1991).
    19. W. U. Dwight, E. F. Chares, "Boundary Layer Effect in Diffusive Monitoring" ,Analytical Chemistry, Vol. 63, No. 10, p. 1011 ~ 1013(1991).
    20. “The Determination of Volatile Organic Compounds (VOCs) In Ambient Air Using Specially Prepared Canisters With Subsequent Analysis By Gas Chromatography” (TO-14A).
    21. “The Determination of Volatile Organic Compounds (VOCs) In Air Collected In Specially Prepared Canisters And Analyzed By Gas Chromatography /Mass Spectrometry(GC/MS)” (TO-15).
    22. Martin Harper,“Sorbent trapping of volatile organic compounds from air”, Journal of Chromatography A,885(2000)144.
    23. 空氣中毒性有機物分析方法系列，美國環保署(U.S.EPA)。
    24. 有害物質測定方法系列，英國職業安全衛生署。
    25. 空氣檢驗方法(NIEA A701.10T、NIEA A709.7譯、NIEA 714.10T)，環保署。
    26. V. Camel ,M. Caude, “Trace enrichment methods for the determination of organic pollutants in ambient air”, Journal of Chromatography A,710(1995)14.
    27. “Installation and Operating Instructions for the Air Monitoring Trap for the ATD400”,Perkin Elmer,p3-4~3-9.
    28. M. Clement, S. Arzel, B. Le Bot, R. Seux, M. Millet,“Adsorption/thermal desoption-GC/MS for the analysis of pesticides in the atmophere ”, Chemosphere,40(2000)52.
    29. Christopher Y. Chao, George Y. Chan, “Quantification of indoor VOCs in twenty mechanically ventilated buildings in Hong Kong ”, Atmosphere Enviornment,35(2001)5895-5913.
    30. Barbara Barletta, Simone Meinardi, Isobel J. Simpson, Haider A. Khwaja, Donald R. Blake, F. Sherwood Rowland, “Mixing ratios of volatile organic compounds (VOCs) in the atmosphere of Karachi, Pakistan”, Atmosphere Enviornment,36(2002)3434.
    31. M. Czaplicka, K. Klejnowski, “Determination of volatile organic compounds in ambient air Comparison of methods”, Journal of Chromatography A,976(2002)374.
    32. Chu-Chin Hsieh, Jiun-Horn Tsai, “VOCs concentration characteristics in Southern Taiwan”, Chemosphere,50(2003)551.
    33. Stanley E. Manahan,“Environmental Chemistry 6/E”

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE