臺灣博碩士論文加值系統

本研究針對工業區各種固定污染源進行VOCs組成特徵與濃度的採樣分析，並建置指紋圖譜，納入CMB8.2模式推估周界大氣VOCs 的貢獻量。本研究採集100家工廠，每一廠家3點次，共300點次污染源樣品，另採集8個點次的周界大氣樣品進行其貢獻源推估。研究結果顯示在污染源煙道方面，印刷業排放口濃度大約為408 ppb～37608 ppb，樹脂業濃度為90.6 ppb～98526 ppb，化工業濃度為35.5 ppb～19706 ppb，科技產業濃度為42.2 ppb～2612 ppb，金屬製造業濃度為3.01 ppb～1720 ppb，塑膠業濃度為189 ppb～2221 ppb，接著劑濃度為1755 ppb，顏料化學濃度為1045 ppb。由於在工業製程上有機溶劑常會使用之物種有苯（Benzene）、甲苯（Toluene）、乙苯（Ethylbenzene）及二甲苯（Xylene） (通稱BTEX)，對人體有致癌性與危害，故針對BTEX比值進行研究。塑膠業、印刷業、化工業、科技產業、橡膠業、塗裝業、樹脂業、金屬製造業、接著劑、紙類製造業各製程的BTEX平均比值分別為：0.19：152：1：1.33。而BTEX在油品方面也是佔有相當大的比例。由大氣樣品之BTEX的比值(0.47：20.7：0.48：0.77)，發現在污染源方面，除了製程所用到的甲苯為主要之污染物，則BEX比值多少為汽、機車排放所影響。而CMB分析之結果顯示大氣樣品污染源主要以印刷業污染貢獻量較多佔38％，其次為樹脂業佔26％，再來為塗裝業佔21％、塑膠業佔7％、橡膠業與樹脂業佔3％、柴油車佔2％。

In this study, VOCs concentrations from stationary emission sources in industrial area were measured. The emission profiles were established and were applied for the emission source apportionment using chemical mass balance (CMB) model. One hundred plants were investigated in this study. There are three samples for each plant and there are 300 samples totally. In addition, 8 ambient air samples were collected and the contribution was estimated using CMB 8.2. The results show that the concentrations in the flue gas were 408 - 37608 ppb for printing industry, 90.6 - 98526 ppb for resin industry, 3.01 – 1720 ppb for metal manufacturing, 189 – 2221 ppb for plastic company. Benzene, toluene, ethylbenzene and xylene, commonly known BTEX, are often used as indicators of various emission sources. They are potentially harmful to humans. The average BTEX ratio for the plastic industry, printing industry, chemical industry, science and technology industry, rubber industry, paint industry, resin industry, metal manufacturing, adhesives, paper manufacturing is 0.19: 152: 1: 1.33. Gasoline is an important emission source for BTEX. The average atmospheric BTEX ratio is 0.47: 20.7: 0.48: 0.77. To compare with the emission sources, the vehicles are the major emission source. The CMB analysis results show that the main emission sources are printing industry (38%), the resin industry (26%), the coating industry (21%), plastic industry (7%), rubber industry (3%), and resin industry (2%).

中文摘要 I
Abstract II
致 謝 III
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 前言 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 1
1-3 研究架構及流程 2
第二章 文獻回顧 4
2-1 VOCs 4
2-1-1 VOCs之定義 4
2-1-2 VOCs之形成原因 4
2-1-3 VOCs對人體及環境的危害 5
2-2 VOCs 採樣分析研究 7
2-2-1 排放源分析 7
2-3 受體模式 11
2-3-1 受體模式之緣起 11
2-3-2 受體模式之理論 11
2-3-3 國外受體模式之應用 13
2-3-4 國內受體模式之應用 14
第三章 實驗設備與方法 15
3-1 實驗規劃 15
3-2 揮發性有機化合物分析方法 15
3-3 採樣設備介紹 16
3-3-1 不銹鋼採樣桶 (Canister) 16
3-3-2 不銹鋼採樣桶清洗系統及清洗步驟 17
3-4 分析儀器設備 19
3-4-1空氣中揮發性有機物前濃縮裝置 20
3-4-2氣相層析質譜儀(GC/MS) 20
3-4-3 品質管制 21
3-5 受體模式檔案建立與操作 22
3-5-1 受體點VOCs檔案建立 23
第四章 結果與討論 29
4-1 污染源排放現況 29
4-2 污染源VOCs指紋 56
4-3 污染源排放指標與特徵 66
4-4 周界VOCs濃度與特徵 73
4-5 受體模式分析 80
第五章 結論與建議 87
參考文獻 89

表目錄
表2-2-1-1 揮發性有機物(VOC)產生來源 10
表3-4-1 前處理操作參數 20
表3-4-2 GC/MS分析條件 21
表3-5-1 本研究選定之62種化合物 24
表4-2-2 文獻上建構之污染源指紋資料(黃, 2007) 57
表4-3-1 各行業類別之前三大指標污染物種 66
表4-3-2 各行業製程之BTEX濃度(ppb) 67
表4-3-3 不同地區之BTEX比值對照表 68
表4-3-4 各製程之BTEX濃度平均比值 72
表4-4-1 大氣樣品之BTEX比值(ppb) 75
表4-5-2 大氣周界與污染源之模擬結果 (污染源單位ppb) 82
表4-5-3 大氣周界與污染源之模擬結果 (污染源單位ppb) 83
表4-5-4 大氣周界與污染源之模擬結果 (污染源單位ppb) 84

圖目錄
圖1-3-1 研究架構流程圖 3
圖3-3-1-1 不銹鋼採樣桶(6L) 16
圖3-3-2-2 烘箱外部圖 18
圖3-3-2-3 烘箱內部之多孔閥 18
圖3-4-1 分析儀器設備流程圖 19
圖3-5-1 CMB 8.2資料檔案編輯畫面 25
圖3-5-2受體點與指紋資料檔案輸入介面 26
圖3-5-3模式操作選擇條件設定 26
圖3-5-4受體點的選擇 27
圖3-5-5模擬物種選擇 27
圖3-5-6排放源指紋庫的選擇 28
圖3-5-7結果輸出 28
圖4-1-1塑膠業-1煙道之排放濃度(單位ppb) 31
圖4-1-2塑膠業-2煙道之排放濃度(單位ppb) 31
圖4-1-3印刷業-1煙道之排放濃度(單位ppb) 32
圖4-1-4印刷業-2煙道之排放濃度(單位ppb) 33
圖4-1-5印刷業-3煙道之排放濃度(單位ppb) 34
圖4-1-6印刷業-4煙道之排放濃度(單位ppb) 35
圖4-1-7印刷業-5煙道之排放濃度(單位ppb) 36
圖4-1-8印刷業-6煙道之排放濃度(單位ppb) 37
圖4-1-9印刷業-7煙道之排放濃度(單位ppb) 38
圖4-1-10印刷業-8煙道之排放濃度(單位ppb) 39
圖4-1-11印刷業-9煙道之排放濃度(單位ppb) 39
圖4-1-12印刷業-10煙道之排放濃度(單位ppb) 40
圖4-1-13印刷業-11煙道之排放濃度(單位ppb) 41
圖4-1-14印刷業-12煙道之排放濃度(單位ppb) 41
圖4-1-15印刷業-13煙道之排放濃度(單位ppb) 42
圖4-1-16印刷業-14煙道之排放濃度(單位ppb) 42
圖4-1-17化工業-1煙道之排放濃度(單位ppb) 43
圖4-1-18化工業-2煙道之排放濃度(單位ppb) 43
圖4-1-19化工業-3煙道之排放濃度(單位ppb) 44
圖4-1-20化工業-4煙道之排放濃度(單位ppb) 44
圖4-1-21科技產業-1煙道之排放濃度(單位ppb) 45
圖4-1-22科技產業-2煙道之排放濃度(單位ppb) 45
圖4-1-23科技產業-3煙道之排放濃度(單位ppb) 46
圖4-1-24科技產業-4煙道之排放濃度(單位ppb) 46
圖4-1-25樹脂業-1煙道之排放濃度(單位ppb) 47
圖4-1-26樹脂業-2煙道之排放濃度(單位ppb) 48
圖4-1-27樹脂業-3煙道之排放濃度(單位ppb) 48
圖4-1-28樹脂業-4煙道之排放濃度(單位ppb) 49
圖4-1-29樹脂業-5煙道之排放濃度(單位ppb) 50
圖4-1-30金屬製造業-1煙道之排放濃度(單位ppb) 51
圖4-1-31金屬製造業-2煙道之排放濃度(單位ppb) 51
圖4-1-32金屬製造業-3煙道之排放濃度(單位ppb) 52
圖4-1-33金屬製造業-4煙道之排放濃度(單位ppb) 53
圖4-1-34接著劑-1煙道之排放濃度(單位ppb) 54
圖4-1-35顏料化學-1煙道之排放濃度(單位ppb) 55
圖4-2-1 塑膠業之指紋資料(單位：％) 58
圖4-2-2 印刷業之指紋資料(單位：％) 59
圖4-2-3 化工業之指紋資料(單位：％) 60
圖4-2-4 科技產業之指紋資料(單位：％) 60
圖4-2-5 橡膠業之指紋資料(單位：％) 61
圖4-2-6 塗裝業之指紋資料(單位：％) 62
圖4-2-7 樹脂業之指紋資料(單位：％) 63
圖4-2-8 金屬製造業之指紋資料(單位：％) 64
圖4-2-9 接著劑之指紋資料(單位：％) 65
圖4-2-10 紙類製造業之指紋資料(單位：％) 65
圖4-3-1 塑膠業之BTEX比值(ppb) 69
圖4-3-2 印刷業之BTEX比值(ppb) 69
圖4-3-3 化工業之BTEX比值(ppb) 69
圖4-3-4 科技產業之BTEX比值(ppb) 70
圖4-3-5 橡膠業之BTEX比值(ppb) 70
圖4-3-6 塗裝業之BTEX比值(ppb) 70
圖4-3-7 樹脂業之BTEX比值(ppb) 71
圖4-3-8 金屬製造業之BTEX比值(ppb) 71
圖4-3-9 接著劑之BTEX比值(ppb) 71
圖4-3-10 紙類製造業之BTEX比值(ppb) 72
圖4-4-1 大氣樣品-S1濃度直條圖(ppb) 75
圖4-4-2 大氣樣品-S2濃度直條圖(ppb) 76
圖4-4-3 大氣樣品-S3濃度直條圖(ppb) 76
圖4-4-4 大氣樣品-S4濃度直條圖(ppb) 77
圖4-4-5 大氣樣品-S5濃度直條圖(ppb) 77
圖4-4-6 大氣樣品-S6濃度直條圖(ppb) 78
圖4-4-7 大氣樣品-S7濃度直條圖(ppb) 78
圖4-4-8 大氣樣品-S8濃度直條圖(ppb) 79

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