隨著工商業快速發展，有機溶劑的使用將日益增加而大量的揮發性有機物經由工廠運作過程中排放至大氣中，將對人類健康產生不良的影響。所以對於揮發性有機物的監測與污染排放管制是重要的環保課題。
從過去國內外文獻整理，得知揮發性有機物排放來源與種類複雜，所以在制定控制管理策略時需充分考量。本研究在新竹科學園區工廠周界(3點)及鄰近人口聚集處(1點)，進行空氣中揮發性有機物之採樣，以瞭解揮發性有機物排放源的分析。本研究利用採樣泵與吸附管進行採樣，選用Tenax-TA 吸附劑(60-80mesh)作為採樣介質進行周界採樣，採樣分析方法則使用熱脫附儀與氣相層析質譜儀來分析空氣中的揮發性有機物。由結果的分析得知此種方法可定性定量的追蹤動態行為，更充分瞭解揮發性有機物逸散的狀況。
根據研究結果顯示，在規劃的區域中，共量測到20餘種化合物，在本研究主要分析項目中，最常分析到的前3種揮發性有機物分別為丙酮(Acetone，平均濃度11.76ppbv)、乙苯(Ethylbenzene，平均濃度12.90ppbv)、間/對-二甲苯(m/p-xylene，平均濃度9.12ppbv)等。經比對產業特性後，可發現所測結果與產業特性具有正相關性。另就採樣期間揮發性有機物濃度在夜間場所普遍高於白天；以及經由苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX)之比值顯示，在高樓層平台採樣點處所採集之VOCs為工廠本身排放所產生影響因素較大。

As high tech industry develops fast, most volatile organic compounds (VOCs) are emitted to the air from the processes operating in the plants. If we use more organic solvents, the pollutant emissions will be continuously increased and affect human health. Therefore, The VOCs emission control is one of the most important studies of environmental protection.
From the literature data, we know that the sources of VOCs are very complex. In this study, it is intended to monitor the ambient VOCs concentrations in the Hsinchu Science Park and correlate them to possible sources. Three sites around the boundary of the factories and one site at nearby residential area were selected as the VOCs sampling sites. The VOCs samples were collected at different periods of time with 60-80mesh Tenax-TA absorbent and then analyzed by the GC/MS method. From the results, it is known that this method can trace the emission dynamics qualitatively and quantitatively.
The results show that more than 20 VOCs could be detected in different areas of Hsinchu Science Park. Acetone (average concentration=11.76ppbv), Ethylbenzene (average concentration=12.90ppbv) and m/p-xylene (average concentration=9.12ppbv) are the top three VOCs in these sampling areas. The results show an obvious linkage between analytical results and materials used in these factories. For instance, the concentrations of VOCs during the night were generally higher than those during the day. The analyses of BTEX ratio also reveals that the measured concentrations of VOCs were majorly come from the industrial emissions.

中文摘要…………………………………………………………… i
英文摘要…………………………………………………………… ii
誌謝………………………………………………………………… iii
目錄………………………………………………………………… iv
表目錄……………………………………………………………… vi
圖目錄……………………………………………………………… vii
附錄………………………………………………………………… ix
一、 前言……………………………………………………… 1
1.1 研究緣起………………………………………………… 1
1.2 研究目的………………………………………………… 2
二、 文獻回顧………………………………………………… 4
2.1 揮發性有機物…………………………………………… 4
2.1.1 揮發性有機物定義與特性……………………………… 4
2.1.2 大氣條件影響揮發性有機物之濃度變化……………… 6
2.1.3 揮發性有機物之危害性………………………………… 7
2.2 高科技產業製程概述及VOCs廢氣來源………………… 10
2.2.1 半導體產業……………………………………………… 10
2.2.2 光電產業………………………………………………… 13
2.2.3 廢（污）水廠處理廠…………………………………… 16
2.3 高科技產業揮發性有機物相關法規概述……………… 21
2.4 新竹科學園區空氣品質相關執行成果………………… 24
2.5 空氣中揮發性有機物採樣及分析方法………………… 26
2.5.1 VOCs採樣方法…………………………………………… 27
2.5.2 VOCs分析方法…………………………………………… 30
2.6 固體吸附劑的種類……………………………………… 33
2.6.1 高分子吸附劑…………………………………………… 33
2.6.2 碳系列吸附劑…………………………………………… 33
三、 研究方法………………………………………………… 36
3.1 研究流程………………………………………………… 36
3.2 分析項目………………………………………………… 37
3.3 分析程序………………………………………………… 38
3.3.1 採樣步驟………………………………………………… 38
3.3.2 採樣地點之選定………………………………………… 39
3.3.3 採樣頻率與數量………………………………………… 40
3.3.4 樣品保存………………………………………………… 39
3.3.5 分析作業之品保與品管………………………………… 42
3.4 分析實驗設備…………………………………………… 51
四、 結果與討論……………………………………………… 54
4.1 園區不同區域同時段周界採樣分析結果……………… 54
4.2 園區日夜間周界採樣分析結果………………………… 59
4.3 園區同區域24小時逐時周界採樣分析結果 ………… 64
4.4 園區四個區域（A、B、C、D區）周界採樣分析結果… 69
五、 結論與建議……………………………………………… 73
5.1 結論……………………………………………………… 73
5.2 建議……………………………………………………… 74
參考文獻…………………………………………………………… 75
附錄………………………………………………………………… 80

Atkinson, R.（1990）“Gas phase tropospheric chemistry of organic compounds: a review” Atmos. Environ. 24A , pp.1-41.

De, L.F.（2000）“Trends in ground level ozone concentrations in the European Union” Environmental Science & Policy, vol. 3 , pp.189-199.

Dann, T.F., Wang, D.K.（1995）“Ambient air benzene concentrations in Canada （1989-1993） seasonal and day of week variations, trends and source influences” J. Air Waste Manage. Assoc. 45 , pp.695-702.

Dewulf, J.and Van Langenhove, H.（1997）“Chlorinated C1 hydrocarbons and C2 hydrocarbons and monocyclic aromatic-hydrocarbons in marine waters-An overview on fate processes, sampling, analysis and measurements” Water Res, vol. 31 , pp.1825-1838.

Ding, W.H., Wang, J.L.（1998）“Spatial concentration profiles of C2-C6hydrocarbons in the atmosphere of Taipei metropolitan area”Chemosphere 37 , pp.1187-1195.

Harper, Martin（July 2000）“Sorbent trapping of volatile organic compounds from air”Journal of Chromatography A. vol. 885 , pp.129-151.

Helmig, D., Greenberg J.P.（1994）“Automated in-situ gas chromatographic-mass spectrometric analysis of ppt level volatile organic trace gases using multistage solid-adsorbent trapping” J. Chromatogr, vol. 677 , pp.123-132.

Kao, A.S.（1994）”Formation and Removal Reactions of Hazardous Air Pollutants”J/Air &Waste Manage.Assoc., vol.144 , pp.683-696.

Lahre, T.（1998）“Cancer Risks form air toxic in urban areas” 81st Annual Meeting of APCA, Dallas, Texas , pp.19-24.
Laurila, T., Hakola, H.（1996）“Seasonal cycle of C2-C5 hydrocarbons over the Baltic Sea and northern Finland”Atmos. Environ. 30 , pp.1597-1607.

Levaggi, D.A., Sia, W.（1991）“Gaseous toxics monitoring in the San Francisco Bay Area: a Revies and Assessment of Four years of Data”84th Annual Meeting of A&WMA, Vancouver, B. C.

McElroy, J.L., Smith, T.B.（1986）“Vertical pollutant distributions and boundary layer structure observed by airborne lidar near the complex Southern California coastline” Atmos. Environ. 20 , pp.1555-1566.

Patrycja, F., Wojciech, K., Tomasz, G., Janusz, G.（2005）“Adsorption of water vapor from humid air by selected carbon adsorbents”, Journal of Chromatogrphy A., vol. 1078 , pp.7-12.

Rainer, A., Rosenberg, Erwin（1998）“Grasserbauer, Manfred; Development and application of a thermal desorption method for the analysis of polar volatile organic compounds in workplace air”, Journal of Chromatography A., vol. 809 , pp.47-63.

Rappengluck, B., Fabian, P., Kalabokas, P., Viras, L.G.and Ziomas, I.C. （1998）“Quiasi-continuous measurements of non-methane hydrocarbons [NMHC] in the greater Athens area during MEDCAPHOT-TRACE”, Atmos. Environ.32 , pp.2103-2121.

Sexton, K, Westberg, H.（1983）”Photochemical Ozone formation from Petroleum Refinery Emission”, Atmospheric environment, vol. 17, NO.3, pp.467-475.

US EPA, 1999 Download, A publication of the AIR NOW homepage of the US EPA, http://www.epa.gov/airnow/health/smog.pdf.

US EPA（1978）“Control techniques for volatile organic emissions from stationary source”, Radian Corp, EPA-450/2-78-022.

US EPA（1984）“Compendium Method TO-1: Method for the Determination of Volatile Organic Compounds （VOCs） in Ambient Air Using Tenax-TA Adsorption and Gas Chromatography/Mass Spectrometry （GC/MS）”, Revision 1.0.

US EPA（1984）“Compendium Method TO-2: Method for the Determination of Volatile Organic Compounds （VOCs） in Ambient Air by Carbon Molecular Sieve Adsorption Gas Chromatography/Mass Spectrometry （GC/MS）“, Revision 1.0.

US EPA（1988）“Compendium Method TO-14: Determination Of Volatile Organic Compounds （VOCs） In Ambient Air Using Specially Prepared Canisters With Subsequent Analysis By Gas Chromatography”, EPA/600/4-84-04.

US EPA（1997）“Compendium Method TO-17 Determination of Volatile Organic Compounds in Ambient Air Using Active Sampling Onto Sorbent Tubes”, EPA/625/R-96/010b.

US EPA（1990）, Clean Air Act Amendments of 1990[CAAA], http://www.epa.gov/air/caa/

行政院環境保護署（1994）“有害空氣污染物排放管制規範研定計劃”，EPA-85-1104-09-33。

行政院環境保護署（2001）“電子產業及特定行業空氣污染改善輔導示範推廣及管制標準研訂專案工作計畫”，EPA-90-FA12-03-A024。

行政院環保署（2005）“環境檢驗品質管制指引通則”。

行政院環保署空保處網站，2010下載，http://www.epa.gov.tw/F/index.htm/。

行政院國家科學委員會網站，2010下載，http://www.nsc.gov.tw。

李青勝（1990）“即時氣象資訊應用再空氣品質分析與實驗”，行政院環境保護署。
李貽華、徐慈鴻（2004/10）“多環芳香族碳氫化合物（PAHs）與植物”，行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所技術專刊，第132 號。

汪禧年（1995）“熱脫附技術在作業環境採樣分析之應用現況”，勞工安全衛生研究所，勞工安全衛生簡訊，第13期。

吳倍任（2002）“新竹科學工業園區周界空氣中揮發性有機物（VOCs）量測”，中華大學土木工程學系碩士論文。

吳信賢、林樹榮（2003）“高級氧化洗滌技術”，經濟部工業局，空氣污染防制處理技術講習會講義。

林正芳（1999）“污水處理廠臭味及揮發性有機物逸散特性之研究”，國科會/環保署科技合作研究計畫成果報告，NSC-88-EPA-Z-002-002。

林巧燕（2006）“熱脫附氣相層析質譜儀對於高科技產業及室內空氣中半揮發性有機化合物之分析應用”，國立清華大學生醫工程與環境科學系碩士論文。

洪益夫（2000）“擴散式空氣採樣器採集分析科學園區的揮發性有機污染物”， 89年行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告，NSC-89-2113-M-007-035

郭憲文（2007）“中部科學園區空氣品質對附近居民之環境暴露及健康風險評估”，95年度環保署/國科會空污防制科研合作計畫成果報告，NSC-95-EPA-Z-039-003。

許立翰（2005）“Carbotrap300型吸附管乾吹除水程序對VOCs回收率的探討”，明志科技大學工程技術研究所碩士論文。

葉寶華（2005）“利用不銹鋼罐採樣GC/MS 分析檢測VOC方法之建立與應用”，國立高雄第一科技大學環境與安全衛生工程所碩士論文。

新竹科學工業園區管理局污水處理廠網站，2009下載，http://pavo.sipa.gov.tw/wastewater/。

羅俊光、吳劍侯（2003）“工業園區特殊空氣污染物成分調查、分析技術研究”，92年度行政院環保署環境檢驗所委辦清華大學計畫期末報告，EPA-92-E3S2-02-03。

蘇茂豐（2003）“國內半導體製造業及光電業之產業現況、製程廢氣污染來源與排放特性”，環保技術e報，第3期。

顧家華（2003）“大氣中揮發性有機化合物(VOCs)以Tenax-TA/Carbotrap吸附採樣GC/MS分析方法之探討”，國立臺灣大學職業醫學與工業衛生研究所碩士論文。