第四章 研究結果
第三節 中科附近鄉鎮年齡標準化死亡率背景資料
本論文除了利用空氣採樣與問卷評估短時間內中科開發營運所 產生的空氣污染暴露與疾病盛行率之間的關係。另針對中科與新社鄉 鄰近地區包括西屯、大雅、新社、后里，利用民國 79～90 年衛生署 死因資料檔依據世界衛生組織疾病分類中心所製作頒佈的國際死因 分類第九版(ICD-9)分類，來看此四個地區包含下列九種年齡標準化 長期變化趨勢，建立中科園區尚未運轉前，這些可能與空氣污染有關 疾病或癌症之長期死因背景值，以便日後長期追蹤死因變化並做一比 較。
(1)唇頰腔及咽部之惡性腫瘤(ICD-9：140～149) (2)消化器官及腹膜之惡性腫瘤(ICD-9：150～159) (3)呼吸系統之惡性腫瘤(ICD-9：160～165)
(4)乳房惡性腫瘤(ICD-9：174、175)
(5)女性生殖器官惡性腫瘤(ICD-9：179～184)
(6)其他及未明示部位惡性腫瘤(ICD-9：170～173、187、190～199) (7)淋巴及造血組織之惡性腫瘤(ICD-9：200～208)
(8)呼吸系統疾病(ICD-9：460～519) (9)心血管疾病(390～459)
第四節 研究工具的擬定及執行程序
一、問卷工具之擬定及調查 (一)問卷工具之擬定
1.問卷的擬定：主要參考美國胸腔醫學會（American Thoracic Society, ATS）1978 年之胸腔健康問卷與衛生署國民健康局調查民眾
健康及求醫資料之問卷、及國內外相關文獻改編而成，內容包含五大 部分(1)個人基本資料，(2)個人健康行為及生活習慣，(3)飲食情況調 查，(4)自覺症狀及既往病歷，(5)居家環境調查，分為學童與居民兩 種版本，兩份問卷主要差異在描述問題之語氣，並將不適用的問題刪 除。
2.專家效度審查：將研擬完成之呼吸道症狀與健康調查問卷交予 相關領域專家學者進行效度審查，包含三位專家：中國醫藥大學附設 醫院家庭醫學科主任劉秋松醫師、中國醫藥大學環境醫學研究所梁文 敏副教授及中國醫藥大學職業安全與衛生學系張大元助理教授。
(二)問卷之調查
1.學童：發函請示五所國民小學撥空以進行問卷訪視，利用早自習時
間每個班級由兩位事前經過訓練的訪員，負責協助和帶領小 朋友填寫問卷。
2.居民：國安甲、乙區、鄉林社區事前先與管理委員接洽、協調，利
用社區活動期間執行肺部健康調查及肺功能量測。秀山村、
新社村、大南村則透過當地老人會每個月固定聚會活動的時 間，進行問卷執行及肺功能量測，問卷訪視過程皆由受過訓 練的訪員以一對一的方式進行，肺功能量測則由固定的專人 負責。
二、肺功能計(Spirometer)及肺功能量測
針對居民除問卷的訪視外尚執行肺功能的量測，以攜帶式肺活量測定 器CHEST HI-801 量測，每次量測前由經過訓練的人員以校正器（容 量1 公升），至少4 次以上進行肺容積校正，直到畫面顯示 OK 為止；
受測者量測前由受訓練專人進行解說及親自示範。肺功能計輸出肺功 能參數包括下列四種：
(1) 用力呼氣肺活量(Forced vital capacity, FVC)：
係指受測者用力吸飽氣後，快速將一口氣吐出的總吐氣量。FVC
大小決定於肺的彈性，呼吸道的口徑大小及其阻抗；數值會因性 別、年齡、身高、體重、人種和胸廓大小而不同。
(2) 用力一秒吐氣量(Forced Expiratory Volume in 1 Second, FEV1)：
係指受試者在盡力吸飽氣後，快速將一口氣吐出的第一秒的吐氣 量，即FVC 的第一秒吐氣量。FEV1數值若在正常範圍，則阻塞型
或侷限型的通氣障礙則可排除。若呈現異常值，則兩者都有可能。
(3) 一秒率(FEV1 %)：
即FEV1與 FVC 之比值以 FEV1%表示。正常 FEV1%介於 75～85%
之間，此值可較敏感的顯示氣體阻塞的程度，通常可視為阻塞性肺 部疾病的標幟。若 FEV1與 FVC 的比值明顯下降時，即表示受測 者患有阻塞性肺病（例如氣喘），可能是因病人呼吸道的狹窄導致 較慢的呼出率。如果FVC 和 FEV1兩個數值皆下降，則病人可能患 有限制性肺病，即肺容量受到限制，但其呼吸道卻呈現正常現象。
(4) FEF25-75%：即吸飽氣時用力吐氣直到將氣吐光為止的過程中，
介於 25%與 75%間的流量，主要來自末端支氣管，又稱小氣管 (small airway)的氣，單位為升/秒(L/s)，而當吐氣從 25%切點至 75%
切點時，無論病患有沒有用力吐氣，吐氣的流速都一樣，故對於 裝病或不用力吐氣的受測者可輕易被辨識。阻塞性肺部疾病早期 有病變時就是在末端支氣管，所以當 FEV1及 FEV%還在正常範圍 內時，此指標即已經出現異常現象，故其比FEV1更能當作小支氣 管病變的早期指標。
三、空氣懸浮微粒採樣與分析之流程 (一)藥品與儀器設備
1.藥品與玻璃器皿
礦物油脂：Dow Corning high-uacu μm grease 正己烷：n-Hexane，GR，MERCK
丙酮：Acetone，GR，MERCK
二氯甲烷：Dichloromethane，GR，MERCK 70%硝酸：Nitric acid，Selectipur UPS，MERCK
標準品：ICP multi-element standard solution IV (23 elements in 1mol/L nitric acid, 1000 ±10 mg/L, MERCK )
Arsenic 1000±4µg/mL in 2% HNO3 (standard for ICP, MERCK) Copper 1000±4µg/mL in 2% HNO3 (standard for ICP, MERCK) Mercury 1000±4µg/mL in 2% HNO3 (standard for ICP, MERCK) Lead 1000±4µg/mL in 2% HNO3 (standard for ICP, MERCK) Zinc 1000±4µg/mL in 2% HNO3 (standard for ICP, MERCK) 定量吸管：BRAND Transferpette，10ml
定量瓶：BRAND，25ml 燒杯：BRAND，50ml 2.儀器設備
靜音型可調式抽氣幫浦：ALLFIELD ASP_25, 0～25LPM 紅外線流量校正器：Gilian Instrument Corp USA
熱線風速計：MODEL 8360 TSI, Inc. MN, USA 恆溫乾燥箱：LINDBERG/BLUE
微量天平：AND HR200
石英濾紙：TISSUQUARTZ 2500QAT-UP，37mm 超音波震盪器：BRANSON 3210
加熱板：CORNING PC-620
感應耦合電漿質譜儀(ICP-MS)：Perkin Elmer，ELAN DRC Ⅱ
石 英 晶 體 微 平 衡 衝 擊 器(Quartz crystal Microbalance cascade impactor, QCM)：California Measurements, Inc. USA 型號 PC-2 QCM 為直讀式粉塵微粒分析儀器，可即時量測懸浮於空氣中微粒 質量濃度與分佈，包括十階衝擊器與資料處理器。每一階有一對 敏捷石英感測器，一片是偵測石英感測器，一片是參考石英感測 片，當開始採樣時，空氣中懸浮微粒由蠕動幫浦(0.24 L/min)，從 衝擊器底部吸入，吸入之空氣加速經過不同階之噴嘴，粒子撞擊 塗有礦物油脂的石英感測器，偵測石英感測器因重量增加振動頻 率減少，而參考石英感測器頻率不變，兩個石英感測器產生共振 頻率差，由振動頻率轉換質量濃度經過資料處理器運算可立即得 到不同微粒分佈情形。十階粒徑分佈(μm)：25、12、6.4、3.2、1.6、
0.8、0.4、0.2、0.1、0.05。並利用階層分為 PM25：25μm 以下之粒
徑；PM10：是以12μm 以下之粒徑為代表其濃度；PM2.5：是以3.2μm 以下之粒徑為主作為其濃度。
個 人 式 環 境 微 粒 採 樣 器(Personal Environmental Monitor, PEMTM)：MSP Corporation, MN, U.S.A.，可分為 PM2.5及PM10
兩種，利用單階慣性衝擊器搭配石英濾紙連接10 LPM 的幫浦 之主動式空氣採樣，此衝擊器利用慣性衝擊力將空氣中大於截 取直徑之粒徑（2.5 或 10μm 之氣動直徑）撞擊在衝擊板上而 被收集，而微粒則會隨著流線而收集在濾紙上。
附圖二、個人式環境微粒採樣器(PEM)內部分解圖
四、中科附近監測站大氣 PM 及 PM 濃度資料
選取距中部科學園區與研究對象最近的環保署西屯空氣監測 站，以相對應家戶採樣時間每小時PM10、PM2.5濃度值表示當地大氣 懸浮微粒濃度。
第五節 家戶室內外空氣採樣之流程
每個家戶空氣採樣連續採集 24 小時，QCM 放置於客廳而 PEM 在客廳、廚房、陽台各放置一組 PM2.5與PM10，並於採樣前後皆以紅 外線流量校正器校正幫浦流量至10 LPM 後，才開始執行家戶室內外 空氣中微粒之採樣，另以熱線風速計量測採樣前後室內外溫、濕度、
風速等氣候數據與校正數據逐一記錄，採樣後之濾紙經秤重後進行重 金屬成分分析。
一、QCM 採樣程序
1.採樣前檢查及保養校正程序
(1)檢查空氣過濾器與流量計是否確實連接、是否空氣流通路線有阻 塞之現象並確實幫浦可正常操作幫浦
(2)檢查十階訊號連接器是否連接好 (3)檢查採樣閥於 standby 位置之操作 (4)檢查儀器電源是否插入 AC 電源座內
(5)將污染的石英片以正己烷清洗除去表面的微粒及油脂 (6)石英片上塗敷礦物油脂
(7)以皂泡計校正流量
(8)檢查每一階頻率差值介於 2～4KHz 之間
2.採樣時操作程序
(1)檢查採樣閥位置在 close
(2)檢查每一階由上到下順序是否為 1～10 階
(3) 設 定 開 關 位 置 counter-signal ； display-freq ； mode-time ； freq input-initial；stage-1；sample time-000；valve-close；pump-on (4)打開電源與蠕動幫浦
(5)暖機 15 分鐘使石英片穩定
(6)開啟採樣閥，並按下 count 鈕開始採樣 (7)關閉採樣閥，結束採樣
二、PEM 裝置採樣程序
(1)將空白石英濾紙放置於恆溫乾燥箱中 24 小時校正溫濕度 (2)使用電子天平秤重並紀錄數據
(3)將其置於濾紙匣中放回恆溫乾燥箱中保存
(4)將 PEM 之衝擊板塗上矽油脂並將石英濾紙置入 (5)連接幫浦以紅外線校正器進行事前流量校正 (6)現場執行採樣前再次進行流量校正，並記錄數據 (7)採樣結束再次執行流量校正，並記錄數據
(8)將 PEM 取下以錫箔紙包覆，小心平放避免震動送回實驗室
(9)將石英濾紙夾出置入濾紙匣中並放置恆溫乾燥箱中 24 小時校正 溫濕度
(10)以電子天平秤重並記錄數據
(11)PEM 裝置以正己烷、丙酮、二氯甲烷逐一清洗之
三、濾紙中九種重金屬成分之分析
將石英濾紙消化以分析其中九種重金屬濃度，包括砷(As, 質量 數為75)、鎘(Cd, 質量數為 111)、鉻(Cr, 質量數為 53)、銅(Cu, 質量 數為63)、汞(Hg, 質量數為 202)、鎳(Ni, 質量數為 60)、鉛(Pb, 質量 數為208)、硒(Se, 質量數為 82)、鋅(Zn, 質量數為 66)。
(一)濾紙前處理程序
(1)將濾紙置於 50ml 的燒杯中加入 10ml 3M HNO3消化濾紙 (2)蓋上錶玻璃置於加熱板以 75℃加熱 1 小時
(3)沖提倒入 25ml 定量瓶中並加入去離子水水定量至 25ml (4)ICP-MS 上機分析
(二)品保與品管措施
空氣中重金屬含量較高者包括銅、鉛、鋅，檢量線配置範圍介於 1～200μg/L 之間，其餘重金屬檢量線濃度範圍為 0.2～10μg/L，r 值 皆大於 0.995 以上，方法偵測極限乃取七張空白濾紙，未添加任何
stock，經由加熱消化上機注射，計算七次濃度值之三倍標準差即為方
ICP parameters
RF power (W) 1100 Plasma gas flow (L/min) 17 Auxiliary gas flow (L/min) 1.3 Nebulizer gas flow (L/min) 0.97 Nebulizer
Spray chamber Sampling cone
Skimmer cone
Meinhard Nebulizer Cyclic Spray chamber
Pt Pt
DRC parameters
NH3 flow rate (mL/min) 0.6 Quadrupole rod offset (V) -5.5 Cell path voltage (V) -19 Cell rod offset (V) -7
Rejection parameter a 0 Rejection parameter q 0.25
Autolens On
Mass spectrometer settings
Dwell time (ms) 50
Sweeps 20 Readings 1 Replicates 3
附表五、九種重金屬檢量線範圍及偵測極限
第六節 資料統計與分析
問卷資料與空氣採樣資料先以 Excel 軟體建檔，再以 SPSS 12.0 統計軟體分析。
一、問卷資料
以百分比描述兩地區學童與居民基本資料、個人健康行為及生活 習慣、自覺症狀及既往病例及居家環境調查分佈情形，並以χ2-test 檢定地區別之差異。另以平均值標準差呈現連續變項，利用 student t-test 檢定兩組之差異。以 ANOVA 檢定三組以上各項肺功能參數差 異。以一般線性迴歸模式(GLM)調整相關變項包括性別、年齡、教育 程度、抽菸別、家庭二手菸暴露、拜香及客廳使用瓦斯泡茶組後，比
以百分比描述兩地區學童與居民基本資料、個人健康行為及生活 習慣、自覺症狀及既往病例及居家環境調查分佈情形，並以χ2-test 檢定地區別之差異。另以平均值標準差呈現連續變項，利用 student t-test 檢定兩組之差異。以 ANOVA 檢定三組以上各項肺功能參數差 異。以一般線性迴歸模式(GLM)調整相關變項包括性別、年齡、教育 程度、抽菸別、家庭二手菸暴露、拜香及客廳使用瓦斯泡茶組後，比