第二章 文獻查證
第三節 影響大氣 VOCs 濃度分佈之環境因素
了解大氣環境中VOCs 污染濃度的變化性,有助於確定這類對人體 有害之化學物質的實際暴露值,而濃度變化性除了上述之固定性及移動 性排放源以外,尚有其他足以影響VOCs 形成及分佈的環境因素需要於 執行採樣期間被考慮。
1. 光化學反應之影響
移動性污染源產生的VOCs被視為是形成都會區光化學煙霧
(photochemical smogs)的主要因素,而光化學煙霧是眾多二次污染物
(secondary pollutants)混合而形成的;例如碳氫化合物與一氧化氮(NO)
經光化學反應(photochemical reactions)所生成之臭氧、二氧化氮、醛類 及其他有機化合物。
廣義的移動性污染源涵括車輛尾氣排放及車輛油品逸散。相關研究 指出,車輛尾氣所排放的1,3,5-三甲基苯及烯類是生成臭氧的主要貢獻來
源;(13, 21) 而油品逸散所生成臭氧之潛在能力則較車輛尾氣排放所能生成
臭氧潛在能力高出40 % (13)。並且在 BTEX 中,二甲苯是臭氧生成的主要 貢獻化合物;苯相對於其他芳香族化合物較為穩定,臭氧生成能力相對
Hansen及Palmgren為了解光化學反應對VOCs的衰減效應而比較哥本 哈根都會區及背景區兩處監測站乙炔(光化學反應穩定物種)及乙烯(光 化學反應活性物種)的相關性後發現(22),兩者之線性迴歸斜率非常相似 (α係數分別為0.6及0.52),說明乙烯並沒有大量地在大氣環境中衰減,證 實採樣期間光化學反應並不明顯。因此經由光化學活性不同物種的相關 性比較,可以提供採樣期間光化學反應程度強弱之依據。
2. 氣象條件之影響
左台利(23)於國內某石化工業區進行C2-C10碳氫化合物之分佈研究中 發現,煉油廠加氣區附近下風處的苯及甲苯濃度明顯較上風處監測點 高,但在上風處所測得乙苯及二甲苯卻高於下風處,因此推斷來源可能 為鄰近其他廠區所排放,而並非來自煉油廠之加氣區。
Zhao等研究者(24)利用因素分析模式(expanded factor analysis model)
調查德州休士頓地區VOCs來源及影響因素發現,風向與上、下風處污染 物成份之一致性有關,下風處可以發現由上風處特定污染源所排放之 VOCs物種;而風速則使大部分的排放源產生稀釋及擴散效應。
風向對於同屬移動性污染源排放之非揮發性空氣污染物也有相似的 影響。Roorda-Knape等研究者(25)為了解靠近主要道路之行政區所受到的 汽機車排放相關的污染情況及影響污染的相關因素,選擇荷蘭西部鄰近
主要道路的六個城市行政區作為評估對象,同時收集與記錄氣象條件後 發現,位於道路下風處時間比例(percentage of time downwind)較高的行政 區與所監測之汽機車排放相關的二氧化氮(NO2)及黑煙(black smoke)濃度 有顯著相關,並且污染物濃度隨著與道路距離的增加而顯著下降,但粒 狀污染物PM10沒有這樣明顯的趨勢。
3. 季節因素之影響
Ohura 等研究者(10)在日本工業海港區(清水市,靜岡縣)針對三類 VOCs(包括芳香族、鹵烷類化合物及羰基化合物)夏季及冬季的濃度分 佈調查發現,芳香族及鹵烷類化合物中多數VOCs 有冬季濃度高於夏季 之傾向,但在羰基化合物卻沒有觀察到此冬高夏低的濃度分佈趨勢,因 此推論此趨勢可能與排放來源相關的季節使用變化有關;例如芳香族的 三甲基苯(trimethylbenzene)為鍋爐系統運作時之排放污染物,另外氫氧化 合物的甲醛為臭氧經光化學反應生成而來。
Na 等研究者於韓國首爾執行芳香族 VOCs 來源貢獻之研究也顯示
(13),監測之芳香族VOCs 濃度有微弱的冬季高於夏季之趨勢,並認為此 現象主要原因是夏季蒸發逸散較冬季強烈所致。
Liu 等研究者於大陸北京市六個採樣點所做 VOCs 調查發現(11),多數
月)濃度最低。
綜合上述研究可得知,大氣環境VOCs 為冬季較微幅高於夏季,主 要原因可能是夏季溫度高容易發生光化學反應,VOCs 經由光化學反應轉 換成臭氧等二次光化學產物,而使得部分VOCs 在夏季監測的濃度低於 冬季。