第三章 研究設備與方法
第二節 採樣
3-2-1 採樣點選擇
以焚化爐周界方圓約二公里內,選擇之垂直採樣點位於焚化爐西南 方約 800m 處進行進行垂直粒狀物採樣,每次連續進行 24 小時,其中每 四小時採樣一次,每次採集五個不同高程之粒狀物試樣
(0-10-50-100-150m),共十六種重金屬(Pb、Cd、Hg、As、Cr、Zn、Mg、
Mn、Ba、Al、Co、Cu、Ni、Fe、V、Ti),相關採樣位置如圖 3-2。
另本研究於市區內擇一對照點,並且同步採樣,藉由比較分析以試 圖了解並釐清焚化爐對當地污染源之貢獻。相關採樣點座標如表 3-2
圖 3-2 採樣點位置圖
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!urban site
suburban site MSW
Taichung industrial park
0 7001,400 2,800 4,200 Meters
表3-2 各採樣點座標
地點 座標(x) 座標(y) 海拔高度
(m)
與焚化爐距離(m)
焚化爐 208336 2672220 150 0
半都市點 208124 2671626 158 727 都市對照點 216691 2672452 111 8358
3-2-2 採樣執行與樣品分析
於此階段將進行 16 種重金屬現場採樣與檢測分析工作。
3-2-2-1 採樣時間
於本階段的工作,我們進行了兩次的採樣與分析。於位於焚化爐 西南方約 800 公尺處進行垂直粒狀物之採樣,並同步配合煙道重金屬 採樣共二次。採樣時間為 94 年 3 月 8 日上午 11 時至 3 月 9 日上午 11 時、94 年 7 月 13 日上午 10 時至 7 月 14 日上午 10 時,二次採樣共計 48 小時。其中,每四小時採樣一次,第一次採集五個不同高程之粒狀 物樣品(0、10、50、100、150m),另第二次採樣收集至 200m 高度之 粒狀物(0、50、100、150、200m)。兩次採樣皆為焚化爐正常操作狀 態。採樣之時間整理如表 3-3 所示:
表3-3 採樣時間
起始時間 結束時間 備註
第一次 94/3/8 94/3/9 焚化爐正常操作 第二次 94/7/13 94/7/14 焚化爐正常操作
3-2-2-2 採樣設備
(1)垂直量測重金屬採樣,利用 Marple 六階分徑採樣器(Personal Cascade Impactor Model 296,Andersone),採集粒徑分布之樣 本,其第一階至第六階濾紙層所採集懸浮微粒之截點粒徑如下:
10、6、3.5、2、1、0.6μm 及 0μm (back up),收集懸浮微粒,
設定流速為 2L/min,如前述之高程每四小時收集一次,共收集六 次,總共為 406 個樣品。
(2)個人採樣器(Personal air sampling pump),設定流速為 3L/min,分不同高程第一次高度為 0-10-50-100-150m;第二次採 樣增加採樣高度至 200m,每四小時收集一次,共收集六次,總共 為 58 個樣本。
(3)另以微孔均勻沉積衝擊器(MOUDI,Model No. 110,USA),所 採集懸浮微粒之截點粒徑如下:18、10、5.6、3.2、1.8、1.0、
0.56 及 0.18μm,使用 PETF filter,設定流速為 30L/min,二十 四小時連續採樣,以比較半都市及都市二點之懸浮微粒採樣濃度 相關性之分析,共採集 36 個樣本。
3-2-2-3 實驗室品保品管
為確保實驗室數據之品質,將實驗誤差減至最低,採樣時遵循 一定之操作規範,毎個步驟確實做好品質管制,以確保數據之準 確性。
3-2-2-3-1 濾紙選擇
(1)使用 Marple 採樣器配合 Teflon 濾紙,尺寸為 37mm,於採樣 前後,分別進行二十四小時之恆溫、恆濕控制、噴膠,再以五 位數天平進行秤重。
(2)個人採樣器收集總粉塵(Total dust),使用石英材質濾紙,
尺寸為直徑 37mm(Pallflex 2500QAT/UP),其對 0.5μm 的懸 浮微粒捕集效率高達 99.999%;而對 0.3μm 之懸浮微粒捕集 效率亦達 99.99%。
(3)微孔均勻沉積衝擊器(MOUDI)使用之濾紙為 Teflon 濾紙(PTFE filter),直徑 37mm,使用時入口處及第一至第九階之衝擊平 板上。
3-2-2-3-2 濾紙調理
濾紙對於溫溼度極為敏感,因此在採樣前後須至於溼度為 40
%之乾燥箱中使濾紙之溫度與溼度平衡 24 小時以上,將平衡一天 後之濾紙取出,於其表面進行噴膠後再置於乾燥箱中 24 小時,採 樣前再將濾紙從乾燥箱中取出後秤重,將濾紙置於培養皿中以避 免污染,另同步進行採樣器之流量校正。
3-2-2-3-3 採樣程序
(1)採樣濾紙檢查:採樣前再次檢查濾紙及採樣袋之資料。
(2)採樣器檢查:確認採樣器零件和馬達之功能是否正常。
(3)採樣器操作:
裝設濾紙 流量紀錄 時間紀錄 環境狀況紀錄(如 氣象狀況、污染源排放情形等須紀錄) 採樣結束濾紙收回 濾紙置入乾燥箱 秤重 送實驗室分析。
(4)、樣品管制 a.樣品運送
樣品運送之作業,以快速、保鮮為原則,並符合以下之規定:
(a)樣品須遵守樣品保存規定。
(b)採樣記錄表及現場分析記錄等應隨樣品同時送回實驗室。 重金屬檢測方法(NIEA A302.72C)(66)」、大氣重金屬樣品分析依據行 政院環境保護署公告「空氣中粒狀污染物之鉛、鎘含量檢驗法-火
焰式、石墨式原子吸收光譜法(NIEA A301.11C)(67)」及大氣重金屬樣 品 分 析 依 據 行 政 院 環 境 保 護 署 公 告 「 感 應 耦 合 電 漿 質 譜 儀 法
(ICP-MS)檢測環境樣品中微量元素(NIEA M105.00B)(68)。
(1)使用感應耦合電漿質譜分析儀 (ICP-MS) 分析鎂、鋁、鐵、
鋇、鎘、鉻、鈷、銅、鉛、錳、鎳、釩、鈦及鋅等金屬。
a.校正:準備標準品,並以製造商建議之程序校正儀器,然後 每一小時檢查一次校正。如果儀器對標準品濃度之再 現性相差10%以上,應執行完整的校正程序。
b.一般進行污染源檢測主要在執行下列品質管制措施:
兩項儀器標準檢測、兩項空白校正、一項開始分析時 之干擾測試(標準添加方法應落於25%以內)、分析一 品質管制樣品用以檢查校正標準的準確度(必須在校 正標準的 25%之內)以及一項重覆分析(必須落在平 均值的20%之內否則重覆分析所有的樣品)。
(2)AAS分析(包括GFAAS及CVASS) 汞及砷以原子吸收光譜分析。
a.校正:準備標準品,並以製造商建議之程序校正儀器。重覆 對標準溶液進行測試並用其平均值計算檢量線。大約 檢測每10-12個樣品應對其儀器進行再校正。
b.使用AAS或GFAAS分析待測金屬時,所有的樣品應重覆分析。
對至少一個前半段樣品及一個後半段的樣品或一個 合併的樣品執行基質添加。如果其回收率低於75%或 高於125%,則使用標準添加法分析所有的樣品。另再 分析一個品質管制樣品以檢查校正標準品的準確 度。其結果如超過20%,重新進行校正程序。
c.CVAAS分析汞:所有的樣品應重覆分析。並進行品質管制樣 煙道分析 Pb、Cd、Hg、As、Cr、Zn、Mg、Mn、
Ba、Al、Co、Cu、Ni、Fe、V、Ti A302.72C 周界大氣分析 Pb、Cd、Hg、As、Cr、Zn、Mg、Mn、
Ba、Al、Co、Cu、Ni、Fe、V、Ti A302.72C/A301.11C 周界大氣垂直向
分析
Pb、Cd、Hg、As、Cr、Zn、Mg、Mn、
Ba、Al、Co、Cu、Ni、Fe、V、Ti A302.72C/A301.11C
以上介紹本研究之相關採樣流程,有關採樣分析彙整成表3-6
(Personal air sampling pump)
石英材質濾 Cascade Impactor
Model 296,