一. 研究架構
建立苯乙烯及苯乙烯氧 化物採樣分析方法
作業現場濃度調查 員工個別工作記錄及
問卷訪視
環境偵測及生物偵測樣本分析
資料分析 建立苯、苯乙烯、苯甲醛及苯乙
烯氧化物 GC-MS 分析方法
苯乙烯與二氧化氮的反應及 紫外線照射影響實驗
苯乙烯及其氧化物的暴露評估
二. 工廠訪視
組、低暴露組及高暴露組,說明如下:
計採集 38 個樣本。採樣後將採樣管以石蠟薄膜封存,並記錄
b 毛細管管柱(Capillary Column)
DB-WAX fused silic WCOT, (30m *0.53mm ID) II. 實驗設備
A. 採樣泵(pump)
SKC AIRCHEKTMSampler Model 224-52 B. 活性碳管(activated charcoal tuble)
SKC 100 mg / 50 mg,外徑 6 mm、內徑 4 mm C. 紅外線流量校正器
SKC UltraF10TMCalibrator 224-30 III. 實驗器材
A. 注射針(syringe)
Hamilton 10 ìl、50 ìl、100 ìl、250 ìl、500 ìl、1000 ìl 微 量注射針。
c 氮氣:純度 99.99 % A. injecter temp:250℃
B. detecter temp:250℃
C. 升溫程式:
A. 流洗液:10 %Acetonitrile:90 %去離子水(P.H=2.5) B. 流速:0.6 ml/min
C. detecter:UV/VIS
0 – 10 分鐘,254 nm(偵測 PGA) 10 – 50 分鐘,220 nm(偵測 MA) D. 樣本注入量:10μl
E. 分析時間:50 分鐘
4. 配製標準品
圍為 0.036 mg/ml∼1.818 mg/ml,苯乙烯氧化物濃度範圍為 0.6 μg/ml∼2.4μg/ml,由氣相層析儀自動注射裝置抽取 1 ìl 標準 範圍為 6.0μg/ml∼60.0μg/ml 及 30.0μg/ml∼300μg/ml。將 各濃度的標準品經過萃取處理後,注入 HPLC/UV 中進行分 析,檢量線之濃度與波峰面積的相關係數 r 值杏仁酸(MA)為0.999,苯基乙醛酸(PGA)為 0.9994(圖四)。 空白樣品區別的最低濃度(The lowest concentration level that can be determined to be statistically different from a blank)(46)。因 此在檢量線最低點濃度之下,維持線性關係配製儀器可區辨 之濃度,重複分析七次,變異係數(C.V 值)在 7 %以內,根據 ACS 對偵測極限的定義,積分面積的平均值加上 3 倍的標準 偏差再除以檢量線斜率即是 GC/FID 的偵測極限(47)。GC/FID
儀器偵測極限,苯乙烯為 1.864 ng,苯乙烯氧化物為 1.625 ng (表五)。
生物偵測方面所應用的偵測極限(limit of detection)計算 方式,是以美國材料試驗學會(American Society of Testing Materials,ASTM)的計算方式為基礎。配製儀器最低可區辨之
9. 苯乙烯尿中代謝物之回收率與添加回收率
A. 自動熱脫附儀(Automatic Thermal Desorption) a Perkin Elmer ATD400
附電子式冷卻捕集阱(peltier cooling sorbent trap),最低冷凝 溫度為–30℃,最大升溫速率 40℃/sec,內建 50 支採樣管 自動進樣裝置。
b 採樣管
PE stainless steel tube (89 mm× 5 mmI.D),吸附劑可充填 200
∼1000 mg。
B. 氣相層析質譜儀(GC/MS) a PERKIN ELMER Q–MASS 910
Ionization mode:70eV Mass Range:10∼650 AMU Scan Rate:2000 amu/sec b 毛細管管柱(Capillary Column)
J&W DB-1 ( 60 m × 0.25 mm × 1 ìm ) 122 -1063 Serial NO.7586115
II. 實驗設備
A. 採樣泵(pump)
SKC AIRCHEKTMSampler Model 224-52 B. 採樣管
PERKIN ELMER stainless steel tube,89 mm×5 mm I.D C. 吸附劑
Carbopack B,60/80 Mesh (SUPELCO) D. 採樣袋
SKC TELDER BAG 1L,Serial NO.232-01 E. 紅外線流量校正器
SKC UltraF10TMCalibrator 224-30 F. UVX Digital radiometer
G. UV lamp(波長 302 nm)
III. 實驗器材
A. 注射針(syringe)
Hamilton 10 ìl、50 ìl、100 ìl、250 ìl、500 ìl、1000 ìl 微 量注射針。
ELECTRONIC SL-868 TIMER CLOCK G. 實驗分析用氣體
a 空氣
b 高純度氦氣:99.999 % F. 苯甲醛(Benzaldehyde)
MERCK 分析級試藥,純度 99 %
III. 質譜儀(Mass)
A. 離子化方式(Ionization mode):EI (70eV) B. 離子源溫度(Ionization temp.):185℃
C. Electron multiplier voltage:1180 volts D. 掃描範圍(Scan mass range):10∼250 amu E. 延遲點火時間(Filament delay):618 sec
IV. 採樣管的製備
後三點的讀值,取其幾何平均值,經過計算的結果採樣袋整
經熱脫附後注入 GC/MS 分析。
V. 光化學反應產物質譜分析圖
苯乙烯經 UV 照射、暴露於 NO2(100 ppm)、暴露 NO2同 時有 UV 之照射三種條件下,產生 benzene、benzaldehyde 及 剩下的 styrene 等質譜分析圖譜(圖十二∼圖二十)。
4. 製作檢量線
I. 配製標準品將苯(benzene)、苯乙烯(styrene)、苯甲醛(benzaldehyde) 及苯乙烯氧化物(styrene oxide)標準品加入溶劑 CS2配製成儲 備溶液(stock solution),再由儲備溶液稀釋成各種濃度的標準
將 benzene、styrene、benzaldehyde 及 styrene oxide 標準品 以添加法配製 1/2 PEL 及 2 PEL 濃度的測試樣本共 60 個,配 製當天分析之樣本以其分析濃度為 100 %,剩下之樣本分成二 組,每組各有 24 個樣本。一組在室溫 21℃下遮光保存,另一
組於 4℃下冷藏保存,之後在第 1 天、第 3 天、第 7 天及第
8. 儀器再現性分析
為測試儀器分析樣本的穩定程度,製備檢量線範圍內 0.5 PEL、1 PEL 和 2 PEL 濃度的標準品各添加於採樣管 3 μl,
每種濃度分別配製 7 個樣本,分別計算其積分面積和滯留時 間之變異係數(C.V 值)皆在 7 %以內(表十八)。
五. 數據品保及品管
1. 儀器部分
I. 實驗器材的清洗
所有需使用的玻璃器皿或金屬製品皆須以中性清潔劑浸 泡再用超音波振盪清洗 90 分鐘,之後用去離子水沖洗再經超 音波振盪洗淨,取出後置入 40℃烘箱中烘乾。
II. GC/FID 儀器校正
分析樣本前先確認儀器的訊號值(signal)在 20 以下,並做 儀器空白分析,以確保污染物不會在管路中殘留。
III. PE 採樣管的清洗
在製備採樣管加熱清洗過程中,每次加熱清洗 10 分鐘後 即做一支空白分析,以確保其清洗(Condition)的乾淨程度。在 進行採樣前同樣再 Condition 一次,確認採樣管的背景值。
IV. 熱脫附儀的校正
分析樣本前先做儀器空白分析,確認捕集阱(Cold trap)及 GC column 的乾淨程度,再放上採樣管做採樣管及熱脫附儀前 段管路的空白分析,以確保污染物不會在脫附管路中殘留。
V. 氣相層析/質譜儀(GC/MS)的校正
附劑空白分析及方法空白分析,各組空白分析均必須確實控 制,以確保分析數據準確性。
V. 品管樣本
分析樣本之前配製一個檢量線查核樣本,分析值與實際 值的誤差必須小於 ±10 %。此外分析樣本時,每分析 10 個 樣本需分析一次品管樣本,以瞭解儀器的穩定分析狀況。
六. 資料分析
採樣及實驗分析的數據均以 Excel 建檔,再使用 SAS 6.12 版進行統計分析,包括問卷資料的 t 檢定、變異數分析,各分析 物種間的相關分析,Tukey 事後檢定空氣中苯乙烯與尿中代謝物 的關係,複迴歸分析尿中代謝物與苯乙烯暴露濃度的關係。
苯乙烯的光化學反應結果,使用複迴歸模式及變異數分析來 建 立 反 應 產 物 (benzene 、 styrene 、 benzaldehyde) 及 反 應 變 項 (styrene 添加濃度、UV 照射、NO2暴露、UV&NO2、反應時間) 的相關情形及反應方程式。