第二章 文獻探討
第三節 汙染物擴散及污染物之指紋圖譜
而一項經由研究單位檢測科學園區內之作業及週邊環境空氣中，發現揮發性 有機物含量以異丙醇（Isopropyl Alcohol, IPA, C3H8O）之濃度最高（約 180~400 ppb），此乃肇因其使用最為普遍。IPA 對人體健康危害之主要症狀，包括刺激、
暈眩、麻醉、噁心、嘔吐、腹瀉等，如經皮膚吸收或由肺吸入可能導致中毒（行 政院環保署，2011）。
第三節 汙染物擴散及污染物之指紋圖譜
汙染物在會經由各種介質進入到人體，如空氣、水、土壤及植物等，並且每 一種汙染物都有可能經由不同的介質進入人體，因此若是只推估單一介質的濃度 分布通常是片面的，若要真正評估汙染物對人體之威脅，就必須要了解汙染物的 傳播模式及擴散途徑。本節所講的是汙染物藉由空氣擴散及污染物的指紋圖譜。
一、污染物擴散
台灣的地形及氣候複雜，污染物排放後，在大氣中被氣流所傳送及稀釋，而 汙染物的擴散過程會隨著環境風場與局部環流的傳送與大氣亂流的擴散作用而 受到影響，因此氣候條件肯定是當此類汙染物在某地出現最高汙染濃度時的最大 因素。綜觀尺度的環境流場與中小尺度的局部環流，影響了污染物傳送的方向、
距離，而亂流與邊界層的結構與發展，亦對污染物的擴散影響甚鉅（陳王琨，
1997）。
影響污染物擴散的影響可分為氣象因子與地理環境因子兩種：
一、氣象因子的影響
（一）大氣穩定度
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大氣穩定度隨著氣溫層的分佈而變化，是直接影響大氣污染物擴散的極重 要因素。大氣越不穩定，污染物的擴散速率就越快；反之，則越慢。當近地面 的大氣處於不穩定狀態時，由於上部氣溫低而密度大，下部氣溫高而密度小，
兩者之間形成的密度差導致空氣在垂直方向產生強烈的對流，使得煙流迅速擴 散。大氣處於逆溫層結的穩定狀態時，將抑制空氣的上下擴散，使得排向大氣 的各種污染物質因此而在局部地區大量聚積。當污染物的濃度增大到一定程度 並在局部地區停留足夠長的時間，就可能造成大氣污染（陳王琨，1997）。
（二）風向、風速
進入大氣的污染物的漂移方向主要受風向的影響，依靠風的輸送作用順風 而下在下風向地區稀釋。因此污染物排放源的上風向地區基本不會形成大氣污 染，而下風向區域的污染程度就比較嚴重。
風速是決定大氣污染物稀釋程度的重要因素之一。由高斯擴散模式的運算 式可以看出，風速和大氣稀釋擴散能力之間存在著直接對應關係，當其它條件 相同時，下風向上的任一點污染物濃度與風速成反比關係。風速愈高，擴散稀 釋能力愈強，則大氣中污染物的濃度也就愈低，對排放源附近區域造成的污染 程度就比較輕（陳王琨，1997）。
（三）溫度、濕度
汙染物如果在一般環境的溫度範圍內，可由氣相轉為液相或固相，就有可 能經由大氣和地表的交互作用，而移動到較遠的地方。尤其是在日夜或季節的 溫差變化的環境下，可使這現象更為顯著。若在低溫環境下，沉降作用會勝過 蒸發作用，而高溫環境下，蒸發作用會強過沉降作用，因此不同化學特性的持 久性汙染物會有不同程度的地表和大氣間相互作用（李美慧，2009）。
根據梅寧等人（2006）所做有關濕度變化對氣體污染物擴散影響的研究中，
得到絕大部分的氣體（不與水蒸氣發生化學反應的），其擴散係數會隨著空氣 濕度的增大而增大，代表當在空氣濕度比較大的天氣會比在空氣濕度相對不大
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的天氣更容易擴散。
二、地理環境狀況因子的影響
（一）地形狀況
陸地和海洋，以及陸地上廣闊的平地和高低起伏的山地及丘陵都可能對污 染物的擴散稀釋產生不同的影響。局部地區由於地形的熱力作用，會改變近地 面氣溫的分佈規律，從而形成前述的地方風，最終影響到污染物的輸送與擴 散。
海陸風會形成的局部區域的環流，抑制了大氣污染物向遠處的擴散。例如，
白天，海岸附近的污染物從高空向海洋擴散出去，可能會隨著海風的環流回到 內地，這樣去而復返的迴圈使該地區的污染物遲遲不能擴散，造成空氣污染加 重。此外，在日出和日落後，當海風與陸風交替時大氣處於相對穩定甚至逆溫 狀態，不利於污染物的擴散。還有，大陸盛行的季風與海陸風交會，兩者相遇 處的污染物濃度也較高，如我國東南沿海夏季風夜間與陸風相遇。有時，大陸 上氣溫較高的風與氣溫較低的海風相遇時，會形成鋒面逆溫。
山谷風也會形成的局部區域的封閉性環流，不利於大氣污染物的擴散。當 夜間出現山風時，由於冷空氣下沉谷底，而高空容易滯留由山谷中部上升的暖 空氣，因此時常出現使污染物難以擴散稀釋的逆溫層。若山谷有大氣污染物捲 入山谷風形成的環流中，則會長時間滯留在山谷中難以擴散。如果在山谷內或 上風峽谷口建有排放大氣污染物的工廠，則峽谷風不利於污染物的擴散，並且 污染物隨峽谷風流動，從而造成峽谷下游地區的污染（王樹眾，2011）。
（二）地面物體
城市是人口密集和工業集中的地區。由於人類的活動和工業生產中大量消 耗燃料，使城市成為一大熱源。此外，城市建築物的材料多為熱容量較高的磚 石水泥，白天吸收較多的熱量，夜間因建築群體擁擠而不宜冷卻，成為一巨大 的蓄熱體。因此城市與周圍郊區的氣溫比周圍郊區氣溫高，年平均氣溫一般高
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於鄉村 1～1.5℃，冬季可高出 6～8℃。由於城市氣溫高，熱氣流不斷上升，鄉 村低層冷空氣向市區侵入，從而形成封閉的城鄉環流。這種現象與夏日海洋中 的孤島上空形成海風環流一樣，所以稱之為城市「熱島效應」。
城市熱島效應的形成與盛行風和城鄉間的溫差有關。夜晚城鄉溫差比白天 大，熱島效應在無風時最為明顯，從鄉村吹來的風速可達 2m/s。雖然熱島效應 加強了大氣的湍流，有助於污染物在排放源附近的擴散。但是這種熱力效應構 成的局部大氣環流，一方面使得城市排放的大氣污染物會隨著鄉村風流返回城 市；另一方面，城市周圍工業區的大氣污染物也會被環流捲吸而湧向市區，這 樣，市區的污染物濃度反而高於工業區，並久久不宜散去。
城市內街道和建築物的吸熱和放熱的不均勻性，還會在群體空間形成類似 山谷風的小型環流或渦流。這些熱力環流使得不同方位街道的擴散能力受到影 響，尤其對汽車尾氣污染物擴散的影響最為突出。如建築物與在其之間的東西 走向街道，白天屋頂吸熱強而街道受熱弱，屋頂上方的熱空氣上升，街道上空 的冷空氣下降，構成谷風式環流。晚上屋頂冷卻速度比街面快，使得街道內的 熱空氣上升而屋頂上空的冷空氣下沉，反向形成山風式環流。由於建築物一般 為銳邊形狀，環流在靠近建築物處還會生成渦流，而當污染物被環流捲吸後就 會不利於往高空的擴散（王樹眾，2011）。
二、空氣污染指紋圖譜
近年來台灣環保署為利於非法污染案件產源與棄置者的責任追查，於民國 92 年成立專案小組積極推動環境污染物指紋建檔工作。該小組並藉由環檢所委辦計 畫「環境污染物指紋建檔綱要計畫」之執行，規劃逐年進行環境污染物指紋資料 庫建置。透過計畫執行策略與內容規劃，建構利於追查的環境、建立鑑識技術，
再結合污染案件追查的實務需求。
於 2004 年建置了 9 個行業別的指紋資料庫包括：電子管製造業（2,791）、石 油化工原料業（1,712）、資料儲存媒體製造及複製業（2,640）、印刷電路板製造
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業（2,730）、光學材料、元件製造業（2,792）及半導體業（2,710）、鋼鐵冶煉業
（2,311）、染整業（1,050），共 143 家工廠，283 件事業樣品之指紋資料審查。共 建置之各行業指紋資料共 8,225 筆，經審查分類確認為 A 級之資料估計佔 56%（實 施指紋資料分級：廢棄物檢測資料應逐筆確認與產製程間之關聯性，依其強弱區 分為 A、B、C、D 四等級，A 級表示製程使用之原物料、產品或產品衍生物，經 由清理計畫書，MSDS 資料，參考文獻或經工廠人員確認者），可藉上述指紋資 料庫釐清非法汙染源排放者的責任歸屬（阮國棟，2010）。
科學園區中依產業類別共可分為 6 大類，分別為積體電路、光電、電腦及週 邊設備、通訊、機械及生技產業，不同產業間所產生的空氣汙染狀況及物質本就 不同，縱使同一產業別由於生產量、部分製程之差異其所使用的有機溶劑、空氣 汙染物及其產出量情形也會有所不同，因此可藉由量測產業所排出之污染物濃度 變化，若再配合氣象調查、地理資訊、工廠或可能來源的排放物種資料等，即可 能建立工業園區內特定行業別之空氣中 VOCs 之指紋圖譜，將可用以瞭解污染物 之相關來源以及影響層面。再藉由長期量測來累積建立污染物質之資料庫，並利 用此指紋圖譜資料庫作為相關工廠與污染地區之排放特性的認定。
但指紋鑑定不易用在實際空氣污染源判定上，且園區之產業與製程也會隨時 空而變，因此指紋鑑定如何執行、圖譜的更新及使用，是否配合製程之資訊，是 否具代表性，可能就需要進一步對各產業的特定污染物進行細部分析及定期更新，
才可譜出更完整且具代表性的指紋圖譜並活用，將有助於園區管理者、廠商及周
才可譜出更完整且具代表性的指紋圖譜並活用，將有助於園區管理者、廠商及周