消毒副產物生成潛勢及消毒副產物萃取

3.8.1 消毒副產物生成潛勢

將原水、氧化處理後的處理水及經過生物濾床的最後出流水分別進行消毒副 產物生成潛勢測定，且分為添加自由餘氯（Chlorination）之消毒副產物生成潛勢、

以添加氯胺（Chloramination）之消毒副產物生成潛勢及 NDMA 生成潛勢（於同 一操作時間進行二重複實驗）。

Chlorination 及 Chloraminaton 之消毒副產物生成潛勢的方法參考於 Hu 等人 (2010) 及 Standard method 5710 B and 5710 D(APHA et al., 1998)中所建立，並依 實際情況做部份修改。原理即在水樣中加入過量之氧化劑（氧化劑劑量以部份水 質參數為依據），在一定溫度、pH 值及時間下反應，使水樣潛在可能產生之消毒 副產物完全生成。方法概述如下：將水樣與 pH 緩衝溶液依 50：1 比例混和，此 時 pH 值應為 7，否則需以 0.1 N 氫氧化鈉溶液或 0.1 N 鹽酸溶液調整至 pH 7。

自由餘氯之需氯量依式 2 計算(Hu et al., 2010)；氯胺之需氯量依式 3 計算(Hu et al., 2010)。於自由餘氯之消毒副產物生成潛勢樣品瓶加入正確濃度的次氯酸鈉（6～

14% Cl active, Sigma-Aldrich, USA）；於氯胺之消毒副產物生成潛勢樣品瓶中加 入正確濃度的氯胺，以水樣封頂，以免揮發性消毒副產物逸散。

Cl₂ (mg/L) = 3*[mg/L DOC-C] + 8*[mg/L NH₃-N] + 5*[mg/L NO₂^--N]

+10 mg/L —式 2 NH2Cl (mg/L) = 3*[mg/L DOC-C] + 5*[mg/L NO2

--N] —式 3 保持溫度在 25℃並放置 7 天。7 天後，需測量樣品中殘餘自由餘氯濃度，且 最少需在 3～5 mg/L 之間；氯胺之消毒副產物生成潛勢則需測量殘餘總氯濃度，

最少在 1 mg/L 以上。最後以抗壞血酸（Sigma-Aldrich, USA）去除水中餘氯。

NDMA 生成潛勢在此傴做添加氯胺（式 4）部份，取水樣 500 mL 並以 0.2 μm 濾膜過濾，其餘方法皆與氯胺生成潛勢雷同。

NH₂Cl (mg/L) = 45*[mg/L DOC-C] —式 4

3.8.2 消毒副產物分析

三鹵甲烷、鹵乙晴和TCNM的萃取方法參考於USEPA 551.1，並依實際情況 做部份修改。將3.3.2.1去氯後之水樣以下述方法萃取及上機：待樣品與室溫平衡 後，準確量取30 mL水樣（視情況稀釋），放入40 mL有鐵氟龍蓋子之玻璃瓶當中，

精確的加入3 mL 含有300 mg/L 1, 2 dibromopropan（Merck, Germany）內標準品 之MTBE（Mallinckrodt, USA），再加入大約10g的無水硫酸鈉粉末（Mallinckrodt, USA），立刻搖晃至飽和狀態，並靜置五分鐘使介面分離，以玻璃滴管吸取上層 液至1.5 mL 回滴0.5 mL，大約剩1 mL後加到1.5 mL樣品瓶中並以氣相層析儀

（GC-μECD）分析（6890N Gas Chromatography, Agilent Technologies, USA）。

三鹵甲烷和鹵乙晴分析條件：管柱為DB-1701 （Abel Bonded, Wilmington, DE, USA），進樣體積為1 μL、注入口溫度為200 ℃、採不分流模式（spiltless）、μECD 溫度為272℃、管柱流量0.5 mL/min、流速15 cm/s。Oven溫控程式為：起始溫度 35℃持續15分鐘，以20℃/min之增溫速率至130℃持續5分鐘，最後以20℃/min之 增 溫 速 率 至 220℃ 。 TCNM 分 析 條 件 為 ： 管 柱 為 DB-1701 （ Abel Bonded, Wilmington, DE, USA），進樣體積為1 μL、注入口溫度為170℃、採分流模式（分 流比0.2：1）、μECD 溫度為290℃、管柱流量1 mL/min、流速25 cm/s。Oven溫控 程式為：起始溫度35℃持續9分鐘，以1℃/min之增溫速率至40℃持續3分鐘，最 後以每分鐘6℃之增溫速率至150℃持續2分鐘。

鹵乙酸萃取方式參考於 USEPA 552.3，並依實際情況做部份修改。將 3.3.2.1 去氯後之水樣以下述方法萃取及上機：待樣品與室溫平衡後，準確量取 30 mL 水樣（視情況稀釋），放入 40 mL 有鐵氟龍蓋子之玻璃瓶當中，加入濃硫酸 1.5 mL 使 pH 值小於 0.5，精確的加入 3 mL 含有 300 mg/L 1, 2 dibromopropan 內標準品 內標準品之 MTBE（Fluka, USA），再加入大約 10 g 的無水硫酸鈉粉末，立刻搖 晃至飽和狀態，並靜置大約五分鐘使介面分離，以玻璃滴管吸取上層液約 1 mL

至 15 mL 圓型詴管中後，加入 1 mL 的 10%（v/v）硫酸甲醇，放入 50^oC 熱水浴 兩小時，待冷卻後加入 1 mL MTBE，再加入 3 mL 的硫酸鈉（Mallinckrodt, USA）

溶液，劇烈搖晃後靜置使介面分離，以玻璃滴管吸取上層液約 1 mL 於 1.5 mL 樣 品瓶中並以氣相層析儀（GC-μECD）分析。分析條件為：GC 管柱 DB-1701 （Abel Bonded, Wilmington, DE, USA），進樣體積為 1 μL、注入口溫度為 210℃、採不 分流模式（Spiltless）、μECD 溫度為 280℃、管柱流量為 0.8 mL/min、流量 21 cm/s。

Oven 溫控程式為：起始溫度 40℃持續 10 分鐘，以 2.5℃/min 之增溫速率至 65℃，

再以 10℃/min 之增溫速率至 85℃，最後以 20℃/min 之增溫速率至 205℃並持續 7 分鐘。

NDMA 之 量 測 參 考 於 Plumlee 等 人 (2008) 所 開 發 出 之 固 相 萃 取 結 合 LC/MSMS 分析方法。NDMA 之固相萃取方法如下：於 500 mL 中加入 surrogate analyte，此為具螢光物質標示之 NDMA（NDMA-d⁶）。萃取匣（UCT, USA）進 行適化（Condition）時，分別加入約 4 mL 之甲醇，抽氣使溶劑完全抽完並重複 此步驟一次。再加入約 4 mL 之乙腈（Mallinckrodt, USA），同樣抽氣使溶劑完 全抽完並重複一次。最後再分別加入 4 mL 乙腈與 5 mL 詴劑水並重複之，惟抽 氣時避免萃取匣乾燥即完成萃取匣適化步驟。樣品萃取過程之樣品通入流量小於 10 mL/min。最後重複以乙腈/甲醇進行流洗（Elution）動作。濃縮則以吹氮裝置 吹除多餘的溶劑，剩餘約 1 mL 之樣本後再將樣品上機。LC/MSMS 操作條件為：

LC 流動相分別為 10 mM 醋酸銨（Sigma, USA）於超純水: 90%與 10 mM 醋酸 銨於甲醇: 10%。流速為 250 μl/min。使用之 LC 為 Agilent 1200 module（Agilent Technologies, USA）分離管柱為 C18 column（Phenomenex, USA）。偵測器與偵測 方式分別為 API-4000 型 MSMS（Applied biosystems, Sciex, USA）以多反應式監 測（multiple reaction monitory, MRM）方法。