第三章、 材料與方法
第二節 研究方法
三 環境中懸浮微粒採樣
三、環境中懸浮微粒採樣
(一).採樣地點、時間
研究期間分別在不同的作業區進行懸浮微粒的區域採樣,包括製漿 區、抄紙作業區、烘缸區、複捲區、汽電共生區及行政辦公室。採 樣時間為10 分鐘,流速為 240 ml/min,在不同的時間測量共 2 次。
(二).採樣儀器及其分析方法
懸浮微粒採樣式以即時(real-time)的多粒徑粉塵分析衝擊器(model
Measurement Inc., USA)進行,如圖 3-2。包括 10 階段衝擊器及資料 處理器。衝擊器每一階噴嘴不同,可分離 0.05~25 微米的微粒。其原 理為每一階有一對敏捷石英感測器,一片是偵測石英感測器,一片 是參考石英感測器。空氣中的懸浮微粒經幫浦抽氣(0.24 升/分)從 衝擊器底部吸入,吸入之空氣加速經過不同階的噴嘴,粒子撞擊偵 測石英感測器,而在石英感測器上塗有油脂(目的在收集粒子)。偵 測石英器因重量增加使振動頻率減少,而參考石英感測器頻率不 變。二個石英感測器產生共振頻率差,而由振動頻率轉換質量濃度,
經過資料處理器運算可得到每一階的微粒濃度,如圖 3-3。將 10 階 衝擊器採樣的每筆粒徑質量濃度代入公式[78],即可求得每筆資料的 質量中位數氣動粒徑(mass median aerodynamic diameter, MMAD),如 表3-2。
(三).採樣的品管 1.採樣時間
指採樣閥從開到關的時間。正確的採樣時間可提供最佳的精確度。
可由熱感式列表機查看∆F 值,得到適當的採樣時間。通常∆F 值< 2Hz 表示時間太短,∆F 值在 15~25 Hz 內表示訊號最高、雜訊少;此時採 樣時間最好。正確的採樣時間可得到較好的再現性。
2.石英飽和限制
調整控制鈕從1~10 階看頻率是否在 2~4 kHz 內,若超過此範圍表示 微粒濃度超出飽和值,石英片需拿下用正已烷清洗。採樣過程中若 熱感式印表機資料上有方形黑色記號亦表示該階微粒濃度已超過飽 和值,要將石英片拿出清洗才可以繼續採樣。
3.採樣器流量:本研究所設定的流量為 0.24 升/分,而採樣器流量的 誤差會導致採樣空氣體積及截取氣動直徑的誤差[79]。我們用的衝擊 器以浮子流量計控制其流量。
(四).採樣的步驟 1.採樣前檢查
共有8 項,包括檢查空氣過濾器與流量計是否連接好,檢查 10 階訊 號連接器是否連接好,檢查採樣閥於Stand by 位置,檢查 37-pin D 號連接器與控制器是否連接,檢查儀器電源是否插入AC 電源座內,
檢查浮子流量計之流量為0.24l/min,檢查蠕動泵與流量計之控制閥 管路,檢查衝擊器底部stage 與流量計之控制閥管路。
2.設定開關位置
counter-signal, display-frequency, mode-time, freq input-initial, stage-1, sample time-000, valve-close, pump-on
樣閥(反時針方向)90◦後開始採樣。
4.熱感應紙會印出每階濃度值(mg/m3)、採樣時間(∆T)、每階振動 頻率(∆F)、總懸浮微粒(TSP)、分布曲線圖,如圖 3-4。
5.採樣結束時將採樣閥轉至水平位置(stand by),將 print 鈕調到 normal,等資料列印完畢即可進行分析。