空氣中 BTEX 之採樣方法與結果及影響因素 - 中部科學工業園區附近居民室內外空氣中苯、甲苯、乙苯與二甲苯濃度與苯生物偵測及氧化性指標之相關性

一、被動式採樣器與主動式採樣之比較

本研究所使用之空氣採樣器為內充填活性碳被動式採樣器，所測得 BTEX 之平均脫附效率介於 90%至 111%(表一)，皆大於 75%達到規範之標準⁽⁷⁴⁾，其中間-二甲苯之回收率高於 100%，在脫附過程中可能受到污染或是儀器分析上不穩定導致。雖然被動式採樣器使用上簡易輕便，較易被研究對象接受，但其採樣之準確性及適用範圍仍具爭議，國內目前尚無公告的標準分析方法⁽¹⁰⁾。根據美國 SKC 公司對被動式採樣器型號 575 技術報告⁽⁷⁵⁾，採樣環境在 25℃，相對溼度 80％下其回收率為 96.0%。

而勞研所⁽⁷⁶⁾評估市售被動式採樣器之準確性，其脫附效率為 97.48%皆與本研究結果相近，且曾測試被動式與主動式 VOCs 採樣之相關性，兩者 VOCs 濃度相關係數為 0.964，而絕對質量相關係數為 0.977，顯示兩種方法測定結果之相關性良好，但以實際現場採樣測定之結果，被動式與主動式二者偏差可高達35%，在使用上必須特別注意其他環境因素之影響。

二、室內、外空氣中BTEX 濃度與大氣中 BTEX 濃度之比較

中科附近居民室內空氣中BTEX之平均濃度為7.81ppb、40.61ppb、

2.44ppb及10.35ppb，室外則為10.39 ppb、37.58ppb、2.21 ppb及10.46 ppb(表九)，在某大學研究室為7.09 ppb、30.06 ppb、3.23 ppb、13.50 ppb(表十一)，

皆以甲苯濃度最高、二甲苯次高、乙苯最低，在許多文獻結果中無論室內外VOCs濃度亦為如此⁽⁷⁷^、⁷⁸⁾。由於此大學研究室置放許多化學物質包括 BTEX，一般而言，在採樣期間有一間研究室有使用有機溶劑，其室內 BTEX濃度依推理較一般家戶室內外空氣中BTEX來的高，可能的原因為除研究室內有設置局部排氣設備運作外，中科附近家戶室內BTEX濃度較高有可能是外在環境污染所引起的。此外，中科附近家戶室內空氣中甲苯之濃度較某大學研究室高出10ppb，顯示中科附近家戶有其他暴露來源，包括中科工業上所排放或是交通移動污染源。范氏⁽³³⁾之研究指出一般居家室內空氣中BTEX濃度為7.2 ppb、19.3 ppb、5.4 ppb與8.8 ppb，但在中科附近家戶室內空氣中甲苯暴露濃度高出許多。

根據環保署在崇倫光化學監測站結果顯示在本研究採樣期間空氣中 BTEX平均濃度為6.46 ppb、63.74 ppb、6.10 ppb及18.27 ppb⁽⁷⁹⁾，除了苯外，

甲苯、乙苯及二甲苯皆顯著高於中科附近居民室內、外之濃度，此監測站可顯示台中市一般大氣環境中BTEX之平均濃度。王氏(2000)等人⁽⁸⁰⁾指出台灣中部地區受到氣象及地形因素之影響，即使在非特定污染源VOCs 排放區，在秋季與冬末時，由於VOCs 經一連串光化反應會形成臭氧二次空氣污染物，容易出現高之高臭氧事件。BTEX除產生光化學反應外，

其他為交通排放或其他工業污染的來源亦有可能產生甲苯、乙苯及二甲苯亦是主因，導致台中市崇倫監測站的濃度較高。張氏(2005)⁽⁸¹⁾曾監測

中科附近社區環境大氣中BTEX之濃度為3.1 ppb、58.7 ppb、2.7 ppb與13.0 ppb，本研究中科附近居民室內空氣中濃度除苯外，其他三者反而較低，

推估除室內可能污染源為居民在家中吸菸或經由大氣環境擴散至室內中，但在居民室內外空氣中甲苯之濃度比大氣採樣點約低18ppb，可能由於後者大氣採樣點位於交通要道上，一般高樓之家戶較不易受到交通污染的影響。此外，本研究所使用之採樣器為被動式採樣器與採樣時間為 24小時；而台中市崇倫監測站設施為美國Perkin Elmer的自動VOC分析系統屬於直讀式分析儀，每小時採樣及量測VOCs物質，所量測之變異性較大；而張氏使用的是不銹筒採樣器，其採樣時間為12小時，其採樣器及採樣時間皆不相同，可能造成三者監測BTEX濃度有所差異。

另外，本研究中科附近家戶空氣中平均 T/B 值為 4.87，其中室內空氣中平均T/B 值為 5.31，室外空氣則為 3.55，而台中崇倫光化學監測站⁽⁷⁹⁾ 之平均 T/B 值為 10.44，張氏⁽⁸¹⁾在中科廠區週邊主要幹道所測得之平均 T/B 值為 13.81。以中科附近家戶空氣中甲苯及苯之比值較低，崇倫監測站及週邊道路則較高，其原因為苯、甲苯之來源為除了為交通污染外，

中科廠商之排放亦可能為來源之一。Lee⁽³⁶⁾之研究中在上班尖峰時刻測定大氣中BTEX 之濃度，結果顯示新興工業區空氣中 T/B 值為 4.4，在都市住宅區為 9.1，商業區為 7.1，其中新興工業區之 T/B 值與本研究中科附近家戶之T/B 值相似。而 Chiu⁽³⁵⁾之研究為在新竹科學園區以不銹鋼筒進

行大氣中BTX 之採樣，其濃度為 8.2 ppb、11.4 ppb 及 2.8 ppb，甲苯之濃度均較本研究低許多且 T/B 比值較小，苯與甲苯排放量越相近，推估主要污染源工業排放，若T/B 比值較越大，則為交通工具貢獻量較大。

三、居家室內空氣中BTEX 濃度之影響因素

許多研究⁽³⁷^、⁴³^、⁴⁴^、⁴⁷⁾指出室內空氣中BTEX 濃度容易受到季節、樓層、

吸菸、室外交通污染源之影響，在比較室內外空氣中 BTEX 濃度是否有差異時，由於本研究家戶採樣樣本數較少，分別以有母數統計及無母統計檢定之(表九)，結果顯示兩者並無統計上之差異，進一步以 Pearson’s 相關係數分析室內外BTEX 濃度相關性，其 r 值分別為 0.610、0.809、0.707 及0.669 之相關性良好，且甲苯與乙苯在室內外濃度具有高度相關(r＞0.7) (圖一)。若以 Spearman’s rho 相關係數分析之，其室內外空氣中苯、甲苯、

乙苯、二甲苯濃度之相關係數分別為0.598、0.806、0.648 及 0.612，亦有良好之相關性，顯示中科附近居民室內 BTEX 之濃度易受到特定污染源之影響，除部份來自住家污染源外，其他可能主要之來源為中科園區及交通汽機車所排放。在Lee⁽³⁶⁾研究中苯與TEX 間相關性較弱，而 TEX 間相關性良好之現象，作者推估可能之原因為TEX 之主要來源包括交通與工廠，但在苯之來源為交通之排放。此外，本研究結果顯示BTEX 之 I/O 值除苯外，甲苯、乙苯及二甲苯皆大於1，代表可能此二類苯物質在室內 I/O 值(參見表十六)，除甲

苯外，苯、乙苯及二甲苯均在吸菸家戶之I/O 值較高，顯示吸菸行為確為影響室內空氣中苯、乙苯及二甲苯重要來源之一，但在吸菸家戶及非吸菸家戶二者間BTEX I/O 值並無統計上之差異。另外，家中若有成員吸菸其室內外空氣中 BTEX 之濃度亦較高，且在兩者間室內空氣中乙苯之濃度有顯著之差異。而吸菸家戶甲苯I/O 值較低其原因為非吸菸家戶廚房空氣中甲苯濃度為室外的2.3-3.5 倍所導致，顯示廚房在非吸菸家戶有甲苯重要來源。比較室內微環境空氣中 BTEX 之濃度，本研究結果顯示廚房空氣中之苯、乙苯及二甲苯均比客廳、臥室高，但無統計上之差異。

Schneider(1999)⁽⁸²⁾之研究中採樣家戶微環境中 BTEX 之濃度以廚房濃度最高，其次為客廳，臥室最低，且室內空氣中 BTEX 之濃度皆比室外濃度高，此與本研究結果一致。

本研究將採樣家戶分為低樓層及高樓層家戶，比較樓層高低是否會影響居家室內外 BTEX 之濃度，結果顯示低樓層之家戶室內外空氣中 BTEX 濃度較高，顯示低樓層家戶內空氣易受附近特定污染特所影響，例如交通或工業污染，且在低樓層空氣中 BTEX 之 I/O 值範圍 1.03-1.50，

室內濃度均較室外高，而在高樓層為 0.70-1.31，BTEX 差異性較大。因此若低樓層家戶濃度較高時，則受到鄰近道路交通污染源可能較高，而污染源來自一牆之隔的中科所排放亦有可能，此外可能為低樓層之家戶皆為吸菸家戶，室內空氣易受到吸菸行為之影響。研究指出⁽⁴³⁾在同一棟

建築中，低樓層室內受汽機車排放 VOCs 之濃度會比高樓層之濃度高出 2-4 倍。梁氏⁽⁴²⁾之研究指出在鄰近交通要道處，比較不同垂直高度室內外空氣中 VOCs 之比值，結果顯示在低樓層 I/O 值範圍為 1.7-8.0，高樓層為0.4-18.0 變異性較大，此現象亦與本研究結果相符。

由於本研究採樣家戶中有四戶在一月及三月皆做採樣分析，事先以迴歸診斷分析一、三月份空氣中 BTEX 濃度之相關性，顯示兩月份間並無共線性問題，進一步比較一月份及三月份家戶室內外空氣中 BTEX 之濃度，表十顯示三月份濃度高於一月份的，除了室內乙苯及室外二甲苯有達統計上之差異外其餘物質則無，比較兩個月份之氣候條件，可能與三月份溫度較高有關，根據過去許多研究結果⁽⁴⁴^、⁸³⁾皆顯示冬季空氣中 BTEX 之濃度高於夏季，由於大氣環境溫度低 BTEX 較不易揮發。根據中科公告⁽⁸⁴⁾中科園區一、二月份總營業額為 366 億元，三月份為 368.6 億元，總營業額差異並不大，因此無法判斷是否為中科排放導致附近住家內空氣中 BTEX 濃度升高所致，不過根據從台中市崇倫測站資料顯示三月份大氣環境中 BTEX 濃度也比一月份為高⁽⁷⁹⁾，而依本研究採樣家戶室內環境調查資料顯示，三月份 BTEX 濃度較一月份較高之因素可能與交通污染增加或大氣光化學反應有關。

要明確界定中科附近居民 BTEX 暴露主要來源為中科之排放或交通污染是比較困難的，許氏⁽⁸⁵⁾在94 年於中科園區主要聯外道路以車流量推

估交通工具對苯之貢獻量，三月及五月間分析其交通工具之貢獻量有 75%可以解釋苯的濃度變異，而在七月後交通污染源可預測性僅達 33%，

顯示在94 年七月後有其他污染源貢獻量來預測苯之濃度，以時間點推估在七月後中科接近量產階段，其來源可能為中科之貢獻。本研究以複迴歸分析結果 (表二十四)控制家中吸菸、室內風速、溼度及二氧化碳濃度，

確知室外 BTEX 之濃度顯著性可影響室內之濃度。因此，除附近主要聯外道路之交通污染源對苯之貢獻量外，當中科園區有任何其他污染源排放時，極有可能也會增加附近住宅環境室內、外空氣中之BTEX 之濃度。

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