第參章 研究方法與材料
第三節 研究方法
本研究方法分為 3 部分,第 1 部份是根據文獻回顧之第三節國外 的研究報告顯示,對於大面積之區域或個人、家庭之相關研究,其空 氣品質監測數值多半是使用被動式採樣器採集之。因此本研究亦使用 被動式採樣器(Ogawa sampler)採集實驗組與對照組之環境定點及 學生們的氮氧化物、二氧化氮、一氧化氮濃度。第 2 部份是與空氣品 質監測站之監測數據以平行比對方式,了解使用被動式採樣器採集空 氣污染物濃度之可信度。第 3 部份是將已採集的居家室外之二氧化氮 濃度結合地理資訊系統,觀察其濃度散佈情況。各部份之採樣方式分 述如下:
一、 各區受測者及各區環境定點之採樣方式
1. 給予每位學生 3 個被動式採樣器,採集氮氧化物、二氧化氮的個 人暴露(配戴在衣領處)及居家室內(置於寢室或客廳)、室外(置 於陽台或窗邊)的濃度。
2. 給予學生一人一份的「空氣污染物之居家環境與每日活動調查表」
問卷,以便瞭解其暴露狀況。
3. 以季節為區別,共計有 4 次採樣,平均每季採樣 1 次,故每所學
校重複 4 次採樣,而每次參與採樣的對象學生均不同。
4. 各國中校園內各放 2 個定點環境及 1 個空白樣本的被動式採樣 器,以採集各校園內的環境濃度。
二、 空氣品質監測站與被動式採樣器平行比對的位置及採樣方式
1. 環保署空氣品質監測站(沙鹿站)設置於沙鹿之文光國小,其監 測的項目有 NO2、CO、O3、風向、溫度、雨量等,監測站的總高 度為 10.14 公尺,採樣口高度為 11.74 公尺,主要道路的最近距離 為 150 公尺,周圍建築物之平均高度為 20.09 公尺(89)。
2. 空氣品質監測站採集 NOx 的主要儀器以紫外線螢光法為測定原 理,可測之濃度範圍為 0-500 ppb ,最小檢出度為 1ppb ,雜訊是
≦ 1ppb,而≦1﹪為準確度之失誤率,以直讀式為 NOx濃度之顯 示方式,其反應時間在≦2 分鐘可達到 95﹪(90)。
3. 由於被動式採樣器之捕集面是直接暴露於大氣中採集氣體,雖然 外層有擴散式多孔蓋保護,但若是風速太大時仍可影響捕集量,
此外,風向、陽光照射等氣象因素也可干擾欲捕集的二氧化氮濃 度,為減少及避免氣候的影響,因此將被動式採樣器分為有掛防 風罩(11 ㎝ ×7.5φ)及未掛防風罩兩組。
4. 在環保署設置的空氣品質定點監測站於每次一併放置 3 個被動式 採樣器,進行被動式採樣器的性能比對。
5. 有掛防風罩及未掛防風罩之採樣器均置放於遮陽板之下,連續採 集 5 天的環境濃度,並且每天更換 1 次採樣器,每次採樣時間為 24 小時。目的為調查兩組之間所捕集的環境濃度之差異性。
三、 地理資訊系統之採樣方式
1. 樣品於實驗室分析完成後,親自到每位參與者住家處,以衛星定 位儀進行衛星定位之工作。
2. 以 Microsoft Excel 2000 將衛星定位之資料存檔、彙整。
3. 將衛星定位之資料結合地理資訊系統之 ArcView 電腦軟體,完成 各區之環境濃度散佈圖。
第四節 材料
一、 藥品
1. 二 氧 化 氮 吸 收 液 : triethanolamine ( TEA) ( 特 級 , Tedia company,U.S.A)
2. 氮氧化物吸收液:
2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-3-oxide-1-oxyl (PTIO)
(東京化工,Japan)
3. sulfanilamide(特級,Janssen Chimica)
4. N-(1-naphthyl)ethylene diamine(Acros Organics)
5. NaNO2(Janssen Chimica)
6. 去離子水(D.I Water 電阻達 18 MÙ/cm 以上)
7. 丙酮:Acetone(特級,Tedia company,U.S.A)
8. 磷酸:Phosphoric Acid 85 ﹪(特級,Tedia company,U.S.A)
二、 實驗器具
1. cellous 纖維濾紙(東洋 No.50,Japan)
2. 被動式採樣器(Ogawa sampler,Osaka,Japan)
3. 共栓試管(Pyrex,15mm×110mm)
4. 定量瓶(Fortuna,Germany ;Sibata,Japan):
50 ml、100 ml、200 ml、500 ml、1000 ml
5. 微量注射針(Hamilton,U.S.A):100μl、250μl 6. 定量管(Sibata,Japan):
0.5 ml、1 ml、2 ml、4 ml、6 ml、7 ml、8 ml、10 ml 7. 磁石
8. 量筒(Ming Cheng):50 ml、100 ml 9. 三角椎瓶(Chin Kuang):250 ml 10. 鑷子
11. 燒杯:250 ml 12. 11 mm 切割器
13. 防風罩(11 ㎝ ×7.5φ)
三、 儀器設備
1. 微量電子天平(ER182A,Tokyo,Japan)
2. 超音波震盪器(Branson 8200,U.S.A)
3. 震盪器(Yamato Model SA-31,Tokyo,Japan)
4. 磁石攪拌器(Corning Model PC-320,U.S.A)
5. 分光光度計(Shimadzu UV160A,Japan)