多環芳香烴碳氫化合物(PAHS)長期濃度變化與風險評估探討; Trend in Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) Concentrations of Airborne Particles and Cancer Risk Assessment, 1990-2004, Taichung, Taiwan
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(2) 謝誌. 研究所兩年時光匆匆,琬瑜心中難忘點滴。首先要獻上琬瑜最 誠摯的感激-謝謝啟蒙導師郭錦堂老師,琬瑜一值難忘在大學時代 中老師爽朗的答應我加入研究室學習,讓琬瑜一步一步的成長。 後來有幸在研究所中繼續待在老師身旁學習,更是無比的雀躍。 研究所的學習不管是在知識或是實務上的經驗累積都是快速且大 量的,似乎是永無止境的,謝謝老師一直以來細心的教導以及照 顧,如今琬瑜即將踏入人生的另一階段,琬瑜會繼續勇敢、努力 的向前進,老師請不必掛心。也請老師要多保重自己的身體健 康,別忘了要定時用餐常保健康喔!另一方面,也要特別謝謝許多 位老師不管是在琬瑜大學時代或是研究所生活上的愛護-謝謝吳宏 達老師,從大學到研究所一路上的關懷。許惠悰老師,不管是在 學業上及生活上的指導、幫助,江素瑛老師總是熱情溫暖的關懷, 還有所長-宋鴻樟老師在論文修稿上的協助。還有口試委員-林嘉明 老師、洪益夫老師、許惠悰老師,細心的給予學生指導。 琬瑜很幸運一路走來總有貴人相助,身旁總是有一群好友們相 伴,姊妹濤們-小元、芳華、雅馨、于雯、小米、坤志,雖然大家 不在相同的學校、領域上努力,但總是不忘互相鼓勵、打氣,這 份情誼點滴在心頭,琬瑜永難忘懷。特別是芳華和小米,更是常 常陪伴我實驗到半夜,有了你們的相伴,實驗的生活變的不再苦 I.
(3) 悶,真是要好好的謝謝你們。未來的路希望我們也能一同互相砥 礪、一同勇敢的往前邁進。另外,還要謝謝好朋友-春函,謝謝你 在精神上給予的支持與鼓勵,讓我研究所的生活倍添溫馨。 最重要的是要感謝我親愛的家人,因為家庭的溫暖讓我總是很 戀家。有家人的陪伴,讓我即使在深夜也不孤單,謝謝爸爸、媽 媽一路上的呵護,讓我幸福、平安、快樂的成長,也要謝謝妹妹琬鈺、弟弟-成憲,我永遠最愛的家人。. 僅以此論文獻給我深愛的所有人~ 琬瑜 2005.6. II.
(4) 摘要. 台灣空氣污染控制的執行成果,可藉由環境保護署監測資料顯示出 、空氣中的 來,包括氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO) 懸浮微粒(PM10)和臭氧(O3)都有下降的趨勢。然而對於多環芳香烴多 (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)並沒有相關的報告。PAHs,是由兩 個至七個苯環所組成之碳氫化合物,主要由不完全燃燒或熱解(pyrolysis)反 應所形成。空氣中的微粒包含大量無機和有機的物種,其中 PAHs 更是值得 注意的,因為其包含許多潛在的致癌物,更與死亡率和致病率風險的增加 相關。 我們在中國醫藥大學建立 24 小時的採樣站,並且從 1990 年開始到 2004 年在每年的 11 月到 12 月期間進行一個月的採樣。研究的 PAH 物種包括: pyrene (Pyr), benzo(k)fluoranthene (B(k)F), benzo(a)pyrene (B(a)P), benzo(ghi)perylene (B(ghi)P), dibenzo(a,e)pyrene (DB(a,e)P)。本研究以高液相 層析儀(HPLC),搭配螢光偵測器(fluorescence)進行分析,13 分鐘內即可 得到高感度並減少廢液產生的良好分析結果。檢量線範圍為 Pyr 0.02 ~ 1.30 ng/ml、B(k)F0.03 ~ 2.67 ng/ml、B(a)P 0.06 ~ 4.83 ng/ml、B(ghi)P 0.03 ~ 2.39 ng/ml、DB(ae)P 0.01 ~ 0.71 ng/ml 且檢量線均達 0.995 以上。在此研究中, 並比較從 1900~2004 歷年分析的結果進行健康風險評估,以了解民眾居住 的健康情形。 結果顯示出 B(a)P 的濃度雖然在 1994 年有升高,但是從 1990 的 3.36ng/m3 到 2004 年的 0.45 ng/m3 有下降的趨勢。致癌風險評估方面在以 B(a)P 為基準的計算下,有 4.69E-09 降到 6.28E-10 的趨勢。其他 PAH 物種的濃度也有下降的趨勢,其中以 B(ghi)P 的降幅最大,由 5.92 ng/m3 降 到 1.54 ng/m3,其次為 B(a)P 由 3.36 ng/m3 降到 0.45 ng/m3,Pyr 的降幅最小 III.
(5) 由 1.23 ng/m3 降到 0.18 ng/m3。結果顯示歷年來個人風險度的健康風險評估 值都在一般民眾可接受的 10-6 以下,並且以 B(a)P/B(ghi)P 的比值來探討污 染源的型式則顯示出,研究結果 B(a)P/B(ghi)P 都小於 0.6,顯示中國醫藥大 學週遭大多是以移動性污染源為主。. 關鍵詞:多環芳香烴、螢光偵測器、健康風險評估、移動性污染源. IV.
(6) Abstract The air pollution control effort in Taiwan has demonstrated decreasing trends in levels of several air pollutants monitored by Taiwan EPA including NOx, SO2, CO, PM10 and O3. However, no information on the trend of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) has been reported. We have a established 24-hour sampling station since 1990 at China Medical University to collect particless matter using high volume air sampler, in November/December for one month annually until 2004. We used HPLC equipped with fluorescence to measure pyrene (Pyr), benzo(k)fluoranthene (B(k)F), benz(a)pyrene (B(a)P), benzo(ghi)perylene (B(ghi)P) and dibenzo(a,e)pyrene (DB(a,e)P) in the sample extracted with acetonitrile. I measured these PAHs for samples collected in 2004 and past years. Our results showed a decreasing trend for the measured B(a)P concentrations, from 3.36 ng/m3 in 1999 to 0.45 ng/m3 in 2004, although there was a rise in 1994. The cancer risk assessed based on B(a)P dropped from 4.69E-09 to 6.28E-10 for the corresponding years. The concentrations for other PAH species were also in decreasing trends. In conclusion, the ambient levels of selected PAHs in the monitored area have all declined measurably in the past decade. This finding is an indication of progress in reducing pollutant emissions, due may primarily to the improvement in automobile control.. Key words: Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs, HPLC-Flu, risk assessmen. V.
(7) 目錄 謝誌---------------------------------------------------------------------------------------Ι 中文摘要---------------------------------------------------------------------------------ΙΙΙ 英文摘要---------------------------------------------------------------------------------VI 目錄-------------------------------------------------------------------------------------- VI 表目錄----------------------------------------------------------------------------------- IX 圖目錄------------------------------------------------------------------------------------X. 第一章 緒論 1-1 研究緣起------------------------------------------------------------------------1 1-2 研究目的------------------------------------------------------------------------4 第二章 文獻回顧 2-1 PAHs 的特性--------------------------------------------------------------------5 2-2 本研究的 PAHs 描述----------------------------------------------------------6 2-3 PAHs 的來源--------------------------------------------------------------------6 2-4 PAHs 的影響--------------------------------------------------------------------7 2-5 PAHs 的致癌性與致突變性--------------------------------------------------8 2-6 生物偵測指標 -----------------------------------------------------------------9 2-7 分析條件的選擇---------------------------------------------------------------9 2-7-1 採樣介質的選擇----------------------------------------------------------9 2-7-2 分離管柱的選擇----------------------------------------------------------9 2-7-3 萃取方法的選擇---------------------------------------------------------10 2-7-4 萃取液的比較------------------------------------------------------------10 2-8 PAHs 的健康風險評估-------------------------------------------------------11. VI.
(8) 第三章、材料與方法 3-1 材料----------------------------------------------------------------------------14 3-1-1 藥品-------------------------------------------------------------------------14 3-1-2 實驗器材-------------------------------------------------------------------14 3-1-3 儀器設備-------------------------------------------------------------------14 3-2 採樣方法------------------------------------------------------------------------15 3-2-1 採樣策略-------------------------------------------------------------------15 3-2-2 採樣設備-----------------------------------------------------------------15 3-2-3 採樣濾紙-----------------------------------------------------------------15 3-3 分析方法與品保品管的建立-----------------------------------------------15 3-3-1 資料處理方法-------------------------------------------------------------15 3-3-2 PAHs 分析波長條件-----------------------------------------------------15 3-3-3 PAHs 分析設備條件-----------------------------------------------------16 3-3-4 檢量線建立----------------------------------------------------------------16 3-3-5 分析方法的再現性-------------------------------------------------------16 3-3-6 偵測極限的測試----------------------------------------------------------16 3-3-7 樣品分析品質管制-------------------------------------------------------17 3-3-8 樣品萃取步驟-------------------------------------------------------------17 第四章、結果與討論 4-1 檢量線與層析圖譜結果-----------------------------------------------------18 4-2 分析方法再現性的結果-----------------------------------------------------18 4-3 偵測極限的結果--------------------------------------------------------------18 4-4 品質管制的結果--------------------------------------------------------------18 4-5 歷年分析的結果--------------------------------------------------------------19 4-5-1 評估污染源---------------------------------------------------------------19. VII.
(9) 4-5-2 歷年來 B(a)P 濃度變化趨勢------------------------------------------19 4-5-3 歷年來五種 PAHs 濃度變化------------------------------------------20 4-5-4 歷年來五種 PAHs 濃度變化趨勢------------------------------------20 4-6 健康風險評估的結果--------------------------------------------------------21 4-6-1 1990-2004 年健康風險評估-------------------------------------------21 4-6-2 在不同環境中健康風險評估的比較---------------------------------22 第五章 結論與建議 5-1 結論-----------------------------------------------------------------------------23 5-2 研究限制-----------------------------------------------------------------------23 5-3 應用與建議--------------------------------------------------------------------23 參考文獻----------------------------------------------------------------------------------56. VIII.
(10) Table Table 1 Proposed toxic equivalency factors (TEFs) for individual PAHs--------24 Table 2 The nomenclatures and the acronyms of 21 PAHs ------------------------25 Table 3 Basic characters of selected PAHs-------------------------------------------26 Table 4 Evaluations classified by group of IARC-----------------------------------27 Table 5 Wavelengths for fluorometric detection of PAHs--------------------------28 Table 6 Apparatus and operating condition for PAHs analysis---------------------29 Table 7 Individual calibration and R2 of PAHs---------------------------------------30 Table 8 Reproducibility of retention time, peak area and peak height of PAHs by HPLC ---------------------------------------------------------------------------31 Table 9 The detection limit of PAHs-------------------------------------- ------------32 Table 10 Reproducibility of QC of PAHs by HPLC---------------------------------33 Table 11 Geometric mean concentrations and ratio assessments of individual PAHs---------------------------------------------------------------------------34 Table 12 PAHs concentrations and cancer risk assessment based on B(a)P, 1990-2004-----------------------------------------------------------------------35 Table 13 PAHs concentrations and cancer risk assessment based on B(a)Peq, 1990-2004-----------------------------------------------------------------------36 Table 14 Monitoring station of PSI > 100 statistics in 2004 -----------------------37 Table 15 Concentrations of airborne particless PAHs in individual environment and risk assessment----------------------------------------------------------38. IX.
(11) Figure Fig. 1 Main cancer mortality rate tendency of men in Taiwan---------------------40 Fig. 2 Main cancer mortality rate tendency of women in Taiwan-----------------41 Fig. 3 Lung cancer statistics in Taichung city----------------------------------------42. Fig. 4 Extraction procedure of PAHs in airborne particles-------------43 Fig. 5 HPLC chromatograms of airborne particless extracts-----------------------44 Fig. 6 Individual calibration curve of PAHs------------------------------------------45 Fig. 7 The trend of B(a)P to B(ghi)P ratio in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung-----------------------------------------------------------46 Fig. 8 B(a)P concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung---------------------------------------------------------------------------47 Fig. 9 Pyrene concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung---------------------------------------------------------------------------48 Fig.10 B(k)F concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung---------------------------------------------------------------------------49 Fig. 11 B(ghi)P concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung-----------------------------------------------------------50 Fig. 12 DB(a,e)P concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung-----------------------------------------------------------51 Fig. 13 PAHs concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung--------------------------------------------------------------------------52 Fig. 14 Annual cancer risk for resident, based on B(a)P concentration in 1990-2004, Taichung-----------------------------------------------------------53 Fig. 15 Annual cancer risk for resident, based on B(a)Peq concentration in 1990-2004, Taichung-----------------------------------------------------------54 Fig. 16 Annual comparison in cancer risk between B(a)P and B(a)Peq, 1990-2004, Taichung---------------------------------------------------------55 X.
(12) 第一章 緒論 1-1 研究緣起 多環芳香烴(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)化合物,是由兩個 至七個苯環所組成之碳氫化合物。PAHs 一般是由碳氫化合物的不完全燃燒 或熱解(Pyrolysis)反應所形成(Pufulete et al., 2004;林, 2003)。PAHs 來 源的途徑主要分為: 移動污染源與固定污染源;機動車排放為主要的移動污 染源,而固定污染源包括家庭烹飪、工業製程之燃燒廢氣、垃圾焚化及火 力發電等(林,2003) 。另外,自然界中的來源像是森林火災或是火山爆發 也會產生(Yang et al., 2002) 。然而,大部分還是經由人類活動的排放例如: 引擎排放或商業燃燒、煙碳和許多工業上的製成所產生出來為多數(Pleil et al., 2004) 。 空氣中的微粒包含大量無機和有機的物種,其中 PAHs 更是值得注意 的,因為其包含許多潛在的致癌物,而死亡率和致病率風險的增加,更與 空氣中的微粒的濃度有關的(Pleil et al., 2004) 。低環數的 PAHs 因為蒸氣壓 高,所以容易逸散在大氣中;而高環數的 PAHs 穩定性較高,容易附著在粒 狀污染物上並且具有較高的毒性。當 PAHs 進入人體時,其中某些物種可藉 由代謝而形成致癌性及致突變性物質(Josephson , 1984)。從生物試驗中發現 所含的致癌物質主要為 4~7 環的 PAHs,而四環以上的 PAHs 又多吸附在懸 浮微粒上,亦進入肺部,造成人體健康傷害其致癌強度又以 benzo(a)pyrene, B(a)P 最具代表性(Grimmer , 1983)。近年來,由於各 PAHs 物種之致癌性 研究之進展,個別的 PAHs 物種相當於 B(a)P 之等當量值(BaPeq; Bap equivalent)已經陸續被公佈(Table 1),以作為計算各 PAHs 物種之總致癌 風險率,其中 B(a)P 便是運用於人類曝露於環境中 PAHs 的指標物(Thomas et al.,1996)。PAHs 更被認為可能是造成肺癌的主因之一( Kameda et al., 2005;Okona-Mensah et al., 2005),而在台灣地區肺癌的死亡率無論在男、. -1-.
(13) 女皆有逐漸增加的趨勢(Fig. 1、Fig. 2) ,位於都會區的台中市也不例外(Fig. 3),雖然流行病學尚未證實空氣污染是造成肺癌的主因,但研究發現肺癌 發生率的增加中,其可能的重要因子是空氣懸浮粒子中具有致癌性、致突 變性的物質(Pleil et al., 2004) 。研究中更發現,空氣中每立方尺增加 1ng 的 B(a)p,將增加 5%肺癌致死率(Perna et al., 1979;謝,1989) ,而一般也 常 以 其 濃 度 作 為 都 市 空 氣 污 染 之 致 癌 指 標 ( Kameda et al., 2005 ; Okona-Mensah et al., 2005;林,2003) 。 目 前 分 析 PAHs 的 方 法 有 許 多 種 , 包 括 : TLC/spectrofluorometry; GC/FID ;GC/MS; HPLC/UV 或 fluorescence,在相同經濟條件,能達到最佳效 果和準確度以 HPLC 和 GC 為主,而 HPLC 對於分離 PAHs 單體及其異構物 具有良好的選擇性與高敏感度(鄭,2001) ,此結果並且得到應証(郭、龔、 蕭、劉、黃,2004) 。分析上以 HPLC 搭配螢光偵測器分析,選擇利用中毛 細管柱(Kaseisorb LC ODS SUPER 2.0mm×150mm,Japan)進行分離而提 昇分析的效率、感度,且可有效減少廢液的產生(鄭,2001) ,所以本研究 也將利用同方法行分析。分析的物質,包括國際癌症研究協會(International Agency for Research on Cancer; IARC)分類(Table 3)所認定的致癌物: benzo(k)fluoranthene【B(k)F】、benzo(a)pyrene【B(a)P】、dibenzo(a,e)pyrene 【 DB(a,e)P 】 及 促 致 癌 性 物 : pyrene 、 benzo(ghi)perylene 【 B(ghi)P 】 (IARC,1987) 。 由於國人對於環境品質認知的提升,政府在 1995 年開始徵收空氣污染 防治費,希望藉其法令規範來減少空氣污染的影響。本研究團隊從 1990 年開 始,連續長期在台中市中醫藥大學校內場址 15 公尺高處,利用高流速採樣 器(KIMOTO 121FT, Japan),採集空氣中 PM10 粒狀污染物,每次採集時間為 24 小時,連續採集 1 個月,並且分析粒子中的 PAHs 濃度。研究歷程中, 1990-1991 年以採集 total suspended particles,TSP 為主,到了 1992 年除了 TSP. -2-.
(14) 並同時採集 PM10,進行兩者間 PAHs 濃度的差異,結果發現各物質的差異 並不大(劉,1993)。而接下來的研究歷程則以採集 PM10 為主。本研究中, 除了對 2004 年的資料進行分析及評估 PAHs 物種之致癌風險率,也將 1990~2003 年的資料進行分析比較致癌風險率,藉以了解實行空氣污染防治 費的成效,及以評估台中市北區本校週遭 PAHs 濃度的變化及致癌風險。. -3-.
(15) 1-2 研究目的 1. 探討 PAHs 長期濃度的變化。 2. 探討不同環境中 PAHs 的濃度。 3. 健康風險評估探討。. -4-.
(16) 第二章、文獻回顧 2-1 PAHs 的特性 PAHs 及其衍生化合物,在分子結構是具有不飽和雙鍵之苯環或環戊二 烯(cyclopentadiene)等官能基相互加成或聚合而成(Petry et al., 1996)。 由於 PAHs 是由兩個或多個苯環相互鍵結成各類型之碳氫化合物,因為 其蒸氣壓的特性,PAHs 具有氣態、固態的型式(林,2000),在常溫、常 壓下其蒸氣壓介於 10-2~10-11 ㎜ Hg 之間,多屬於半揮發性有幾化合物 (SVOCs;semi-volatile organic compounds) 。而飽和蒸氣壓 10-8 ㎜ Hg 以下 之化合物,在常溫、常壓下幾乎以固態相存在(陳,2003、Table 1)。其揮 發性會隨分子量增加而降低,而根據(IARC,1987)的報告較高分子量的 PAHs 通常較具致癌性。 PAHs 依據分子量的分類中,低分子量是包含 2 環的:Nap;3 環的: acenaphthylene, AcPy;acenaphthene, Acp;fluorene, Flu;phenanthere, PA;anthracene, Ant;中分子量包含 4 環的: fluoranthene, FL;pyrene, Pyr;benz(a)anthracene, BaA;chrysene, CHR;高分子量包含 5 環的: cyclopentata(c,d)pyrene , CYC;benzo(b)fluoranthene, BbF, benzo(k)fluoranthene, BkF;benzo(e)pyrene, BeP;benzo(a)pyrene, BaP;perylene, PER;6 環的: indeno(1,2,3-cd)pyrene , IND;dibenz(a,h)anthracene, DBA;benzo(b)chrycene, BbC;benzo(ghi)perylene, BghiP;7 環的: coronene , COR,低分子量的 PAHs 由於蒸氣壓的關係在儲存及實驗分析上的穩定性都 不如高分子量的 PAHs(Pleil et al., 2004) ,另外,親電性反應之 Eπ 值越高 時,其化合物之相對活性亦隨之增高,而且隨著 PAHs 的分子量之增加有升 高的趨勢;因此環數較多之分子量較大 PAHs,大都可藉由吸附或凝結方式 附著於表面積較大的微粒物上,且大部分多附著於小於 10µm 的微粒上(陳, 2001)。但通常 PAHs 的親電子性不高,化合物都較穩定(Li et al., 1993) 。 並且由於高分子量的 PAHs 較具致癌性,對於人類的健康影響有較直接的影 -5-.
(17) 響,所以在本次研究中主要以分析中、高分子量的 PAHs 為主。. 2-2 本研究的 PAHs 描述 PAHs 物理、化學特性為高沸點、低蒸氣壓且為低極性的特性。 其中,本次研究的五種 PAHs 物質(Table 3)分別是 Pyr,分子量 202, CAS No.129-00-0,化學式 C16H10,為 4 環的 PAHs,熔點 156℃、沸點 406℃, 在 IARC 的分類為 Group 3。 B(k)F,分子量 252,CAS No.207-08-9,化學式 C20H12,為 5 環的 PAHs、 熔點 217℃、沸點 481℃,在 IARC 的分類為 Group 2B。 B(a)P,分子量 252,CAS No.50-32-8,化學式 C20H12,為 5 環的 PAHs、 熔點 177℃、沸點 496℃,在 IARC 的分類為 Group 2A。 B(ghi)P,分子量 276,CAS No.191-24-2,化學式 C22H12,為 6 環的 PAHs、 熔點 278℃、沸點 542℃,在 IARC 的分類為 Group 3。 DB(a,e)P,分子量 302,CAS No.92-65-4,化學式 C24H14,為 6 環的 PAHs, 在 IARC 的分類為 Group 2B。 綜而言之,本次研究包含(IARC,1987)分類所認定的致癌物:B(k)F、 B(a)P、DB(a,e)P 及促致癌性物:Pyr、B(ghi)P。. 2-3 PAHs 的來源 PAHs 一般是由碳氫化合物的不完全燃燒或熱解(Pyrolysis)反應所形成 (Pufulete et al., 2004;林,2003) 。來源的途徑主要分為: 移動污染源與固 定污染源;機動車排放為主要的移動污染源,而固定污染源包括家庭烹飪、 工業製程之燃燒廢氣、垃圾焚化及火力發電等(林,2003) 。另外,自然界 中的來源像是森林火災或是火山爆發也會產生(Yang et al., 2002)。然而, 大部分還是經由人類活動的排放例如:引擎排放或商業燃燒、煙碳和許多 工業上的製成所產生出來為多數(Pleil et al., 2004) 。在歐洲的研究報告中 -6-.
(18) 指出,環境中的總 PAHs 約有 1/3 是交通源所貢獻(Laschober et al., 2004), 其中 2/3 屬於非陸地上的交通源,例如飛機、船舶…等,每年約有 383 噸的 PAHs 的排放量(陳等,2005) ,所以交通為主要 PAHs 的來源(Li et al, 2003)。 在土壤中 PAHs 的濃度也會隨接近燃爐而增加。瑞典的報告中,煉鋼廠 址外的水表面,每 10 Km2 PAHs 的年總量排放源是 290kg/year(Yang et al., 2002)。其中,亨利常數(Henry’s law constants, Hc)為評估自空氣介質傳 輸至其他環境介質(水體、底泥、土壤)的主要參數(李,2000)。 在各國的周界調查報告中,在具有環境化学物質代謝周辺的狀況下, 3. 3. 德國在焦爐的作業環境中為 5μg/m 、焦爐外為 2μg/m ,WHO 的調查報告中 水中含有 0.7μg/L,而在整個歐洲的大氣環境為 0.12ng/ m3,義大利的大氣 3. 3. 環境為 1ng/m ,瑞典的大氣環境為 1~2 ng/m (Boström et al., 2002)。 近年來更有學者評估廚房油煙中的 PAHs,以了解不同的烹煮過程中 PAHs 的差異 (Li et al., 2003)。. 2-4 PAHs 的影響 1975 年在英國所發現的第一個煙囪工人得到睪丸癌為 PAHs 研究歷程 的開端(Boström et al., 2002) 。IARC 將 coal tar (煤焦)訂為易揮發的 PAHs 並認為是致癌物,並證實與在操作鋼鐵的製程中是與受暴露之多寡為有相 關的(Yang et al.,2002) 。流行病學上也已指出在肺癌也是有高風險的。在 另一個流行病學研究的報告中提出罹患肺癌的風險是是一般族群的 2.5 倍 (Yang et al., 2002) 。而在加油站員工及煤焦場並顯示有明顯的較高肺癌發 生率,且大氣中 B(a)P 的濃度與發生率有線性關係(Petry et al., 1996)。在台 灣電弧爐煉鋼為我國鋼鐵產業中重要的一環,而在製程中會產生大量的塵 煙,在 2002 年研究指出在鋼鐵廠電弧爐的煙道所排的 PAHs 排放係數高達 1170µg/kg-product。PAHs 在環境中主要是由機動車輛排放形成(特別是柴 油車) ,carbon black(碳黑) 、creosote(雜酚油) 、soot(煤油)、residual(殘留 -7-.
(19) 油)等。並可能藉由煤或油產生的合成燃料而來。如果沒有控制好的話,PAHs 。 排放量可能會有 104 kg/day(Grimmer , 1983). 2-5 PAHs 的致癌性與致突變性 當這些物質和一些空氣污染物反應時,在空氣中 PAH 的致突變 (mutagenicity)和致癌性(carcinogenicity)是如何被增加的。例:B(a)P 和 O3 及 NO2 反應,致突變物如: hydroxybenz(a)pyrene 和 1,3nitrobenzo(a)pyrenes 和 6-nitrobenzo(a)pyrenes 會被形成;大部份的研究推 測出 PAH 的 epoxides 或 arene oxide 的確是 electrophilic chemical species 而誘發 Bap-mediated 致癌;然而生化作用會轉移 epoxides 進入 C+離子會攻 擊 DNA 或 RNA 電子有缺陷的位置。為了滿足 PAH 化學的代謝結果,空間 結構在致癌的過程中就扮演了重要的角色。例如:同分異構物 benzo(a)pyrenediol epoxide (BPDE) 在 DNA 上就有不同的影響。當傳入到 DNA 螺旋時,BPDE II(-)的結構是最適合磷酸化螺旋的位置。然而;DNA 空 間的選擇也只允許一個同分異構物 B(a)P 帶正電的結構(BPTC I (+)) ,去最 接近而來共價鍵結到鳥糞瓢呤的 N2 ,所以 DNA 一定會展開形成另一個 DNA 蛋白質來允許致癌基因,在動物實驗方面 dibenzo(a,h)pyrene 和 dibenzo(a,i)pyrene. (DBaihP). (DBaiP) 似乎是強致癌物,餵食老鼠 DBaiP 的同分異. 構物 6µg 有造成肉瘤的現象。而在 3,4-diols 在靠近 epoxide 結構會有近似 致癌的現象(Grimmer , 1983)。 所以,PAHs 的致癌性,原因如下: PAHs 與 DNA 的雙股螺旋間的鹽基相 似。雖 PAHs 為易氧化之脂溶性物質,僅微量能經皮膚、食入、吸入進入體 內、或經母體垂直侵入胎兒,但會經生物濃縮效應儲存於脂肪組織內,滲 入 DNA 中,而造成基因毒性或遺傳毒性。並且苯環中環狀雙鍵結合構造之 電子具有強化毒性的電子運動,而擾亂遺傳訊號因而生成癌症(劉,1995) 。. -8-.
(20) 2-6 生物偵測指標 (Harpper, 1957)研究中發現 Pyrene 在老鼠體內會產生羥基化作用,產生 1-hydroxypyrene、1,6-dihydroxypyrene 和 1,8-dihydroxypyrene,近年來的發 現 Pyrene 可轉換為 Trans-4,5-dihydro-4,5-dihydroxypyrene 和 N-acetyl-s-(4,5-dihydro-4-hydroxy-5-pyrenyl)-L-cysteine,可能與細胞的 DNA 結合導致細胞突變,而產生癌變。目前 PAHs 尿中代謝物有 1-hydroxypyrene、1- hydroxypyrene-glucuronide 、3-hydroxybenzo(a)pyrene (3-OHBaP),其中以偵測 1-hydroxypyrene 的生物生物偵測指標最具代表性, 且技術較為成熟。雖然 B(a)P 亦可以當作生物指標,但是 B(a)P 在人體中可 被代謝成 20 多種產物,並且在這些物質的檢測方式尚未成熟,所以生化指 標多以 Pyrene 在人體中的主要產物 1-hydroxypyrene 為指標。. 2-7 分析條件的選擇 2-7-1 採樣介質的選擇 目前採集粒狀 PAHs 所使用的介質包含有、玻璃纖維濾紙(glass-fiber) 、 石英纖維濾紙(quartz-fiber)、鐵氟龍纖維濾紙(Teflon-fiber)(Pleil et al., 2004) ,在 NIEA A102.11A 的方法中提到,一般的空氣中粒狀污染物檢測法— 高流量採樣法的濾紙是以 glass-fiber 為主,而在(鄭,2001)的添加回收率 分析結果中,分別對空白濾紙與採樣濾紙各添加一定量標準品,經過超音 波震盪萃取後其結果兩者的添加回收率均達 90%以上,所以在本研究中也 是以 glass-fiber 為採樣介質。 2-7-2 分離管柱的選擇 良好的分離管柱選取,能幫助實驗得到更良好的分析結果,本研究團 隊從使用中毛細管柱(Kaseisorb LC ODS SUPER 2.0mm×150mm) ,發現中 毛細管柱的偵測極限 0.28-0.72pg(鄭,2001)而本次研究達 0.01-0.08pg 的 更佳表現並且分析時間中毛細管柱只需要 13 min。以綠色化學的觀點來 -9-.
(21) 說,在本實驗中,以中毛細管柱為分離管柱,能達到偵測極限低的微量分 析及快速分析而可以達到減少廢液的結果。 2-7-3 萃取方法的選擇 PAHs 的萃取方法有索氏萃取法(Fang et al., 2004;Yang et al., 2002) ; 超音波萃取法和超臨界萃取法,其中索氏萃取法所需要花費的時間較長以 及使用大量有機溶劑,對於現今提倡的綠色化學來說並非一個良好的萃取 方法,而超臨界液相萃取法亦屬於探索階段(Pleil et al., 2004;鄭,2001), 且對於高分子量的 PAHs 萃取效率比索氏萃取法為差,同時對低濃度萃取亦 不適合(Frans et al., 1997) 。在萃取液的選擇方面,因為 PAHs 的分子結構 非常對稱,其偶極距很小,因此通常為低極性物質(鄭,2001、薛,1999), 所以選擇非極性或弱極性的氰甲烷為萃取液,且能得到良好的再現性、萃 取率及有效減少溶劑(鄭,2001) 。因而,本實驗選擇的萃取方法為超音波 萃取法並以氰甲烷為萃取液,以達到減少有機溶劑及快速萃取的目的。 2-7-4 萃取液的比較 萃取液的選擇,除了對所分析的物質萃取能力有關係外,還必須考慮 到對環境的影響與衝擊,以及經濟面上的考量。在(楊,1999)的報告中 分 別 以 benzene:ethanol=3:1(V:V) 、 dichloromethane:ethanol=1:1(V:V) 、 acetonitrile:dimethyl sulfoxide=1:1(V:V)進行萃取,其再現性與添加回收率比 較。結果發現此三種萃取方法的添加回收率都可以達到 90%以上,但以二 氯甲烷為萃取液時其圖譜滯留時間會飄移,且 PAHs 的圖譜較寬;而苯和乙 醇的萃取液與氰甲烷萃取液在表現上都能得到良好結果,但本研究長期以 來的研究亦可呈現利用氰甲烷亦是能獲得良好的添加回收率的同時,則選 擇使用萃取方式方便、簡單、經濟的氰甲烷當作萃取液的方法。. - 10 -.
(22) 2-8 PAHs 的健康風險評估 根據美國 EPA 在 2001 年對於 PAHs 的健康風險評估會議中所提出的三 種評估方法中為(橋本正史,2004) : 一、 PAHs 的混合毒性來評估 以 7~8 種 PAHs 的代表混合,用一定的組成所組成的混合物為基礎來進 行評估。 二、 體外(in vitro)試驗上的反應比較 以不同發生源所產生的 PAHs,將 PAHs 組成視為不相關當作相同的毒 性,來進行體外試驗上的反應比較。 三、 毒性當量係數的應用 將不同種的 PAHs 訂出相當於 B(a)P 的毒性當量係數,個別計算不同種 之後再加總起來,計算出總毒性當量。目前美國是以此毒性當量係數的應 用方法評估為主。 另外,依國外之動物實驗,以餵食 B(a)P 方式推估其單位風險值(unit risk)為 7.3mg/kg/d,及其相對飲水風險率(每日 2 公升計)則為:2.1×10-4 (µg/L)-1 ,(Boström et al., 2002)根據歐盟的空氣品質準則中,大氣環境 中以 9×10-5(ng/m3)-1 為 unit risk,並指出終身暴露於 0.1ng/m3 的 B(a)P 濃 度中,致癌的風險值為 10-5,而民眾一般普遍可接受的風險度為 10-6,另外; 作業環境中的評估中為致癌的風險值為 10-3,根據(Pott, 1985)研究暴露 B(a)P 與致肺癌風險,推測工作 25 年每天暴露於 1µg/m3 的 B(a)P 其致肺癌 風險為 7×10-2 即為 unit risk 為 7×10-2(µg/m3)-1。 但由於 B(a)P 並非總 PAHs 中唯一致癌的物質,所以若單以一種物質來 計算實在有低估之疑慮。近年來,由於各 PAHs 物種之致癌性研究的進展, (Table 1) 個別的 PAHs 物種相當於 B(a)P 之等當量值(BaPeq; Bap equivalent) 已經陸續被公佈,以作為計算各 PAHs 物種之總致癌風險率,因此本研究除. - 11 -.
(23) 了單獨將 B(a)P 計算出風險值,另一方面也將根據 B(a)P 之等當量值,計算 出本研究 5 種等當量 B(a)P 濃度,再分別代入各風險評估式中。 本研究的風險評估以評估位於本校週遭居民的風險評估為主: 參數的假設為: (a)計算依據(Chau et al., 2002)所調查在的生活作息時間資料,以民眾平 均位於室外的時間為 1.25 小時。 (b)依據美國環保署的(Exposure Factors Handbook, 1996) ,平均餘命為 70 歲。 (c) (後藤純雄, 1995)所評估出的 PAHs 吸收率為 50%。 (d)(Boström et al., 2002)大氣環境中暴露評估的單位風險值為 9×10-5 (ng/m3) -1。 分別計算出 B(a)P 風險值,及 B(a)Peq 之等當量值致癌風險度。 個人致癌風險度 結合暴露量評估與劑量反應度評估之結果,可以推算某人終身暴 露,而造成不斷增加之致癌風險(USEPA,2003)。. Risk =. CA × ( ET × EF × ED) × IUR(ng / m3 ) −1 AT. 其中: CA: air concentration (ng/m3) ET: exposure time,暴露時間 (hours/day) EF: exposure frequency (365days/year) ED: exposure duration (1year) AT: average life time, 平均餘命 (70 年×365day×24hours) IUR=inhalation unit risk: (9×10-5(ng/m3))-1 並且增加考慮吸收率的因素,所以風險評估式校正為:. - 12 -.
(24) Risk =. CA × ( ET × EF × ED × AF ) × IUR(ng / m3 ) −1 AT. 其中: AF: absorption fraction, 吸收率=(50%). 另外在作業環境中上的健康風險暴露評估則以(王,2003;陳,2001; 薛,1999)所評估的模式 Risk=C × Unit Risk 計算出: C : 空氣中等當量 B(a)P 濃度(ng/m3) Unit Risk: 7×10-5(ng/m3)-1. - 13 -.
(25) 第三章、材料與方法 3-1 材料 3-1-1 藥品 1. Pyrene, Pyr (Aldrich chemical, America) 2. Benzo(k)fluoranthene, B(k)F(Aldrich chemical, America) 3. Benzo(a)pyrene, B(a)P(Aldrich chemical, America) 4. Benzo(ghi)perylene, B(ghi)P(Aldrich chemical, America) 5. Dibenzo(a,e)pyrene, DB(a,e)P(Accu standard, America) 3-1-2 實驗器材 1.10ml 共栓試管(Pyrex) 2.超音波震盪器(Branson 8200,USA) 3.微量電子天平(ER-182A,Tokyo Japan) 4.玻璃纖維濾紙(Gelman Science, 20.3 ㎝ × 25.4 ㎝) 5.離心機(Hitachi O5P-21,Tokyo Japan) 6. 13.5 ㎜ φ 切割器 7.冷凍櫃(Sanyo Ultra Low) 8.高流量採樣器(KIMOTO 1221FT, Japan) 3-1-3 儀器設備 1.高效率液相層析儀(Shimadzu system) 2.Degasser Unit(Gasu Kuro Kogyo, model 546) 3.Semi-micro column(Kaseisorb LC ODS SUPER 2.0mm×150mm, Japan) 4.Column oven(Shimadzu CTO-6B, Japan) 5.Fluorescence(Shimadzu RF-10AXL, Japan) 6.電腦訊號處理系統:訊華 SIS-LAB 層析積分處理系統 98 版 - 14 -.
(26) 3-2 採樣方法 3-2-1 採樣策略 本研究選擇位於台中市本校場址,高度約為 15 公尺的平台進行 24 小 時連續一個月的採樣,採樣時間本年度為 2004 年 11 月 22 日到 2004 年 12 月 19 日。更換濾紙的時間為早上 10:00。 3-2-2 採樣設備 本研究所使用的是高流量採樣器(KIMOTO 1221FT, Japan) ,採樣前並 以流量校正器進行校正,而採樣的流速設定在 1.1m3/min。 3-2-3. 採樣濾紙. 本研究所使用的濾紙是玻璃纖維濾紙(Gelman Science, 20.3 ㎝ × 25.4 ㎝) 。在採樣前以烘箱 700℃進行 6 小時淨化作用後,放入 50%乾燥箱中待 隔日之後以天平秤重,紀錄前重,紀錄後再以鋁箔紙包合後,置入乾燥箱 中,直到採樣前才拿出。採樣後濾紙,先將捕集面向內對折後置入前述相 同條件之乾燥箱,待隔日後再以天平秤重,紀錄後重,秤重後立即放入-80 ℃冰箱直到分析。 3-3 分析方法與品保品管的建立 3-3-1 資料處理方法 本研究的物質經過螢光檢測器後,訊號由電腦訊號處理系統:訊華 SIS-LAB 層析積分處理系統 98 版,進行訊號的接收而得到圖譜的面積、高 度及滯留時間,接下來將資料輸入 Microsoft Excel 2000 進行數據處理,分 別以 Microsoft Excel 2000 的運算程式,計算出幾何平均數、變異係數、標 準差,進一步繪出直方圖、折線圖。 3-3-2 PAHs 分析波長條件 先將五種標準品選擇出最佳激發波長與發射波長,Pyr 的 EX=331nm; EM=390 nm、B(k)F 的 EX=370nm;EM=406 nm、B(a)P 的 EX=370nm;EM=406. - 15 -.
(27) nm、B(ghi)P 的 EX=367nm;EM=410 nm、DB(a,e)P 的 EX=306nm;EM=398 nm,以得到最佳感度(Table 5)。 3-3-3 PAHs 分析設備條件 本研究中以 Shimadzu system 的系統包含:pump:LC-9A、system controller:SCL-10A、auto injector:SIL-10A 搭配偵測器:Fluorescence RF-10AXL,分離管柱為 Kaseisorb LC ODS SUPER 2.0mm×150mm,烘箱溫 度 30℃,移動相為 Acetonitrile:H2O=75:25(v/v),流速為 0.6mL/min,注 入量為 10µl 進行分析(Table 6)。 3-3-4 檢量線建立 本研究選定 5 種 PAHs,全部以微量天平精秤後,溶於 dimethyl sulfoxide (DMSO)溶劑中,作為 stock solution。再以 3 倍系列稀釋配置得到 5 點 檢量線,各檢量線要求均須達 0.995 以上。 3-3-5 分析方法的再現性 分析方法的可性度,可藉由重複分析之再現性來證明,本研究利用相 同濃度之標準品做 7 次的重複分析,針對滯留時間、波峰面積、波峰高度 的變異性作分析探討。 3-3-6 偵測極限的測試 本研究以美國材料試驗協會 (American Society for Testing and Materials, ASTM)的定義,選定檢量線最低濃度做重複分析,取分析得到之波峰面積 或波峰高度做計量,取其 3 倍標準差除以平均值,再乘以分析之絕對濃度 所得結果即為偵測極限。 偵測極限(L.O.D) = (3 × SD/mean peak area) × conc. SD:標準差 mean:算數平均數 conc.: 絕對濃度 - 16 -.
(28) 3-3-7 樣品分析品質管制 為確保分析過程中實驗數據之可性度,本研究以固定濃度之標準品作 為確定儀器穩定度及分析正確性,其測定頻率於每分析 10 個樣本後,以一 個品管樣品進行管制檢測,待分析樣品結束後,合併計算品保、品管之滯 留時間、波峰面積、波峰高度的變異情形。 3-3-8 樣品萃取步驟 不鏽鋼切割器切取二片樣本(13.5 ㎜ φ) ,置於 10ml 的共栓試管並加入 3ml Acetonitrile 使之完全浸入,用超音波震盪器震盪 20 分鐘,再以 3000 rpm 離心 10 分鐘,取上層澄清液以 HPLC/Flu.分析(Fig. 4)。. - 17 -.
(29) 第四章、結果與討論 4-1 檢量線與層析圖譜結果 本次研究之 PAHs 檢量線範圍為 Pyr 1298.17~0.16(pg/ml)、B(k)F 2667.28~32.39(pg/ml) 、B(a)P 1200.27~14.82(pg/ml)、B(ghi)P 2375.15~29.32 (pg/ml) 、DB(ae)P 711.27~8.78(pg/ml) (Table 7) ,層析圖譜如(Fig. 5)且 檢量線均達 0.995 以上(Fig. 6)。. 4-2 分析方法再現性的結果 分析方法再現性的結果其滯留時間、波峰面積、波峰高度的變異性均 在 10%以下,顯示出穩定性良好(Table 8)。. 4-3 偵測極限的結果 偵測極限的測試結果,此 5 種物質均可達 pg(Table 9)。本次實驗中 針對 GC/MS 與 HPLC-Flu.的偵測極限進行評估比較,其中 B(a)P 的感度 HPLC-Flu.高於 GC/MS 約 2000 倍,顯示出本次實驗以 HPLC-Flu.進行分析 能比 GC/MS 得到更佳的感度。. 4-4 品質管制的結果 樣品分析品質管制的結果針對其滯留時間、波峰面積、波峰高度的變 異性除了 DB(a,e)P 為 16.6%,其餘 PAHs 的滯留時間、波峰面積、波峰高 度的變異性均在 7%以下,顯示出穩定性良好(Table 10)。. - 18 -.
(30) 4-5 歷年分析的結果 4-5-1 評估污染源 郭錦堂研究團隊所做的歷年分析(郭,1991、1994、2004;黃,1994; 楊,1993;楊,1999;劉,1995;鄭,2001)結果如下(Table 11)所示。 其中依據(Sawicki et al., 1962)的報告 B(a)P/ B(ghi)P 的比值可以用來評估是 移動性污染源或固定性污染源。結果顯示比值歷年均小於 0.6,表示歷年來 此地區的環境大都為移動性污染源(Fig. 7)。但吾人觀察 2004 年的氣候條 件顯示,其中有多日的天空為白天昏暗、可見度不佳,推測可能是大氣條 件而影響 2004 年的比值或是台中科學園區迅速的開發而受影響,導致 2004 年的比值相較於前幾年來較大(Table 11),因此調閱台中市環保局所公佈 的環境監測資料,發現忠明站(Jhongming station)和西屯站(Situn station) 的監測資料中,在 2004 年 11 月到 12 中空氣污染指標(Pollutants Standards Index, PSI)PSI>100 的次數分別是 6 次及 10 次(Table 14),其中台中科 學園區即位於西屯區中,由此觀察發現,台中科學園區迅速的開發確實是 一個影響因子,但仍需接下來的研究團隊進行更多的評估,才能了解台中 科學園區對台中市大氣環境的影響。 4-5-2 歷年來 B(a)P 濃度變化趨勢 B(a)P 的濃度一向是大氣污染物中健康風險性的指標。由(Table 11)歷 年來 B(a)P 的濃度變化數值分別為 1990 年 3.36 ng/m3、1991 年 2.65 ng/m3、 1992 年 2.45 ng/m3、1993 年 0.91 ng/m3、1994 年 3.05 ng/m3、1995 年 0.55 ng/m3、1998 年 1.08 ng/m3、1999 年 0.95 ng/m3、2000 年 0.97 ng/m3、2001 年 0.14 ng/m3、2002 年 0.19 ng/m3、2003 年 0.18 ng/m3、和 2004 年 0.45ng/m3。 由(Fig. 8)中可看出歷年來 B(a)P 的變化趨勢情形。我國於 1995 年開 始徵收空氣污染防制費,在(Fig. 8)中顯示對於環境明顯有達到成效,但 近年來可能污染源增加,所以又有增加的趨勢。雖然 B(a)P 的濃度有增加,. - 19 -.
(31) 但在(Boström et al., 2002)的報告中所提出大氣環境中 B(a)P 的濃度介於 1~2ng/m3 間,仍屬於可接受濃度範圍正常值,顯示位於都會區的北區其大 氣環境中的濃度仍是在可接受濃度範圍中的濃度範圍內,但在環境的 品質 要求上仍再加強提升空氣品質。 4-5-3 歷年來五種 PAHs 濃度變化 由(Table 11)Pyr 的濃度變化範圍為 0.16~1.43ng/m3,B(k)F 的濃度變 化範圍為 0.21~2.15ng/m3 ,B(a)P 的濃度變化範圍為 0.55~3.36ng/m3,B(ghi)P 的 濃 度 變 化 範 圍 為 0.6~8.0ng/m3 , DB(a,e)P 的 濃 度 變 化 範 圍 為 0.06~0.82ng/m3,其中最顯著的為 1995 年實行空污法後各種物質的濃度皆有 明顯的下降。 4-5-4 歷年來五種 PAHs 濃度變化趨勢 B(a)P 的濃度變化趨勢(Fig. 8、Table 11) ,從 1990 年到 2004 年大致上 是有下降的趨勢,特別是在 1995 年時由於空污法的實施,B(a)P 的濃度由 1994 年的 3.05 ng/m3 降為 1995 年的 0.55 ng/m3,可見行政單位的規範執行, 對於環境的保護是有正面的意義。 (Fig. 9 、Table 11)Pyrene 的濃度變化趨 勢,從 1990 年濃度 1.23 ng/m3 到 2004 年濃度 0.18 ng/m3,除了 2002 年濃度 1.43 ng/m3 有較高外,大致上是有下降的趨勢。(Fig. 10、Table 11)B(k)F 的濃度變化趨勢,從 1990 年濃度 2.15 ng/m3 到 2004 年濃度 0.33 ng/m3,其 中 1990 年濃度 2.15 ng/m3 到 1993 年濃度 2.15 ng/m3 下降的趨勢最明顯,大 致上是呈現下降的趨勢。(Fig. 11、Table 11)B(ghi)P 的濃度變化趨勢,從 1990 年濃度 5.92 ng/m3 到 2004 年濃度 1.54 ng/m3,除了 1994 年濃度 8.00 (Fig. 12、Table 11) DB(a,e)P 的 ng/m3 有偏高外,大致上是有下降的趨勢。 濃度變化趨勢,從 1990 年濃度 0.82 ng/m3 到 2004 年濃度 0.06 ng/m3,大致 上是有下降的趨勢,其中 1993 年並無對 DB(a,e)P 進行評估。由(Fig. 13)比 較歷年來此五種分析的物質濃度的變化,大致上空氣中的濃度變化為. - 20 -.
(32) B(ghi)P>B(a)P>B(k)F>Pyr>DB(a,e)P,且各物質都有下降的趨勢(Fig. 8~12) 。. 4-6 健康風險評估的結果 4-6-1 1990-2004 年健康風險評估 健康風險評估中,大氣中的健康風險評估(Boström et al., 2002)根據 歐盟的空氣品質準則中,指出終身暴露於 0.1ng/m3 的 B(a)P 濃度中,致癌 的風險值為 10-5,而一般民眾的可接受風險值為 10-6,若是在作業環境中 依據美國政府職業安全屬(Occupational Safety and Health Admistration, OSHA)的規範,為將有致癌物質的可允許暴露濃度之危害風險限值規範為 10-3,並且而在 USEPA 中所計算的終身風險度為 6.4×10-4。 本研究結果(Table 12、Fig.14)以 B(a)P 為基準之下所計算出來的風險 評估值為 1990 年 4.69E-09、1991 年 3.70E-09、1992 年 3.42E-09、1993 年 1.27E-09、1994 年 4.26E-09、1995 年 7.67E-10、1998 年 1.51E-09、1999 年 1.33E-09、2000 年 1.35E-09、2001 年 1.95E-10、2002 年 2.65E-10、2003 年 2.51E-10、2004 年 6.28E-10、1990-2004 年平均 1.82E-09。 本研究結果(Table 13、Fig.15)若以 B(a)Peq 為基準之下所計算出來的 風險評估值為 1990 年 6.22E-09、1991 年 5.08E-09、1992 年 4.49E-09、1993 年 1.33E-09、1994 年 5.54E-09、1995 年 1.64E-09、1998 年 2.16E-09、1999 年 2.02E-09、2000 年 1.93E-09、2001 年 4.38E-10、2002 年 3.14E-10、2003 年 2.97E-10、2004 年 7.79E-10、1990-2004 年平均 2.69E-09。 PAHs 的健康風險評估,大致上是採以戴奧辛的毒性當量方式所計算, 但因為 PAHs 目前尚無定立出固定所要計算的物質種類,所以會依不同研究 而有所不同,本研究中特別將單獨以 B(a)P 為基準,以及 B(a)Peq 為基準的 兩種不同的方式分別計算出(Table 12、Table 13) 。而兩種不同的方式所計 算出的風險數值也因為所貢獻的 B(a)P 量的不同而有差別(Fig.14)。 - 21 -.
(33) 所以在吸入途徑導致個人致癌風險度的風險評估方面,所評估出來的 風險值,都在一般民眾可接受的 10-6 以下。特別在 1995 年由於實行空污法, 各項數值更是有明顯的降低的趨勢,突顯出法令對民眾保護的重要性。 本研究的對象區域-台中市北區位於中國醫藥大學週遭-空氣的品質經 研究結果顯示的健康風險評估值皆低於 USEPA 中所計算的終身風險度 6.4×10-4,並且更是在一般民眾普遍可接受的 10-6 的數值中。基於對民眾的 健康保護下,仍需接下來的研究團隊持續不斷的努力。 4-6-2 在不同環境中健康風險評估的比較 比較在不同的環境中 PAHs 的濃度差異中(Table 15) ,以同樣位於校園 中的採樣點來比較,工業區背景對照(Fang et al., 2004,B(a)P=4.6 ng/m3, 位於中港路交通要道旁的校園中;background(Tunghai University))>本研 究 (B(a)P=0.45 ng/m3,位於英才路旁的宿舍樓頂;roadside dormitory in top floor)>行政區樓頂(Pleil et al., 2004,B(a)P=0.09 ng/m3,位於校園中行政 區樓頂;top floor in the school),顯示出交通的忙碌程度的確是造成 PAHs 的因素之一。 不同的鋼鐵工業中若以不同的動力能源來進行健康風險評估比較,電 弧爐;Steel and iron industries-Coke(1.25E-01)>燃煤;Steel and iron industries- Heavy oil(9.46E-02)>重油;Steel and iron industries - Electricity (8.45E-02);在工作製程中,碳棒電極製程;Carbon anode production (8.15E-02)>石墨製程;Graphite production(5.89E-03) >碳化矽製程 Silicon carbide production ( 2.50E-03 ) > 瀝 青 舖 切 製 程 ; Bitumen paving work (1.03E-03)>金屬回收製程;Metal recycling process(6.94E-04);在收費 站員工中,白天班;highway toll station workers- dayshift(1.22E-02)>晚班; highway toll station workers- nightshift(1.11E-02)>大夜班;highway toll station workers- late-nighshift(9.44E-03)。. - 22 -.
(34) 第五章 結論與建議 5-1 結論 本研究運用 HPLC-Flu.分析 PAHs 能夠達到比 GC/MS 更高的感度 ,並且能快速的完成分析,能夠達到有效減少廢液的產生。 透過以毒性當量的方法所建立出來的毒性當量表,所評估出來的健 康風險值,能了解到學校週遭民眾的健康風險情形,雖然評估的結果都在 一般民眾所能接受 10-6 以下,且近幾年的結果中健康風險值也有降低的趨 勢,雖然如此仍需要密切的對大氣環境進行監測調查,才能了解空氣品質 的變化並且適時的對大眾提出警訊。 5-2 研究限制 本研究限制為: 健康風險評估的結果計算,並未包含全部的 PAHs。 5-3 應用與建議 本研究團隊從 1990 年開始一直到現在,秉持著對環境的重視,每年固 定在冬季,都會進行大氣中 PAHs 的採樣,透過研究的過程、研發更方便、 更快速的分析技術,另一方面也找出對環境衝突最小的方法,希望透過本 研究的歷程,建立出一套簡便、快速的分析方法。 大氣環境的變化,與民眾的健康息息相關,建議政府部門能訂立一套 毒性當量表,並增加環境中 PAHs 的公告系統,以方便民眾了解該地區的 PAHs 的情形。. - 23 -.
(35) Table 1 Proposed toxic equivalency factors (TEFs) for individual PAHs Compound Naphthalene Acenaphthylene Acenaphthene Fluorene Phenanthrene Anthracene Fluoranthene Pyrene Cyclopenta(c,d)pyrene Benzo(a)anthracene Chrysene Benzo(b)fluoranthene Benzo(k)fluoranthene Benzo(e)pyearene Benzo(a)pyearene Perylene Indeno(1,2,3,-cd)pyearene Dibenzo(a,h)anthracene Benzo(ghi)perylene Coronene Dibenzo(a,e)pyrene. Clement (1986). Chu and Chen(1984). EPA (1984). Nisbet and Malcolm and Kalberlah et LaGoy(1992) Dobson(1994) al.(1995). _ _ _ _ _ 0.32 _ 0.081 _ 0.145 0.0044 0.140 0.066 _ 1 _ 0.232 1.1 0.022 _. _ _ _ _ _ _ _ _ _ 0.013 0.001 0.08 0.004 _ 1 _ 0.017 0.69 ND _. 0 0 0 0 0 0 0 0 _ 1 1 1 1 _ 1 _ 1 1 0 _. 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.01 0.001 0.001 _ 0.1 0.01 0.1 0.1 _ 1 _ 0.1 1 0.01 _. 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.01 0.001 0.001 0.1 0.1 0.01 0.1 0.1 0.01 1 0.01 0.1 1 0.01 0.001. _ 0.001 0.001 0 0 0.01 0.001 0.001 _ 0.1 _ 0.1 0.1 _ 1 _ 0.1 1 0.01 0.001. 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.01 0.001 0.001 0.1 0.1 0.01 0.1 0.1 0.01 1 0.01 0.1 1 0.01 0.001. 0.001 0.001 0.001 0.001 0.01 0.001 0.001 0.001 0.1 0.1 0.01 0.1 0.1 0.01 1.0 0.001 0.1 1.0 0.01 0.001. _ _ _ _ _ _ 0.001 _ _ _ _ _ 0.1 _ 1 _ _ _ 0.01 _. _. _. _. _. _. _. 1. 1.0. 1. 24. McClure and Chen et al., Schoeny(1995) (2005). TEFs used in this study.
(36) Table 2 The nomenclatures and the acronyms of 21 PAHs nomenclatures. acronyms. Naphthalene. Nap. Acenaphthylene. AcPy. Acenaphthene. AcP. Fluorene. Flu. Phenanthere. PA. Anthracene. Ant. Fluoranthene. FL. Pyrene. Pyr. Cyclopentata(c,d)pyrene. CYC. Benzo(a)anthracene. BaA. Chrysene. CHR. Benzo(b)fluoranthene. BbF. Benzo(k)fluoranthene. BkF. Benzo(e)pyrene. BeP. Benzo(a)pyrene. BaP. Perylene. PER. Indeno(1,2,3-cd)pyrene. IND. Dibenzo(a,h)anthracene. DBA. Benzo(b)chrycene. BbC. Benzo(ghi)perylene. BghiP. Coronene. COR. 25.
(37) Table 3 Basic characters of selected PAHs boiling. point (℃). point (℃). CAS No.. chemical formula. 2.5×10-6. 129-00-0. 202. C16H10. 156. 406. Group 3. BkF. 9.6×10-11. 207-08-9. 252. C20H12. 217. 481. Group 2B. BaP. 5.6×10-9. 50-32-8. 252. C20H12. 177. 496. Group 2A. B(ghi)P. 1.0×10-10. 191-24-2. 276. C22H12. 278. 542. Group 3. DB(a,e)P. _. 92-65-4. 302. C24H14. _. _. Group 2B. acronym. Pyr. - : Not available. 26. chemical structure formula. fusion. molecular weight. Vapour pressure (㎜ Hg). IARC classification.
(38) Table 4 Evaluations classified by group of IARC. Group 1:. The agent (mixture) is carcinogenic to humans. The exposure circumstance entails exposures that are carcinogenic to humans.. Group 2A:. The agent (mixture) is probably carcinogenic to humans. The exposure circumstance entails exposures that are probably carcinogenic to humans.. Group 2B:. The agent (mixture) is possibly carcinogenic to humans. The exposure circumstance entails exposures that are possibly carcinogenic to humans.. Group 3:. The agent (mixture, or exposure circumstance) is not classifiable as to carcinogenicity in humans.. Group 4:. The agent (mixture, exposure circumstance) is probably not carcinogenic to humans.. (data from:http://monographs.iarc.fr/monoeval/grlist.html). 27.
(39) Table 5 Wavelengths for fluorometric detection of PAHs Compound. EX(nm). EM(nm). Pyr. 331. 390. B(k)F. 370. 406. B(a)P. 370. 406. B(ghi)P. 367. 410. DB(a,e)P. 306. 398. Excitation: EX Emission: EM narometer: nm. 28.
(40) Table 6 Apparatus and operating condition for PAHs analysis. HPLC. Shimadzu system Pump:LC-9A System controller:SCL-10A auto injector:SIL-10A. Detector. Fluorescence RF-10AXL. Column. Kaseisorb LC ODS SUPER 2.0mm×150mm. Inject vol.. 10µl. Mobile phase. Acetonitrile/H2O(75/25, v/v). Flow rate. 0.6ml/min. Column temp. 30℃ Analysis time. 13min. 29.
(41) Table 7 Individual calibration and R2 of PAHs. Compound. Conc.(ng/ml). Equation. R2. Pyr. 0.02~1.30. Y=1976246x+41444. 0.9991. B(k)F. 0.03~2.67. Y=152932x+101255. 0.9995. B(a)P. 0.06~4.83. Y=466755x+98520. 0.9993. B(ghi)P. 0.03~2.39. Y=97401X+137909. 0.9956. DB(a,e)P. 0.01~0.71. Y=129034X+165664. 0.9996. 30.
(42) Table 8 Reproducibility of retention time, peak area and peak height of PAHs by HPLC. Retention time (CV%) Peak area (CV%) Peak height (CV%). Pyr. B(K)F. B(a)P. B(ghi)P. DB(a,e)P. 0.9. 0.8. 0.5. 0.2. 0.2. 5.7. 2.4. 8.6. 9.1. 5.8. 5.2. 10. 9.2. 7.3. 3.1. CV%: coefficient of variation n=7. 31.
(43) Table 9 The detection limit of PAHs. Compound. Conc. (pg/ml). Peak area. S.D. CV%. L.O.D (pg). Pyr. 16.03. 33482.43. 1933.67. 5.78. 0.03. B(k)F. 32.92. 45771.86. 1104.12. 2.41. 0.02. B(a)P. 14.82. 107915.60. 9353.77. 8.67. 0.04. B(ghi)P. 29.32. 120322.00. 11018.57. 7.33. 0.08. DB(a,e)P. 8.78. 361598.14. 21184.85. 5.86. 0.01. standard deviation:S.D CV%: Coefficient of variation L.O.D: limit of detection n=7. 32.
(44) Table 10 Reproducibility of QC of PAHs by HPLC Pyr. B(K)F. B(a)P. B(ghi)P. DB(a,e)P. Retention time (CV%). 0.2. 0.2. 0.8. 0.2. 0.2. Peak area (CV%). 1.9. 3.0. 3.2. 6.4. 16.6. Peak height (CV%). 2.2. 4.5. 2.5. 5.4. 14.5. QC : Quality Control CV%: Coefficient of variation n=5. 33.
(45) Table 11 Geometric mean concentrations and ratio assessments of individual PAHs Year. Pyr. B(k)F. B(a)P. B(ghi)P. DB(a,e)P. 1990. 1.23. 2.15. 3.36. 5.92. 0.82. B(a)P B(ghi)P 0.57. 1991. 1.05. 1.73. 2.65. 5.04. 0.77. 0.53. 1992. 1.15. 1.38. 2.45. 4.68. 0.58. 0.52. 1993. 0.20. 0.27. 0.91. 1.78. -. 0.51. 1994. 0.59. 1.29. 3.05. 8.00. 0.71. 0.38. 1995. 0.16. 0.64. 0.55. 1.36. 0.55. 0.40. 1998. 0.76. 1.24. 1.08. 3.65. 0.31. 0.30. 1999. 0.45. 0.87. 0.95. 1.73. 0.39. 0.55. 2000. 0.28. 0.88. 0.97. 2.24. 0.30. 0.43. 2001. 0.94. 1.40. 0.14. 3.28. N.D. 0.04. 2002. 1.43. 0.28. 0.19. 0.60. N.D. 0.32. 2003. 0.96. 0.26. 0.18. 0.61. N.D. 0.30. 2004. 0.18. 0.33. 0.45. 1.54. 0.06. 0.29. * concentration unit:ng/m3,air * ND: non-detected * _: no data. 34.
(46) Table 12 PAHs concentrations and cancer risk assessment based on B(a)P,1990-2004. Year. Pyr. B(k)F. B(a)P. B(ghi)P. DB(a,e)P. RISK ASSESSMENT 1.25(hours). 1990. 1.23. 2.15. 3.36. 5.92. 0.82. 4.69E-09. 1991. 1.05. 1.73. 2.65. 5.04. 0.77. 3.70E-09. 1992. 1.15. 1.38. 2.45. 4.68. 0.58. 3.42E-09. 1993. 0.20. 0.27. 0.91. 1.78. -. 1.27E-09. 1994. 0.59. 1.29. 3.05. 8.00. 0.71. 4.26E-09. 1995. 0.16. 0.64. 0.55. 1.36. 0.55. 7.67E-10. 1998. 0.76. 1.24. 1.08. 3.65. 0.31. 1.51E-09. 1999. 0.45. 0.87. 0.95. 1.73. 0.39. 1.33E-09. 2000. 0.28. 0.88. 0.97. 2.24. 0.30. 1.35E-09. 2001. 0.94. 1.40. 0.14. 3.28. -. 1.95E-10. 2002. 1.43. 0.28. 0.19. 0.60. -. 2.65E-10. 2003. 0.96. 0.26. 0.18. 0.61. -. 2.51E-10. 2004. 0.18. 0.33. 0.45. 1.54. 0.06. 6.28E-10. average. 0.72. 0.98. 1.30. 3.11. 0.50. 1.82E-09. * concentration unit:ng/m3,air. 35.
(47) Table 13 PAHs concentrations and cancer risk assessment based on B(a)Peq, 1990-2004. Year. Pyr. B(k)F. B(a)P. B(ghi)P. DB(a,e)P. B(a)P(eq). RISK ASSESSMENT 1.25(hours). 1990. 1.23. 2.15. 3.36. 5.92. 0.82. 4.46. 6.22E-09. 1991. 1.05. 1.73. 2.65. 5.04. 0.77. 3.64. 5.08E-09. 1992. 1.15. 1.38. 2.45. 4.68. 0.58. 3.22. 4.49E-09. 1993. 0.20. 0.27. 0.91. 1.78. _. 0.96. 1.33E-09. 1994. 0.59. 1.29. 3.05. 8.00. 0.71. 3.97. 5.54E-09. 1995. 0.16. 0.64. 0.55. 1.36. 0.55. 1.18. 1.64E-09. 1998. 0.76. 1.24. 1.08. 3.65. 0.31. 1.55. 2.16E-09. 1999. 0.45. 0.87. 0.95. 1.73. 0.39. 1.44. 2.02E-09. 2000. 0.28. 0.88. 0.97. 2.24. 0.30. 1.38. 1.93E-09. 2001. 0.94. 1.40. 0.14. 3.28. _. 0.31. 4.38E-10. 2002. 1.43. 0.28. 0.19. 0.60. _. 0.23. 3.14E-10. 2003. 0.96. 0.26. 0.18. 0.61. _. 0.21. 2.97E-10. 2004. 0.18. 0.33. 0.45. 1.54. 0.06. 0.56. 7.79E-10. average. 0.72. 0.98. 1.30. 3.11. 0.50. 1.93. 2.69E-09. * concentration unit:ng/m3,air 36.
(48) Table 14 Monitoring station of PSI>100 statistics in 2004. Station. Pollutant indx 1m.. Jhongming station. Situn station. Sum. 2m. 3m. 4m. 5m. 6m. 7m. 8m. 9m. 10m.. 11m.. 12m.. sum. O3. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 2. 0. 2. PM10. 0. 6. 0. 0. 0. 1. 0. 0. 0. 0. 3. 3. 13. Subtotal. 0. 6. 0. 0. 0. 1. 0. 0. 0. 0. 5. 3. 15. O3. 0. 1. 0. 3. 1. 0. 0. 1. 0. 0. 2. 0. 8. PM10. 0. 4. 0. 0. 0. 1. 1. 0. 0. 0. 5. 3. 14. Subtotal. 0. 5. 0. 3. 1. 1. 1. 1. 0. 0. 7. 3. 22. 0. 11. 0. 3. 1. 2. 1. 1. 0. 0. 12. 6. 37. data from:(http://www.tcepb.gov.tw/) m : month. 37.
(49) Table 15 Concentrations of airborne particless PAHs in individual environment and risk assessment B(ghi)P DB(a,e)P. Risk assessment. location. Pry. B(k)F. B(a)P. Carbon anode production. 2.27. 100.35. 1154.60. 8.41. -. 8.15E-02. Graphite production. 0.33. 7.37. 83.37. 0.98. -. 5.89E-03. Silicon carbide production. 0.06. 1.54. 35.57. 0.41. -. 2.50E-03. Bitumen paving work. 0.15. 4.50. 14.28. 0.76. -. 1.03E-03. Metal recycling process. 0.43. 0.77. 9.80. 0.06. -. 6.94E-04. 280.00. 1890.00. -. 9.46E-02. 550.00. 310.00. -. 8.45E-02. 300.00. 1340.00. -. 1.25E-01. 0.09. 0.19. -. 6.27E-07. (Thomas et al., 1996). (Yang et al., 2002) Steel and iron industries 10000.00 530.00 - Coke Steel and iron industries 6420.00 120.00 - Heavy oil Steel and iron industries 14400.00 290.00 - Electricity (Pleil et. al, 2004) Top floor in the school. 0.09. 0.14. 38.
(50) (Tsai et al., 2004). highway toll station workers - dayshift highway toll station workers - nightshift highway toll station workers - late-nighshift. 134.00. 124.00. 121.00. 59.90. 26.90. 1.22E-02. 96.90. 56.40. 118.00. 35.60. 24.90. 1.11E-02. 67.50. 61.40. 105.00. 16.00. 16.80. 8.97E-03. 119.50. 10.90. 8.70. 3.00. -. 6.96E-04. 34.60. 4.00. 4.60. 2.70. -. 3.54E-04. 0.18. 0.33. 0.45. 1.54. 0.06. 7.79E-10. (Fang et al., 2004) Taichung Industrial park Background(Tungghai University) (This study, 2004) roadside dormitory in top floor * concentration unit:ng/m3,air. 39.
(51) 臺 灣 地 區 男 性 主 要 癌 症 死 亡 率 趨 勢 圖 每十萬男性 人口死亡數 45. 標準化每十萬男 性人口死亡數. 45. 40. 40. 肝癌 35. 35. 肺癌. 30. 30. 25. 25. 20. 20. 肝癌. 肺癌. 15. 10. 胃癌 結腸直腸癌. 15. 胃癌. 10. 結腸直腸癌 5. 口腔癌(含口咽及下咽). 0. 721983 73 74 75 76 77 78 79 80 81 821994 83 84 85 86 87 88 89 90 2003 91 92 年 year. 5 0. 口腔癌(含口咽及下咽). 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 912003 92 年 1983 1994. 註:標準化死亡率係以民國七十年臺灣地區男性年中人口 年齡結構為基準。. Fig. 1 Main cancer mortality rate tendency of men in Taiwan (data from :http://www.doh.gov.tw/statistic/) 40. year.
(52) 臺 灣 地 區 女 性 主 要 癌 症 死 亡 率 趨 勢 圖 每 十萬 女性 人 口死 亡數 18. 標準化每十萬女 性人口死亡數 18. 17. 17. 肺癌. 16. 16. 15. 15. 14. 14. 肝癌. 13. 13. 12. 12. 11. 11. 10. 10. 子宮頸癌. 9. 6 5. 子宮頸癌. 9. 8 7. 肺癌. 肝癌. 8 7. 結腸直腸癌. 6 5. 女性乳癌. 4. 4. 3. 3. 2. 2. 1. 1. 0. 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 年. 1983. 1994. 2003. 0. year. 結腸直腸癌 女性乳癌. 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 年. 1983. 1994. 2003. 註:標準化死亡率係以民國七十年臺灣地區女性年中人口 年齡結構為基準。. Fig. 2 Main cancer mortality rate tendency of women in Taiwan (data from :http://www.doh.gov.tw/statistic/). 41. year.
(53) 300. 248. number. 250 200. 219 174. 204. 183. 231. 150 100 50 0. year. 1998. 1999. 2000. 2001. 2002. 2003. Fig. 3 Lung cancer statistics in Taichung city(data from : http://www.doh.gov.tw/statistic). 42.
(54) Filter 13.5 ㎜ φ × 2 CH3CN 3ml. Ultrasonic ext. 20'. Centrifuge 3000 rpm 10'. HPLC. Fig. 4 Extraction procedure of PAHs in airborne particless. 43.
(55) 500. 450. 400. 350. m v. 300. 250 BaP. 200. BkF. 150. Pyrene. 100. BghiP. 50. DB(a,e)P. 0 0. 5. 10 minute. Fig. 5 HPLC chromatograms of airborne particless extracts. 44. 15.
(56) y = 197624.6049 x + 41444.5217. pyrene. R = 0.9991. 3000000 2000000. resp.. resp.. b(ghi)p. y = 97401x + 137909. 2. 1000000 0. conc.(pg). 0. 5. 10. b(k)f. R2 = 0.9956. 3000000 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 0. 15. 0. y = 152932x + 101255. 5. 10. 15. 5000000. conc.(pg) 25. y = 129034x + 165664. db(ae)p. 2. R = 0.9995. 20. R2 = 0.9996. 1500000. 3000000. resp.. resp.. 4000000 2000000 1000000 conc.(pg). 0 0. 5. 10. 15. 20. 25. 30. 1000000 500000 0. conc.(pg). 0. b(a)p. y = 466755x + 98520 R2 = 0.9993. re s p .. 8000000 6000000 4000000 2000000 0. conc.(pg). 0. 5. 10. 15. Fig. 6 Individual calibration curve of PAHs. 45. 2. 4. 6. 8.
(57) R a tio. 1. 0.5. year. 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1999 2000 2001 2002 2003 2004. Fig. 7 The trend of B(a)P to B(ghi)P ratio in airborne particless of winter sample,1990-2004, Taichung.. 46.
(58) c o n c .( n g /m 3 ,a ir ). 4 B(a)P. 3 2 1 0. 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Fig. 8 B(a)P concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung.. 47. year.
(59) conc.(ng/m3,air). 1.4. pyr. 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2. Fig. 9 Pyrene concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung.. 48. 2004. 2003. 2002. 2001. 2000. 1999. 1998. 1995. 1994. 1993. 1992. 1991. 1990. 0. year.
(60) 2.5 c o n c .(n g /m 3 ,a ir). B(k)F 2 1.5 1 0.5 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Fig.10 B(k)F concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung.. 49. year.
(61) conc.( ng/m 3,air). 10. B(ghi)P. 8 6 4 2 0. 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Fig. 11 B(ghi)P concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung.. 50. year.
(62) conc.(ng/m 3 ,air). 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0. DB(a,e)P. 1990 1991 1992 1994 1998 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004. Fig. 12 DB(a,e)P concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung.. 51. year.
(63) C o n c .( n g /m 3 ,a ir ). 10. pyrene. 8. B(k)F B(a)P. 6. B(ghi)P. 4. DB(a,e)P. 2 0. 1990. 1991. 1992. 1993. 1994. 1995. 1998. 1999. 2000. 2001. 2002. 2003. Fig. 13 PAHs concentrations in airborne particless of winter sample, 1990-2004, Taichung.. 52. 2004. year.
(64) c o n c . ( n g /m 3 , a ir ). 4. B(a)P. 3 2 1 0. 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Fig. 14 Annual cancer risk for resident, based on B(a)P concentration in 1990-2004, Taichung. 53. year.
(65) 7.00E-09. B(a)Peq. 6.00E-09. risk. 5.00E-09 4.00E-09 3.00E-09 2.00E-09 1.00E-09 0.00E+00 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Fig. 15 Annual cancer risk for resident, based on B(a)Peq concentration in 1990-2004, Taichung. 54. year.
(66) 7.00E-09. B(a)Peq. 6.00E-09. B(a)P. risk. 5.00E-09 4.00E-09 3.00E-09 2.00E-09 1.00E-09. year. 0.00E+00 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Fig.16 Annual comparison in cancer risk between B(a)P and B(a)Peq,1990-2004,Taichung. 55.
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