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

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(1)中國醫藥大學碩士論文編號：IEH-1708. 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 Correlation between indoor and outdoor BTEX levels and biomarkers of benzene metabolite and oxidative stress among residents in the vicinity of Central Taiwan Science Park. 所別：環境醫學研究所指導教授：郭憲文學生：吳采容 Wu Tsai-Jung 學號：9465008. 中華民國. 九十六. 年. 七. 月.

(2) 誌. 謝. 很快的研究所生活結束了，經過這二年的洗禮，無論是課業上、邏輯思考或是做人處事上皆成長許多，在此，先感謝每一位曾幫助我成長的人，如果沒有你們，我無法順利達成這個目標的。首先要感謝我的指導老師－郭憲文教授，老師在學術上的熱忱堅持、專注投入的精神非常值得學生學習，您總是不吝將自己寶貴的經驗及知識傳授給學生，且在最後階段不惜付出許多時間為學生修改論文，謝謝您這二年來的教導。更感謝中山醫學大學郭崇義老師及逢甲大學張立德老師在百忙中抽空提供論文的指導，您們的意見讓我的論文更完整。此外，非常感謝上準環境科技股份有限公司提供儀器及實驗上之協助，使實驗得以順利完成。很幸運在這兩年身邊都有一群支持我的學長姊、同學及學妹，在遇到困難挫折時能不放棄繼續的走下去，陳醫師、錦蓉姊及佳璘辦公室有你們而熱鬧許多；舒婷學姊、玟陵學姊、鈺芳姊、麗菁姊及珮珊在苦悶時帶給我歡樂，瑜伶的陪伴一起加油打氣衝過最後關頭，我永遠會記得這些美好的時光，還有元佑對我極包容和體諒，有你們真好!. I.

(3) 最後要感謝從小到大栽培我的爸媽及一起成長的弟弟，在背後的支持是我前進的最大動力，感謝之語無法言喻，雖然這只是人生中一份小小的榮耀，僅以此獻給你們，願你們永遠健康快樂。采容 2007 年夏. II.

(4) 摘. 要. 行政院於民國 91 年正式核定興建中部科學工業園區建設計畫，但產業亦可能產生揮發性有機溶劑(volatile organic compounds, VOCs)造成附近環境之污染，其中以 BTEX 中苯 (benzene) 、甲苯 (toluene) 、乙苯 (ethylbenzene)及二甲苯(xylene)較常見。此苯環類之有機溶劑具有高度的揮發性，可經由吸入、皮膚接觸進入人體易引起頭痛、噁心、暈眩、神經系統及協調功能減弱。苯進入人體部份會經代謝產生 t,t-MA，可做為苯代謝之生物指標。為了瞭解附近居民暴露空氣中 BTEX 之濃度，本研究主要目的為探討中部科學工業園區正式量產或增加附近交通流量後，與中科附近居民暴露室內空氣中 BTEX 濃度與其苯代謝產物生物測定之相關性。以問卷訪視 193 名中科附近居民(暴露組)及 80 名新社鄉居民(對照組)，問卷內容包括基本資料、生活習慣、居家環境，並收集其尿液。並從上述中科附近居民中徵求自願家庭作為居家室內、外空氣中 BTEX 濃度之測定、同時偵測尿中苯代謝物 t,t-MA 與 8-羥基去氧鳥糞嘌呤核糖（8-OHdG）做為氧化性傷害指標。研究結果顯示中科南、北區居民及對照地區居民，在年齡、教育程度、有顯著性差異，中科南、北區居民與對照地區居民尿中 t,t-MA 之中位數濃度分別為 34.72μg/L、18.55μg/L、22.97μg/L，經肌酐酸校正後. III.

(5) 為 41.16μg/g cre.、20.10μg/g cre.、19.33μg/g cre.，在三個地區居民 t,t-MA 濃度均有統計上顯著差異(p<0.05)。在調整性別、年齡、吸菸習慣後三地區居民，居民尿中 t,t-MA 之濃度亦有統計上顯著差異(p<0.05)。此外，中科附近居民室內空氣中 BTEX 濃度範圍為 2.44-40.61ppb，室外濃度範圍為 2.21-37.58ppb，且室內、外有良好之相關（r>0.66）。而中科附近居民尿中 t,t-MA 濃度與 8-OHdG 濃度亦有統計上相關性。但中科地區採樣家戶室內空氣苯濃度與其尿中 t,t-MA 濃度並無統計上相關。因此，環保署及相關單位應持續監測中科附近的環境污染物及居民健康風險評估之資料，以作為加強國內科學園區附近環境保護之改善，並有效提升國人居住品質之參考。. 關鍵字：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、8-羥基去氧鳥糞嘌呤核糖、t,t-MA. IV.

(6) Abstract Most high technological industry parks located in northern and southern areas of Taiwan. In order to promote island wide economic development, the government established a program of Central Taiwan Scientific Park (CTSP) in 2002 to upgrade the industry in Central Taiwan. Volatile Organic Compounds (VOCs) used in industrial process or emitted industrial manufacturing, may have harmful health effects for human. BTEX stands chemicals for benzene, toluene, ethylbenzene and xylene heavily used in high-tech industries. Benzene is used in the chemical and plastic synthetically manufacturing. Workers may exposed to this highly volatile aromatic compound via respiratory absorption or skin contact and have adverse health effects including headache, nausea, dizzy, and weakness in the heart muscle and coordination. Urinary t,t-MA levels which is metabolized by the liver transformation was acted as a biomarker of the exposure to benzene. 8-OHdG was used to a biomarker of the oxidative stress to DNA. Based on the Hsin-Chu Scientific Park, 35% volatile solvent in all pollutants were emitted during the process of park development. The objectives of this study are to assess the exposure of BTEX in the indoor air and the biological monitoring of benzene (t,t-MA) in the living the vicinity of CTSP. 193 residents in the exposure area and 80 residents in control area were selected and interviewed by a structured questionnaire which included demographic information, life style and environmental factors etc. Urine specimens of participants were simultaneously collected and analyzed the t,t-MA and 8-OHdG levels.Five houses in the vicinity of CTSP were assessed the concentrations of BTEX in indoor and outdoor air by measuring the GC-FID. Results showed age and education level of residents were significant V.

(7) difference in the three areas. Medians of urinary t,t-MA levels in southern, northern and control areas were 34.72μg/L 、 18.55μg/L and 22.97μg/L, respectively. Using a multiple regression model was used after adjustment of age, gender and smoking to determine in the urinary t,t-MA adjusted for urinary creatinine levels, were found a significant difference in three areas’ residents (p<0.05), which were 41.16μg/g cre., 20.10μg/g cre. And 19.33μg/g cre. BTEX concentrations were measured using passive samplers and found in the indoor air for 2.44 to 40.61ppb and the outdoor air for 2.21-37.58ppb. A good correlation between in the indoor and outdoor air of BTEX was found but it was not associated with urinary t,t-MA levels. There is significant association between the urinary t,t-MA and 8-OHdG levels in the residents in the living vicinity of CTSP. It is necessary to periodical monitoring of VOCs emitted form the manufacturing processes of CTSP in order to prevent form the exposure to hazardous materials among residents in the living vicinity of CTSP. Keywords：benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, 8-OHdG, t,t-MA, indoor air. VI.

(8) 【目誌. 錄】. 謝-------------------------------------------------------------------------------Ⅰ. 中文摘要-------------------------------------------------------------------------------Ⅲ 英文摘要-------------------------------------------------------------------------------Ⅴ 目. 錄--------------------------------------------------------------------------------Ⅶ. 表目錄----------------------------------------------------------------------------------X 圖目錄------------------------------------------------------------------------------- XⅡ 附圖目錄----------------------------------------------------------------------------ⅩⅢ. 第一章、緒. 論-------------------------------------------------------------------------1. 第一節、研究背景與研究動機--------------------------------------------------1 第二節、研究目的-----------------------------------------------------------------3. 第二章、文獻探討----------------------------------------------------------------------4 第一節、中部科學工業園區背景資料-----------------------------------------4 第二節、VOCs 之暴露評估------------------------------------------------------6 第三節、相關研究查證----------------------------------------------------------17. 第三章、材料與方法-----------------------------------------------------------------33 第一節、研究方法----------------------------------------------------------------33. VII.

(9) 第二節、研究對象----------------------------------------------------------------35 第三節、問卷之調查-------------------------------------------------------------38 第四節、空氣中 BTEX 濃度之測定-------------------------------------------39 第五節、尿中苯代謝物之測定------------------------------------------------45 第六節、尿中氧化性指標 8-OHdG 之測定----------------------------------48 第七節、資料統計與分析-------------------------------------------------------51. 第四章、研究結果--------------------------------------------------------------------52 第一節、中科附近居民問卷調查及生物偵測-------------------------------52 第二節、中科附近家戶空氣中 BTEX 濃度、尿中 t,t-MA 及 8-OHdG 濃度之比較--------------------------------------------------------------55 第三節、比較中科附近居民及環境採樣家戶居民尿中 t,t-MA 之濃度 --------------------------------------------------------------------------61 第四節、中科附近家戶室內空氣中 BTEX 濃度及居民尿中 t,t-MA 與 8-OHdG 之相關矩陣------------------------------------------------62 第五節、室外 BTEX 濃度推估室內 BTEX 濃度之預測模式-------------63. 第五章、討. 論----------------------------------------------------------------------65. 第一節、樣本代表性-------------------------------------------------------------65 第二節、空氣中 BTEX 之採樣方法與結果及影響因素-------------------68 第三節、尿中 t,t-MA、8-OHdG 之濃度與結果及影響因素----------------75 VIII.

(10) 第四節、空氣中 BTEX 濃度與尿中 t,t-MA 與 8-OHdG 濃度之相關-----81 第五節、研究限制與未來研究方向-------------------------------------------83. 第六章、結論與建議-----------------------------------------------------------------85 第一節、結論-------------------------------------------------------------------85 第二節、建議-------------------------------------------------------------------86. 參考文獻-------------------------------------------------------------------------------87. IX.

(11) 【表目錄】表一、中科南區、北區及對照地區居民基本資料及生活習慣之比較-------95 表二、比較中科南區、北區及對照地區居民居家環境之特性----------------96 表三、比較中科南區、北區及對照地區居民尿中 t,t-MA 之濃度-------------97 表四、中科南、北區及對照地區居民尿中 t,t-MA 濃度之單變項線性及邏輯斯迴歸分析----------------------------------------------------------------98 表五、中科南、北區及對照地區居民尿中 t,t-MA 濃度之多變項及邏輯斯迴歸分析*---------------------------------------------------------------------99 表六、本研究空氣採樣家戶及研究室之室內環境之特性-------------------100 表七、空氣採樣家戶及研究室室內、外氣象之條件--------------------------101 表八、空氣採樣家戶及研究室室內、外環境空氣採樣 BTEX 之濃度------102 表九、中科附近家戶室內、外空氣中 BTEX 濃度之比較---------------------103 表十、一月份及三月份中科附近家戶空氣中室內外 BTEX 濃度之比較 ---------------------------------------------------------------------------------104 表十一、中科附近家戶與某大學研究室室內環境空氣中 BTEX 濃度之比較-----------------------------------------------------------------------------105 表十二、中科附近家戶不同室內微環境空氣中 BTEX 濃度之比較-------106 表十三、比較中科附近家戶家中吸菸與否空氣中 BTEX 之濃度----------107 表十四、比較中科附近家戶高、低樓層之空氣中 BTEX 之濃度------------108 表十五、中科附近家戶室內、外空氣中 BTEX 濃度之比值(I/O)------------109 X.

(12) 表十六、中科附近家戶家中吸菸對室內、外空氣中 BTEX 比值之比較---110 表十七、比較中科家戶高、低樓層室內、外空氣中 BTEX 之比值----------111 表十八、大學研究室室內環境 BTEX 濃度及研究生個人暴露 BTEX 濃度之比較-----------------------------------------------------------------------112 表十九、比較中科家戶居民一月及三月 t,t-MA 及 8-OHdG 之濃度--------113 表二十、比較中科附近居民吸菸者及非吸菸者尿中 t,t-MA 及 8-OHdG 之濃度-------------------------------------------------------------------------114 表二十一、比較中科附近居民及大學研究生尿中 t,t-MA 及 8-OHdG 之濃度----------------------------------------------------------------------------115 表二十二、比較中科附近居民及環境採樣家戶居民 t,t-MA 之濃度-------116 表二十三、中科附近家戶室內空氣中 BTEX 濃度之相關矩陣(N=30)----117 表二十四、中科附近居民 t,t-MA 與 8-OHdG 濃度之相關矩陣(N=23)-----118 表二十五、室外 BTEX 濃度推估室內 BTEX 濃度之不同迴歸預測模式 -------------------------------------------------------------------------------119. XI.

(13) 【圖目錄】圖一、中科附近家戶室內、外空氣中 BTEX 濃度之相關圖------------------120. XII.

(14) 【附圖目錄】附圖一、苯的代謝過程圖-----------------------------------------------------------11 附圖二、氧化性傷害指標 8-OHdG------------------------------------------------16 附圖三、中部科學園區研究對象分布圖-----------------------------------------37. XIII.

(15) 第一章、緒. 論. 第一節、研究背景與研究動機行政院於民國 91 年 9 月正式核定中部科學工業園區建設計畫，以促進中部產業升級，預計將創造國內 2000 億元產值及五萬名以上就業機會。中部科學工業園區(簡稱中科)分成三大廠區分別包括台中園區、虎尾園區及后里園區，開發至今已邁入第三期擴建，預計於民國 101 年開發完成相關建設。本研究主要研究範圍以台中基地為主，其總面積為 413 公頃，座落於台中縣大雅鄉及台中市西屯區交界處，交通便利，以光電、精密機械及積體電路產業為主要開發產業，截至 2007 年五月已有八十七家廠商登記進駐。根據新竹科學工業園區過去相關的資料，高科技產業所排放之空氣污染物主要為揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)、無機酸、鹼氣體為主，推估每年 VOCs 排放總量達 3964 公噸，佔總排放量之 35%(1)。此外，由於廠商的進駐及生產線的量產的增加，亦大幅提高週邊主要幹道車流量，更造成中部科學工業園區附近環境芳香化合物濃度的增加，使得附近居民健康造成威脅。在許多的揮發性有機化合物中，苯已被證實會導致白血病，國際癌研究中心(International Agency for Research on Cancer, IARC)將苯列為第. 1.

(16) 一類人類致癌物(Group 1)，因此評估中科附近空氣中苯含量是刻不容緩的。除利用環境測定瞭解居民暴露的情形，亦可使用生物偵測量測苯在生物檢體有害物或代謝物的量，以彌補環境偵測之不足。近年之研究(2) 顯示 phenol, catechol, hydroquinone, t,t-MA, S-PMA 均曾做為苯代謝生物指標，其中以 t,t-MA 及 S-PMA 之敏感度及特異度較佳。許多研究(3)均指出含氧自由基(Reactive Oxygen Species, ROS)會使人體內 DNA 造成氧化性的損傷，進而造成基因突變形成癌症，其中 8-羥基去氧鳥糞嘌呤核糖(8-hydroxy-2'-deoxyguanosine, 8-OHdG)常做為人體內 ROS 造成 DNA 損傷後之生物指標。比起過去傳統工業區揮發性有機物暴露濃度之研究，較少針對高科技產業所產生之空氣污染物。因此若能在中科營運初期，評估園區開發過程可能對附近環境污染帶來的影響，或及早建立鄰近居民暴露之背景濃度值，對日後更多廠商進駐時能進一步釐清中部科學工業園區產業所產生污染物對附近環境影響之貢獻量。本研究是以中科附近居民為研究對象，檢測附近居民及對照地區尿中苯的代謝產物 trans,trans-muconic acid (t,t-MA)之濃度。此外，為了解中科附近居民在室內暴露於 VOCs 污染物之情形，亦可評估此地區家戶居家室內外苯、甲苯、乙苯、二甲苯(Benzene, Toulene, Ethylbenzene, Xylene 合稱 BTEX)及其尿中 t,t-MA 與 DNA 氧化性指標 8-OHdG 之相關性。. 2.

(17) 第二節、研究目的 1.比較中部科學工業園區台中園區及對照地區附近居民尿中苯代謝物之濃度。 2.調查中科台中園區附近家戶居家室內、外空氣中 BTEX 濃度，並瞭解兩者濃度之相關性。 3.分析中科台中園區附近家戶尿中苯代謝物及氧化性傷害產物之濃度。 4.比較中科台中園區附近家戶尿中苯的代謝物及 DNA 氧化性產物與室內空氣苯濃度之相關性。 5.建立中科台中園區附近居民居家室內 BTEX 濃度分布、尿中苯代謝產物及 DNA 氧化性傷害指標之背景資料參考。. 3.

(18) 第二章、文獻探討. 第一節、中部科學工業園區背景資料中部科學工業園區目前已陸續有 10 家光電廠、5 家半導體廠、10 家精密機械、9 家電腦周邊及其他園區事業廠商，總計 34 家廠登記設廠並量產，其設置產業別與新竹科學園區皆為高科技產業，產生的污染物應與竹科相似，以下為竹科製程及相關活動污染源之排放加以說明：固定污染源 (stationary emission source)主要為工業製程之排放，根據新竹科學園區產業，以積體電路產業排放污染問題最為嚴重，其主要製程為電路設計、光罩製作、晶圓製造、封裝及測試，整個製程中以晶圓製造過程最為繁複，主要製程中包括了矽晶成長、切片、光阻塗佈、曝光、顯影、蝕刻、清洗等，製作過程使用大量危害性化學物質，如酸鹼氣體、金屬及有機溶劑。積體電路製程中幾乎每個步驟都使用有機溶劑，尤其在黃光區中光阻液清洗、濕像液清除、蝕刻液清除及晶圓清洗等均使用大量有機溶劑，如丙酮、三氯甲烷、三氯乙烷、甲醇、乙醇、苯、甲苯、二甲苯等，藉由空氣逸散或以廢水形式排出。新竹市環保局(2006)(4)曾針對竹科等6家廠商進行VOCs檢測，初步分析以丙酮為最大峰值、苯、乙苯、甲苯、鄰 -二甲苯、間-二甲苯、對-二甲苯為次峰值主要排放污染物。依固定污染. 4.

(19) 源空氣污染物排放標準(5)規定，大氣周界空氣中苯、甲苯、二甲苯之排放標準為0.5ppm、2 ppm及2 ppm。. 5.

(20) 第二節、VOCs 之暴露評估評估人體暴露到污染物之程度，可利用環境測定 (environmental monitoring)及生物偵測(biological monitoring)，以瞭解環境中污染物之布分情形並進一步評估體內吸收劑量及可能造成之健康危害。. 一、環境空氣中 BTEX 之測定 (一) BTEX 之特性、暴露來源、用途及危害苯 (benzene) 在美國化學文摘服務社登記號碼 (Chemical Abstracts Service, CAS. No.)00071-43-2，化學式C6H6，分子量 78，比重 0.877，無色具芳香味，常溫下為液態，溶於醇類、醚類、丙酮、二硫化碳等，難溶於水，其沸點 80℃、熔點 5.5℃、在 20℃下蒸氣壓為 75mmHg. (6). 。工. 業上苯常用來製成其他的化學物質，如：苯乙烯、異丙苯及環己烷，亦用來製成各式橡膠、染料、潤滑油、清潔劑及殺蟲劑等，其暴露來源為工廠排放、汽油、汽機車排放、香菸。經由吸入、皮膚接觸進入人體，引起神經系統、心肌衰弱及協調功能減弱。Lan等人(7) 研究指出長期暴露於苯環境，人體內之白血球、血小板、T細胞、B細胞等數目的減少，促使血癌的發生。苯之八小時日時量平均容許濃度(TWA)為 5ppm、短時間時量平均容許濃度(STEL)為 10ppm，IARC癌症分類為第一類，有充分證據證明為人類致癌物(8)。. 6.

(21) 甲苯(toluene)之 CAS. No＃00108-88-3，化學式 C7H8，分子量 92.14，比重 0.865，似苯之芳香味，為無色液體，可溶於醇、醚、丙酮、二硫化碳等，微溶於水，其沸點 110.6℃、熔點-95℃、在 20℃下蒸氣壓為 22 mmHg。甲苯廣泛使用於工業界，為汽油、塗料、稀釋劑、黏著劑、橡膠等原料，經由吸入蒸氣、皮膚接觸進入人體，可能引起疲勞和暈眩、抑制中樞神經系統，導致無意識和死亡，其八小時日時量平均容許濃度為 100ppm、短時間時量平均容許濃度為 125ppm。在 IARC 癌症分類為第三類-無法辨斷是否會造成癌症。乙苯(ethylbenzene) CAS. No＃00100-41-4，化學式 C8H10 ，分子量 106.16，比重 0.866，無色液體具芳香味，不溶於水，其沸點 136.1℃、在 20℃下蒸氣壓為 9.6mmHg。乙苯為製造苯乙烯前驅物、合成橡膠的製造、稀釋劑、燃料之成份。主要暴露途徑為吸入及皮膚接觸，對人體產生頭痛、噁心、疲勞、無意識和可能引起死亡。八小時日時量平均容許濃度為 100ppm、短時間時量平均容許濃度為 125ppm，IARC 癌症分類為 2B 疑似人類致癌物。二甲苯(xylene) 由三種同分異構物組成包括鄰-二甲苯、間-二甲苯及對-二甲苯，CAS. No＃01330-20-7，化學式 C8H10，分子量 106.16，比重 0.866，具芳香味之無色液體，不溶於水，其沸點 137℃、在 20℃下蒸氣壓為 6mmHg。二甲苯主要來源為甲酸原料、塗料、黏著劑、殺蟲劑、航. 7.

(22) 空汽油等，吸入蒸氣或皮膚接觸後引起的健康危害如頭痛、嘔吐、器官協調功能降低、失去知覺，長期暴露可能引起肝臟和腎臟損害。八小時日時量平均容許濃度及短時間時量平均容許濃度和甲苯、乙苯相同分別為 100ppm 及 125ppm，IARC 癌症分類為第三類-無法辨斷其致癌性。. (二)空氣 VOCs 採樣方法之比較測定空氣中揮發性有機物濃度之方法可分為全空氣採樣法及介質採樣法，全空氣採樣法如不銹鋼筒、採集袋、採集瓶，而介質採樣法如以活性碳管、矽膠管及熱脫附管的固體採樣介質，或以衝擊瓶加上吸收液的方法，以採樣泵浦的主動式採樣或是利用擴散方式的被動式採樣方法。選擇合適的採樣方法必須考慮污染物之特性、空氣中之濃度、及可行性，以下就不同採樣加以說明：. 1.全空氣採樣法採樣之空氣樣本不需經過前處理直接分析採集之樣本，常用的採樣儀器為不銹鋼筒(canister)，其優點為偵測極限低、可分析上萬種未知物、採樣速度快、樣本可重複分析、容器可重複使用，其缺點為採樣體積受限於容器容量、樣本完全分離需使用不同之分析方法相對花費時間較長，樣本的儲存是一問題，此外價格昂貴、體積大不易攜帶。. 8.

(23) 2.介質採樣法以充填固體採樣介質，如活性碳管、矽膠管及熱脫附管，或以衝擊瓶加上吸收液之方法採集空氣中之污染物，其優點為針對目標污染物採集，可減少分析之干擾，體積小易攜帶具機動性，缺點為必須考慮採樣目的使用不同之介質，且需注意採樣介質是否破出、捕集及脫附效率。目前對於空氣中揮發性有機化合物之介質採樣法依是否使用幫浦可分為主動式及被動式二類：. (1)主動式採樣(active sampling) 借助幫浦(pump)之動力抽氣將環境中之空氣採集至採樣介質，經過脫附處理再進行分析。適合做短時間之監測，可用於氣狀、粒狀、石綿各種型態之污染物，樣品儲存穩定性佳，其缺點為幫浦負荷大、注意幫浦是否正常運作，採樣前後皆須做流量校正。. (2)被動式採樣(passive sampling) 不需使用幫浦，利用氣狀污染物具擴散或滲透之作用，將其與吸附劑或吸收液接觸的採樣方法，依採樣器型狀可分為徽章式及管狀式(9)。徽章式採樣器係指之截面直徑與採樣器長度比值較大者，管狀式則為截面直徑與長度比值較小者。不需額外提供動力、輕巧易攜帶、成本低減少幫浦費用，且省卻校正及維修之步驟，但在使用被動式採樣器仍需考慮. 9.

(24) 許多因素，如擴散係數、溫溼度、風速、吸附率及採樣時間。依勞工委員會(10)所公告之空氣中有害物質採樣分析方法皆以主動式採樣為主，目前尚未公告被動式採樣器之標準分析參考方法，但在美國 NIOSH (The National Institute for Occupational Safety and Health, 美國國家職業安全衛生研究所)已發布以活性碳為介質之被動式採樣器分析方法 (Pristas 1994)(11)，國內勞工安全衛生研究所(12,13)亦在推動被動式採樣上提出準則，做為國內擴散式採樣器之指引，以提高使用者對被動式採樣器使用之信賴度。 Elke (1998)等人(14)對無吸菸之室內空氣中 BTEX 以主動式及被動式採樣分別做短時間(2 小時)及長時間(24 小時)採樣，以短時間採樣而言主動式採樣及被動式採樣間之差異性在-16 至 19%之間，而長時間採樣二種方法間之差異不大。國內李(1998) (15)以主動式及被動式採樣方式對 BTEX 進行採樣效率評估，結果顯示二者相關係數 r 值大於 0.9。. 二、尿中苯代謝物及氧化性指標之測定生物偵測為測量生物檢體中有害物及其代謝物，利用血液、毛髮、指甲、呼氣、尿液等，分析污染物或代謝產物之濃度與標準比較，以評估體內總暴露量，可彌補環境測定之不足。. 10.

(25) (一)苯之代謝物 t,t-MA 之測定 1.苯在人體代謝過程苯進入人體經過肺部、腸胃道吸收分布後，主要之代謝場所在肝臟。代謝途徑如附圖一所示，苯進入人體經肝臟中 P450 2E1 色素細胞作用後形成環氧化物(benzene epoxide)，再分別以三種不同途徑進行代謝，第一個途徑為代謝成酚(phenol)，再代謝成 catechol(CAT)、hydroquinone(HQ) 及 1,2,4-benzenetriol(BT)。第二個途徑經由穀胱甘肽（Glutathione，GSH）作用形成 S-phenylmercapturic acid(S-PMA)。另一個途徑則將苯環打開形成 trans, trans-muconaldehyde，再氧化成 t,t-MA。上述代謝物皆具較高的極性，易溶於水中可藉由尿液排出體外。. 附圖一、苯的代謝過程圖. 11.

(26) 2.尿中苯之生物指標之比較根據歐洲 CEC(Commission of the European Community)、美國 OHSA (Occupational Safety and Health Administration 美國職業安全衛生署)及 NIOSH 在盧森堡聯合會議上對生物偵測之定義為「測定或判斷作業環境因子或其代謝產物在組織、分泌物、排泄物、呼氣或以上的組合物質中的量，並與適當的參考標準比較以評個其暴露量及健康風險」，而美國勞工部勞工安全衛生條款對生物偵測之定義為「生物偵測的數據只包括能直接估計個人對某種化學物質的吸收，即測量該化合物或其代謝物在血液、尿液、呼出的氣體、毛髮或指甲中的濃度，但不包括該有害物所引起的生物效應」。(16) 在決定生物指標做為污染物暴露評估時必須考慮是否具有特異性 (specificity)，不會有其他化合物代謝而來、是否具有靈敏度(sensitivity)，與苯有高度相關及是否可行。苯的生物指標可從呼氣、血液、尿液中測得未經代謝之苯，或是從尿中代謝物 phenol, S-PMA, t,t-MA 檢出，其中呼氣在採集、運送及保存必須特別留意樣本之揮發，血液需以針頭注射抽血具侵入性，選擇尿液樣本做分析不具侵入性，較易被研究對象接受。. (1)尿中 benzene Ong (2) 於 1994 年之研究指出尿中苯原形物有 0.1-0.2%可在尿液中測. 12.

(27) 得，雖敏感度及特異度高，但苯具高揮發性，在收樣、運送及保存必須小心空氣中苯之干擾及樣本之揮發逸散。. (2)尿中 phenol、catechol、hydroquinone、1,2,4-benzenetriol 苯經代謝後有 13%會成為酚，是主要代謝產物，過去針對油漆及鞋廠工人等高暴露族群之研究(17)，常以 phenol 作為生物指標，但酚為蛋白質之代謝物所以易受飲食之影響、藥物、香菸、酒精皆會代謝成酚，提高尿中酚之背景值，因此尿中酚較不適合作為低暴露族群之生物指標。(18) catechol、hydroquinone、1,2,4-benzenetriol 皆由 phenol 代謝而來易受到酚之影響，較適合環境中苯暴露較濃高者。. (4)尿中 S-PMA 許多苯生物偵測研究指出尿中 S-PMA 濃度與空氣中苯濃度有良好之相關性，目前只有抗癲癇藥物會代謝成 S-PMA(19)，具良好之敏感度及特異度，適合作為低濃度暴露評估之指標，由於只有 0.1-0.5%之苯會代謝為 S-PMA，相對之尿中代謝濃度較低，過去研究使用分析之儀器、偵測器以 GC/ECD 或電灑離子化法串聯式質譜儀 (electrospray ionizationtandem mass spectrometry, ESI-MS/MS)之偵極限較低較適用，但前處理步驟需要繁複之衍生化處理、人工萃取或是標準品之合成。(20). 13.

(28) (5)尿中 t,t-MA 在 Scherer(1998)等人(21)的研究指出依暴露之濃度不同，約有 2-25%之苯會代謝成 t,t-MA，在進行低濃度苯之暴露評估時，尿中空氣中苯濃度有高度相關性，是良好的生物指標，半衰期為 13.7 小時， (22) ACGIH (American Conference of Industrial Hygienists)對其建議之生物暴露指標值 BEI(Biological Exposure Indices)為 500μg/g cre.。. 3.尿中 t,t-MA 分析方法分析尿中 t,t-MA 之濃度常以固相萃取(SPE, solid phase extraction)，做為前處理步驟再以高效能液相層析儀(HPLC, High Performance Liquid Chromatography)分析之。Buratti(1996)(23)以在都市工作 36 名吸菸與 95 名非吸菸為研究對象，依其是否吸菸及是否暴露到二手菸將之分為五個等級，在上班前及上班五小時後收集其尿液，以充填 SAX 之固相萃取管柱做樣本前處理，使用 C18 做為分離管柱，移動相為甲酸、四氫呋喃及純水以 14：17：969 之體積比混合之，以 HPLC/UV 分析之，偵測波長為 263，其偵測極限為 0.002mg/L，回收率為 95%，研究結果顯示上班五小時後尿中 t,t-MA 之濃度高於上班前，吸菸者之濃度(0.1mg/g cre.)高於非吸菸者(0.05 mg/g cre.)。 Kivistö(24)在 1997 年之研究，以在苯製造工廠工作者為研究對象，其對照組為住在農村且無特殊暴露之居民，於工作結束後收集研究對象之 14.

(29) 尿液，樣本以 Bond Elut SAX 萃取，分離管柱為 C18，其移動相為醋酸：甲醇以 90：10 之體積比配製成，再以 HPLV/DAD 分析之，其偵測波長為 259，偵測極限為 0.04mg/L，回收率為 80%，結果指出研究對象之濃度為 1.56mg/L，高於對照組之濃度(0.13 mg/L)。 Gobba(1997)等人(25)選取義大利北部之公車司機為研究對象，以非吸菸之行政人員為對照組，比較二組族群尿中 t,t-MA 之濃度，先以固相萃取之方式將尿中 t,t-MA 萃取出來，以 HPLC/UV 分析之，其偵測極限為 0.002mg/L，回收率為 95%。公車司機尿中 t,t-MA 濃度為 0.297mg/g cre.，對照組為 0.162 mg/g cre.。. (二)氧化性傷害指標 8-OHdG 測定方法之比較含氧自由基(ROS, Reactive Oxygen Species)為帶有一個單獨不成對之電子的離子、原子或分子，是細胞正常代謝時之副產物，性質極不穩定，可能因外來物質之誘發攻擊 DNA 造成氧化性之損傷，8 -OHdG 為氫氧自由基(hbdroxyl radical)攻擊 DNA 鹼基鳥糞嘌呤(Guanine)第八個位置後(附圖二)，經酵素修補從 DNA 鏈上斷裂形成，為水溶性可經由尿液排出。 DNA 氧化性傷害產物超過數 10 種，其中以 8-羥基去氧鳥糞嘌呤產量最多，最常作為評估氧化性傷害情形之生物性指標(26)。目前研究以高效液相色譜-電化學偵測法(HPLC/ECD, High Performance Liquid Chromato-. 15.

(30) graphy/Electrochemical Detection)及酵素結合免疫吸附法(ELISA, EnzymeLinked Immunosorband Assay)最常作為尿中 8-OHdG 分析之方法(27)。. 附圖二、氧化性傷害指標 8-OHdG. Yin(1995)等人(28)收集研究對象之尿液取50 µl之尿液與標準品，加入一級抗體(8-OHdG特定單株單體anti–8-OHdG monoclonal antibody)、37℃ 培養、清洗、加入二級抗體(山葵根過氧化脢，labeled horseradish peroxidase)、37℃培養、清洗、加入呈色劑(3,3´,5,5´-tetramethylbenzidene)並且避光，再加入中止劑上機分析，其偵測波長為405nm，並與HPLC分析方法比較之，有顯著性地相關(r=0.87)。Hofer研究(29)常用以HPLC/ECD分析尿中8-OHdG之濃度，酵素水解後以C18分離管柱萃取，再以電化學偵測器偵測其波長換算濃度，但在處理步驟較為繁複，若能以ELISA分析是較為簡便省時的，Shimoi(2002) (30)以120位18歲至58歲之健康男性為研究對象，以HPLC及ELISA分析尿中8-OHdG濃度，比較不同之方析測得結果是否有差異，結果顯示其二種分析方法間有良好之相關性(r=0.833, P＜ 0.001)。. 16.

(31) 第三節、相關研究查證. 一、環境測定 (一)室內、外空氣中 BTEX 之濃度及相關因素許多研究結果顯示室內、外環境空氣中 BTEX 之濃度，以甲苯濃度最高，且室內之濃度高於室外之濃度。英國 Kingham(2000)(31)選取 27 個家戶，13 戶臨近大馬路(50 公尺)為暴露組，14 戶為距離大馬路 50 公尺以上之對照組，家戶特性為非吸菸家庭，30 公尺內無工業污染源，以主動式採樣及做連續二十四小時室內、外空氣採樣，GC/MS 分析空氣樣本中苯之濃度。結果顯示暴露組室內空氣中苯之濃度為 1.975μg/m3 高於室外苯之濃度 1.031μg/m3，而對照組室內苯之濃度為 1.152μg/m3，低於室外之濃度(1.237μg/m3)，比較二組室內空氣中苯之濃度有顯著差異；而室內、外空氣中苯之濃度比值為 2.73，顯示室內空氣中苯之濃度高於室外，但無統計上之差異；室內、外空氣中苯濃度屬中度相關，其暴露組室內、外空氣中苯濃度之相關係數 r=0.494，對照組 r 值為 0.499。 2003 年在香港對室內空氣中 BTEX 濃度之研究，Guo(32)將室內環境分成辦公室、學校、住家、餐廳及購物中心、分別對其做室內、外空氣中 BTEX 之採樣，所使用之採樣器為不銹鋼筒，採樣時間為八個小時。研究結果指出，室內空氣之 BTEX 濃度在五個區域中以購物中心最高，. 17.

(32) 餐廳、辦公室次之、學校最低；其中家戶室內、外空氣中 BTEX 濃度比值範圍為 0.505-2.566。影響室內空氣中 BTEX 濃度除有室外交通污染物之排放外，另外，室內污染源則來自烹飪與吸菸為主。國內范氏(2002)(33)探討傢俱行及一般居家室內 BTEX 及甲醛之濃度比較，以立意取樣方式選取 15 間傢俱行及 22 間一般家戶進行空氣中 BTEX 之採樣，並進行問卷訪視，調查其室內環境設備及健康自覺症狀， BTEX 分析是參照美國 NIOSH1504 方法。結果顯示傢俱行 BTEX 之濃度分別為 29.0ppb、229.0 ppb、11.6 ppb 及 15.9 ppb，而一般居家中 BTEX 之濃度為 7.2 ppb、19.3 ppb、5.4 ppb 及 8.8 ppb，傢俱行顯著高於一般居家環境(p＜0.05)。 Shneider(34)在 1995 年至 1996 年於德國漢堡及愛爾福特各選取 204 及 201 個家戶，調查其基本資料、生活習慣、居家環境及通風狀況，量測其室內之溫溼度，以被動式採樣進行住家室內客廳、臥室及室外客廳之窗台空氣中 BTEX 之濃度，採樣時間為一週。研究結果指出愛爾福特室內 BTEX 中位數濃度為 2.17μg/m3、37.29μg/m3、1.67μg/m3 及 5.37μg/m3，而漢堡為 1.48μg/m3、20.46μg/m3、0.70μg/m3 及 3.71μg/m3，比較二地區空氣中 BTEX 之濃度，愛爾福特室內濃度高於漢堡，且有達統計上之差異；以室外濃度而言，漢堡之空氣中 BTEX 濃度為 1.13μg/m3、4.46μg/m3、 ND 及 1.20μg/m3、愛爾福特為 1.62、4.98、ND 及 1.76，亦是愛爾福特濃. 18.

(33) 度較高；比較二地區室內、外空氣中苯、甲苯、二甲苯之比值，漢堡之 I/O 值為 1.4、5.0 及 2.1，愛爾福特則為 1.2、7.6 及 1.8，室內濃度皆高於室外濃度。比較二地區冬、夏季室內外空氣中苯、甲苯及二甲苯之濃度，二地區無論在室內或室外，冬季空氣中苯、甲苯及二甲苯之濃度皆高於夏季。. (二)大氣環境中 BTEX 之濃度 Chiu(2005)等人(35)在 2000 至 2003 年間針對台灣新竹科學工業園區周界進行大氣空氣中 VOC 之採樣，以瞭竹科園區環境空氣中 VOC 之分布情形。其中在 2000 年五月做五天之連續採樣以 GC/FID 分析之，其風向為西南風，風速約 0.5m/s、溫度範圍在 25-28℃間。其結果顯示空氣中之 BTX 濃度為 8.2ppb、11.4ppb 及 2.8ppb。比較不同年份以 2002 年濃度最高，因採樣當天空氣溫度較低，且風速較小，VOCs 不易揮發亦不易流散，甲苯與苯濃度之比值(T/B ratio)範圍大約為 4 至 20。從濃度分布圖得知主要污染源位於廠區附近及交通幹道處。香港 Lee(36)在 2002 年之研究，在早上八點至九點上班尖峰時刻，以不銹鋼筒測定都市住宅區、工業區、新興工業區、商業區及對照組五大地區大氣中 BTEX 之濃度，BTEX 濃度範圍分別為 2.75-15.11μg/m3 、 4.58-137.15μg/m3、2.20-24.68μg/m3 及 1.45-22.45μg/m3，其中以甲苯濃度. 19.

(34) 最高。工業區甲苯及苯濃度之比值為 10、新興工業區為 4.4、都市住宅區為 9.1、商業區為 7.1、對照組則為 1.9，T/B 值越高代表受到交通、工廠廢氣排放等其他污染源影響越高。探討 BTEX 間之相關性，在甲苯、乙苯及二甲間其相關係數為 0.90-0.99 間，呈現高度相關性，而苯與其他三者相關性較弱，相關係數約為 0.3。比較冬季及夏季空氣中總揮發性有機物之濃度，在五大地區分均以冬季較高。劉氏(1999)(37)先以主動式及被動式採樣進行空氣中 VOCs 之採樣，空氣中 BTEX 之濃度在主動式及被動式採樣結果有高度正相關，嘗試以經濟方便之被動式採樣器對新竹科學園區周界進行 BTEX 濃度之分析，並繪製 BTEX 濃度分布圖。結果顯示 BTEX 間之濃度分布相似，風速及風向為主要影響濃度之因素，從濃度分布圖中推估 BTEX 受到工廠排放及交通污染之影響。以南台灣地區進行空氣採樣，李氏(38)將之分為工業區、交通要道、夜市、停車場及機車修護廠五大類別，以活性碳吸附管進行主動式空氣採樣，以 GC/FID 分析 BTEX 之濃度，以探討不同污染源之貢獻量。五大地區中空氣中 BTEX 濃度皆以甲苯濃度為最高，乙苯最低；比較五大地區之濃度，工業區以石化區濃度最高，機車修護廠又排氣檢測區濃度最高。BTEX 之比值為 2.7：9.3：1.0：3.5，T/B 值(toluene 與 benzene 之比值)介於 0.5 至 12.3 之間。. 20.

(35) (三)室內、外空氣中 BTEX 之濃度相關性及其相關因素研究(39)顯示影響空氣中 BTEX 濃度之因素包括吸菸、通風狀況、樓層高低、季節等因素。芬蘭 Edwards 在 1996 年到 1997 年之研究(40)，以 201 名隨機抽樣赫爾辛基居民為研究對象，為瞭解居民苯暴露之情形，調查居民之個人基本資料、生活習慣、居家及工作場所環境、填寫 48 小時時間活動量表(time activity diary)，並做個人採樣(N=183)、居家室內微環境採樣(N=119)、居家室外採樣及工作場所空氣採樣，採樣時間皆為 48 小時。結果顯示非吸菸者個人採樣之中位數濃度最低為 2.47μg/m3，暴露到二手菸(ETS, Environmental Tobacco Smoke)者為 2.89μg/m3，吸菸者為 3.08μg/m3 最高，且有統計上之差異(p=0.002)。研究對象居家室內之中位數濃度吸菸者(3.14μg/m3)高菸非吸菸者 1.87μg/m3，且有達統計上顯著差異(p＜0.001)，而居家室外之平均中位數濃度低於室內為 1.51μg/m3，有二手菸暴露之工作場所空氣中苯濃度為 3.58μg/m3，沒有二手菸暴露濃度為 2.13μg/m3，但無統計上顯著差異(p=0.78)。探討室內空氣中苯之濃度與非吸菸者個人暴露濃度，以逐步迴歸模式依序加入待在車內時間、室內的時間、工作場所之時間變項、結果顯示均有強烈的相關。評估室內、外空氣中苯之濃度及個人暴露濃度之相關時，必須考慮季節因素，因每個居家通風方式不同而有差異。國內陳氏(2005)(41)在南台灣地區選擇八個採樣點依室內環境特性，可. 21.

(36) 分為辦公室、學校及住家三大類，以進行室內空氣採樣，瞭解台灣南部地區室內空氣污染物濃度分布情形，並探討室內外空氣污染物對室內空氣品質之影響。室內空氣採樣以活性碳吸附管進行主動式採樣，以 GC/ FID 分析室內空氣中 BTEX 之濃度；室外採樣針對高雄地區範圍在 0 至 111 公尺不同之垂直高度下，選定五種不同高度處進行空氣採樣，以銹鋼筒進行室外大氣之採樣，再以 GC/MS 分析之。研究結果顯示無論在辦公室、學校或住家空氣中 BTEX 中以甲苯濃度最高；比較不同之垂直高度，有隨著高度之增加，TVOC 濃度值降低之趨勢；而比較不同時段之濃度以中午時濃度最高，可能之原因為大氣環境中光化學反應較強。梁氏(42)亦針對都會住宅區探討室內、外 VOCs 濃度、結果指出鄰近高交通流量處之濃度高於住宅群屋內，其濃度差異高達 1.3 至 8.5 倍；比較不同之垂直高度，道路旁與其上方十二樓高度測點之濃度比值約 3.3 至 14.5 倍；又位於上風測點之室外濃度較下風處高。比較室內、外濃度之比值，鄰近交通流量大之測點其 I/O 值範圍為 1.7 至 8.0，住宅群屋內之 I/O 值範圍為 1.1 至 9.1，而十二樓高度之測點之 I/O 比較為 0.4 至 18 變化較大。由鐘氏(43)之研究結果顯示室內空氣中 VOCs 濃度比室外低，認為汽機車等室外排放污染源濃度大於室內污染源產生之濃度，室內、外空氣中 VOCs 濃度皆以甲苯濃度最高，且室外及室內之濃度有良好之相關性. 22.

(37) (r2=0.683, p＜0.05)；位於同一棟建築中低樓層之室內空氣中 VOCs 之濃度為高樓層之 2-4 倍。 Chatzis(2005). (44). 以希臘雅典市 50 位非吸菸之居民為研究對象，在. 1997 到 1998 年間每二個月(共六次)以被動式採樣器進行個人、居家室內空氣中苯之採樣及雅典市大氣環境採樣，每次採樣時間為星期一早上到星期五晚上，共計 569 個大氣樣本、280 個人採樣樣本及 286 個居家室內樣本。研究結果指出在六次採樣中，大氣環境之濃度(20.7μg/m3)高於居家室內之濃度(18.9μg/m3)，高於個人採樣濃度(10.2μg/m3)；在不同採樣季節中，無論是大氣、居家室內或是個人採樣，空氣中苯之濃度以九月及十二月濃度最高，六月較低。比較風速、溼度可由模式中預測，當風速每增加 1m/s，空氣中苯之濃度下降 2.4μg/m3，若溼度每增加 1%，空氣中苯之濃度上升 0.89μg/m3。. 二、生物偵測 (一)尿中 t,t-MA 之濃度及影響因素尿中代謝產物之濃度會因個人差異、尿量及代謝速率等因素影響， Barr 等人(45)以尿中肌酐酸校正方法將尿液作標準化之調整以降低干擾因素。肌酐酸為人體肌肉活動正常之代謝產物，經由腎臟過濾、吸收等機制隨尿液排出體外，而一般影響尿中肌酐酸濃度之因素有：年齡、身體. 23.

(38) 質量、健康狀況、藥物、酒精等。世界衛生組織(WHO, World Health Organization) (46)建議尿中肌酐酸濃度正常範圍為 30 至 300mg/dL，以避免研究對象有腎臟疾病、腎功能失調或肌肉大量損壞而影響尿中代謝物之濃度。德國 Ruppert(1997) (47)為瞭解人體內 t,t-MA 濃度之背景值，以 114 名居住在慕尼黑之居民為研究對象，吸菸者有 32 名其尿中 t,t-MA 濃度為 0.13mg/g cre.，均顯著高於非吸菸者(0.065 mg/g cre.)(p＜0.05)；比較家中是否有成員吸菸及居住地點在都市或郊區之非吸菸者尿中 t,t-MA 濃度，結果指出居住在都市非吸菸者之濃度比住在郊區者高，家中無成員吸菸且居住在郊區者濃度最低。另外，徵求 10 名自願者(2 名為吸菸者)，在連續四天中給予含有 500mg 己二烯酸(sorbic acid)之食物，並收集 24 小時之尿液。結果顯示在第二天非吸菸者尿中 t,t-MA 平均濃度從 0.05mg/g cre. 上升至 0.55mg/g cre.，吸菸者則由 0.09 mg/g cre.上升至 1.07 mg/g cre.，顯示以尿中 t,t-MA 為做為評估低濃度苯暴露之生偵指標，若飲食中若含有己二烯酸可能會受影響。Ducos(1990). (48). 亦分析人體內尿中 t,t-MA 濃度. 之背景值，將尿液樣本先以固相萃取後以 HPLC/UV 分析之，研究結果指出 49 個尿液樣本背景平均濃度為 0.2 mg/L，其中位數濃度為 0.1 mg/L，濃度範圍為 0.1-0.5mg/L。 Wiwanitkit(2005). (49). 針對45名於泰國曼谷市上班之公務員為研究對. 24.

(39) 象，其中10名吸菸者為暴露組，其餘35名為對照組，以HPLC分析其尿中 t,t-MA之濃度，10名吸菸者尿中t,t-MA之平均濃度為2.19mg/g cre.，最高濃度為7.08 mg/g cre.，而非吸菸者為0.24 mg/g cre.，最高濃度為0.98 mg/g cre.，比較二組之平均濃度達統計上之差異(p＜0.05)。此外，吸菸之支數與尿中t,t-MA之濃度有良好之相關性(r=0.798, p＜0.01)，且可由吸菸者吸菸之支數(X)推估t,t-MA濃度(Y) 之方程式為Y＝0.2X－1.99。國內蔡氏(1999). (50). 以中部某石化廠 262 名員工為研究對象，調查個. 人基本資料、生活習慣，並收集其尿液，將員工依作業場所苯暴露程度分為低暴露組、高暴露組及對照組，測定其尿中苯代謝物之濃度，結果顯示低、高暴露組及對照組尿中 t,t-MA 之濃度分別為 0.36mg/g cre.、0.43 mg/g cre.及 0.39 mg/g cre.，三組間無顯著之差異；比較其上班前、上班中及下班後尿中 t,t-MA 之濃度則以上班中濃度最高(0.47 mg/g cre.)，且有統計上之差異(p=0.005)。尿中 t,t-MA 之濃度亦和基因多型性有關，Sørensen(2003)等人(51)以 40 位在哥本哈根生活及工作之自願者為研究對象，進行個人暴露空氣採樣、尿中苯代謝物、血中氧化性指標及基因型測定。40 名研究對象於星期一早上開始至星期五下午結束共計 110 小時，全程配戴個人被動式採樣器，在採樣期間某一天抽血並收集 24 小時之尿液樣本，以 GC/FID 分析空氣苯、甲苯濃度，GC/MS 分析尿液中 t,t-MA 之濃度，HPLC/ECD 分. 25.

(40) 析血液中氧化性指標濃，基因型之鑑定是以 PCR 聚合酵素鏈鎖反應 (polymerase chain reaction) 分析。結果顯示空氣中苯及甲苯之濃度為 2.5μg/m3 及 18.7μg/m3，尿中 t,t-MA 之濃度男性(133μg/24h)顯著高於女性 (65μg/24h)(p=0.003)，且空氣中苯之濃度與男性尿中 t,t-MA 之濃度亦有統計上之相關(r=0.53, p=0.025)；尿中 t,t-MA 濃度與 NQO 基因型有統計上顯著相關(p=0.004)。在陳氏(52)之研究中，亦探討基因多型性與尿中 t,t-MA 濃度之相關，其結果顯示 GSTT1 positive 族群尿中苯代謝物 t,t-MA 濃度比 GSTT1 deficient 族群為低，推測尿中 t,t-MA 的濃度可能也會受到 GSTT1 的影響，因此在評估苯暴露時，人體 GSTT1 之基因型可能為一易感性之指標。. (二)尿中 8-OHdG 之濃度 1. 尿中 8-OHdG 之濃度及影響因素日本 Kimura(2006)(53)以無特殊化學物質暴露之 128 名健康男性及 120 名健康女性為研究對象，分析其尿中 8-OHdG 之濃度並建立背景值，結果顯示，男女尿中 8-OHdG 濃度為 15.2ng/mg cre.，且女性尿中 8-OHdG 濃度隨年齡增加而升高，但比較其年齡以四十五歲為切點時、性別、吸菸、飲酒皆無顯著差異。根據 Pilger(27)之研究指出影響尿中 8-OHdG 濃度之因素，諸如吸菸、暴露到苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、石綿、矽土、懸浮微粒、多環芳香 26.

(41) 烴等。Lagorio(1994) (54)抽取 65 名加油站員工為研究對象，於工作期間配戴個人採樣器，並收集其尿液以 HPLC 分析尿中 8-OHdG 之濃度，其尿中 8-OHdG 之濃度為 1.36μmol/mol cre.，與空氣中苯之濃度有顯著性相關。經複迴歸分析結果顯示尿中 8-OHdG 之濃度與年齡、工作年資、吸菸及 X 光診斷有關，其模式為苯暴露之濃度每增加一單位其尿中 8-OHdG 之濃度上升 0.15μmol/mol cre.。國內韓氏(2003). (55). 以 120 位長途客運司機為暴露組，58 名男性站務. 人員為對照組，探討其氧化性之關係。結果顯示客運司機尿中 8-OHdG 濃度為 9.5μg/g cre.，站務人員則為 7.3μg/g cre.，二組有顯著性之差異 (p=0.015)。此外，每週工作時數較長之司機其尿中 8-OHdG 之濃度亦較高；校正後客運司機尿中 8-OHdG 之濃度勝算比為站務人員之 7.8 倍(95% CI：2.1-29.5)，而吸菸者尿中 8-OHdG 之濃度勝算比為非吸菸者之 20.3 倍(95% CI：6.4-64.0)，且 8-OHdG 之濃度會隨著尿中 cotinine 濃度上升而有顯著之增加(p＜0.001)。以多變項線性迴歸分析結果顯示尿中 8-OHdG 之濃度與工作類別、吸菸、飲用提神飲料及尿中 cotinine 濃度均有顯著之相關性。. 2.尿中 8-OHdG 相關之氧化性傷害含氧自由基會使人體內 DNA 造成氧化性的損傷，進而造成基因突. 27.

(42) 變，形成癌症。以 8-OHdG 而言，鳥糞嘌呤與氫氧基結合後形成 8-羥基去氧鳥糞嘌呤，使原本 G：C 配對，因氫氧基之鍵結導致 DNA 立體結構改變，而可以跟 A 鍵結，造成 DNA 複製錯誤造成點突變，其可能被修復，亦可能使細胞癌化(56)。探討 8-OHdG 的研究(57-60)結果皆顯示與許多疾病具相關性，如：慢性發炎、微血管併發症、糖尿病、脈粥狀硬化、癌症等。Tsuboi(1998)等人(61)針對 17 名過敏性皮膚炎之患者及對照組，評估二組間 8-OHdG 濃度是否有差異，結果顯示 17 名過敏性皮膚炎患者之尿中 8-OHdG 濃度為 1.10 pmol/kg，對照組為 0.46 pmol/kg，平均濃度顯著高於對照組(p＜0.001)。 Chiou(2004). (62). 的研究指出膀胱癌 (N=15)及攝護腺癌(N=16)病患尿中. 8-OHdG 之平均濃度為 70.5ng/mg cre.及 58.5ng/mg cre.，未有癌症者(N=24) 為 36.1ng/mg cre.，有顯著性之差異(p＜0.001, p=0.021)。2001 年胡氏(63) 在比較乳癌患者與健康婦女尿液中 8-OHdG 差異之研究，結果顯示乳癌患者尿中 8-OHdG 濃度(81.81nM)高於對照組之濃度(33.14 nM)，經過肌酐酸校正後乳癌患者尿中 8-OHdG 濃度亦高於對照組，其濃度分別為 16.39μmol/mol cre.及 4.70μmol/mol cre.。除了癌症患者尿中8-OHdG濃度高於非癌症患者，腫瘤的大小也與 8-OHdG濃度有關，Foksinski(64)的研究指出以20名子宮肌瘤之病患為研究對象，測其血中及腫瘤組織8-OHdG之濃度，發現其血液中8-OHdG之濃. 28.

(43) 度與腫瘤組織之濃度有顯著性相關(r =0.78, p=0.01)，且腫瘤組織中 8-OHdG之濃度和腫瘤之大小有顯著相關性，8-OHdG濃度越高腫瘤越大 (r=0.67, p=0.01)。除了研究體內 8-OHdG 之濃度與疾病之相關外，亦需要瞭解 8-OHdG 濃度之正常範圍值。2004 年 Wu 等人(65)針對台灣 486 位健康之女性及 548 位健康之男性，其年齡範圍在 20 歲到 70 歲之間，調查其尿中 8-OHdG 之濃度，究結果顯示女性尿中 8-OHdG 濃度之範圍為 43.9±42.1ng/mg cre. 顯著高於男性(29.6±24.5ng/mg cre.，p＜0.001)。. 三、空氣中 BTEX 與尿中 t,t-MA 及 8-OHdG 之相關性國內許氏(66)以台灣中部某小型彩色平版印刷廠中八名現場作業員為研究對象，對照組為二名行政人員，採樣策略以主動式活性碳管進行二個全程連續採樣(二個四小時連續測定)，每日約採八個小時，並持續採六天(星期一至星期六)，並於工作中及工作結束後收集勞工之尿液樣本，其中有六名現場作業員配合在連續三天中收 24 小時尿液樣本。研究結果顯示，空氣中 BTEX 之濃度分別為 0.21 ppm、0.43 ppm、1.13 ppm 及 1.16ppm；尿液中 t,t-MA 之濃度為 44.78mg/g cre.，比較空氣中苯與尿中 t,t-MA 之濃度，其相關係數為 0.86，具有高度相關。 Kang 等人(67)在 2000 年對國內六家苯暴露工廠中進行環境測定及生. 29.

(44) 物偵測，61 名員工在工作全程配戴以活性碳為吸附介質，低流量之個人採樣，及並在下班時收集其尿液樣本(N=57)，以 GC/FID 分析空氣中苯之濃度，而尿中-MA 濃度以 HPLC/UV 分析之，並做肌酐酸校正。結果顯示，空氣中苯之幾何平均濃度為 0.094ppm，其中有七個樣本之濃度超過 1ppm，但未超過韓國當時之職業暴露閾值 10ppm；尿中 t,t-MA 幾何平均濃度為 0.966mg/g cre.。比較空氣中苯之濃度與尿中 t,t-MA 之濃度，空氣中苯濃度小於 0.1ppm 時，尿中 t,t-MA 平均濃度為 0.924 mg/g cre.；當空氣中苯濃度介於 0.1 至 0.9ppm 時，尿中 t,t-MA 平均濃度為 1.172 mg/g cre.；而空氣中濃度大於 1ppm 時，尿中 t,t-MA 平均濃度為 1.425 mg/g cre.，隨著工作場所空氣中苯濃度的升高，勞工尿中 t,t-MA 之濃度亦顯著增加(r=0.733, p＜0.01)。在 Ong(1995) (68)之研究中亦有此現象，以 64 名苯暴露之勞工為研究對象及 40 名對照組。結果顯示暴露組尿中 t,t-MA 之濃度高於非暴露組，且空氣中苯之濃度與尿中 t,t-MA 之濃度有高度相關(r=0.87)。類似之研究為 Inoue (69)在 1989 年，以 152 名作業場所中有苯暴露之員工之及 213 名沒有苯暴露之員工，比較其呼氣中苯之濃度及尿中 t,t-MA 之濃度，研究結果顯示其二者間有良好之線性關係。而 Fustinoni (70) (2005)之研究分別在義大利 Genoa 及 Milan 以公車司機、交通警察、加油站員工及無特殊暴露之研究者為對照組。結果顯示交通警察尿中 t,t-MA 之濃度最高為. 30.

(45) 82μg/L、公車司機其次(57μg/L)、加油站員工為 49μg/L，對照組為 42μg/L，且吸菸者尿中 t,t-MA 之濃度為非吸菸者之二倍以上，但比較其空氣中苯的濃度及尿中 t,t-MA 之濃度，兩者濃度之相關性不佳。 Liu(1996) (71)以 117 名鞋廠及汽車烤漆廠之勞工為研究對象，依工作性質及空氣中苯暴濃度將之分成低(＜40mg/m3)、中(40-200mg/m3)、高暴露組(＞200 mg/m3)及對照組，在其工作期間做個人空氣採樣，在工作時收集其血液，工作結束後收集其尿液，以分析其相關性。研究結果顯示苯之濃度以高暴露組最高，低暴露組最低；甲苯之濃度以低暴露組最高，中暴露組最低；二甲苯之濃度則與苯之濃度相反。對照組及低、中、高暴露組四組之尿中 t,t-MA 濃度分別為 0.14mg/g cre.、0.19 mg/g cre.、13.0 mg/g cre.、59.53 mg/g cre.有統計上顯著差異(p＜0.05)。而氧化性傷害指標在四組間之 8-OHdG 濃度分別為 3.75/105dG、4.67/105dG、26.12/105dG、 29.89/105dG 亦有統計上顯著差異(p＜0.05)。比較空氣中苯、尿中 t,t-MA 及血中 8-OHdG 濃度之相關性，以空氣中苯與尿中 t,t-MA 之相關性最高為 0.93(p＜0.05)，其次為空氣中苯與血中 8-OHdG 其相關係數為 0.77(p ＜0.05)，最低為尿中 t,t-MA 及血中 8-OHdG 其相關係數亦達 0.64(p＜ 0.05)。根據過去研究結果顯示空氣中苯的濃度與尿中苯代謝物 t,t-MA 及氧化性傷害指標 8-OHdG 有良好的相關性。然而過去研究以傳統產業為主. 31.

(46) 的工業區居多，較少針對高科技產業產生之空氣污染物進行暴露之評估，本研究為評估中科園區開發初期可能對附近環境污染帶來的影響，及建立附近居民暴露濃度之背景值，並比較環境測定及生物偵測間之相關性。. 32.

(47) 第三章、材料與方法. 第一節、研究方法本研究是利用橫斷性研究(cross-sectional study)，探討中部科學工業園區附近居民尿中苯代謝產物 t,t-MA 之濃度，其中徵求自願研究對象中選定五位家戶調查其居家室內環境苯、甲苯、乙苯、二甲苯可能之污染源、測定室內外空氣中 BTEX 濃度，並進一步探討居民尿中苯代謝產物 t,t-MA 及 DNA 氧化性指標 8-OHdG 之濃度，與空氣中 BTEX 濃度之相關性，以逐步建立中部科學工業園區營運初期附近居家室內外揮發性有機化合物之濃度、尿中苯代謝產物之濃度及氧化性傷害，以作為將來追蹤評估中科的開發是否會影響附近居民暴露 VOCs 之危險性。. 33.

(48) 研究架構. 室內外空氣中苯濃度與其生物性指標及氧化性傷害指標之相關性. 五戶中科附近家戶及某大學三間研究室. 中科與對照地區居民尿中苯代謝物之比較. 空氣採樣. 氧化性傷害. 生物偵測. 問卷訪視. 氣象之量測污染源調查被動式採樣. 尿中 8-OHdG 濃度. 尿中 t,t-MA 濃度. 基本資料生活習慣居家環境. 建立中科營運初期室內、外空氣中 BTEX、生物偵測及氧化性傷害之背景參考資料. 34.

(49) 第二節、研究對象研究對象之選取為參考 ISC 空氣污染擴散模式，模擬台中科學工業園區產生之空氣污染物可能影響之範圍，再選取該範圍中的社區居民。. 一、參與問卷調查及尿液收集之研究對象本研究之研究對象為緊臨中部科學工業園區台中基地之居民，共計一百九十三位自願居民，包括台中市西屯區的國安社區甲區、國安社區乙區、鄉林社區及台中縣大雅鄉的秀山村，位置如附圖三；對照地區為台中縣新社鄉之八十名自願居民包括新社村及大南村。利用問卷調查研究對象之個人基本資料、生活習慣、居家型態調查及收集隨機尿液以分析尿中苯代謝物 t,t-MA 濃度，經尿中肌酐酸校正，扣除十九名居民肌酐酸值濃度小於 30mg/dL 或大於 300mg/dL，有問卷資料且尿液樣本之研究對象合計有一百七十五位中科附近居民及七十九位對照組居民。本研究將研究對象分成三個族群：中科南區、中科北區及對照地區。中科南區包括國安社區及鄉林社區，位於中科對外主要幹道處，目前中科的營運除增加產量外，亦可能增加污染物之排放量，另外，亦因交通流量不斷提高也提高附近居民污染物的暴露量。此外，秀山村位於中科北區，該地區人口結構以年長者居多，該村原有的田園綠樹因中科的開發而消失，對長久以來生活在如此清新環境的村民而言，中科不止帶來. 35.

(50) 居住環境的改變，未來工廠產生之污染物、交通流量的大增將嚴重影響居民的生活品質；對照地區為台中縣新社鄉工業污染程度較低新社村及大南村，本研究配合該地區定期舉辦的老人聚會進行資料之收集，其平均年齡亦以老年人佔多數。. 二、室內外空氣 BTEX 採樣及其生物偵測之研究對象為了解中科附近居民室內外空氣中 BTEX 暴露濃度的情形，從上述研究對象中，於一月份及三月份各選取五戶自願配合參與室內空氣之採樣，分別位於國安社區一樓、三樓、六樓、七樓、十樓，此家戶中共有三戶家庭有成員吸菸，於 BTEX 採樣結束後立即收集其與家人所有隨機尿液檢體(spot urine)，以分析尿中 t,t-MA 及 8-OHdG 之濃度。室內包括客廳、廚房、臥室及室外陽台空氣樣本一月及三月共計 40 個，尿液樣本合計為 23 個。另外，為與中科附近家戶室內 BTEX 暴露濃度之比較，選擇某大學三間有使用揮發性有機溶劑之研究室內置放採樣器做為定點採樣，分別位於十五樓一間及十六樓二間，而個人採樣部份為選定 10 名平均每日待在此三間研究室中時間超過八小時之研究生為對象，VOCs 是以定點採樣及個人被動式，以 24 小時採樣時間，並於 VOCs 採樣結束後立即收集其尿液做 t,t-MA 及 8-OHdG 之分析。. 36.

(51) 秀山村. 鄉林. 國安. 附圖三、中部科學園區研究對象分布圖. 37.

(52) 第三節、問卷之調查問卷內容主要分為以下部分： 1.個人基本資料：包括性別、年齡、身高、體重、教育程度。 2.生活習慣：包括吸菸、喝酒、室內外活動頻率。 3.居家環境調查：包括居住型態、通風方式、家中是否舖設地毯或使用空氣清靜設備。 4.居家室內污染源調查：家人吸菸習慣、是否有拜香、平時使用蚊香或殺蟲劑情況。. 38.

(53) 第四節、空氣中 BTEX 濃度之測定利用被動式採樣器(passive sampler)測定研究對象居家室內外 BTEX 之濃度，其內填充活性碳 350 公克，適用短時間三十分鐘、長時間八小時，甚至二十四小時。而本研究是以 24 小時每次均有定點採樣方式，採樣位置分別於家戶居家室內微環境包括客廳、廚房、臥室及室外環境以陽台處作為代表，每次均有做田野空白樣本，樣本之運送及保存皆保持冷藏以避免 BTEX 揮發。此外，在某大學研究室方面則做定點採樣及個人採樣，定點採樣置於實驗室實驗台上，個人採樣為研究生配戴在呼吸帶處，採樣時間皆為 24 小時。. 一、材料 (一)試藥 1.二硫化碳(carbon disulfide,低苯層析級,Sigma-Aldrich, Assay＞99.9%) 2.苯(benzene, Dr., Ehrenstorfer GmbH, 99.0%) 3.甲苯(toluene, Dr., Ehrenstorfer GmbH, 99.9%) 4.乙苯(ethylbenzene, Dr. Ehrenstorfer GmbH, 99.5%) 5.鄰-二甲苯(o-xylene, Dr. Ehrenstorfer GmbH, 99.5%) 6.間-二甲苯(m-xylene, Dr. Ehrenstorfer GmbH, 99.5%) 7.對-二甲苯(p-xylene, Dr. Ehrenstorfer GmbH, 99.5%). 39.

(54) (二)儀器設備 1.被動式採樣器內填充活性碳 350mg (SKC, 575) 2.熱線風速儀 (TSI, VELOCI CALC Plus) 3.二氧化碳計(YES, 206 Falcon) 4.分離管柱(WAX-10, 30m×0.53×1.00mm, SUPELCO) 5.氣相層析儀/火燄離子偵測器 (Agilent 6850 Series C). 二、分析方法 (一)檢量線之建立及偵測極限配製儲備溶液(stock solution)，分別加入 0.1mL 的苯、甲苯、乙苯、鄰-二甲苯、間-二甲苯及對-二甲苯於同一只定量瓶中，再以二硫化碳定量至 100mL，即配成 1000ppm 的儲備溶液，再稀釋成濃度範圍為 0.1ppm 至 50ppm 之標準品，其 r2 值均大於 0.9995；以檢量線最低點連續分析七次，計算其濃度三倍標準差即為偵測極限，其值範圍在 0.01 至 0.06ppm。 BTEX 詳細檢量線範圍、r2 值及偵測極限如下： BTEX 苯甲苯乙苯對-二甲苯間-二甲苯鄰-二甲苯. 濃度範圍(ppm) 最低最高 0.1 50 0.1 50 0.1 50 0.1 50 0.1 50 0.1 50 40. r2 0.9998 0.9998 0.9998 0.9998 0.9998 0.9998. 偵測極限 (ppm) 0.01 0.06 0.05 0.03 0.02 0.03.

(55) (二)脫附效率之測定配製檢量線中點濃度之苯、甲苯、乙苯、鄰-二甲苯、間-二甲苯及對 -二甲苯於同一標準品中，做三重覆分析，其脫附效率為樣本分析重量與實際添加重量之比值，其測定之脫附效率為 90-111%。 ↓由注入口添加濃度 10ppm 標準品 0.5mL ↓以石臘薄膜密封 ↓置於冰箱冷藏 24 小時 ↓取 1.5mL 脫附劑 CS2 注入被動式採樣器中 ↓震盪脫附 30 分鐘 ↓由出口處將 CS2 倒至 1.8mL vial 中 ↓上機分析(GC/FID)，計算其脫附效率 BTEX 苯甲苯乙苯對-二甲苯間-二甲苯鄰-二甲苯. 分析重量(μg) 4.28 4.31 3.96 4.08 4.83 3.94. 41. 添加重量(μg) 4.40 4.33 4.35 4.40 4.34 4.40. 回收率(%) 97 99 91 93 111 90.

(56) (三)分析方法之再現性為確保儀器分析之穩定度，配製 BTEX 濃度均為 5ppm 之標準品，連續分析七次，分別求出 BTEX 滯留時間及波峰面積之變異係數[CV% =(標準差/平均值) ×100%]及相對誤差[(|量測濃度-配製濃度|/配製濃度) ×100%]。求得之滯留時間、波峰面積之變異係數範圍為 0.02-1.94%，相對誤差均不超過±7%，顯示儀器穩定性高。苯甲苯乙苯對-二甲苯間-二甲苯鄰-二甲苯. 滯留時間(CV%) 0.16 0.06 0.02 0.02 0.02 0.56. 波峰面積(CV%) 0.66 1.94 1.48 1.27 1.07 1.63. 相對誤差(%) 1.57 4.34 2.75 2.80 3.02 3.64. (四)儀器分析條件參考行政院環境保護署空氣中氣態芳香烴化合物檢驗方法-以活性碳吸附之氣相層析/火焰離子化偵測法NIEA A719.10T(72)及勞工委員會標準分析參考方法(Standard Operating Procedure, SOP)＃1905(10)，略做修正成適合的條件，其儀器分析條件為： 1.溫度：(1)偵測器：250℃ (2)注入口：230℃ (3)oven：60℃(持續 20 分鐘)，以 25℃/min 速度升溫至 150℃ (持續 2 分鐘，將雜質去除) 42.

(57) 2.氣體流速：(1)氮氣(載流氣體)：4.8mL/min (2)氫氣：50 mL/min (3)空氣：450 mL/min. (五)樣本 BTEX 濃度之計算由於被動式採樣法是由空氣擴散原理進行吸附，只能求得化合物之質量，必須考慮採樣時間、採樣流速、現場溫度等因素，需經過換算求出濃度，本研究參考工業技術研究院技術報告(73)之計算方法，如下:. C=. W ×1000 × 24.45 × CFT r ×t × S × M. C：樣本濃度(ppm) r：脫附效率(%) t：採樣時間(min) s：採樣流速(mL/min) M：分析物分子量(g/mol) W：採樣重量(μg, 由樣本分析出之濃度×1.5×密度) CFT：溫度效應修正係數，如下所示：. 43.

(58) (六)樣本之分析參照工業技術研究院技術報告(73)所提之脫附方法，步驟如下： ↓取 1.5mL 脫附劑 CS2 注入被動式採樣器中 ↓震盪脫附 30 分鐘 ↓由出口處將 CS2 倒至 1.8mL vial 中 ↓上機分析 GC/FID，以計算每個採樣樣本 BTEX 之濃度. 44.

(59) 第五節、尿中苯代謝物之測定. 一、材料 (一)藥品 1.trans,trans-muconic acid (Fluka, GC Assay＞97.0%) 2.甲醇 methanol (Merck, GC Purity≧99.9%) 3.醋酸 acetic acid glacial (TEDIA, Assay≧99.97%). (二)儀器設備 1.離心機 (KUBOTA, 5100) 2.固相萃取管柱 (SUPELCO, DISCOVERY DSC-SAX tubes, 1mL) 3.固相萃取裝置 (VARIAN, 20 place manifold) 4.純水製造機. (MILLIPORE, Milli-Q Plus). 5.高效能液相層析儀/紫外光偵測器 (HP Series 1100) 6.分離管柱 (SUPELCO, 516 C-18, 25cm*4.6mm*5μm). 二、分析方法 (一)檢量線之建立與偵測極限配製儲備溶液(stock solution)，秤重 5mg 之 trans,trans- muconic acid 放至定量瓶，並以甲醇定量至 50mL，即配製成 100mg/L 之儲備溶液，再 45.

(60) 配成檢量線濃度範圍為 15.625-2000μg/L 之標準品，其檢量線之相關係數超過 0.9995，將檢量線最低點連續分析七次，計算其濃度三倍標準差即為偵測極限，其值為 0.12 ug/l。. (二)添加回收率取 0.1mL，0.5mg/L 的 t,t-MA，相當於添加絕對重量為 50μg 之標準品至混合尿液(pooled urine)中，再依下述分析步驟做三重覆回收率試驗，可求得 t,t-MA 濃度並計算其平均絕對重量為 55.28μg，其回收率 1.10%。. (三)方法再現性分別配製低(15.625μg/L)、中(125μg/L)及高濃度(2000μg/L)之標準品，連續分析七次，分別求出 t,t-MA 滯留時間及波峰面積之變異係數及相對誤差，其滯留時間及波峰面積之變異係數(CV%)及相對誤差皆小於±7%，如下表所示：. 濃度(μg/L). 滯留時間(CV%). 波峰面積(CV%). 相對誤差(%). 低 (15.625) 中 (125) 高 (2000). 0.15 0.03 0.01. 3.21 0.48 0.49. 2.54 0.19 1.73. 46.

(61) (四)儀器分析條件 1.移動相：1%醋酸：甲醇=80：20(體積比) 2.溫度：30℃ 3.流速：1mL/min 4.偵測器波長：278nm. (五)尿中 t,t-MA 濃度分析步驟參照 Scherer(21)研究所提之固相萃取方法，略作修正分析之。 ↓將尿液混合均勻 ↓取 4mL 之尿液離心 10 分鐘 (1200rpm) ↓加入 2mL 的甲醇至 SPE tube 中 ↓打開 pump 抽氣 ↓加入 2mL 的 DI 水 ↓加入 1mL 的尿液 ↓加入 1mL 1%的醋酸 ↓加入 1mL 10%的醋酸 ↓上機 HPLC 分析. 47.

(62) 第六節、尿中氧化性指標 8-OHdG 之測定. 一、材料 (一)藥品與試劑 1.8-羥基去氧鳥糞嘌呤核糖酵素免疫檢測試劑套組(8-hydroxy-2'deoxyguanosine ELISA Kit, OXIS, BIOXYTECH)，包含以下器皿及試劑: (1) precoated with 8-OHdG microtiter plate (8×12 wells) (2)一級抗體 (monoclonal antibody specific for 8-OHdG) (3)一級抗體稀釋溶液(磷酸鹽緩衝溶液) (4)二級抗體 (HRP-conjugated antibody) (5)二級抗體稀釋溶液(磷酸鹽緩衝溶液) (6)呈色劑 (3,3',5,5'-tetramethylbenzidine) (7)呈色劑緩衝溶液(hydrogen peroxide/citrate-phosphate buffered saline) (8)濃縮磷酸鹽緩衝清洗溶液 (9)中止劑(1M的磷酸) (10)標準品(0.5, 2.0, 8.0, 20.0, 80.0, 200.0 ng/mL ) (11)密封薄膜. 48.

(63) (二)儀器設備 1.八爪自動吸管 transferpette-8, 10-100μl(BRAND) 2.離心機 (Eppendorf, centrifuge 5415D) 3.恆溫培養箱 (YIH DER) 4.酵素免疫清洗機 Series Auto Strip Washer(Bio Tek, ELx50) 5.酵素免疫分析儀 ELISA reader(Bio Tek, μQuant). 二、尿中 8-OHdG 之分析方法採用酵素結合免疫吸附分析法(ELISA)測定尿中 8-羥基去氧鳥糞嘌呤核醣 8-OHdG 之濃度。 (一)分析步驟 ↓取 1mL 尿液於微量離心管 ↓以 2000*g 轉速離心 10min ↓取 50μL 尿液至 microtiter plate ↓加 50μL 一次抗體 ↓在 37℃恆溫培養箱培養 1 小時 ↓以 250μL, pH=7.4 磷酸鹽緩衝溶液清洗三次 ↓加入 100μL 的二次抗體 ↓在 37℃恆溫培養箱培養 1 小時. 49.

(64) ↓以 250μL,pH=7.4 磷酸鹽緩衝溶液清洗三次 ↓加入 100μL 的呈色劑 ↓室溫下避光 15 分鐘(產生淡藍色) ↓加入 100μL 的中止劑(1M 的磷酸)(顏色變黃) ↓測其 450nm 吸光值 (必須在 30 分鐘內完成). (二)品質管制 1.每個樣品皆做二重複試驗 2.製作檢量線：濃度範圍為 0.5 至 200ng/mL，以濃度 log 值與吸光值作圖，其線性關係式為一平滑非線性曲線，r 值為 0.9999，其檢量線方程式如下：. y=. a−d ⎛ x⎞ 1+ ⎜ ⎟ ⎝c⎠. b. +d. y=. y：樣本吸光值(nm) x：樣本濃度(ng/mL). 50. 3.2497 − 0 1.0758. ⎛ x ⎞ 1+ ⎜ ⎟ ⎝ 43.384 ⎠. +0.

(65) 第七節、資料統計與分析以 Excel 軟體做問卷調查、空氣採樣及尿液分析資料之建檔，以 SPSS 軟體 12.0 版做資料之統計與分析。. 一、描述性統計個人基本資料、生活習慣、居家環境調查、室內污染源調查以百分比方式描述；年齡、身高、體重、BTEX 濃度、t,t-MA 濃度及 8-OHdG 等連續變項以平均值、標準差及中位數呈現。. 二、分析性統計比較研究對象及對照地區類別變項以 X2-test 檢定其差異，而 t,t-MA 濃度之比較以 student t-test 檢定之。探計中科附近家戶空氣中 BTEX 濃度，尿中 t,t-MA 及 8-OHdG 濃度等連續變項時，因樣本數較少使用無母數統計方法，包括 Mann-Whitney U test 及 Kruskal-Wallis H test；探討自變項影響依變項時，用 Logistic regression 來計算三地區居民尿中 t,t-MA 之勝算比，而連續變項可用 General Linear Model(GLM)推估三地區居民間尿中 t,t-MA 濃度之迴歸係數及以室外空氣中 BTEX 濃度推估室內 BTEX 之濃度。. 51.

(66) 第四章、研究結果. 第一節、中科附近居民問卷調查及生物偵測一、中科地區及對照地區居民基本資料、生活習慣及居家環境之比較本研究的研究對象分成三個族群包括中科南、北區及對照地區，比較三地基本資料及生活習慣，表一結果顯示在性別、身高、體重、BMI 值及吸菸習慣在三個地區均無統計上顯著差異。但在居民的年齡、教育程度及待在家中時間則有統計上之差異，其中年齡在對照地區(74.2 歲) 高於中科地區(62.4 歲)平均年齡約 12 歲，進一步以 Scheffe 事後檢定分析，結果顯示只有中科南區與對照地區有統計上差異。在教育程度方面，中科南區之教育程度較對照地區高。比較三地區居民平均待在家中時間，中科南區居民在家中時間顯著性較其他兩個地區短(17.0 小時)。表二為比較中科地區及對照地區居民居家環境之特性，三個地區居民在家人有吸菸習慣、使用除溼機、蚊香、殺蟲劑及飼養寵物均無統計上顯著差異。只有家中舖設地毯、使用空氣清淨機及有拜香之變項在三組間有統計上的差異。其中家中舖設地毯及拜香以中科北區(7.1%及 89.3%)及對照地區(11.8%及 86.8%)比例較高，然而在使用空氣清淨機家戶之比例則以中科南區居民為最高(23.4%)。. 52.