空氣中粒狀污染物檢測法—高量採樣法
中華民國95年11月1日環署檢字第0950086772號公告 自中華民國96年2月15日起實施
NIEA A102.12A 一、方法概要
經由高量空氣採樣器配合適當之濾紙，以1.1～1.7 m3∕min之吸引 量，於短時間或連續24小時採集空氣中之粒狀污染物稱重之。
二、適用範圍
本法適用於空氣品質之總懸浮微粒(TSP)及周界空氣中之粒狀污 染物(Particulate)，粒徑在100微米(μm)以下之濃度測定。
三、干擾
（一）光化煙霧（Photochemical smog）或木材煙霧（Wood smoke）等，
其中可能存在之油性物質，會阻礙濾紙空氣流量而造成不穩定之 抽引速率。
（二）濃霧或濕度高時會使濾紙受潮，而嚴重地減低空氣流量。
四、設備及材料
高量空氣採樣器（High-volume air sampler）是由空氣吸引部、濾 紙固定器、流量測定部及保護器（Shelter）所構成，如圖 一 、 圖 二 所示。
(一)空氣吸引部：是由整流馬達連結二段離心渦輪式風扇（Turbine type fan）所構成，具有2 m3∕min之吸引量。
(二)濾紙固定器：能保護 20 × 25 cm（或8 × 10 in）之濾紙不致破損 且不漏氣的一種裝設，直接與空氣吸引部連結，其使用各部之材 質如下，又其組合如圖 三 。
1. 濾框（Frame）：使用耐腐蝕之材質（如不銹鋼或高級鋁合金）﹐
能固定濾紙使不致破損，其大小尺寸如圖 三 。
2. 網狀物（Net）：在通氣時具有適當之強度可保護濾紙不會破損，
其使用耐腐蝕之材質（如不銹鋼）製造，且此材質不可帶給濾紙
任何不純物，其尺寸與濾紙相同，置於濾框內，又不通氣部分使 用氟化樹脂製品之膠帶固定。
3. 墊圈：其尺寸必須符合濾框，又其與濾紙接觸部分必須使用氟化 樹脂製品之膠帶固定。
4. 鎖具：裝卸濾紙時為防止破損及漏氣的一種裝設，其為耐腐蝕之 材質（如不銹鋼或高級鋁合金）所製成的。
（三）流量測定部：流量測定部通常是使用裝卸方便之浮子流量計，其 相對流量單位為1.0 ～ 2.0 m3∕min之範圍。
（四）保護器：使用耐腐蝕性之材質製作，採樣時捕集面朝上，水平固 定，保護器之構造及尺寸如 圖 二 所示，可承受風雨而不致破損 濾紙。
（五）採集用濾紙：須符合下列基本規格
1. 濾紙尺寸：20 × 25 cm（或8 × 10 in）。
2. 濾紙之有效採集面積：18 × 23 cm（或7 × 9 in）。
3. 濾紙材質：一般使用玻璃纖維濾紙，若欲作化學分析，則可使用 其他特殊材質濾紙。
4. 濾紙之採集效率：原製造廠出廠時已經 DOP 試驗，確認對於0.3 μm 粒狀物具有 99.95％ 之採集效率。
（六）分析天平：分析天平必須適合稱重採樣器所需型式及大小的濾紙。
需要的測值範圍及靈敏度視濾紙盤重及重量負荷而定。一般而 言，高量採樣器所需要的天平靈敏度為0.1 mg。較小流量的採樣 器將需要更靈敏的天平。
五、試劑
（略）
六、採樣與保存
（一） 採樣前、後應執行流量查核（Check）：
直接接合，再將水柱壓力計之一端接小孔校正器，另一端通大氣。
水柱壓力計及高量空氣採樣器之流量計，其裝置方式如圖四所示。
2. 調整高量空氣採樣器之水平器至水平。
3. 打開電源穩定5分鐘後，調整至適當流量之水柱壓差，由小孔校正 器之迴歸方程式，檢查高量空氣採樣器之校正流量與實際流量之 誤差是否在 ±7 ﹪以內。
（二） 採樣地點以能把握大氣污染狀況，且不受特定源或其他交通狀況 影響之場所 。
1. 用於空氣品質檢測時；採樣高度以離地2 ～ 15公尺為原則，採樣 時間為連續採樣24 小時，採樣器之擺放必須不受其他測定儀之影 響。
2. 用於周界採樣檢測時；採樣地點依環保相關法規之規定辦理，採 樣高度以測定及調整方便為宜，採樣時間為連續採樣 1小時，且能 判定污染物由欲測之公私場所排放所為之位置。
（三） 粒狀污染物之採集 1. 確認採樣器能正常運轉。
2. 經秤量後之濾紙移置於濾紙固定器，固定濾紙且不能有漏氣現象。
3. 採樣裝備移置於保護器內，濾紙過濾面朝上，水平固定。
4. 接通流量計與排氣口之管路。
5. 可加裝計時器（Timer），若遇採樣期間內停電便可正確地記錄採 樣時數。
6. 打開電源記錄採集開始之時刻。
7. 開機5分鐘後，記下空氣流量Qs，一般吸引流量為1.1 ～ 1.7 m3∕
min 之間，測好流量後即可卸下流量計之接管。
8. 採樣終了時，記下採集時間t及空氣流量Qe，並以下式計算吸引空 氣量。
Qs Qe
V t
2
= + ×
Ｖ：吸引空氣量（m3）
Qs ：開始時之流量（m3∕min）
Qe ：終了時之流量（m3∕min）
t：採集時間（min）
9. 採樣時應同時記錄採樣前、後之大氣壓力、溫度、風速、風向等 氣象條件。
七、步驟
（一）採集前先將濾紙攤開置於濕度維持在45±5 ﹪，溫度變化小於3
℃之乾燥器或天平室內，使之乾燥平衡48小時以上後秤至恒重
（精確至0.1 mg ）。
（二）採集後之濾紙依後續檢驗分析需要，將粒狀物採集面摺於內，放 入適當材質封套中取回檢驗。依七、（一）之條件，放置達恒重 後精確秤量 。
八、結果處理
（一）周界粒狀污染物之濃度依下式計算求出。
粒狀污染物之濃度（μg/Nm3）= （(We－Ws)/Ｖn）×106 其中Ｖn=(Ps/760)×[273 /(273+Ts)]×Ｖ
：採集後之濾紙重量（ｇ）
：採集前之濾紙重量（ｇ）
Ｖn：為0℃，1大氣壓下之吸引空氣量（Nm3） Ｖ：吸引空氣量（m3）
Ps：採樣時段之平均大氣壓力(mmHg) Ts：採樣時段之平均大氣溫度(℃)
（二）空氣品質之總懸浮微粒之濃度依下式計算求出。
總懸浮微粒之濃度（μg/ m3）= [(We－Ws)/Ｖ]×106
：採集後之濾紙重量（ｇ）
：採集前之濾紙重量（ｇ）
Ｖ :吸引空氣量（m3）
九、品質管制
(一) 當高量空氣採樣器有下列情形之一時，則須進行流量校正：
1.新機啟用時。
2.馬達修理、保養或更換碳刷後。
3.流量計修理、調整或更換。
4.單點查核時偏離檢量線超過±7％。
(二) 高量空氣採樣器流量校正方式如下：
採用便於攜帶之小孔校正器及水柱壓力計，校正高量空氣採樣器 之流量計，其裝置如圖 四 所示。
1. 將小孔校正器與空氣吸引部直接接合，見圖 四。
2. 水柱壓力計之一端接小孔校正器，另一端通大氣，並確定沒有漏 氣現象。
3. 打開電源穩定5分鐘後，俟讀值穩定後記下水柱壓力計之壓差H。
4. 以水柱之壓差代入小孔校正器之校正方程式，計算正確之流量Q，
記錄現場大氣溫度與壓力，並讀取採樣器流量計之讀值，必要時 可修正至標準狀態下，建立一個可追溯至一級標準的校正關係
（如：一個方程式或一組曲線）。
5. 依序調整小孔校正器不同流量（1.1~1.7 m3∕min 流量間，至少5 點）所相對應之採樣器流量計讀值Y。
6. 以Q為X軸、Y為Y軸，用最小平方線性迴歸法，得出線性迴歸方 程式Ycal= m Q + b
m 為斜率 b 為截距
7. 計算各點Ycal及Y值之誤差百分比(%E)。
cal cal
%E Y Y 100 Y
= − ×
8. 各校正點 %E 誤差在 ±5 % 範圍內時，即可接受，若不合格則需 維修後重新校正。
9. 如採樣器流量計為浮子流量計，則可調整浮子流量計上端之調整 鈕，使浮子流量計上之流量與九、（二）、5.所得正確流量一致 後，再依九、(二)、1.~8.進行校正。流量校正完成後，不能再調整 調整鈕，否則需重新校正。
10. 當溫度、氣壓之變化很大（校正小孔校正器之平均大氣溫度 Ta
± 15 ℃或平均大氣壓力 Pa ± 60 mmHg）時（如在山頂採樣時），
則小孔校正器之流量，可依下式補正。
0
0 a
0
(273+T ) 760
Q Q
298 P
= ×
×
Qa：小孔校正器之流量（m3∕min）
Q0：校正時採樣器流量計之真正流量（m3∕min）
T0：校正時之大氣溫度（℃）
P0：校正時大氣壓力（mmHg)
(三) 採樣前、後濾紙須秤至恒重。
(四) 恒重之定義為包括採樣前、後濾紙之調理環境，其濕度維持在45±
5﹪，溫度變化小於3℃範圍內，間隔4小時平衡後再秤重，前後重 量差須小於1.0 mg內。
(五) 如無法符合上述規定，則重複九、（四）步驟直至前後重量差小 於1.0 mg。
(六) 計時器應每年進行校正，其24 小時誤差不超過 2分鐘。
(七) 採樣前不可摺疊濾紙，為達到此要求可使用濾紙匣。
十、精密度與準確度
（略）
十一、參考資料
（一） Code of Federal Regulations﹐Title 40 Protection of Environment﹐part 50﹐Appendix B（2005）。
（二） ASTM﹐Annual Book of ASTM Standards﹐Vol. 14.03﹐D4096-91
（2003）。
（三） Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems ,Reference Method for the Determination of Suspended Particulates in the Atmosphere ,section 2.2,Vol Ⅱ (High-Volume Method)(1994)。
註 1 ： 使用高量空氣採樣器時應注意的事項
(1)採集時之流量或採集後之重量濃度有異常數字出現時，檢查是否流量 計有 異常，採樣器是否漏氣或電源電壓是否變動。若異常現象是在 採集開始不久發生時，則須經確認已恢復正常運轉後，才可開始採 集。若異常現象是在採集終了才發現時，則必須將此試樣保存並且 正確記錄，同時要確實注意避免異常現象再度發生，並再重新採集。
(2)吸引裝置之碳刷（Motor brush）在使用400 ～ 500小時後，必須換新 品，且須校正流量。
(3)高量空氣採樣器所附流量計之上端有一流量調整鈕，不能隨意觸動，
一經觸動則須校正流量。
(4)流量計之狹小部分若有污物附著時，會導致讀數降低，可用細針小心 地除去污物，不可傷及流量針，其後須校正流量。
(5)吸引裝置之零件遇有更換，修理或流量有異常時，須校正流量。
