石化工業區大氣垂直剖面臭氧前驅物之成分調查

賴進興 ； 吳義林 ； 林清和 ； 黃郁文

《工程科技與教育學刊》 8卷1期 (2011/03) Pp. 14-27

https://doi.org/10.6451/JETE.201103.0014

摘要

本研究針對高屏重要Hot spot之排放區位，選定具代表性之石化工業區，進行大氣垂直剖面空氣樣品之採樣、樣品VOCs（揮發性有機物，Volatile organic compounds)物種及濃度調查，以解析石化工業區垂直剖面臭氧前驅物質VOCs之成分物種與濃度特性，並將工業區實測數據與TEDS及Speciate資料庫進行比對分析。實場採樣進行兩波、各連續三天之採樣與樣品分析，以繫留氣球執行之大氣垂直剖面採樣共計13次，完成55個有效大氣樣品VOCs之分析。
大氣垂直剖面採樣之空氣樣品分析，共偵測出12種VOCs物種與工業區所使用之原物料或產品一致，包括Ethane、Ethylene、Propylene、N-butane、Acetylene、1-butene、N-hexane、Benzene、N-heptane、Toluene、Styrene、O-xylene等，而非直接屬於工業區使用原物料或產品之VOCs物種，但與工廠製程代碼對應Speciate資料庫吻合之物種，包括Propane、Iso-butane、Iso-pentane、N-pentane、1-pentene、2-me-pentane、N-octane、Ethylbenzene、M, P-xylenes、N-nonane、N-decane，共計11種。
垂直剖面採得之樣品分析結果顯示：石化工業區空氣樣品存在許多高臭氧生成潛勢之VOCs物種，其中最大增量反應性(Max incremental reactivity)：MIR≥1.0或光化臭氧生成潛勢指標(Photochemical ozone creation potential index)：POCP≥100且濃度＞20ppb之物種，包括Ethylene (614.83ppb)、Isoprene (27.54ppb)、MeCyclopentane (366.42ppb)、2,4-dimepentane (114.82ppb)、Toluene (62.12ppb)、M, P-xylenes (40.17ppb)等。此外，調查期間在石化工業區之地面、垂直剖面100m及200m處採得之空氣樣品濃度，非甲烷碳氫化合物(Non-Methane Hydrocarbon, NMHC)、Ethylene濃度曾分別達800~1000ppb、400~600ppb，顯示石化工業區部分時段NMHC及特定VOCs物種之濃度異常偏高。

關鍵字

VOCs ； NMHC ； 臭氧 ； 垂直剖面 ； 石化工業區