| 姓名 |
許鴻吉(HUNG-CHI HSU)
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畢業系所 |
環境工程研究所在職專班 |
| 論文名稱 |
應用手持式拉曼及傅利葉轉換紅外線光譜技術提昇環境稽查效能之研究
(A Study on the Application of Handheld Raman and Fourier-transform Infrared Spectroscopy Technology in Improving Environmental Inspection Efficacy)
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| 摘要(中) |
為了可以有效掌握非法棄置場址現場資訊，降低稽查人員化學危害風險，減少廢棄物樣品採樣數，及降低檢驗成本，本研究嘗試運用手持式拉曼及傅利葉轉換紅外線光譜技術對非法棄置場址及工廠內廢棄物進行初步快篩，以了解其與傳統稽查採樣的差異性，並進行精密度、準確度及經濟效益分析，以充分了解導入該技術協助提升環保稽查效能之可行性。
經研究試驗分析顯示，對快篩儀器基本功能所進行實驗室溶劑之各項測試後，可了解手持式拉曼及傅利葉轉換紅外線光譜儀個別功能特性及其優缺點，其較佳之快篩順序為「先拉曼後傅利葉」。以此原則快篩4家廢棄物處理廠結果顯示，A、B及C廠因收受之廢棄物成分較為單純，發生干擾情況機率較低，較適合導入本研究之篩測技術。反之D廠收受之廢溶劑成分較複雜且因外觀顏色常為深色，容易造成干擾情形，較不適合使用本研究之篩測技術。2處廢棄物非法棄置場址試驗分析所得結果，在沒有干擾情況下，快篩儀器對於大部分廢棄物樣品的定性有不錯表現，可檢測到樣品的標的成份，且依評估結果確實可以減少採樣樣品數，有效降低後端實驗室分析時間及費用，達成本研究提昇環境稽查效能之目的。 |
| 摘要(英) |
In order to effectively control the on-site information of illegal dumping sites to reduce the chemical exposure risk of inspectors, the sampling number of waste samples, and inspection costs, this study proposed the use of Handheld Raman and Fourier Transform Infrared Spectroscopy Technology for quick screening to differential the results obtained from traditional inspection samples. Precision, accuracy and cost-benefit analysis were conducted to fully understand the potential of such technology in improving environmental auditing.
Laboratory solvents are used for testing basic functions of quick screening equipments. Analysis of experiments conducted in this study shows the features, advantages and disadvantages of handheld Raman and Fourier transform infrared spectrometer. The better results obtained of quick screening is Raman followed by Fourier. The initial quick screening of 4 waste treatment plants show that the first three facilities received no tampered wastes, and the probability of occurrence of interference was low. Hence, is more suitable for the introduction of the screening technology in this study. On the other hand, the waste solvent composition received by the last factory was more complicated and the appearance color was often dark. Thus, tampering of the waste was suspected. This makes it less suitable to use the screening technology of this study. The results of two illegal dumping sites test analysis showed that, in the absence of interference, the quick screening apparatus was useful in testing most of the wastes. The qualitative properties of the dumping site samples were satisfactory. The target components of the samples can be detected, and the evaluation results illustrate that the proposed technology can indeed reduce the number of samples, effectively reducing the back-end laboratory analysis time and costs. The handheld Raman and Fourier transform infrared spectrometer can be used to improve the effectiveness of environmental audits. |
| 關鍵字(中) |
★ 非法棄置場址
★ 環境稽查
★ 拉曼
★ 傅利葉
★ 快篩 |
關鍵字(英) |
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| 論文目次 |
目 錄
目次 頁次
目錄……………………………………………………………………............. I
圖目錄…………………………………………………………………............. IV
表目錄……………………………………………………………………............. VII
第一章 前言……………………………………………………………................ 1
1-1 研究緣起…………………………………………………................ 1
1-2 研究目的…………………………………………............................ 2
第二章 文獻回顧……………………………………………………………........ 3
2-1 國內廢棄物管制現況…………........................................................ 3
2-1-1 管制法令說明…………….….. …………………………... 3
2-1-2 行政執行管制方式……………………….….. …………... 4
2-2 拉曼及傅利葉轉換紅外線光譜技術概述........................................ 12
2-2-1 拉曼光譜技術原理................................................................ 12
2-2-2 拉曼光譜技術應用與發展.................................................... 15
2-2-3 傅利葉轉換紅外線光譜技術原理...……………………… 16
2-2-4 傅利葉轉換紅外線光譜技術應用與發展………………… 17
2-3 拉曼及傅利葉轉換紅外線光譜技術應用……………………….... 18
2-3-1 國土安全應用……………………………………………… 18
2-3-2 刑事鑑識應用……………………………………………… 19
2-3-3 藥廠鑑識應用……………………………………………... 19
2-3-4 食品安全之應用…………………………………………… 20
2-3-5 環境鑑識應用……………………………………………… 21
2-4 公害陳情案件處理現況…………………………………………… 22
2-4-1 現行公害陳情案件稽查作業流程………………………… 22
2-4-2 現行公害陳情案件稽查作業流程困境…………………… 25
2-5 廢棄物非法棄置案件管理作業現況……………………………… 26
2-5-1 棄置場址發現與登錄列管………………………………… 26
2-5-2 棄置場址調查……………………………………………… 30
2-5-3 廢棄物採樣方法…………………………………………… 32
2-5-4 現行廢棄物棄置場址稽查採樣之瓶頸…………………… 33
第三章 研究方法………………………………………………………………… 34
3-1 研究範圍…………………….……………………………………... 34
3-2 實驗儀器……………………............................................................ 34
3-3 研究流程………………………………………………….………... 37
第四章 結果與討論…………………………………………………………........ 41
4-1 手持式拉曼及傅利葉轉換紅外線光譜儀器基本功能測試……… 41
4-1-1 單一溶劑………………………………………………….... 41
4-1-2 混合溶劑…………………………………………………… 45
4-1-3 水分、溫度、色度之影響………………………………… 56
4-1-4 偵測極限…………………………………………………… 73
4-1-5 品保品管…………………………………………………… 78
4-2 不同行業別試驗分析........................................................................ 82
4-2-1 廢棄物處理機構…………………………………………… 82
A廠 …………………………………………………... 82
B廠 …………………………………………………... 89
C廠 ………………………………………………...… 92
D廠 …………………………………………………... 95
4-2-2 化學製品製造業…………………………………………… 101
A廠 …………………………………………………... 101
B廠 …………………………………………………... 104
4-3 非法棄置場址廢棄物試驗分析………………................................ 106
4-3-1 A場址……………………………………………………… 106
4-3-2 B場址……………………………………………………… 112
4-4 應用手持式拉曼及傅利葉轉換紅外線光譜與傳統稽查之比較… 123
4-4-1 傳統稽查採樣……………………………………………... 123
4-4-2 使用手持式拉曼及傅利葉轉換紅外線光譜儀器稽查 124
4-5 運用快篩儀器與傳統稽查採樣之成本效益分析………………… 124
第五章 結論與建議.………………………………………………………........... 126
5-1 結論………………………………………………………...…......... 126
5-2 建議……………………………………………………...……......... 128
參考文獻……………………………………………………………...................... 130
附錄…………………………………………………………….............................. 132 |
| 參考文獻 |
1. 行政院環境保護署，(2011)國有或公有土地遭棄置廢棄物之清理參考作業程序
2. 行政院環境保護署，(2012)私有土地遭棄置廢棄物清理作業程序
3. 行政院環境保護署，(2011)廢棄物非法棄置案件管理系統作業規範
4. 行政院環境保護署，(2013)工業廢棄物清除處理及再利用實務輯
5. 行政院環境保護署，(2016)環境白皮書
6. 行政院環境保護署環境檢驗所，(2015)環境奈米評析與綠色化學檢測技術研究(1/3)-表面增強拉曼光譜技術應用於環境鑑識技術研究
7. 行政院環境保護署環境檢驗所，(2015) 拉曼光譜應用於環境污染物之傳輸途徑研究
8. 行政院環境保護署環境檢驗所，(2015) 環境鑑識技術開發研究(3/4)-HRGC/MS/IRMS、FTIR及拉曼光譜鑑識技術開發及應用
9. 王俊凱，( 2014) 拉曼光譜分析， 中國材料科學學會
10. 廢棄物採樣與分析 石鳳城 編著
11. 行政院環境保護署，(2017)事業廢棄物採樣方法
12. 張以燦、楊致行，(2001)不明廢棄物清除與處理實務，環保月刊
13. 周崇聖，(2006)遙測應用於不明廢棄物非法棄置場址調查辨識之研究
14. 廢棄物採樣與分析 林景行、張怡塘、闕蓓德 編著
15. 張以燦、楊致行，(2002)環保月刊--不明廢棄物清除與處理實務
16. 行政院農業委員會(2017)新聞資料第097號
17. Robert W. Hahn，2000
18. 內政部警政署，(2012)警政工作年報，第四章鑑識科技 |
| 指導教授 |
李俊福
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審核日期 |
2018-7-26 |
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