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研究生: 俞宗岳
Yu, Zong-Yue
論文名稱: 大氣中懸浮微粒二次氣膠含量與生成速率之推估
指導教授: 吳義林
Wu, Yee-Lin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 環境工程學系
Department of Environmental Engineering
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 122
中文關鍵詞: 有機碳元素碳化學質量平衡模式粗微粒
外文關鍵詞: OC, EC, CMB, PM10
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  • 本研究利用PM2.5旋風分離器,針對大氣中懸浮微粒,進行其中懸浮微粒水溶性與含碳成分之特性分析,期能利用大氣懸浮微粒其OC與EC最小的比值、CMB貢獻源比例與排放源資料庫這三種方法,推算出二次衍生性氣膠的生成比例,並加以比較之。另外,再利用逆軌跡模式模擬氣團移動路線,探討軌跡線上衍生性物種之生成速率,以瞭解氣團行進間形成衍生性物種之快慢與影響生成之因素。
    衍生性有機碳成分生成量推估有三種方法,其結果如下:CMB貢獻源推估法:推估出衍生性有機碳成分平均值為1.84 μg/m3。最小比例法:推估出衍生性有機碳成分平均值為2.79 μg/m3。排放源資料庫:推估出衍生性有機碳成分平均值為0.45 μg/m3。這三種方法以CMB貢獻源比例推估法較準確 。
    在生成速率的部份,衍生性SO42-之生成速率界於1.41 μg/m3*hr與7.29 μg/m3*hr之間,而其平均值為4.06 μg/m3*hr;衍生性NO3-之生成速率界於0.13 μg/m3*hr與3.10 μg/m3*hr之間,而其平均值為0.78 μg/m3*hr;衍生性有機碳之生成速率界於0.14 μg/m3*hr與8.70 μg/m3*hr之間,而其平均值為2.44 μg/m3*hr。而硫的轉化率為3.16 %~29.2 %,平均值為17.0 %;氮的轉化率為0.19 %~17.3 %,平均值為3.64 %;碳的轉化率界於0.59 %~27.3 %之間,其平均值為8.71 %。

    This research discusses the carbonaceous species of ambient particle. Then, estimates the contribution of secondary organic carbon by minimum OC/EC ratio of ambient particle, CMB model and emission inventory source to discuss the OC/EC ratio of primary sources. In addition, this research explores the formative rate of secondary particles in trajectory by back trajectories model. Then, estimate the factor in an air mass forming secondary particle.
    There is three methods to estimate secondary organic carbonaceous formation. The average value of secondary organic carbonaceous estimating for CMB model is 1.84 μg/m3. The average value of secondary organic carbonaceous estimating for minimum OC/EC ratio is 2.79 μg/m3. The average value of secondary organic carbonaceous estimating for emission inventory source is 0.45 μg/m3.
    For formation rate, the formation rate of secondary SO42- is between 1.41 μg/m3 and 7.29 μg/m3 and the average value is 4.06 μg/m3. The formation rate of secondary NO3- is between 0.13 μg/m3 and 3.10 μg/m3 and the average value is 0.78 μg/m3. The formation rate of secondary organic caebonaceous is between 0.14 μg/m3 and 8.70 μg/m3 and the average value is 2.44 μg/m3. For converted rate, the converted rate of S is 3.16 %~29.2 % and the average value is 17.0 %. The converted rate of N is 0.19 %~17.3 % and the average value is 3.64 %. The converted rate of C is 0.59 %~27.3 % and the average value is 8.71 %.

    第一章 前言 1 1-1研究緣起 1 1-2研究目的 3 第二章 文獻回顧 5 2-1大氣中懸浮微粒的特性 5 2-2大氣懸浮微粒中含碳成份的探討 6 2-3二次有機污染物的探討 7 2-4受體模式 11 2-4-1受體模式之理論 11 2-4-2文獻中受體模式之研究 16 2-4-3指紋資料庫 20 2-5逆軌跡 21 2-5-1逆軌跡之理論 21 2-5-2文獻中逆軌跡之研究 21 第三章 研究方法 30 3-1採樣點之選定 30 3-2採樣頻率 31 3-3採樣內容 31 3-3-1採樣方法 31 3-3-2樣品運送與保存 32 3-4樣品分析方法 33 3-5分析方法之QA/QC 36 3-6逆軌跡模式模擬 37 3-7受體模式模擬 38 3-8原生性EC/OC比值推估方法 39 3-9推估逆軌跡上衍生性成份生成速率 40 第四章 結果與討論 45 4-1環保署監測站氣態污染物濃度特性分析 45 4-1-1原生性污染物種 46 4-1-2衍生性污染物種 47 4-1-3涵蓋原生性與衍生性的懸浮微粒(PM10) 48 4-1-4 H2O2、甲醛、乙醛與丙酮 48 4-2大氣中懸浮微粒PM2.5質量濃度 49 4-3大氣中懸浮微粒PM2.5之組成份濃度 49 4-4逆軌跡線配合CMB模擬結果 50 4-5衍生性有機碳含量之推估 56 4-5-1 (EC/OC)pri 之推估 57 4-5-2生性有機碳成分生成量推估 56 4-6軌跡線上衍生性物種生成速率之推估 61 第五章 結論與建議 113 5-1結論 113 5-2建議 115 參考文獻 116 表2-1高雄地區懸浮微粒研究結果 23 表2-2逸散污染源指紋資料 25 表2-3工業製成污染源指紋資料 26 表2-4固定污染源指紋資料 27 表2-5移動性污染源指紋資料 28 表3-1陰陽離子方法偵測極限 41 表3-2重金屬方法偵測極限 41 表3-3陰陽離子之準確度與精密度 41 表3-4重金屬成份之準確度 42 表3-5受體模式之貢獻來源資料庫 42 表4-1採樣期間各採樣點SO2濃度表(單位:ppb) 64 表4-2採樣期間各採樣點NO濃度表(單位:ppb) 64 表4-3採樣期間各採樣點CO濃度表(單位:ppm) 64 表4-4各採樣點質量濃度表(單位:μg/m3) 65 表4-5善化測站陰陽離子日平均濃度表(單位:μg/m3) 65 表4-6安南測站陰陽離子日平均濃度表(單位:μg/m3) 66 表4-7阿蓮測站陰陽離子日平均濃度表(單位:μg/m3) 66 表4-8楠梓測站陰陽離子日平均濃度表(單位:μg/m3) 67 表4-9前金測站陰陽離子日平均濃度表(單位:μg/m3) 67 表4-10大寮測站陰陽離子日平均濃度表(單位:μg/m3) 68 表4-11潮州測站陰陽離子日平均濃度表(單位:μg/m3) 68 表4-12林園測站陰陽離子日平均濃度表(單位:μg/m3) 69 表4-13排放源中原生性比例係數 69 表4-14 (EC/OC)pri值之推估 70 表4-15本土資料庫排放源貢獻比例 71 表4-16本研究CMB推估貢獻來源比例 71 表4-17軌跡線上衍生性物種生成速率之推估(單位μg/m3*hr) 72 圖2-1大氣中懸浮微粒之組成及來源 29 圖3-1採樣位置圖 43 圖3-2懸浮微粒採樣設備 44 圖4-1原生性污染物SO2濃度變化驅勢 72 圖4-2原生性污染物NO濃度變化驅勢圖 73 圖4-3原生性污染物CO濃度變化驅勢圖 74 圖4-4衍生性污染物NO2濃度變化驅勢圖 75 圖4-5衍生性污染物O3濃度變化驅勢圖 76 圖4-6涵蓋原生性與衍生性的懸浮微粒PM10濃度變化驅勢圖 77 圖4-7大寮輔英H2O2、甲醛、乙醛與丙酮濃度趨勢圖 78 圖4-8大寮輔英H2O2、甲醛、乙醛與丙酮與大寮測站PM2.5 質量濃度趨勢比較圖 79 圖4-9善化測站衍生性物種濃度驅勢圖 80 圖4-10安南測站衍生性物種濃度驅勢圖 81 圖4-11阿蓮測站衍生性物種濃度驅勢圖 82 圖4-12楠梓測站衍生性物種濃度驅勢圖 83 圖4-13前金測站衍生性物種濃度驅勢圖 84 圖4-14大寮測站衍生性物種濃度驅勢圖 85 圖4-15潮州測站衍生性物種濃度驅勢圖 86 圖4-16林園測站衍生性物種濃度驅勢圖 87 圖4-17第一條軌跡線 88 圖4-18第二條軌跡線 89 圖4-19第三條軌跡線 90 圖4-20第四條軌跡線 91 圖4-21第五條軌跡線 92 圖4-22第六條軌跡線 93 圖4-23第七條軌跡線 94 圖4-24第八條軌跡線 95 圖4-25第一條軌跡線兩測站之氣固相污染物濃度比 96 圖4-26第一條軌跡線上風處原生性貢獻源 96 圖4-27第一條軌跡線下風處原生性貢獻源 96 圖4-28第二條軌跡線兩測站之氣固相污染物濃度比 97 圖4-29第二條軌跡線上風處原生性貢獻源 97 圖4-30第二條軌跡線下風處原生性貢獻源 97 圖4-31第三條軌跡線三測站之氣固相污染物濃度比 97 圖4-32第三條軌跡線上前金測站原生性貢獻源 98 圖4-33第三條軌跡線上大寮測站原生性貢獻源 98 圖4-34第三條軌跡線上潮州測站原生性貢獻源 98 圖4-35第四條軌跡線三測站之氣固相污染物濃度比 99 圖4-36第四條軌跡線上前金原生性貢獻源 99 圖4-37第四條軌跡線上大寮原生性貢獻源 99 圖4-38第四條軌跡線上潮州原生性貢獻源 99 圖4-39第五條軌跡線四測站之氣固相污染物濃度比 100 圖4-40第五條軌跡線上林園原生性貢獻源 100 圖4-41第五條軌跡線上前金原生性貢獻源 100 圖4-42第五條軌跡線上楠梓原生性貢獻源 100 圖4-43第五條軌跡線上阿蓮原生性貢獻源 100 圖4-44第六條軌跡線兩測站之氣固相污染物濃度比 101 圖4-45第六條軌跡線上風處原生性貢獻源 101 圖4-46第六條軌跡線下風處原生性貢獻源 101 圖4-47第七條軌跡線三測站之氣固相污染物濃度比 102 圖4-48第七條軌跡線上安南原生性貢獻源 102 圖4-49第七條軌跡線上阿蓮原生性貢獻源 102 圖4-50第七條軌跡線上楠梓原生性貢獻源 102 圖4-51第八條軌跡線兩測站之氣固相污染物濃度比 103 圖4-52第八條軌跡線上風處原生性貢獻源 103 圖4-53第八條軌跡線下風處原生性貢獻源 103 圖4-54善化站由三種方法所推估出SOC含量驅勢圖 104 圖4-55安南站由三種方法所推估出SOC含量驅勢圖 105 圖4-56阿蓮站由三種方法所推估出SOC含量驅勢圖 106 圖4-57楠梓站由三種方法所推估出SOC含量驅勢圖 107 圖4-58前金站由三種方法所推估出SOC含量驅勢圖 108 圖4-59大寮站由三種方法所推估出SOC含量驅勢圖 109 圖4-60潮州站由三種方法所推估出SOC含量驅勢圖 110 圖4-61林園站由三種方法所推估出SOC含量驅勢圖 111

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    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2003-08-18公開
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