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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:曹心雯
研究生(外文):Shin-Wan Taso
論文名稱:室內外空氣污染總暴露導致之壽命增減與醫療支出-以校區、社區及行政區為例
論文名稱(外文):The Effect of Life Expectancy and Medical Expense Due to the Exposure in Air Pollution - Case Studies in School, Community and Region Area
指導教授:曾昭衡曾昭衡引用關係
口試委員:席行正章裕民
口試日期:2009-07-22
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:環境工程與管理研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:306
中文關鍵詞:大氣擴散模式空氣資源整合效益模型平均壽命醫療支出地理資訊系統
外文關鍵詞:AMS / EPA Regulatory ModelAERMODAir Resources Co-Benefits
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由於都會區民眾較易曝露於高濃度之空氣污染,且民眾平均有80%以上之時間處於室內環境,本研究藉由室內外空氣品質監測及暴露健康風險評估,並且配合大氣擴散模式AERMOD(AMS / EPA Regulatory Model, AERMOD)模擬,了解民眾暴露於室內外空氣污染之健康效益。因此,本研究選擇台北縣市之校區、社區與大安區北部三類型作為本研究探討案例,分析各案例之固定污染源(Stationary source)包括餐飲業與加油站業,與移動污染源(Mobile source)包括車輛排放之空氣污染物,如PM10、SO2、NO2、CO與O3濃度,並藉由管制策略用以改善空氣品質,最後透過空氣資源整合效益模型(Air Resources Co-Benefits Model, ARCoB)由死亡與疾病之相對風險值(Relative risk, RR)計算校區、社區與大安區北部之空氣品質改善所帶給民眾於個人終生平均壽命增加與節省年醫療支出之效益。
研究結果顯示,空氣污染物改善以單位濃度1 μg/m3下相對應之增加個人終生平均壽命與降低年醫療支出之整體效益結果顯示,PM10改善後獲致之健康效益最大,說明PM10對人體之健康影響最明顯;CO改善後獲致之健康效益最小,原因為流行病學研究CO之劑量濃度反應(Dose-Response Curve)指出,CO原本濃度就不高,經改善情況後,反應於人體健康並非明顯,故其減量後健康效益最差。
Due to people who live in urban area have more opportunities to expose in air pollutants of high concentration and people have 80% time stay in door. This paper is to monitor the air quality and the exposed health risk appraisal by indoor outer space. Moreover, the study also compares AERMOD(AMS/EPA Regulatory Model, AERMOD) test for realizing the efficiency of people who expose in indoor outer space.
As result, the paper to study and discuss the residents district affect by Stationary source (e.g. restaurant industry, oil station), and Mobile source including the air pollutants by vehicles (e.g. PM10, SO2, NO2, CO, and O3) in the school, communication and region of Taipei city, county. In addition, the improvement of air quality by control way and finally the study will use the Air Resources Co-Benefits Model, ARCoB in order to evaluate the average life of residents and the efficiency of medical expense by Relative risk of die and diseases..
The result shows that for the unit density of the air pollutant improvement 1 μg/m3 corresponds to increase life expectancy of the individual and reduce the medical expenditure shows that the improvement of PM10 has more benefits for health which explains PM10 is the most obvious health influence to the human body; CO can improvement the health of inhabitants for the smallest benefits because the Epidemiology studies Dose-Response Curve of CO shows that CO concentration originally is not high level. In addition, after improving the situation, the reaction to the human body health is not so obvious so after reducing the amount the health benefit is the worst.
中文摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iv
目錄 vi
表目錄 x
圖目錄 xiv
第一章 前言 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究流程 3
1.4 研究限制 5
第二章 文獻回顧 6
2.1 固定污染源排放、減量與管制 6
2.1.1 加油站業排放之空氣污染物與逸散源 6
2.1.2 加油站業空氣污染物之減量技術 9
2.1.3 加油站業空氣污染物之管制 10
2.1.4 餐飲業排放之空氣污染物與逸散源 13
2.1.5 餐飲業空氣污染物之減量技術 15
2.1.6 餐飲業空氣污染物之管制 16
2.2 移動源排放、減量與管制 20
2.2.1 移動源排放之空氣污染物與逸散源 20
2.2.2 移動源空氣污染物之管制策略 21
2.2.2.1私人運輸工具 21
2.2.2.2 大眾交通運輸工具 25
2.3 最大增量反應性MIR之理論基礎 28
2.4 大氣擴散模式(AERMOD)應用 30
2.5 ISC與AERMOD模式 36
2.6 空氣污染物對人體之危害 39
2.6.1 懸浮微粒(PM10) 39
2.6.2 二氧化硫(SO2) 40
2.6.3 二氧化氮(NO2) 40
2.6.4臭氧(O3) 41
2.6.5一氧化碳(CO) 42
2.7空氣污染之健康效益 43
2.7.1市區空氣污染與健康效益 43
2.7.2室內/室外及個人暴露空氣污染之健康效益 51
2.7.3空氣污染物濃度與死亡相對風險值之關係 57
2.7.4 空氣污染物濃度與疾病相對風險值之關係 58
2.8 空氣污染減量效益評估方法 60
2.9 地理資訊系統GIS應用於市區空氣污染 63
第三章 研究方法 67
3.1 研究區域背景 67
3.2 污染源現況分析 72
3.2.1 固定污染源排放資料與減量情境 72
3.2.2 移動源排放資料與減量情境 78
3.3 空氣污染物排放量之轉換 82
3.4 大氣擴散模式AERMOD擴散模擬 85
3.4.1 模式參數輸入資料 85
3.4.2 大氣擴散模式AERMOD應用 89
3.4.3 MAPE(Mean Absolute Percentage Error)平均絕對百分比誤差 89
3.4.4 模式與實場檢測數據之驗證 90
3.5 室內/室外空氣污染物之總暴露 91
3.5.1.1 環保署公告分析方法 91
3.5.1.2 氣體感測器設備 96
3.5.2 採樣環境 98
3.5.3 室內/室外環境採樣之方法 99
3.5.4 總暴露量之評估方法 99
3.6空氣資源整合模型(ARCOB) 101
3.6.1 空氣資源整合模型之定義 102
3.6.2 空氣資源整合模型(ARCoB)限制 103
3.6.3 空氣污染物濃度與壽命醫療之關係 104
3.6.3.1相對風險RR(relative risk)與死亡歸因分率換算 105
3.6.4 國內外空氣污染物濃度之死亡相對風險值文獻資料 107
3.6.4.1 PM10濃度之死亡相對風險值 107
3.6.4.2 NO2濃度之死亡相對風險值 108
3.6.4.3 SO2濃度之死亡相對風險值 109
3.6.4.4 CO濃度之死亡相對風險值 110
3.6.5 台灣國民簡易生命表計算方式 111
3.6.6 空氣污染物濃度與醫療支出關係 116
3.6.7 國內外空氣污染物濃度之疾病相對風險值與醫療支出文獻 118
3.6.7.1 PM10濃度之疾病相對風險值 118
3.6.7.2 NO2濃度之疾病相對風險值 119
3.6.7.3 SO2濃度之疾病相對風險值 120
3.6.7.4 CO濃度之疾病相對風險值 121
3.6.7.5 O3濃度之疾病相對風險值 122
3.6.8 台灣衛生署健保局之醫療支出 123
3.6.9 各受體點網格之醫療支出計算 125
3.7 GIS之應用 125
第四章 結果與討論 127
4.1 固定污染源與移動污染源排放量推算 127
4.1.1污染源現況分析 127
4.1.1.1固定污染源餐飲業現況分析 127
4.1.1.2固定污染源加油站業現況分析 129
4.1.1.3 移動污染源車輛現況分析 129
4.1.2餐飲業排放量推估 132
4.1.3 餐飲業排放率推算 134
4.1.4 加油站業排放量推估 135
4.1.5 加油站業排放率推算 136
4.1.6 車輛排放量推估 137
4.1.7車輛排放率推算 144
4.2 固定污染源與移動污染源減量後排放量與排放率 149
4.2.1 餐飲業減量後排放量推估 149
4.2.2 餐飲業減量後排放率推算 150
4.2.3 加油站業減量後排放量推估 151
4.2.4 加油站業減量後排放率推算 151
4.2.5 移動污染源車輛減量後排放量推估 152
4.2.6 車輛減量後排放率推算 159
4.3 大氣擴散模式AERMOD模擬值與實場測值之驗證 163
4.4 總暴露之評估 171
4.4.1 室內/室外相關性 171
4.5 AERMOD模擬三案例減量前後各空氣污染物擴散情形 177
4.5.1 校區減量前後各空氣污染物擴散情形 177
4.5.2 社區減量前後各空氣污染物擴散情形 182
4.5.3 大安區北部減量前後各空氣污染物擴散情形 187
4.6 各項空氣污染物濃度減量後影響之個人終生平均壽命 192
4.6.1 各空氣污染物濃度下降所增加個人終生平均壽命彙整 192
4.6.2 三案例之各受體點網格濃度降幅推算總暴露之個人終生平均壽命 193
4.7 各項空氣污染物濃度減量後影響之醫療支出費用 195
4.7.1 各空氣污染物濃度降低之節省年醫療支出之彙整 195
4.7.2 三案例之各受體點網格於濃度降幅推算總暴露之節省年醫療支出 197
4.8 GIS繪製各項空氣污染物之個人終生平均壽命與醫療支出 199
4.8.1 校區總暴露之個人終生壽命與醫療支出 199
4.8.2 社區總暴露之個人終生壽命與醫療支出 205
4.8.3 大安區北部總暴露之個人終生壽命與醫療支出 210
第五章 結論與建議 219
5.1 結論 219
5.2 建議 220
參考文獻 222
附錄 231
附錄A:校區、社區與大安區北半部之餐飲業調查 232
附錄B:校區、社區與大安區北半部之各街道車流量調查 277
附錄C:AERMOD輸入車輛各時段排放率之排放因子倍數彙整 280
附錄D:台北市各空氣污染物濃度增減10 μg/m3所減增之個人終生平均壽命天數 285
附錄E:台灣地區各空氣污染物濃度增減10 μg/m3所增減之年醫療支出 301
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