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研究生:何俊和
研究生(外文):Chun-Ho Ho
論文名稱:台灣北部高臭氧來源分析初探
論文名稱(外文):A Preliminary Study on the Source Apportion for Ozone on Northern Taiwan
指導教授:江旭程江旭程引用關係
指導教授(外文):Hsu-Cherng Chiang
學位類別:碩士
校院名稱:淡江大學
系所名稱:水資源及環境工程學系
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:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:一次污染物二次污染物光化學模式臭氧來源分配技術
外文關鍵詞:Primary polluntantSecondary polluntantPhotochemical modelOSAT
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大部分現有的空氣品質模式只能夠用來模擬臭氧濃度的預測,但卻沒有辦法去了解或解釋臭氧如何生成的。臭氧在空氣中是一個二次污染物,由污染源所排放的前驅物質(主要為NOx和VOC)在大氣中傳輸擴散,並產生複雜的化學反應,經一段時間後才產生高臭氧濃度。由於牽涉到許多非線性的化學反應,因此無法利用簡單的分析建立排放量和受點濃度間的關係。
在此一研究中,我們利用Environ公司所發展的CAMx光化學模式中的臭氧來源分配技術(Ozone source Apportionment Technology ,OSAT)來分析不同來源的臭氧前趨物對臭氧的貢獻。由污染物來源的分析結果可知在靠近中央內陸的測站,在不考慮邊界與初始影響的情況下,臭氧的生成主要是VOC控制所主控的,而此點也與莊(1998)的結論一致,故要有效的降低臭氧應從VOC的減量著手。
由83年6月24日所模擬出來的結果發現。內陸高污染地區雖有高臭氧的產生但在海陸風環流的影響下,模擬結果與測站所觀測的臭氧濃度比較後則有低估的情形。在8-16時之所模擬之平均濃度與實測平均濃度做比較,大約低估了16%左右。不過整體而言對高濃度臭氧區域的分佈還是能掌握到。
最後,我們可以利用OSAT來了解不同污染物來源對臭氧生成的影響,進而制定經濟有效的控制策略,值得未來在研究中採用。
Most of the current air quality models used to simulate ozone (O3) formation predict only the concentration of ozone without the capabilities of understanding and explaining the formation process of ozone.That are emitted directly into the urban atmospheric environment. Ozone is a secondary pollutants formed in the air by chemical reactions form primary air pollutants (e.g., oxides of nitrogen, NOx , and volatile organic compounds, VOCs, including hydrocarbon) Since atmospheric chemistry of NOx and VOCs leading to ozone production exhibits significant non-linearity, so it is very difficult to build the relationship of emission and receptor’s concentration.
In this study, the OSAT (Ozone Source Apportionment Technology) in Comprehensive Air quality Model with extensions (CAMx) developed by Environ was used to analyze the ozone contributed form different source of precursors. According to our analysis, in the circumstances of ignore the initial and boundary effects, the ozone is VOC controlled in northern Taiwan.
June 24,1994 was selected as episode date and ozone concentrations were computed for the day. The calculated ozone concentration are underestimated in highly polluted area, this is possibly due to the effects of sea-breeze circulation. In general, the predicted ozone concentration distributions are very reasonable. At 8-16, the average of difference is less 16% between the prediction and observation.
Finally, we can use OSAT to determine the effect of the precursors released from different area to the ozone concentration at specific receptors.
目錄
中文摘要Ⅰ
英文摘要Ⅱ
目錄Ⅲ
圖目錄Ⅴ
表目錄Ⅶ
第一章 前言1
1-1研究動機1
1-2文獻回顧2
1-3研究目的3
第二章 理論基礎4
2-1理論基礎4
2-2制御方程式解析5
2-2-1風場5
2-2-2對流擴散項6
2-2-3化學反應項7
2-2-4污染源項9
2-2-5移除項9
2-2-6邊界條件與初始條件10
2-3臭氧分配來源技術(OSAT)11
第三章 模式輸入資料回顧14
3-1污染事件日篩選14
3-2模擬區域網格大小的決定15
3-2-1水平網格15
3-2-2垂直網格15
3-3地理資料16
3-4氣象資料16
3-5化學參數18
3-6排放源資料18
3-6-1面污染源資料19
3-6-2點污染源資料20
3-7空氣品質資料20
3-7-1初始條件21
3-7-2邊界條件21
3-8其他21
第四章 結果與討論23
4-1風場23
4-2空氣品質監測值與模擬值之比較24
4-3臭氧來源分析26
第五章 結論與建議28
參考文獻30
附圖
附表
圖目錄
圖3 CAMx模式架構圖36
圖3-1 空氣品質監測站位置分佈圖35
圖3-2 83年6月24日中央氣象局地面天氣圖37
圖3-5-1 台北逐時車流量變化圖39
圖4-1 83年6月24日風場40
圖4-2 83年6月24日臭氧等濃度圖46
圖4-3-1 6月24日仁愛站 NO、NO2、O3監測與預測值比較47
圖4-3-2 6月24日汐止站 NO、NO2、O3監測與預測值比較48
圖4-3-3 6月24日萬里站 NO、NO2、O3監測與預測值比較49
圖4-3-4 6月24日新店站 NO、NO2、O3監測與預測值比較50
圖4-3-5 6月24日土城站 NO、NO2、O3監測與預測值比較51
圖4-3-6 6月24日板橋站 NO、NO2、O3監測與預測值比較52
圖4-3-7 6月24日新莊站 NO、NO2、O3監測與預測值比較53
圖4-3-8 6月24日三重站 NO、NO2、O3監測與預測值比較54
圖4-3-9 6月24日淡水站 NO、NO2、O3監測與預測值比較55
圖4-3-10 6月24日北投站 NO、NO2、O3監測與預測值比較56
圖4-3-11 6月24日雙園站 NO、NO2、O3監測與預測值比較57
圖4-3-12 6月24日古亭站 NO、NO2、O3監測與預測值比較58
圖4-3-13 6月24日松山站 NO、NO2、O3監測與預測值比較59
圖4-3-14 6月24日桃園站 NO、NO2、O3監測與預測值比較60
圖4-3-15 6月24日大園站 NO、NO2、O3監測與預測值比較61
圖4-3-16 6月24日觀音站 NO、NO2、O3監測與預測值比較62
圖4-3-17 6月24日中壢站 NO、NO2、O3監測與預測值比較63
圖4-3-18 6月24日龍潭站 NO、NO2、O3監測與預測值比較64
圖4-3-19 6月24日湖口站 NO、NO2、O3監測與預測值比較65
圖4-3-20 6月24日竹東站 NO、NO2、O3監測與預測值比較66
圖4-3-21 6月24日新竹站 NO、NO2、O3監測與預測值比較67
圖4-3-22 6月24日宜蘭站 NO、NO2、O3監測與預測值比較68
圖4-4-1 仁愛站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖69
圖4-4-2 汐止站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖70
圖4-4-3 萬里站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖71
圖4-4-4 新店站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖72
圖4-4-5 土城站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖73
圖4-4-6 板橋站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖74
圖4-4-7 新莊站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖75
圖4-4-8 三重站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖76
圖4-4-9 淡水站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖77
圖4-4-10 北投站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖78
圖4-4-11 雙園站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖79
圖4-4-12 古亭站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖80
圖4-4-13 松山站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖81
圖4-4-14 桃園站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖82
圖4-4-15 大園站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖83
圖4-4-16 觀音站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖84
圖4-4-17 中壢站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖85
圖4-4-18 龍潭站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖86
圖4-4-19 湖口站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖87
圖4-4-20 竹東站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖88
圖4-4-21 新竹站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖89
圖4-4-22 宜蘭站 最大臭氧濃度之臭氧來源分析圖90
表目錄
表2-1 CAMx 所提供的化學機制38
表3-1 CAMx 土地使用分類38
表3-6-2 邊界條件與頂層之設定值39
表4-1各測站模擬值與觀測值之統計表91
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