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研究生:李惠敏
研究生(外文):HuiMin Lee
論文名稱:硫酸鹽與硝酸鹽在受體模式中之探討
指導教授:望熙榮望熙榮引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱: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:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:硫酸鹽硫酸鹽受體模式
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粒徑小於10 μm之PM10懸浮微粒,容易沉積於肺臟底部,對人體健康造成危害,且這些微粒在大氣中之滯留時間較久,其在長程傳輸及在全球氣候之影響上極為重要。在各研究中利用受體模式解析懸浮微粒中成分之來源,主要以SO42-及NO3-佔了約40%之污染量,而該二種污染物之形成主要來自於其前趨物SOX及NOX,因此探究該二個前趨物之來源,以加強管制排放該二種氣狀污染物之污染源,實為一重要課題。
本研究依CMB7之理論撰寫一JOCMB模式,並針對SOX及NOX轉換為SO42-及NO3-之轉換率進行探討。以原始污染源排放特徵解析八月份后里測站日間之周界濃度,該測站之主要污染源有硫酸鹽43%、交通42%、焚化爐7%以及重油燃燒6%;在后里晚間主要為交通54%、硫酸鹽32%、農廢燃燒11%以及硝酸鹽8%。八月份在大甲測站日間之主要污染源為硫酸鹽32%、交通30%、農廢燃燒16%以及鋁製業9%;在大甲晚間為硫酸鹽35%、交通28%、硝酸鹽12%及海水飛沫10%。
以SOX之轉換率為35%進行模式之解析,並與原始結果比較後,發現在后里及大甲日間及夜間,SO42-污染量之來源主要來自鋼鐵業、農廢燃燒及電廠,而鋁製造業亦有一定之污染量。以NOX之轉換率為10%進行模式之解析,並與原始結果比較後,則后里及大甲測站NO3-之主要來源主要來自於農廢燃燒、鋼鐵業以及街塵,在大甲測站NO3-來源則多了電廠。
將SOX及NOX合併探討,發現在日間及夜間,其SOX及NOX二者所需搭配之轉換率有所不同,后里及大甲測站晚間之SOX及NOX轉換率分別為40%及10%,與原始結果比較後,其硫酸鹽及硝酸鹽物種主要來源為農廢燃燒、鋼鐵業以及交通,而在晚間后里及大甲測站晚間之SOX及NOX轉換率分別為50%及1%,與原始結果比較後,SO42-及NO3-物種之主要來源應為農廢燃燒、鋼鐵業及鋁製造業。
目錄
摘要 I
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 前言 1
1.1研究緣起與目的 1
第二章 文獻回顧 3
2.1化學質量平衡法(CMB) 3
2.2 懸浮微粒特性 6
2.3 國內相關研究 8
2.4排放量現況 11
第三章 研究方法 17
3.1受體模式 17
3.1.1 污染源排放特徵 17
3.1.2 周界濃度 20
3.2 模式之撰寫 21
3.2.1 工具軟體應用 21
3.2.2 U.S. CMB7模式 21
3.2.3 CMB7應用軟體之改寫 23
3.2.4 程式流程圖 26
3.3 二次光化污染物(硫酸鹽與硝酸鹽) 27
3.4 研究流程 28
3.4.1 硫酸鹽與硝酸鹽轉換比率之選擇 29
3.4.2 硫氧化物轉換為硫酸鹽 31
3.4.3 氮氧化物轉換為硝酸鹽 31
3.4.4 將轉換後之硫酸鹽與硝酸鹽加入輸入檔 32
第四章 結果與討論 35
4.1 JOCMB與CMB7解析結果之比較 35
4.2使用原始污染源排放特徵之解析結果 38
4.3 SOX轉換為SO42-之比例 42
4.4 NOx轉換為硝酸鹽之比例 48
4.5 SOX與NOX 55
4.5.1 晚間SOX及NOX之轉換率 56
4.5.2日間SOX及NOX之轉換率 60
5.1 結綸 65
5.2 建議 66
參考文獻 67
附錄 71
附錄一、JOCMB程式碼 73
附錄二、各污染源排放組成數據source profile 87
圖目錄
圖3.1.1-1 后里測站10㎞各污染源分佈百分比圖 18
圖3.1.1-2 大甲測站10㎞各污染源分佈百分比圖 19
圖4.2-1 八月份后里測站日間之污染源污染量百分比 40
圖4.2-2 八月份后里測站晚間之污染源污染量百分比 41
圖4.2-3 八月份大甲測站日間之污染源污染量百分比 41
圖4.2-4 八月份大甲測站晚間之污染源污染量百分比 42
圖4.3-1 SOX在不同轉換率下SO42-之含量百分比 44
圖4.3-2 SOX轉換率為35%之解析結果 46
圖4.3-3 SOX轉換率為35%之解析結果 47
圖4.3-4 SOX轉換率為35%之解析結果 47
圖4.3-5 SOX轉換率為35%之解析結果 47
圖4.3-6 SOX35%轉換率與原始結果之差異百分比-后里 48
圖4.3-7 SOX35%轉換率與原始結果之差異百分比-大甲 48
圖4.4-1 NOX在不同轉換率下NO3-之含量百分比 50
圖4.4-2 NOX轉換率為10%之解析結果 52
圖4.4-3 NOX轉換率為10%之解析結果 53
圖4.4-4 NOX轉換率為10%之解析結果 53
圖4.4-5 NOX轉換率為10%之解析結果 54
圖4.3-6 NOX10%轉換率與原始結果之差異百分比-后里 54
圖4.3-7 NOX 10%轉換率與原始結果之差異百分比-大甲 55
圖4.5.1-1 后里晚間之解析結果 58
圖4.5.1-2 大甲晚間之解析結果 59
圖4.5.1-3晚間SOX及NOX轉換後與原始結果之差異百分比-后里 59
圖4.5.1-4 晚間SOX及NOX轉換後與原始結果之差異百分比-大甲 60
圖4.5.2-1 后里日間之解析結果 63
圖4.5.2-2 大甲日間之解析結果 63
圖4.5.1-4 后里日間SOX及NOX轉換後與原始結果之差異百分比 64
圖4.5.1-4 大甲日間SOX及NOX轉換後與原始結果之差異百分比 64
表目錄
表2.4-1 台中縣歷年各污染物排放量統計表 12
表2.4-2 台中縣前20大排放懸浮微粒之固定污染源行業 13
表2.4-3台中縣前20大排放SOX之固定污染源行業 14
表2.4-4台中縣前20大排放NOX之固定污染源行業 15
表3.2.3-1(a) CMB7及JOCMB模式中各參數計算理論公式 24
表3.2.3-1(b) CMB7及JOCMB模式中各參數計算理論公式 25
表3.3-1 台中縣八月份大甲及后里日間及夜間各污染源污染量 28
表3.4.2-1 SOX100%轉換為SO42- 31
表3.4.3-1 NOX 100%轉換為NO3- 32
表4.1-1 8月23日晚間之CMB7解析結果 35
表4.1-2 8月23日晚間之JOCMB解析結果 36
表4.1-3 8月23日晚間CMB7及JOCMB解析結果之比較 36
表4.1-4 8月22日日間之CMB7解析結果 37
表4.1-5 8月22日日間之JOCMB解析結果 37
表4.1-6 8月22日日間CMB7及JOCMB解析結果之比較 38
表4.3-1 各污染源之SO42-含量百分比 44
表4.3-2 SOX各轉換率之解析結果 45
表4.3-3 SOX轉換率為35%之解析結果 46
表4.4-1 各污染源之NO3-含量百分比 49
表4.4-2 NOX各轉換率之解析結果 51
表4.4-3 NOX轉換率為10%之解析結果 52
表4.5-1 SOX及NOX在各轉換率下之解析結果 56
表4.5.1-1 不同轉換率下各污染源之NO3-及SO42-之含量百分比 57
表4.5.1-2 SOX及NOX之轉換率為40%和10%之解析結果 58
表4.5.2-1 不同轉換率下各污染源之NO3-及SO42-之含量百分比 62
表4.5.2-2 SOX及NOX之轉換率分別為50%及10%之解析結果 62
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