臺灣博碩士論文加值系統

南投縣為台灣唯一不靠海的縣市，境內好山好水，有著多處最著名的觀光勝地，因此優良的空氣品質是南投地區最重要的環境資產之一。自中部第二高速公路通車後發現，92年空氣品質不良(PSI>100)之日數比91年惡化，其中尤以PM10及臭氧最為明顯。是否因中二高通車後帶來之交通污染影響道路周邊之環境品質？及二高車流排放所產生之污染物經光化學反應引致南投縣臭氧濃度之增加？其實際影響之層面相當廣泛，值得深入探討。
本文以CAMx模式模擬中二高交通流量對南投縣臭氧分佈影響。模式經空品測站數鉅合理驗證後，模擬92年9月18-22日臭氧濃度分佈情形，分別計算含及不含二高車流之臭氧濃度﹔再以增進因子（IF）作為評估依據。結果顯示，中二高車流量影響南投縣臭氧濃度分佈約佔2%至5%之間。臭氧分佈影響最顯著地區為南投市及草屯鎮二高附近，其次為國姓鄉埔里鎮仁愛鄉及竹山鎮與雲林縣交界處。

Nantou County is the only county without seacoast in Taiwan. There are many great sights in Nantou, and thus good air quality is a precious nature treasure. The air quality in 2003 is worse than that in 2002, especially on items ozone and PM10. Did the result have something to do with the increasing traffic flow on Formosa-Free-Way? Did the pollutants emission from traffic vehicles? Did those pollutants transform to ozone by way of photochemical reaction and cause the ozone concentration to increase? These came to a conclusion that understanding the fact is very important and need to be investigated.
The CAMx model, a Comprehensive Air Quality Model With Extensions, is utilized to simulate the effect of traffic flow of Formosa-Free-Way on ozone distribution in Nantou Couty. The model was reasonable verified by comparing to the EPA air quality, 5 days periods of ozone distribution of Nantou County with and without Formosa-Free-Way traffic. The results show that IF of ozone emission from Formosa-Free-Way has few effects on ozone distribution in Nantou County, about 2% to 5% is evaluated. The critical regions are towns of Nantou, Tsautuen, Kuosin, Puli, and Chushan.

目 錄
致謝………………………………………………………………..….. Ⅰ
中文摘要……………………………………………………………….Ⅱ
英文摘要……………………………………………………………….Ⅲ
目錄…………………………………………………………………….Ⅴ
圖目錄……………………………………………………….…………Ⅷ
表目錄…………………………………………………………..…….. V

第一章 前言……………………………………………………………..1
1.1緣起……………………………………………………………1
1.2目的……………………………………………………………2
第二章 文獻回顧………………………………………………………..3
2.1南投縣環境負荷………………………………………………3
2.1.1南投縣人口密度及分佈情形……………………………5
2.1.2交通環境負荷……………………………………………5
2.2空氣品質監測資料分析…………………………………......10
2.2.1環保署自動測站空氣品質監測資料分析……………..14
2.2.2環保局人工測站空氣品質監測資料分析……………..27
2.2.3空氣品質不良日統計………………………….……….30
2.2.4氣象分析……………………………………….……….36
2.3模式原理說明………………………………………….…….39
2.3.1模式之適用性………………………………….……….39
2.3.2模式特色……………………………………….……….40
2.3.3模式輸入資料…………………………………….…….41
2.3.4模式輸出資料…………………………………………..42
第三章 研究方法………………………………………………………44
3.1研究流程……………………………………………………..44
3.2資料之蒐集……………………………………………….….46
3.3模式之建立…………………………………………….…….47
3.4模式驗證……………………………………………….…….48
3.5比較有無二高對南投縣臭氧濃度分佈之影響………….….48
第四章 結果討論………………………………………………………50
4.1交通流量資料蒐集…………………………………….…….50
4.1.1國道車流量………………………………………….….50
4.1.2省縣道車流量……………………………………..……54
4.2模式建立………………………………………………….….64
4.2.1模擬範圍…………………………………………….….64
4.2.2排放資料…………………………………………….….65
4.2.3氣象資料………………………………………….…….65
4.2.4初始條件與邊界條件……………………………….….66
4.3驗證之結果……………………………………………….….67
4.4中二高車流量對南投縣的影響………………………….….72
4.4.1南投縣臭氧濃度分佈……………………………….….72
4.4.2南投縣未有中二高車流量之臭氧濃度分佈……....…..78
4.4.3南投縣有無中二高車流量之臭氧濃度比較………......83
第五章 結論與建議…………………………………..…….…….……94
5.1 結論……………………………………………………….....94
5.2 建議……………………………………………………..…...94
參考文獻………………………………………………………………..96
附錄一、9月18日~9月22日MM5風速風向圖…………….……..97
附錄二、CAMx.in……………………………………………….……102


圖目錄
圖一 南投縣各鄉鎮市人口密度分佈圖……………………………..4
圖二 南投縣91年~93年主要地區觀光遊客逐月統計圖………….9
圖三 南投地區空氣品質監測站分佈圖……………………………11
圖四 南投縣歷年懸浮微粒濃度統計分析圖………………………16
圖五 南投縣歷年二氧化硫濃度統計分析圖……………………....19
圖六 南投縣歷年二氧化氮濃度統計分析圖………………………21
圖七 南投縣歷年一氧化碳濃度統計分析圖………………………24
圖八 南投縣歷年臭氧濃度統計分析圖……………………………26
圖九 南投縣TSP人工測站歷年濃度變化圖………………………29
圖十 南投縣落塵量歷年變化統計圖………………………………31
圖十一 南投縣歷年空品不良日分佈情形…………………………35
圖十二 中央氣象局台中氣象站輻射量統計圖……………………37
圖十三 中央氣象局日月潭氣象站雨量及降雨日數統計圖………38
圖十四 研究流程圖…………………………………………………45
圖十五 名間收費站逐月車流量統計圖……………………………52
圖十六 名間收費站逐時車流量變化圖（非假日）………………53
圖十七 名間收費站逐時車流量變化圖（假日）…………………53
圖十八 名間收費站一週車流量日變化圖…………………………55
圖十九 O3模擬值與實際值散佈圖…………………………………68
圖二十 南投自動測站模擬值與實際值比較圖……………………69
圖二十一 竹山自動測站模擬值與實際值比較圖…………………70
圖二十二 埔里自動測站模擬值與實際值比較圖…………………71
圖二十三 9月18日模式模擬臭氧濃度分佈圖……………………73
圖二十四 9月19日模式模擬臭氧濃度分佈圖……………………74
圖二十五 9月20日模式模擬臭氧濃度分佈圖……………………75
圖二十六 9月21日模式模擬臭氧濃度分佈圖……………………76
圖二十七 9月22日模式模擬臭氧濃度分佈圖……………………77
圖二十八 9月18日模式模擬無中二高車流量臭氧濃度分佈圖…79
圖二十九 9月19日模式模擬無中二高車流量臭氧濃度分佈圖…79
圖三十 9月20日模式模擬無中二高車流量臭氧濃度分佈圖…80
圖三十一 9月21日模式模擬無中二高車流量臭氧濃度分佈圖…81
圖三十二 9月22日模式模擬無中二高車流量臭氧濃度分佈圖…82
圖三十三 9月18日模式模擬IF值分佈圖………………………..84
圖三十四 9月19日模式模擬IF值分佈圖………………………..85
圖三十五 9月20日模式模擬IF值分佈圖………………………..87
圖三十六 9月21日模式模擬IF值分佈圖………………………..88
圖三十七 9月22日模式模擬IF值分佈圖………………………..89
圖三十八 模式模擬IF MAX值分佈圖…………………………....91
圖三十九 模式模擬IF AVG值分佈圖……………………….…….92
圖四十 9月18日12時MM5氣象資料風速風向圖……….…….97
圖四十一 9月19日13時MM5氣象資料風速風向圖…….…….98
圖四十二 9月20日13時MM5氣象資料風速風向圖…….…….99
圖四十三 9月21日12時MM5氣象資料風速風向圖…….……100
圖四十四 9月22日12時MM5氣象資料風速風向圖…….……101


表目錄
表一 全國環境負荷通報……………………………………………..4
表二 南投縣境內主要道路基本資料表……………………………..8
表三 南投縣目前空氣品質監測站設置概況………………………12
表四 空氣品質標準…………………………………………………13
表五 環保署自動測站懸浮微粒（PM10）歷年統計………………15
表六 環保署自動測站二氧化硫（SO2）歷年統計………………..18
表七 環保署自動測站二氧化氮（NO2）歷年統計……………….20
表八 環保署自動測站一氧化碳（CO）歷年統計…………………23
表九 環保署自動測站一氧化碳（O3）歷年統計…………………25
表十 環保署自動測站非甲烷碳氫化合物（NMHC）歷年統計….28
表十一 南投縣及中部空品區86~93年環保署空氣品質一般測站
PSI>100之統計表………………………………………...32
表十二 南投縣環保署空氣品質一般測站PSI分佈統計表……….34
表十三 南投縣境內省道交通量調查統計表………………………56
表十四 南投縣境內縣道交通量調查統計表……………………....59
表十五 南投縣內車流量較大路段假日及非假日車流統計表……62
表十六 集集欄河堰疏濬工程砂石車流量調查統計表……………63
表十七 邊界條件濃度值設定………………………………………67
表十八 0918有無中二高車流量臭氧濃度比較……………………83
表十九 0919有無中二高車流量臭氧濃度比較……………………85
表二十 0920有無中二高車流量臭氧濃度比較……………………86
表二十一 0921有無中二高車流量臭氧濃度比較…………………87
表二十一 0922有無中二高車流量臭氧濃度比較…………………89

.Environ International Co.， (2004) User’s Guide to the Comprehensive Air Quality Model with Extensions（CAMx）， Ver 4。10S， Novato， CA。
2.ozone to model grid resolution––I. Application of high-resolution regional acid deposition model。 Atmospheric Environment 29， 3085-3100。
3.張艮輝，1994：雙向巢狀網格程序之發展及其在空氣品質模擬應用之研究。國立台灣大學環境工程研究所博士論文。
4.李清華，2004：南投縣砂石疏濬空污費費率合理性評估計畫。大葉大學環境工程學系。期末報告。
5.李清華，2005：南投縣砂石疏濬空污費費率合理性評估計畫。大葉大學環境工程學系。期末報告。
6.莊秉潔，2004：南投縣高臭氧地區污染成因及防治對策研究計畫。中興大學環境工程學系。期末報告。
7.莊秉潔，2005：南投縣高臭氧地區污染成因及防治對策研究計畫。中興大學環境工程學系。期末報告。