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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:歐東昇
研究生(外文):Dung-Sheng Ou
論文名稱:台北市北投溫泉區大氣懸浮微粒及有害重金屬濃度研究
論文名稱(外文):Study on airborne suspended particulates and heavy metals in Petou hot spring area, Taipei
指導教授:陳美蓮陳美蓮引用關係
指導教授(外文):Mei-Lien Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立陽明大學
系所名稱:環境與職業衛生研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:99
中文關鍵詞:粗微粒細微粒溫泉重金屬空氣污染
外文關鍵詞:PM2.5PM10hot springheavy metalair pollution
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近年來台灣掀起一股溫泉熱,風潮席捲全台,民眾對溫泉泡湯喜愛不已。在溫泉區的環境相關研究中,大多數都是針對水質,尤其是水中重金屬的研究,對於溫泉區空氣污染物之研究仍相當貧乏,特別是對於溫泉水中重金屬是否進入空氣中,造成空氣中重金屬的濃度增加,並沒有更進一步的探討。
本研究的目的是為探討溫泉區空氣中重金屬濃度是否因為溫泉水的逸散而增加,故選取溫泉區及非溫泉區進行空氣採樣,比較微粒濃度及其有害重金屬濃度的差異,藉此探討溫泉是否造成空氣中重金屬之污染。
選取陽明大學為非溫泉區採樣點,惇敘工商為溫泉區採樣點,共採集細微粒(PM2.5)及粗微粒(PM10)樣本各68個。以原子吸收光譜儀(atomic absorption spectrophotometer)測定微粒中有害重金屬錳、鉻、鎘、鉛、砷、鐵、鋅濃度。
結果顯示,細微粒(PM2.5)於非溫泉區的幾何平均濃度為22.44 μg/m3,溫泉區為22.41 μg/m3;粗微粒(PM10)濃度方面,非溫泉區的幾何平均濃度為37.41 μg/m3,溫泉區為34.84 μg/m3,皆未達統計上顯著差異。本研究中,發現7種重金屬濃度在溫泉地區及非溫泉地區並沒有顯著差異,而單位懸浮微粒所含重金屬質量濃度(μg/g)也呈現相同趨勢。季節分布方面,溫泉地區細微粒(PM2.5)及粗微粒(PM10)在秋季、冬季、春季的幾何平均濃度,均以秋季最高、春季最低,細微粒(PM2.5)在三季的濃度分別為34.41 μg/m3、26.78 μg/m3、19.49 μg/m3,粗微粒(PM10)分別為49.79 μg/m3、35.78 μg/m3、32.01 μg/m3。而溫泉地區重金屬濃度的季節分布,其趨勢和微粒相似,普遍在秋季濃度較高,可能與氣象條件不利於污染物擴散有關。加強因子(EF)分析發現,溫泉地區除了錳、鉻以外,其餘EF值皆遠大於10,且溫泉區錳、砷、鉛的EF值高於非溫泉區,因此可推測重金屬來源除了交通排放以外,溫泉也可能是其主要來源之一,尤其是錳、砷、鉛金屬。
Atmospheric particulates were collected at a hot spring (Dunxu High School of Industry & Commercial) and a non-hot spring (National Yang-Ming University) sites in Taipei from October 2008 to April 2009. In this period, we collected 68 air samples of both PM2.5 and PM10. The samples were analyzed for seven kinds of heavy metals (Mn, Cr, Cd, Pb, As, Fe and Zn) by using an atomic absorption spectrophotometer. In order to discriminate between crust and non-crust origin of the trace elements, we applied the enrichment factor method in this study.
Results show that the geometric mean (GM) concentrations of PM2.5 at non-hot spring and hot spring area were 22.44 μg/m3 and 22.41 μg/m3, respectively. As for the GM concentrations of PM10, they were 37.41 μg/m3 and 34.84 μg/m3, respectively. For heavy metals, all metals (Mn, Cr, Cd, Pb, As, Fe and Zn) except As appeared the highest in the non-hot spring area. The enrichment factor analysis in hot spring area suggested a significant non-crust origin for all the metals, except for Mn and Cr, and the EF-value of Mn, As and Pb appeared higher in hot spring area than those in non-hot spring area. In conclusion, heavy metal in the ambient air could be emitted from the vapor of hot spring in the hot spring area.
目錄 I
表目錄 III
圖目錄 IV
摘要 V
Abstract VII
第一章 前言 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 5
第二章 文獻探討 6
2.1 溫泉 6
2.1.1 溫泉的定義 6
2.1.2 溫泉的形成 7
2.1.3 台灣溫泉產業發展 8
2.1.4 北投地區溫泉特性 9
2.1.5 溫泉區重金屬相關研究 9
2.2 懸浮微粒 11
2.2.1 懸浮微粒的定義與形成機制 11
2.3 重金屬對人體的危害 12
2.3.1 錳 12
2.3.2 鉻 12
2.3.3 鎘 13
2.3.4 鉛 13
2.3.5 砷 14
2.3.6 鐵 14
2.3.7 鋅 14
2.4 懸浮微粒及重金屬相關研究 15
2.5 加強因子分析法(Enrichment Factor, EF) 20
第三章 材料與方法 21
3.1 材料 21
3.1.1 試藥 21
3.1.2 儀器 22
3.1.3 器材 23
3.2 方法 23
3.2.1 採樣策略 23
3.2.2 測定方法 24
3.2.3 分析 25
3.2.4 QA/QC 27
3.2.5 統計與分析 32
第四章 結果 34
4.1 採樣區及樣本數 34
4.2 採樣地區氣候條件 34
4.3 不同採樣地區懸浮微粒及重金屬分布 34
4.3.1 懸浮微粒濃度分布比較 34
4.3.2 重金屬濃度分布與比較 35
4.3.3 重金屬在不同採樣區之比較-細微粒(PM2.5) 38
4.3.4 重金屬在不同採樣區之比較-粗微粒(PM10) 39
4.3.5 粗、細微粒中重金屬含量比-PM2.5/PM10 40
4.4 溫泉地區懸浮微粒及重金屬之季節性分布 40
4.4.1 懸浮微粒濃度之季節性分布比較 41
4.4.2 重金屬濃度季節性分布比較-細微粒(PM2.5) 41
4.4.3 重金屬濃度季節性分布比較-粗微粒(PM10) 42
4.5 懸浮微粒及重金屬之相關性分析 43
4.5.1 懸浮微粒與重金屬之相關性 43
4.5.2 七種重金屬間的相關性 44
4.6 加強因子(Enrichment factor)分析 44
第五章 討論 46
5.1 懸浮微粒及重金屬濃度之探討 46
5.1.1 懸浮微粒濃度與環保署空氣品質監測值之比較 46
5.1.2 溫泉對懸浮微粒及重金屬的影響 47
5.1.3 細微粒(PM2.5)和粗微粒(PM10)濃度比值分析 47
5.1.4 溫泉地區懸浮微粒之討論 49
5.1.5 溫泉地區重金屬濃度之討論 51
5.2 以季節性討論溫泉地區懸浮微粒及重金屬濃度 54
5.2.1 懸浮微粒之季節性分布 54
5.2.2 重金屬之季節性分布 55
5.3 加強因子(Enrichment factor)分析 56
5.4 法規規範標準之探討 57
5.5 研究限制 58
5.5.1 樣本數分布的不平均 58
5.5.2 溫泉區採樣點的選取 58
第六章 結論 59
參考文獻 62
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