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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳慕良
研究生(外文):Mu-liang Chen
論文名稱:臺中市及嘉義市街塵物化特性探討
論文名稱(外文):Studies on Chemical and Physical Properties of Street Dusts in Taichung and Chiayi Cities of Taiwan
指導教授:王敏昭王敏昭引用關係張簡水紋張簡水紋引用關係
指導教授(外文):Min-Chao WangShui-Wen Chang Chien
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽科技大學
系所名稱:環境工程與管理系碩士班
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:空氣品質總懸浮微粒粒徑分析重金屬街塵負荷
外文關鍵詞:Street dust loadingheavy metalsparticle size analysistotal suspended particulateair quality
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在臺灣地區高度都市化過程中,空氣污染物可能會對導致大氣環境產生各種物理性及化學性的變化。由於地球的自旋運動而造成氣候的季節性變化,因此,空氣污染不僅發生在地區範圍內,也會擴散及蔓延到周遭的環境;與空氣污染物相關之一,便是環境中的街塵數量增加。本研究採集臺灣地區臺中市及嘉義市之街塵樣品,並進行粒徑分析和重金屬含量測定。研究結果顯示,粒徑較小的街塵由於比表面積較大,故可吸附較多重金屬;重金屬鉛和鋅,通常在工業製程中排放此類汙染物質,因此,其粒徑分佈和吸附粉塵之粒徑為>2.00 mm及2.00 mm~0.841 mm。相較之下,嘉義市之街塵中重金屬砷、鎳及鉛濃度高於臺中市,可能受氣候影響和當地土壤母質特徵所造成。街塵負荷的粒徑大小,亦影響重金屬濃度及其形態。由街道清掃前、後街塵比較發現,掃街後能有效減少交通排放及懸浮微粒之街塵含量,並改善空氣品質。此外,削減街塵微粒之含量,將有助於降低人體呼吸和皮膚接觸的風險性危害。

關鍵詞:街塵負荷,重金屬,粒徑分析,總懸浮微粒,空氣品質
Air polluted by pollutants may cause various physical and chemical changes of atmospheric environment in the process of highly urbanization in Taiwan area. Air pollution not only occurs in regional range but also spreads to vicinal environment due to the spin motion of earth and seasonal changes of climate. One of the related air pollutions is the increased amount of dust in the environment. The street dust samples were collected from Chiayi City and Taichung city in Taiwan and then the samples were subjected to the particle size analysis and the determination of heavy metals concentrations. The research results showed that street dust with smaller particle sizes can adsorb much more heavy metals due to higher specific surface area. Heavy metals of Pb and Zn-containing particulates are usually emitted from industrial process. Accordingly, they were distributed and adsorbed in the dust with particle sizes > 2.00 and 2.00-0.841 mm. In comparison, the concentrations of heavy metals of As, Ni, and Pb in the dust were higher from Chiayi City than from Taichung City. This may be mainly attributed to climate and characteristics of local soil parent materials. The loading degree of street dust affected the concentrations of heavy metals while particle sizes of street dust governed the speciation of heavy metals. The comparison of the amounts of street dusts before and after street sweeping and washing revealed the advantages of reduction of floating dust caused by moving vehicles and of concentrations of total suspended particulate, and improvement of air quality. Further, the reduction of the fine particle of street dust may subsequently decrease hazardous risks of human breath system and skin contact.

Keywords: Street dust loading, heavy metals, particle size analysis,
total suspended particulate, air quality
目錄
中文摘要………………………………………..………………….. I
英文摘要……………………………………………………..……….II
謝誌………………………………………………..…….…..…….III
目錄……………………………………………………..………....IV
表目錄………………………………………………...……......VII
圖目錄…………………………………………………..………....IX
第一章 前言
1.1 研究緣起……………………………………………..……….01
1.2 研究動機……………………………………………...………04
1.3 研究目的……………………………………………..……….05
1.4 實驗架構…………………………………………..………….06
1.5 研究流程……………………………………………..……….07
第二章 文獻回顧
2.1 空氣品質背景調查……………………………….…….…….08
2.1.1 空氣品質現況分析……….…………….….….………….08
2.1.2空氣品質氣象資料……………………...………………….26
2.2歷年洗街計畫執行成果彙整…………….….…….………….28
2.3重金屬毒害特性…………………………….………………….37
2.4案例研析…………………………………….........……….41
第三章 材料方法
3.1研究區域……………………………………………………….44
3.2採樣方式………………….………………………...……….46
3.2.1空氣中粒狀汙染物採樣……….………………….……….46
3.2.2採樣前後校正…………....................………….47
3.3大氣中懸浮微粒採樣………..……………………..……….49
3.3.1採樣方式………………………………….……….……….49
3.3.2適用範圍及干擾…………………………….…..….…….49
3.4街塵採樣方式……………………..……………………..….51
3.5街塵粒徑檢測方式…………………………………………….52
3.5.1街塵分析方式及干擾………………………….…….…….52
3.5.2街塵分析步驟………………………………….……….….53
3.5.3街塵分析設備及材料………………………….……….….56
第四章 結果討論
4.1街塵物化特性分析…………….……………………..….….58
4.2街塵負荷量分析………………………………...……….….59
4.3街塵重金屬分析…………………………..………….….….71
第五章 結論建議
5.1結論…………….………………………………………..….….86
5.2建議………………………………..………….………………..88
參考文獻
表目錄
表2.1中部空品區空氣品質監測站PSI>100日數百分比統計……….10
表2.2臺中市現有空氣品質測站設置概況………………………....13
表2.3 民國95年~民國99年臺中市空氣污染物年平均濃度……….17
表2.4雲、嘉、南空氣品質監測站PSI>100日數百分比統計……….20
表2.5嘉義市自動監測站各污染物濃度統計………………….…...22
表2.6各項空氣污染物之空氣品質標準……………………….…...23
表2.7臺中市人工測站落塵量統計............................24
表2.8嘉義市人工測站總懸浮微粒歷年數據計……..............24
表2.9嘉義市人工測站落塵量歷年數據統計…………....... ....26
表2.10 民國94年~民國99年臺中市氣象站雨量資料………… ....27表2.11洗掃街計畫歷年工作項目及目標一.....................29
表2.12歷年洗街計畫執行期程及洗街長度統計與TSP削減量......24
表2.13 TSP與PM10檢測車流量監測表……………… ............33
表2.14 TSP與PM10檢測分析成果…………………….............35
表3.1採樣程序及步驟........................... ..........47
表3.2採樣校正程序及步驟..................................47
表3.3擾條件及因素說明....................................50
表3.4干擾條件及因素說明..................................52
表3.5分析程序及步驟......................................55
表3.6分析藥品............................................56
表3.7分析設備............................................56
表4.1臺中市洗掃街之街塵及坋土負荷分析結果................61
表4.2嘉義市洗掃街之空氣品質分析結果......................69
表4.3嘉義市洗掃街之街塵及坋土負荷分析結果................70
表4.4臺中市洗掃街之街塵重金屬分析結果....................73
表4.5嘉義市洗掃街之街塵重金屬分析結果....................83
表4.6土壤汙染管制標準及監測基準………....................85

圖目錄
圖2.1中部空品區空氣品質監測站PSI>100日數百分比統計……….11
圖2.2臺中市空氣品質監測站位置圖……………………………....14
圖2.3臺中市空氣品質監測站資料………………………………....15
圖2.4臺中市自動測站各污染物年平均濃度變化………………....18
圖2.5TSP、PM10與車流量分析圖…………...……………………..34
圖2.6洗街前、後之TSP削減率比較圖……….…………………....36
圖2.7洗街前、後之PM10削減率比較圖…………………………....36
圖2.8十六種金屬元素揮發分布圖……………………………….….40
圖3.1臺中市行政區域位置分佈圖………………………………....44
圖3.2臺中市道路交通運輸圖……………………………………....45
圖3.3高量空氣採樣器示意圖……………………………………....48
圖3.4街塵採樣位置示意圖………………………………………....51
圖3.5粒徑平衡曲線試驗………………...………………………….54
圖3.6王水消化裝置示意圖……………...………………………….57
王竹方等人,「鋪面道路街塵之元素組成及其粒徑分布」,第十五屆空氣污染控制技術研討會論文集,民國87年。
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台中市環境保護局,「九十二年度台中市民有民營街道揚塵洗掃計畫(期末報告)」,民國92年。
台中市環境保護局,「九十三年度台中市民有民營街道揚塵洗掃計畫(期末報告)」,民國93年。
台中市環境保護局,「九十四年度台中市民有民營街道揚塵洗掃計畫(期末報告)」,民國94年。
台中市環境保護局,「九十五年度台中市民有民營街道揚塵洗掃計畫(期末報告)」,民國95年。
台中市環境保護局,「九十六年度台中市街道揚塵洗除計畫(期末報告)」,民國96年。
台中市環境保護局,「九十七年度台中市街道揚塵洗除計畫(期末報告)」,民國97年。
台中市環境保護局,「九十八年度台中市街道揚塵洗除計畫(期末報告)」,民國98年。
台中市環境保護局,「九十九年度台中市街道揚塵洗除計畫(期末報告)」,民國98年。
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