以同位素與水溶性有機氣膠加強大氣細懸浮微粒污染源解析

Abstract

空氣中細懸浮微粒的組成包含原生性鋁矽酸鹽礦物顆粒、海鹽顆粒、元素碳、有機碳及金屬顆粒，衍生性微粒之組成則有二次無機成份(硫酸鹽、硝酸鹽及銨鹽)、有機污染物及生物性顆粒，而金屬元素在大氣環境中相對於二次生成之無機鹽或是有機物相較穩定，其化學特性隨傳輸擴散變異也較小，因此以同位素分析結果作為輔助，如碳(C)、硫(S)、鍶(Sr)和鉛(Pb)等同位素，應用同位素比值可達到環境污染源鑑識之目的。 本研究於中南部地區選取八個地點，分別為沙鹿、大里、二林、線西、埔里、崙背、朴子及安南進行周界採樣，並將ADS採樣結果進行微粒損失與揮發性物種之修正，同時進行有機氣膠之成份分析及同位素分析結果來加強大氣細懸浮微粒的污染來源解析。ADS修正結果顯示修正前後，在PM2 5質量濃度方面最大可達相差近19%，而硝酸根最大相差85%，氨根最大相差60%，因此有必要對其做修正。而有機酸成份oxalate在朴子、台南與美濃有明顯的季節變化，由於風向之影響，台灣冬季主要為東北風為主，故污染物多來自非當地之污染源傳輸，衍生性物種會相較於夏季時高，因此二次反應生成物的oxalate有著夏低冬高之趨勢。 碳同位素分析結果其δ13C介於-23 7至-26 3?之間，平均為25 25±0 75?，與中國大陸各城市的文獻值較為相近，推測有受到長程傳輸污染物之影響。在鍶同位素方面，八個採樣點之87Sr/86Sr介於0 709081至0 710039，平均值為0 70944±0 000333，安南之87Sr/86Sr有較低值(0 709081)，埔里站之87Sr/86Sr有較高值(0 710039)。從文獻得知燃煤的鍶同位素比值較低，冶煉廠之鍶同位素比值較高，而冶煉對於安南之貢獻是很低的，所以造成安南之鍶同位素比值有較低的情形，同樣的二林與沙鹿也是有較低之87Sr/86Sr，而CMB模擬結果也顯示此兩個採樣點之燃煤與冶煉的貢獻有一高一低之情，與安南類似。鉛同位素分析結果在208Pb/207Pb方面其值介於2 4279至2 4332，平均值為2 431±0 0016，與206Pb/207Pb、208Pb/206Pb和206Pb/204Pb相比，有明顯地與中國地區的值不同，故208Pb/207Pb比較適合做為區分本土與遠程傳輸鉛微粒對台灣地區PM2 5之鉛貢獻量的指標。

Date of Award	2016 Aug 23
Original language	Chinese
Supervisor	Yee-Lin Wu (Supervisor)