衍生性氣膠形成速率與以熱力學模式模擬氣膠系統組成之探討

Translated title of the thesis: Measurements of formation rates of the ambient secondary aerosol and aerosol system compositions simulated by thermodynamic model
  • 翁 忠聖

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

細懸浮微粒可分為原生性細懸浮微粒與衍生性細懸浮微粒,二次衍生性氣膠主要是由氣相污染物轉化而成,在不同的月份與氣膠系統組成形態下應對形成速率有所影響,因此於不同季節執行採樣並推算出該時段之形成速率,並搭配ADS採樣系統所分析之數據利用ISORROPIA模擬該時段氣膠系統中可能存在之各項物種,探討其中之關聯性。 本研究在2016年10~11月、2017年2月與2017年4~5月三個時段於台西、朴子、嘉義、善化、台南、橋頭、小港、屏東、潮州九個地點架設手動測站,同時進行PM2 5周界大氣採樣,將採集到樣品做水溶性離子分析與碳成分分析,並在其中朴子、善化與潮州三站架設ADS同心圓管採集系統,採集PM2 5粒狀物與氣態污染物,前者配合逆軌跡模式用以推估衍生性氣膠之形成速率,後者分析之數據將用於ISORROPIA熱力學模式分析氣膠系統組成。 10月採樣計算出之形成速率中,硫形成速率平均值為4 34%/hr。氮形成速率平均值為1 61%/hr。碳轉化速率為平均值為0 91%/hr;2月採樣計算出之轉化速率中,硫轉化速率平均值為3 50%/hr。氮轉化速率平均值為1 31%/hr。碳轉化速率平均為0 40%/hr。4月採樣計算出之轉化速率中,硫轉化速率平均值為5 72%/hr。氮轉化速平均值為1 09%/hr。碳轉化速率平均為0 75%/hr。結果顯示平均之硫形成速率高於氮形成速率及碳形成速率,其推估原因為篩選時段大部分為夜晚時段,硫形成機制主要為夜晚之液相反應,而氮、碳形成機制主要為日間之光化學氣相反應。 比較日夜與季節變化,季節變化中衍生性氣膠轉化速率會因不同之氣象因子如相對濕度、溫度與背景污染物如臭氧濃度而有所不同。而在日夜變化中因日夜衍生性氣膠形成機制不同而有不同表現。 以ISORROPIA II模擬氣膠成分組成中,大多數物種與實測值相關性良好且無顯著差異(無母數檢定),本研究中對ISORROPIA II模擬結果中含水率與pH值對轉化速率做討論,結果發現含水率與氮轉化率有正相關,應與氮的異相反應有關,而硫轉化率與pH值呈負相關,顯示在一定pH值內氣膠pH越低硫轉化速率越大。
Date of Award2017 Aug 29
Original languageChinese
SupervisorYee-Lin Wu (Supervisor)

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