都會區汽油車輛排放對街道鄰近區域大氣有害空氣污染物濃度之影響

Abstract

本研究主要探討汽油車輛排放揮發性有機污染物(VOCs)對都會區主要道路旁與附近街廓區域之有害空氣污染物濃度影響與特性。研究於臺南都會區主要道路與街廓執行現場大氣採樣，再利用第三代空氣品質模式(Model-3/CMAQ)模擬有害空氣污染物濃度分布，並評估影響因素。 比較道路旁及街廓內大氣VOCs樣品與同時段空氣品質測站VOCs監測濃度之結果顯示，尖峰時段總VOCs濃度趨勢為道路旁>街廓內>>空品測站；道路旁及街廓內總VOCs濃度與空品測站監測值之比值分別為4 9~10 5倍及3 3~3 9倍。以不同VOCs族群來看，現場空氣樣品與空品測站監測值之比值分別為(1)道路旁：烷類(4 8~9 5倍)、烯類(11 2~25 7倍)，芳香烴(4 4~10 3倍)；(2)街廓內：3 2~3 8倍(烷類)、8 5~11 2倍(烯類)及3~3 4倍(芳香烴)。離峰時段(13-15時)總VOCs濃度趨勢為道路旁>街廓內>空品測站；道路旁空氣樣品濃度與空品測站比值分別為6 8倍(總VOCs)、7倍(烷類)、13 4倍(烯類)及5 9倍(芳香烴)；街廓內濃度與空品測站比值則為6 3倍(總VOCs)、5 2倍(烷類)、9 9倍(烯類)及7 1倍(芳香烴)。深夜時段(23-01時)總VOCs濃度為街廓內>道路旁>空品測站。研究結果顯示道路旁尖峰時段VOCs濃度最高，明顯受到道路移動源排放影響，離峰與街廓內採樣數據仍高於空品測站監測數據約2~3倍；表示空品測站VOCs物種數據並不適合用以評估主要道路及街廓區活動民眾暴露濃度。 探討BTEX特徵比值發現，臺南都會區大氣環境揮發性有機污染物來源以車輛排放為主，於道路旁之影響最為顯著，街廓內地面與空品測站則受移動源與其他排放源影響。利用X/B與B/T特徵比值評估氣團年齡結果顯示，道路旁、街廓內地面與空品測站之大氣樣品皆為年輕空氣，附近污染源影響顯著。 利用CMAQ模擬臺南都會區有害空氣污染物不同時段空間分布特性之結果顯示，於白天民眾活動頻繁，人為排放量較多時段，芳香烴類物種(苯、甲苯、二甲苯與乙苯)在市區呈現明顯高濃度；夜晚時段，大氣環境污染物濃度則受到傳輸擴散影響，污染物濃度亦較白天時段低。醛酮類化合物(甲醛、乙醛)模擬分布結果顯示，高濃度非出現在市區內，而是依風向而出現在市區下風處，外地傳輸影響亦為重要因素。實測值與模擬值比較結果顯示，日夜濃度變化趨勢具一致性，但各物種濃度都呈現低估現象；苯濃度差異最大，尖峰時段道路實測值較模擬值平均高出31 2倍；乙苯差異較小，尖峰時段低估，離峰時段呈現高估現象，差異不超過4倍。探討實測值與模擬值差異原因，調整網格大小、氣象檔輸入、排放量及後續CCTM內部設定化學機制，應能提昇模擬正確性。

Date of Award	2015 Sept 7
Original language	Chinese
Supervisor	Jiun-Horng Tsai (Supervisor)