林嘉明臺灣大學：環境衛生研究所張佳霖Chang, Chia-LinChia-LinChang2007-11-282018-06-302007-11-282018-06-302007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/59757本研究觀察及分析臺北都會地區國民小學校園中大氣粒狀污染物（particulate matter）的特性及探討可能的污染來源，並且評估校園環境粒狀污染物質量濃度與鄰近空氣品質監測站量測數據之相關性。本研究在臺北都會區不同交通流量（高、中、低）的地區各選擇兩所國小作為採樣對象，於2006年8月至2007年4月期間以十階微孔均勻沉積衝擊器（Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor, MOUDI）進行粒狀物質採樣及重量分析，另外利用環保署所屬之臺北市一般空氣品質監測站對PM10監測的數據作比對。研究結果顯示，六所國小校園採樣點的粒狀污染物平均質量濃度範圍介於58.21∼110.11 μg/m3，皆未超過我國空氣品質標準PM10之24小時標準值125 μg/m3。六所國小校園環境中粒狀污染物的粒徑分布接近於對數正常分布（log-normal distribution），質量中位數粒徑介於0.191∼4.463 μm，且粒狀污染物的粒徑分布輪廓可綜括為雙峰分布型態，主波峰落於細微粒粒徑範圍（＜1.0 μm ），次波峰則是落在粗微粒粒徑範圍，介於3.2∼5.6 μm之間。另將高、中、低不同交通流量與校園環境粒狀污染物進行變異數分析（ANOVA），結果具有統計上顯著意義（p＝0.047），表示粒狀污染物質量濃度與交通流量呈現正相關的關係。依季節性粒狀污染物質量濃度的變化而言，春季、秋季、冬季平均質量濃度分別為84.98±22.20 μg/m3、65.30±22.05 μg/m3、90.66±39.03 μg/m3，冬季之粒狀污染物質量濃度較春季和秋季為高。在各校所測得的粒狀污染物濃度與其鄰近空氣品質監測站PM10監測數據的相關性則呈現不一致的結果。This study is aimed to characterize the ambient particulate matter at elementary schools in Taipei metropolis and their source, and their correlation to the corresponding data from the nearby air monitoring stations. The two elementary schools located in each light, moderate and heavy traffic area were for selected particulate sampling during August 2006 to April 2007. The samples were collected in campus by using 10-stage micro-orifice uniform deposit impactor（MOUDI）and weighted. In addition, the PM10 data from the nearby air monitoring stations of Taiwan Environmental Protection Administration were also adopted for comparison. The results show that the average mass concentration of the particulate sampling in six elementary schools ranged from 58.21 to 110.11 μg/m3, which all did not exceed the standard of Taiwan EPA, 24h PM10 of 125 μg/m3. The particle size distribution of particulate matter at six elementary schools almost fitted log-normal distribution. The mass medium diameter ranged from 0.191∼4.463 μm. The size distribution of particulate matter can be summed up the bimodal type, and the primary peak occurred in fine particle size range, and second peak was in the ranges from 3.2∼5.6 μm. The analysis of variance（ANOVA）indicates the positive correlation between the mass concentration of particulate matter and traffic density（p＝0.047）. The average mass concentration in spring, autumn and winter were 84.98±22.20 μg/m3, 65.30±22.05 μg/m3, 90.66±39.03 μg/m3, respectively. The particulate matter mass concentration measured at six elementary schools did not consistently correlate with the PM10 data from the nearby air monitoring stations.摘要I AbstractII 致謝III 目錄IV 表列VI 圖列VII 第一章緒論1 1-1前言1 1-2研究目的2 1-3研究設計2 第二章文獻回顧3 2-1粒狀物質的來源3 2-2粒狀物質之形成機制3 2-3粒狀物質粒徑分布特性4 2-4粒狀物質對人體健康之影響7 第三章材料與方法9 3-1採樣對象及策略9 3-2採樣方法10 3-3重量分析11 3-4粒徑分布分析11 第四章結果13 4-1粒狀污染物之質量濃度13 4-1-1校園所在地區別微粒質量濃度的差異13 4-1-2微粒質量濃度與交通流量的關係13 4-1-3微粒質量濃度與最接近空氣品質監測站所得質量濃度的相關14 4-1-4微粒質量濃度的季節性變化17 4-2粒狀污染物之粒徑分布18 4-2-1粒狀汙染物粒徑分布的輪廓18 4-2-2由分布輪廓推斷粒狀污染物來源的可能性19 4-2-3國小別的粒徑分布差異22 第五章討論與建議25 5-1討論25 5-1-1校園環境中粒狀污染物質量濃度的時空差異性25 5-1-2粒狀污染物的粒徑分布輪廓與其來源的可能性27 5-1-3校園環境中粒狀污染物質量濃度與鄰近測站監測值的相關性28 5-2建議29 參考文獻31 表列 表1-1-1　 臺北市懸浮微粒(PM10)濃度平均值37 表3-1-1　 採樣時間表38 表4-1-1-1　校園所在地區別微粒質量濃度之差異40 表4-1-2-1　位於不同交通流量國小秋季之粒狀污染物質量濃度42 表4-1-2-2　位於不同交通流量國小冬季之粒狀污染物質量濃度43 表4-1-2-3　位於不同交通流量國小春季之粒狀污染物質量濃度44 表4-1-3-1　國小秋季微粒質量濃度與鄰近空氣品質測站所得數據之 比較45 表4-1-3-2　國小冬季微粒質量濃度與鄰近空氣品質測站所得數據之 比較46 表4-1-3-3　國小春季微粒質量濃度與鄰近空氣品質測站所得數據之 比較47 表4-1-4-1　各採樣點不同季節粒狀污染物平均質量濃度48 表4-2-3-1　國小粒狀污染物之粒徑分布表49 表5-1-3-1　校園微粒質量濃度與鄰近測站監測值之相關性比較50 圖列 圖1-1-1　 臺北市懸浮微粒(PM10)濃度逐年變化趨勢圖52 圖2-2-1　 大氣氣膠表面積粒徑分布圖53 圖2-3-1　 大氣微粒的理想粒徑分布54 圖2-3-2　 柴油引擎排放微粒分布之典型圖55 圖3-2-1　 MOUDI採樣器外觀圖56 圖3-2-2　 MOUDI採樣器某一階層示意圖57 圖4-1-1-1　校園所在地區別微粒質量濃度之差異圖58 圖4-1-2-1　交通流量與校園環境微粒質量濃度的關係59 圖4-1-2-2　位於不同交通流量之校園環境各季節微粒質量濃度分布 圖60 圖4-1-3-1　校園環境PM10微粒質量濃度與國小鄰近測站24小時監測 值之相關圖61 圖4-1-3-2　校園環境PM10微粒質量濃度與國小鄰近測站8小時監測 值之相關圖61 圖4-1-3-3　不同季節校園環境PM10微粒質量濃度與國小鄰近測站24 小時監測值之相關圖62 圖4-1-3-4　不同季節校園環境PM10微粒質量濃度與國小鄰近測站8 小時監測值之相關圖62 圖4-1-3-5　古亭國小及國北師附小PM10微粒質量濃度與古亭測站24 小時監測值之相關圖63 圖4-1-3-6　古亭國小及國北師附小PM10微粒質量濃度與古亭測站8 小時監測值之相關圖63 圖4-1-3-7　不同季節古亭國小及國北師附小PM10微粒質量濃度與古 亭測站24小時監測值之相關圖64 圖4-1-3-8　不同季節古亭國小及國北師附小PM10微粒質量濃度與古 亭測站8小時監測值之相關圖64 圖4-1-3-9　百齡國小、明德國小及逸仙國小PM10微粒質量濃度與士 林測站24小時監測值之相關圖65 圖4-1-3-10 百齡國小、明德國小及逸仙國小PM10微粒質量濃度與 士林測站8小時監測值之相關圖65 圖4-1-3-11 不同季節百齡國小、明德國小及逸仙國小PM10微粒質 量濃度與士林測站24小時監測值之相關圖66 圖4-1-3-12 不同季節百齡國小、明德國小及逸仙國小PM10微粒質 量濃度與士林測站8小時監測值之相關圖66 圖4-1-3-13 明湖國小校園環境PM10微粒質量濃度與松山測站24小 時及8小時監測值之相關圖67 圖4-1-4-1　各採樣點粒狀污染物質量濃度季節變化分布圖68 圖4-1-4-2　微粒質量濃度的季節性變化69 圖4-2-1-1　古亭國小秋季微粒質量粒徑分布圖70 圖4-2-1-2　國北師附小秋季微粒質量粒徑分布圖70 圖4-2-1-3 百齡國小秋季微粒質量粒徑分布圖71 圖4-2-1-4　明湖國小秋季微粒質量粒徑分布圖71 圖4-2-1-5　明德國小秋季微粒質量粒徑分布圖72 圖4-2-1-6　逸仙國小秋季微粒質量粒徑分布圖72 圖4-2-1-7　古亭國小冬季微粒質量粒徑分布圖73 圖4-2-1-8　國北師附小冬季微粒質量粒徑分布圖73 圖4-2-1-9　百齡國小冬季微粒質量粒徑分布圖74 圖4-2-1-10 明湖國小冬季微粒質量粒徑分布圖74 圖4-2-1-11 明德國小冬季微粒質量粒徑分布圖75 圖4-2-1-12 逸仙國小冬季微粒質量粒徑分布圖75 圖4-2-1-13 古亭國小春季微粒質量粒徑分布圖76 圖4-2-1-14 國北師附小春季微粒質量粒徑分布圖76 圖4-2-1-15 百齡國小春季微粒質量粒徑分布圖77 圖4-2-1-16 明湖國小春季微粒質量粒徑分布圖77 圖4-2-1-17 明德國小春季微粒質量粒徑分布圖78 圖4-2-1-18 逸仙國小春季微粒質量粒徑分布圖78 圖4-2-2-1 950817古亭國小秋季微粒粒徑分布圖79 圖4-2-2-2　950818古亭國小秋季微粒粒徑分布圖79 圖4-2-2-3　951025古亭國小秋季微粒粒徑分布圖80 圖4-2-2-4　951026古亭國小秋季微粒粒徑分布圖80 圖4-2-2-5　951018國北師附小秋季微粒粒徑分布圖81 圖4-2-2-6　951101國北師附小秋季微粒粒徑分布圖81 圖4-2-2-7　950906百齡國小秋季微粒粒徑分布圖82 圖4-2-2-8　950907百齡國小秋季微粒粒徑分布圖82 圖4-2-2-9　951012明湖國小秋季微粒粒徑分布圖83 圖4-2-2-10 951013明湖國小秋季微粒粒徑分布圖83 圖4-2-2-11 950912明德國小秋季微粒粒徑分布圖84 圖4-2-2-12 950913明德國小秋季微粒粒徑分布圖84 圖4-2-2-13 950918明德國小秋季微粒粒徑分布圖85 圖4-2-2-14 951011逸仙國小秋季微粒粒徑分布圖86 圖4-2-2-15 951019逸仙國小秋季微粒粒徑分布圖86 圖4-2-2-16 951020逸仙國小秋季微粒粒徑分布圖87 圖4-2-2-17 960129古亭國小冬季微粒粒徑分布圖88 圖4-2-2-18 960130古亭國小冬季微粒粒徑分布圖88 圖4-2-2-19 960205國北師附小冬季微粒粒徑分布圖89 圖4-2-2-20 960206國北師附小冬季微粒粒徑分布圖89 圖4-2-2-21 960209百齡國小冬季微粒粒徑分布圖90 圖4-2-2-22 960214百齡國小冬季微粒粒徑分布圖90 圖4-2-2-23 960131明湖國小冬季微粒粒徑分布圖91 圖4-2-2-24 960201明湖國小冬季微粒粒徑分布圖91 圖4-2-2-25 960212明德國小冬季微粒粒徑分布圖92 圖4-2-2-26 960213明德國小冬季微粒粒徑分布圖92 圖4-2-2-27 960207逸仙國小冬季微粒粒徑分布圖93 圖4-2-2-28 960208逸仙國小冬季微粒粒徑分布圖93 圖4-2-2-29 960328古亭國小春季微粒粒徑分布圖94 圖4-2-2-30 960404古亭國小春季微粒粒徑分布圖94 圖4-2-2-31 960326國北師附小春季微粒粒徑分布圖95 圖4-2-2-32 960327國北師附小春季微粒粒徑分布圖95 圖4-2-2-33 960412百齡國小春季微粒粒徑分布圖96 圖4-2-2-34 960413百齡國小春季微粒粒徑分布圖96 圖4-2-2-35 960402明湖國小春季微粒粒徑分布圖97 圖4-2-2-36 960403明湖國小春季微粒粒徑分布圖97 圖4-2-2-37 960416明德國小春季微粒粒徑分布圖98 圖4-2-2-38 960417明德國小春季微粒粒徑分布圖98 圖4-2-2-39 960329逸仙國小春季微粒粒徑分布圖99 圖4-2-2-40 960330逸仙國小春季微粒粒徑分布圖99 圖4-2-3-1 古亭國小粒狀物採樣粒徑-質量分布之對數機率作圖100 圖4-2-3-2　國北師附小粒狀物採樣粒徑-質量分布之對數機率作101 圖4-2-3-3　百齡國小粒狀物採樣粒徑-質量分布之對數機率作圖102 圖4-2-3-4　明湖國小粒狀物採樣粒徑-質量分布之對數機率作103 圖4-2-3-5　明德國小粒狀物採樣粒徑-質量分布之對數機率作104 圖4-2-3-6　逸仙國小粒狀物採樣粒徑-質量分布之對數機率作1055381869 bytesapplication/pdfen-US粒狀物質微粒粒徑分布微孔均勻沉積衝擊器Particulate matterparticle size distributionMicro-Orifice Uniform Deposit Impactor（MOUDI）thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/59757/1/ntu-96-R94844013-1.pdf