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2. Air Pollution Control 空氣污染防治與控制

The objective of the group is to investigate the transport of the air pollutants and to develop the air quality model for the pollution abatement and management. The research covers the sampling and analyzing the gaseous and particulates, advance air pollution control technology, applying clustered PCs for air quality modeling, developing a trajectory model to quantify the source and receptor relationship


目前於大氣氣膠方面研究包括;大氣二次光化氣膠與能見度之關係﹔懸浮微粒之污染來源及高污染成因探討﹔懸浮微粒管制策略方案評估﹔中部地區空氣污染總量管制技術資料建立與應用。近三年來,中部地區由於大型污染源相繼設立,空氣污染日趨嚴重,尤其中部內陸地區在秋冬兩季常出現懸浮微粒及臭氧的高污染現象。環保署為有效改善中部地區的空氣品質,已公告中部地區將實施空氣污染物的總量管制。故未來研究將著重於暸解本地區空氣污染物之傳輸、擴散、沈降及二次氣膠反應之機制,並解析高污染事件日之成因,其最終目標乃在總量管制策略的研擬下,改善中部地區的空氣品質。

 

發展本土化的中興大學軌跡模式及管制策略評估,運用在污染物濃度的模擬、污染源對受體點影響的評估、污染物總量管制等。在氣象水文方面研究區域氣候變化,及地表與大氣交互作用的參數化模式(同時亦協助德國MPI發展氣候模式),對台灣的氣候變遷、影響地表溫度模擬的數值厚度和提供空氣品質模式模擬之氣象狀況進行探討。未來則持續對影響空氣品質的各個機制加以檢討,並本土化,提供經濟成長與環境品質兼顧的永續發展策略。 總量管制政策常需要模式模擬結果配合,以預先了解策略的可行性與成效。現有的空氣品質模式較著名的有UAMV,Models3,TAQM等等;及較不為人知的如URM,CMAx等等。TAQM為國人所發展,其他則是國外所發展的模式。不管哪一種模式,其基本架構不外是氣象條件及反應機制。氣象條件目前多是沿用中尺度氣象模式MM5的模擬結果;反應機制則有CBM-IV(carbon bond Mechanism IV)及SAPRC兩種。這些程式的模擬需要相當的電腦計算時間(尤其是MM5, TAQM, Models這些『大模式』)。

故研究上將透過個人電腦叢集(PC Cluster)的方式來提高模擬的速度,並透過資料的收集、現地的採樣分析、實驗室的光化模擬實驗等來逐步的改進電腦模擬的準確度。 在空氣污染防治設備的研究上:以酸性氣體而言,在吸收相上,為簡化早期的濕式洗滌法吸收液之處理,目前正致力於半乾式及乾式的發展研究。吸收劑上則使用鈣基吸收劑,利用酸鹼中和將污染物鍵結成鹽類去除。有機蒸氣之控制,採用具有多孔性質且比表面積達數百 m2/g之活性碳將其吸附於固相中,此外,亦正極積開發觸媒焚化之技術,將有機蒸氣轉換成安定、無害的二氧化碳及水蒸氣,並以三相觸媒為目標,使其控制對像拓展至氮氧化物。關於重金屬蒸氣,則嘗試以多種不同的固體吸附劑(如:石英砂、氧化鋁、石灰石、活性碳)於焚化不同的處理單元中,以物理或化學機制將其吸附,並建立重金屬最佳吸附控制機制。

廢氣生物濾床法是較新的空氣污染控制。在適當的濾材上馴養大量的生物污泥,控制適當的溼度,當廢氣通過生物膜時,可達到瞬間吸收、溶解、微生物反應分解揮發性有機廢氣及臭氣分子,以達到淨化空氣之目的。因其牽涉到固、液及氣三相物質之傳輸現象、微生物對空氣污染物質之分解、代謝反應及濾床上生物膜之培養、植種微生物的效應及基質抑制效應等,在理論之推導及技術的發展上較為困難。但此法結合了吸收作用與生物膜處理程序的優點,尤其針對臭氣、揮發性有機物及毒性氣體之去除已被多位學者認為是一經濟有效的廢氣處理程序。