第一節 研究背景與研究動機
大氣中之懸浮微粒會吸附一些有毒物質，如多環芳香烴化合 物、戴奧辛及重金屬，這些污染物中有些已被證實與癌症之發生 有關，有些則易導致人體細胞之傷害或造成慢性疾病。因此，這 些重金屬的存在狀況，向來最為人們所關心。而台中市隨著工業 迅速發展、中部科學園區、台灣高速鐵路重大國家工程及個人交 通工具普及化，導致環境問題日益嚴重，而來自垃圾與事業廢棄 物焚化爐燃燒所排放之重金屬問題，更一直為各方關注的焦點。
為能有效解決垃圾掩埋場只難覓的棘手問題和日益嚴重之垃 圾問題，行政院經建會提出「都市垃圾處理方案」以焚化取代掩 埋處理方式，而重金屬在高溫焚化過程處理後轉化成氣態形式，
冷卻後凝聚附著於微粒上，若未能妥善加以處理，隨著廢棄透過 空氣污染防治設備排放之大氣中，再經由不同傳輸途徑擴散至環 境中，可能對焚化廠操作人員及附近居民之身體健康造成嚴重之 危害，並對環境造成不可逆的衝擊。
有鑑於此，對於環境中重金屬之污染源掌握，以及重金屬在 不同季風下之時空分布，已刻不容緩；另由於台灣地小人稠，人 口密度高居世界第二位，人與地爭的結果便是大廈林立，人們居 住高處已是尋常現象，而高處之空氣污染是否有別於地面之污 染，急需釐清，所以本研究目的將藉由詳細調查台中地區重金屬 之各個污染源進行全面實測、採樣、分析以建立焚化爐周邊垂直 剖面重金屬濃度之數據及了解焚化爐周界之重金屬經垂直量測在 不同高度、時間之濃度分布特性與其粒徑大小之關係，並配合因 素分析，藉以釐清當地之污染來源。
第二節 研究的重要性
焚化爐焚化垃圾過程中，會產生多種毒性空氣污染物，包括 重金屬(如砷、鎘、汞，鉛、鎳、鈹、鋇、鉻、鋅、鎂、錳、鐵、
鋁、鈷、銅、釩、鈦)、多環芳香族碳氫化合物(PAH)、多氯聯苯 (PCB)以及戴奧辛等，並隨廢氣及飛灰排放至一般環境中，直接或 間接造成空氣、食物鏈和其他環境介質之污染，而可能對現有生 態環境與人體健康造成衝擊。
重金屬亦是焚化爐排放廢氣重要之污染物，根據研究指出在 一般都市廢棄物中含有相當高量之重金屬，而重金屬並不會隨著垃 圾焚化而消失，反而會濃縮於飛灰或以蒸氣型態存在於氣相中，經 由煙囪排放進入人類之生活環境中。在一般環境中由於重金屬具濃 縮特性，極易經由食物鏈進入人體，進而累積導致慢性中毒。
而在目前台灣的腹地大小、生活型態、人口急遽增加的結果，
垃圾處理成了一大問題。政府機關爲能妥善處理廢棄物，導致焚化 爐如雨後春筍般逐一設立，而焚化爐所排放之污染物，對人體健康 之危害已漸漸被證實，而長期居住在焚化爐的居民，風險相對提高。
因此，焚化爐週界之重金屬濃度調查更形重要，雖有相當多 的學者針對焚化爐週界污染物的調查研究皆有相當多的數據，然而 卻無人針對焚化爐週界垂直剖面重金屬建立相關數據，污染物由煙 囪排放，藉由氣象，如風速風向之影響，傳輸至大氣中，故其垂直 濃度及粒徑分布資料之建立有助於了解其傳輸特性。
第三節 研究目的
1. 經由不同季風下，收集焚化爐周界近地表與垂直剖面各種(16 種) 重金屬之濃度，以了解重金屬之大氣傳輸。
2.了解焚化爐周界之重金屬經垂直量測在不同高度、時間之分布特 性與其粒徑大小之關係。
3.配合因素分析法，以評估焚化爐周界主要污染來源，藉以釐清污 染源。
第四節 研究問題與研究假設
依據空氣污染物的擴散現象，其傳輸過程以三維的散佈，煙 囪污染物沿著順風方向被帶到下風處，因其擴散空間明顯增大，因 此污染物濃度急速降低，且污染物之分佈近似高斯分布，其平均值 為中心向兩邊對稱分布，其中最大值發生在中心處，故推估研究採 樣之高度 150~200m，煙囪高度為 120m，污染物之最大值應落於 100m 處。另因採樣期間為 24 小時連續採樣，如以氣候穩定度為 A 級（日 間風速＜2m/s、輻射強），盛行風向為東北風向，採樣點為焚化爐之 下風處之假設，推估地面最大濃度點位於焚化爐周界 1 公里以內。
第二章 文獻查證