第四章 結果與討論
第五節 重金屬粒徑分析
4-5-1 二次採樣濃度比較
分別將分階所收集之重金屬歸類，區分為 PM2（fine particles below 2μm）, PM2-10 （particle between 2 and 10μm）and PM10. 並分別將不同高度所分析之粒徑分布呈現於圖 4-13（a）、（b）
由圖 4-13 可看出地殼元素 Mg、Al、Fe 濃度最高，另 Zn 濃度相對 於 Pb、Ni 等元素為較高。而對健康危害較大之重金屬如 Pb、Mn、Cr、
Cd 皆＜0.1 μg/m3，Hg、Co、As、V、Ti 於兩次採樣皆為偵測極限，Cd 第二次亦未檢測出。平均而言 3 月之濃度趨勢較一致；而 7 月之趨勢
4-5-2 粒徑成分分析
4-5-2-1 粒徑百分比分析
分別將每項重金屬依不同高度（0,50,100,150m）分析之粒徑分 布（％）呈現於圖 4-14，普遍而言，第一次採樣，其 PM2 成分約佔 40-60%、PM2-10 約佔 20-40%、PM10則為 10-20%。較特別的，第二次粒 徑分析結果顯示 Pb 的粒徑組成成分，在 0、50、100 公尺高度細粒 徑部分超過 80%以上，經分析數據發現晨間所收集到之濃度最高，
由於採樣與工業區相鄰，而此時為上班時間，故推測交通工具之排 放及人為引起之二次污染源，為此時段之主要貢獻來源。
M g A l F e C u Z n P b M n B a C r N i C d
% of total concentration
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0
2μ m 2 -1 0μ m 1 0μ m
（a）2005 年 3 月重金屬粒徑成分分析
0-50-100-150
M g A l F e C u Z n P b M n B a C r N i
% of total concentration
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0
2μ m 2 - 1 0μ m 1 0μ m
（b）2005 年 7 月重金屬粒徑成分分析 圖 4-14 重金屬粒徑分析
4-5-2-2 粒徑與高度之關係
圖 4-15 顯示在第一次採樣之 Al、Fe、Zn 粒徑分布，除了 Al、
Fe 在 PM10之分佈無明顯趨勢外，其餘皆以在 100m 高度之濃度為最 高，50m 高度為最低，另 Pb、Mn、Ba、Ni、Cd 粒徑在 2μm 時卻發 現皆為地面之濃度較高（除了 Mn 於 50m 最高外），根據先前之推論，
本研究濃度最高處約為高度 100m，地面最大濃度為污染源下風處 6 公里，且採樣點周圍除有焚化爐之外，其東北邊為台中工業區，而 該區約有 80 座與鋅相關之工廠（Fang et al.,2003）(11)，故推論 當時除了有當地之污染源外，可能也有交通之排放及其他工業之排 放。圖 4-16 顯示第二次採樣重金屬與高度之關係，較特別的為 Fe、
Cu、Pb、Mn 無論粗細粒徑，其濃度皆以 150m 處為最高，而第二次
0-50-100-150
採樣時由於風向為穩定的西南風，此採樣點為焚化爐之上方處，在 氣象條件穩定之情況下，則污染物之傳輸過程則與長程傳輸有相關
（Hrsak et al.,2001）(17)。故推論週遭有其他污染源經由中、長 程傳輸影響此次採樣結果。
4-5-3 次都市與都市污染源之比較
圖 4-17 顯示二次採樣，焚化爐週界採樣點（定義為次都市區）
與市區對照點比較，並分別將二採樣點所收集之重金屬做相關性分 析，第一次採樣發現金屬 Zn、Pb 其相關性皆高達 0.937（p=0.000）、
Mn 亦達 0.888（p=0.001），另 Cd 相關性達 0.905（p=0.001）、As 為 0.874（p=0.005）；而第二次則 Pb 相關性為 0.997（p=0.0053）、Ni 為 0.751。另分別將垂直點、次都市平面及都市平面與煙道重金屬作 比值比較，以煙道重金屬為分母，採樣點重金屬為分子以比較，圖 4-18 可看出第一次除了金屬 Mn、第二次金屬 Cr 趨勢與其他趨勢不同 外，其餘趨勢皆趨於一致，故推估其污染物之指紋有相似性。因此，
本研究顯示本採樣點有其他移動污染源之貢獻。
第六節 因素分析
為釐清焚化廠周界懸浮微粒可能之污染來源，並探討高空與地面之 污染源，本研究分別將本研究所得之於 100m 及地面重金屬濃度最高之結 果，依粒徑之大小並配合垂直氣象之資料，以因素分析推算其污染源。
台中地區由於中部科學園區之興建，導致之揚塵甚為嚴重，而 Al、
Fe、Mn 則與街塵與營建工程有關，而採樣點位於工業區附近，文獻所示 Ni 與燃油有關；(楊錫賢,1998)(56)提出 Zn、Ba 與垃圾處理有關；
(Maenhaunt,1996(23); Harrison,1997 (13) )提出 Cu、Zn 為焚化爐指標元素；
而（Sakata et al.,2000） (34)提出 Pb、Cd、Zn、As 為焚化爐指標元素。
本次研究，依據煙道重金屬之檢測結果，主要以地殼元素 Mg、Al、Fe 占 主要成份，尤其第一次採樣時濃度更高，而人為引起之污染物如 Pb、Ni、
Cu、V、Co、Cd 煙道採樣結果二次皆為分析方法偵測下限，故於此因素分 析之歸類將歸納為工業過程之影響，重金屬 Zn 雖皆被歸納為柴油引擎之 排放，而（Fang et al.,2003）(11)提出位居本採樣點附近之工業區有 80 座相關之 Zn 排放工廠，故在此 Zn 亦可能為工業過程之污染物。
此外，本研究之採樣點之周遭附 近 有 三 家 砂 石 堆 置 場 ， 砂 石 篩 分 過 程 及 卡 車 運 送 時 亦 常 造 成 塵 土 飛 揚 及 污 染 地 面 ， 此 為 地 殼 元 素 之 貢 獻 。 採 樣 該 區 毗 連 台 中 工 業 區 ， 附 近 亦 有 多 家 列 管 固 定 污 染 源 ， 相 關 燃 煤 或 蒸 汽 產 出 源 亦 可 能 會 有 影 響。
藉由因素分析，由表 4-3 得知，第一次採樣在 100m 高度粒徑在 2μm 時，總解釋變異量為 87.61％。因素一主要成分（因素負荷＞0.7）有 Mg、
Al、Fe、Cu、Pb、Ba；由於 Mg、Al、Fe 為地殼元素之主要成分；而 Pb 主要為交通源之貢獻，因此此因素亦包含汽機車排放之交通源。因素一 可解釋之變異量為 47.85％，其來源可能為街塵/營建及交通之貢獻。因 素二主要成分為 Zn、Ni，其可解釋之變異量為 22.06％；因素三主要成
分為風向，其可解釋之變異量為 17.70％，將此歸類於氣象之影響。因此 於 100 公尺細粒徑之來源可能受到街塵/營建、交通源、工業過程及氣象 之貢獻。
在 100m 高度，粒徑在 2-10μm 時，總解釋變異量為 90.98％。因素一 主要成分 Zn、Mn、Ni、Cd，其解釋之變異量為 39.74％，將其歸類於工 業因素，因素二主要成分為 Mg、Fe、Cu、Cr，其解釋之變異量為 33.78
％，歸類於街塵/營建工程之影響，因素三主要成分為 Al、Ba、風向，其 解釋之變異量為 13.45％，因 Al 為焚化爐檢測中濃度為最高，且(謝振友，
2000)(64)研究顯示以因素分析得知焚化爐焚化明顯與風向有關，故此因素 可能為焚化爐之貢獻。故於 100m 粒徑在 2-10μm 之來源依序可能受到工 業過程、街塵/營建工程、焚化爐之貢獻。
在粒徑 10μm，總解釋變異量為 83.19％。因素一主要成分 Mg、Cu、
Zn、Mn、Ni，與工業過程有關，其解釋之變異量為 38.26％。因素二主要 成分為 Mg、Ba、Cr 主要與街塵/營建工程貢獻有關，其解釋之變異量為 29.32％。因素三主要成分為 Al、Pb、風速，則以交通貢獻為主，其解釋 之變異量為 15.61％。
因此於 100m 粒徑在 10μm 以上之來源依序可能受到工業過程、街塵/
營建工程及交通源之貢獻。
在地面之因素分析，採樣當地為一裸露的土地，土壤揚塵將是一重 要因素，故地殼元素 Mg、Al、Fe，主要將其歸類於街塵/營建工程之影響。
故依其結果顯示，粒徑在 2μm 時，其因素一 Al、Fe、Zn、Mn、Ni、Cd，
主要為街塵/營建工程及工業之影響，因素二 Al、Pb 為交通源之貢獻，
因素三風速主為氣象之影響；而粒徑 2-10μm 其主要因素依序為街塵/營 建工程、交通、工業；粒徑 10μm 其主要因素依序為街塵/營建工程、交 通、工業。
第二次採樣當時主要風向為西南風、南風，採樣點為於焚化爐上風 處，故第二次因素分析結果排除此焚化爐之影響，惟可看出，不論在 100m 或地面高度，因素分析結果與風速風向有顯著相關，故推論採樣當時可 能有其他固定污染源之影響，相關彙整如表 4-4。
經由二次採樣結果以因素分析，依其因素解釋力依序歸納為：粒徑
＜2μm 主要為街塵/營建、工業及交通之影響為大：而粒徑 2-10μm 為街 塵/營建、工業之影響較大；而粒徑＞10μm 則主要受到土壤揚塵及交通 之影響，而第一次採樣高處 PM2-10之 Al 可能為焚化爐之貢獻。整體而言，
採樣地區周圍可能污染源有土壤揚塵/營建工程、交通移動源、工業影響 此次採樣結果。
表 4-3 第一次採樣 PM2,PM2-10 and PM10因子分析結果（2005,3）
表 4-4 第二次採樣 PM2,PM2-10 and PM10因子分析結果（2005,7）
第五章 結論與建議