• 沒有找到結果。

地下儲槽滲漏監測系統可靠度評估與最佳化設計原則之探討

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "地下儲槽滲漏監測系統可靠度評估與最佳化設計原則之探討"

Copied!
32
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

地下儲槽滲漏監測系統可靠度評估與最佳化設計原則之探

研究成果報告(精簡版)

計 畫 類 別 : 個別型 計 畫 編 號 : NSC 98-2221-E-009-133- 執 行 期 間 : 98 年 08 月 01 日至 99 年 07 月 31 日 執 行 單 位 : 國立交通大學土木工程學系(所) 計 畫 主 持 人 : 單信瑜 計畫參與人員: 碩士班研究生-兼任助理人員:陳培旼 碩士班研究生-兼任助理人員:劉韋恩 報 告 附 件 : 出席國際會議研究心得報告及發表論文 公 開 資 訊 : 本計畫可公開查詢

中 華 民 國 99 年 10 月 31 日

(2)

地下儲槽滲漏監測系統可靠度評估與最佳化設計原則之

探討

NSC 98-2221-E-009 -133 –

精簡報告

摘要

加油站地下儲油槽與輸油管線會隨著使用年限的增加,使得老舊之油槽或輸 油管線容易出現裂隙並發生油品洩漏。為了避免油品洩漏之量過多與洩漏時間過 長而造成嚴重污染,因而必須設置監測設備進行油品洩漏偵測,然而於油品污染 團傳輸之過程中會受地質條件、障礙物(油槽)等影響,使得傳輸路徑與距離皆受 影響並間接影響監測井之監測效果。為了瞭解監測井於不同洩漏情境與土層狀態 間相互關係,因此本研究以數值模擬軟體(TMVOC)模擬各種不同之洩漏情境與 地層狀況,以探討監測井可能的最佳配置方式與監測範圍。研究結果顯示地下水 位較高者(2 m)之土壤氣體監測井其靈敏度較地下水位低者(5 m)為高;監測井距 離油品洩漏點近者(3 m 內)其效果較佳;而土層透水係數大、孔隙率小者其污染 團之傳輸速率較快,對於土壤氣體之監測亦能有較大之幫助。地下水體之監測相 較於土壤氣體而言其整體效果不佳,然而若監測井距離油品洩漏點較遠處時,則 土壤氣體之效果反而不如地下水體監測井。 關鍵字: NAPL、地下儲槽、土壤氣體監測。

Abstract

The potential of leakage of USTs of gasoline station increases with their service life. In order to avoid serious pollution, monitoring measures are employed to provide early warning. Among the monitoring methods, soil gas and groundwater monitoring detect the leaked product directly. The pathway of leaked gasoline flows and diffuses and thus, in turn the effectiveness of soil gas and groundwater monitoring, may be affected by the existence of USTs of gasoline station. In this study, numerical simulation with the software TMVOC was performed in order to assess the

effectiveness of soil gas and groundwater monitoring. The results show that both soil gas and groundwater monitoring are more effective if the site has a shallow

groundwater table and the soil has higher hydraulic conductivity and lower porosity. The effectiveness of soil gas monitoring is better than groundwater monitoring in general, when soil gas and groundwater monitor well are far away leakage then the groundwater monitoring is better than soil gas.

(3)

1、前言

早期國內加油站設置的規範不完善且土 壤地下水污染防範的觀念不如歐美國家先進。 因此,當老舊的加油站因儲油設備的損壞、 鏽蝕等而產生油品洩漏,其經常直接造成地 下不飽和層、地下含水層與地下飽和層等的 污染,並且隨著地下水位的升降與水力梯度 的帶動而使得污染範圍更為擴散。而依行政 院主計處 2010 年 3 月止之統計資料,全台共 設置 2,631 家加油站(經濟部能源局, 2010)1 而若平均每家加油站以 4 座地下儲油槽估算, 全國至少約有 10,524 座地下儲油槽,其中有 部分已設置超過 20 年。 然而,根據美國賓州環境資源部研究, 地下儲油槽洩漏的機率與其埋設的年代正比 例的關係,埋設 10 年以上的儲油槽有 46% 之機率會發生洩漏,而設置 15 年以上者, 其發生洩漏之機率更達 71%以上。而為減少 儲油槽及管線洩漏所造成之污染災害與損失, 應要能夠掌握污染物的傳輸與擴散特性及要 對於老舊的下儲油槽有適當之監測設備與規 範以早期發現污染並防範污染的擴大 (Bedient et al., 1993)2。

2、文獻回顧

一般加油站皆採用地下儲槽式之儲油系 統(Underground Storage Tank System, USTs) 如圖 1 所示,由於此型式之儲油槽體是埋設 於地下因此於卸、加油時所需之輸油管線亦 隨著儲槽埋設於地表下,也因如此一旦儲槽 本體或輸油管線因破損而發生洩漏,則對於 油品之洩漏點以及所造成之污染範圍是很難 能夠確切掌握。而一般加油站油品可能之主 要污染途徑分別為:(1) 卸油口及卸油管線洩 漏、(2) 地下儲槽洩漏、(3) 輸油管線洩漏、 (4) 泵島加油機洩漏。

2.1 汽油污染物特性

由於汽油的添加物多且複雜,且有各自 不同的溶解度、揮發性、吸附性、生物降解 性質,因此無法僅以單一揮發性有機物質來 代表其整體性質,有鑒於此 Cline et al., (1991)3曾對無鉛與含鉛汽油成分進行分析表 1。而典型之汽油組成成份則如表 2 所示。美 國石油學會(1985)4對典型無鉛汽油之平衡濃 度進行量測,並列出汽油組成含量百分比結 果如表 3。 Gustafson(1997)5為了使得於模擬汽油污 染物時更為簡化,故以總石油烴標準 (TPHCWG)法來簡化汽油組成份之複雜問題, 將汽油成分中的化學性質與物理性質相似者 劃分同一區,再依據等碳數(Equivalent Carbon Number, EC)將汽油分類成八個餾分 如表 4。如此一來即可以較少之揮發性有機 物質來詮釋汽油整體之污染傳輸行為。 圖 1 一般常見加油站配置圖 加油機 地下儲油槽 輸油管 卸油口

(4)

2.2 氣體監測井敏感範圍

設置在地下儲油槽(USTs)外部位置的 被動式蒸汽監測系統包含揮發性碳氫化合物 的監測,普遍被視為是一種快速且有效的監 測方法。然而對於量測油品洩漏量與蒸汽濃 度間之關係仍處於僅止於了解物理過程的認 知中,而如此即欲訂定一套定量的網狀系統 設計標準幾乎是不可能,並且要能分辨污染 來源是由地表之溢流(Spill)或是由地下儲槽 洩漏(Leak)所產生之往往需要成熟的監測與 分析系統,然而通常難以達成。 為了能對於油品洩漏與蒸汽濃度之關係 更加了解 Weber and Schwille (1989)6以模擬

軟體 CFEST(Contaminant Finite Element Solute Transport)注入以甲烷、丁烷與 TCE 所 混合之污染氣團,模擬汽油汽油揮發後其污 染氣團於不飽和層之傳輸,其模擬結果驗證 了 Geonomics (1988)7於實驗現地所獲得之結 果「如回填於油槽區之回填材為低透水係數 者,其汽相濃度消散之速率非常緩慢」。因此 認為高透水係數之回填材較低透水係數者更 適合設置蒸汽與液體濃度監測與控制設備, 然而由於蒸汽相的逸散速率非常緩慢,因此 使得該區域之污染濃度長期維持於高值,使 得難以區分該區之污染原因是因洩漏或溢流 所導致,使得分析背景濃度的變化較為困難, 而對於非均質之土壤亦會發生這類難以辨識 之困難。 對於一般在設置土壤氣體與地下水監測 設備時,習慣以經驗法則作網狀式的佈點, 且對於汽油之蒸汽相傳輸一般普遍被接受的 經驗法則為「污染氣團傳輸至 15 ft (4.5 m)需 歷時 15 天」。然而由 Weber and Schwille (1989) 模擬之結果可知,對於經驗法則使用之正確 性須根據可接受之最大洩漏量與最大污染濃 度含量管制標準。由圖 2 可發現在洩漏速率 為 0.2 gal/h 之情況下,距離洩漏點外 20 英呎 處氣體濃度達 1 %時所對應之洩漏時間約為 9 天;而氣體濃度達 10 %所需之洩漏時間則 約為 40 天。而若於相同之洩漏條件下,將測 漏管距離增加至 30 英呎處,則氣體濃度達 1 %所需之時間約為 18 天;對於氣體濃度為 10 %而言,則是於模擬時間 80 天內無法到達。 由此可知,若以較低之氣體濃度門檻值或者 表 1 無鉛與含鉛汽油組成成份 組成物 無鉛1 含鉛1

直鏈烴(Normal /iso- hydrocarbons) 55 59 異戊烷(Isopentane) 9-11 9-11 正丁烷(n-butane) 4-5 4-5 正戊烷(n-pentane) 2.6-2.7 2.6-2.7 芳香烴(Aromatic hydrocarbons) 二甲苯(Xylenes) 甲苯(Toluene) 乙苯(Ethylbenzene) 苯(Benzene) 萘(Naphthalene) 苯基(b)熒蒽(Benzo(b)fluoranthene) 蔥(Anthracene) 烯烴(Olefins) 環烴(Cyclic hydrocarbons) 添加劑(Additives) 四乙鉛(Tetraethyllead) 四甲基鉛(Tetramethyllead) 二氯乙烷(Dichloroethane) 二溴乙烷(Dibromoethane) 6-7 6-7 5 2-5 0.2-0.5 3.9 mg/L 1.8 mg/L 5 5 6-7 6-7 5 2-5 0.2-0.5 3.9 mg/L 1.8 mg/L 10 5 600 mg/L 5 mg/L 210 mg/L 190 mg/L 1為體積百分比 本表摘自 Cline, 1991 表 2 汽油之典型組成成份與百分比 汽油組成成分 通稱 範例 百分比(%) 脂肪族-直鍊 庚烷(heptanes) 30-50 脂肪族-支鍊 異辛烷(isooctane) 脂肪族-環鍊 環戊烷(cyclopentane) 20-30 芳香族 乙苯(ethylbenzene) 20-30 (http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/514gasoline.html) 表 3 無鉛汽油之成分含量百分比 成份 純化合物之溶解度 (mg/L) 百分比 苯 (Benzene) 1750 1.94 甲苯 (Toluene) 515 4.73 乙苯 (Ethylbenzene) 152 2.00 鄰二甲苯 (o-xylene) 152 2.27 對二甲苯 (p-xylene) 198 1.72 間二甲苯 (m-xylene) 173 5.66 丁烷 (butane) 61 3.83 戊烷 (pentane) 其他(other) 40 - 3.11 74.74 改寫自 API , 1985 表 4 代表汽油性質的 8 個餾分 等碳數區間 重量百分比 等碳數平均值 最小值 最大值 平均值 脂肪族 4-6 25.7 44.2 35.9 5.04 >6-8 7.92 38.1 23.6 7.17 >8-10 1.73 9.6 5.8 8.12 >10-12 0.09 0.31 0.2 11.3 芳香族 苯 (5-7) 0.12 3.5 1.9 6.5 甲苯 (>7-8) 2.73 21.8 12.6 7.58 >8-10 5.42 22.3 14.2 9.13 >10-12 2.64 8.76 5.8 10.8 (Gustafson, 1997)

(5)

使測漏管距離洩漏點較近之情況下,其兩種 情況所對應之洩漏時間均較短,即可以減少 洩漏量與污染程度。 由圖 2 亦可知對於洩漏數率較大者,則 被檢驗出污染濃度大於警示值所需之時間將 可以較為縮短;但對於有效擴散係數較低之 情況而言,則又會使得污染濃度大於警示值 所需之時間增加,因此若僅以經驗法則作為 監測設備之配置依據時則其監測效果較難達 預期之情況,除非土層參數有極佳之條件。

2.3 數值模擬軟體

目前市面可應用於污染傳輸模擬之商用 軟體甚多,且所考慮之機制不外乎包括蒸氣、 水、NAPL 在水中之溶解、NAPL 之多相流 傳輸及 NAPL 與土壤顆粒之吸附作用,而國 內外目前常用於污染物傳輸模擬之數值軟體 有: MODFLOW、MT3D、TOUGH2、T2VOC、 3DFATMIC 等。 過去有許多學者也曾模擬多相有機污染 物的遷徙且發表了許多論文,如:斯克誠 (2002)8先以 TOUGH2 模擬五氯酚受熱傳導 效應之影響再以 T2VOC 模擬五氯酚之傳輸, 其結果顯示在 100 ℃等溫線以內的五氯酚濃 度甚低,表示五氯酚已由吸附相轉變為溶解 相;於 100 ℃等溫線外之五氯酚會受到蒸汽 之影響而產生推移,若場址之垂直方向滲透 係數較高則使得污染氣團易往上移動,高污 染區域亦隨之往上移動。顏柏穎(2002)9

T2VOC 模擬水下空氣注入法(Air Sparging)結 合氣體萃取法(Soil Vapor Extraction, SVE)受 NAPLs 污染區域之整治成效與分析。

Fagerlund and Niemi (2003)10將汽油依等 碳數分成 8 個餾分,再以 T2VOC 逐步編輯 這 8 個餾分的化學參數,並觀察汽油於傳輸 過程中汽、液以及油相的變化。Zandin and Niemi (2006)11以 T2VOC 模擬非均質多孔隙 介質且考慮入滲水為變動,其 DNAPL 之傳 輸影響,其結果顯示污染物所受之影響是由 多孔隙介質的非均質性與入滲水的變異性所 結合,且會隨著時間尺度而變動。Kererat and Soralump (2010)12以數值模擬軟體 TMVOC 模擬苯於傳輸過程中受到阻隔牆之阻礙,且 於模擬過程中考慮(1)地下水流為靜止(即無 受水力梯度影響)與(2)受水力梯度為 0.017 之 影響,結果發現影響污染物擴散因子為土壤 滲透係數與水力梯度,此結果可用來作為設 計防滲透牆之尺度與性質。

3、研究方法

本模擬場址是以中型加油站為參考場址 其站區範圍為:長 40 m、寬 40 m;而模擬深 度至地下 10 m 如圖 3-3,此範圍即為主要模 擬區域;模擬區域之三維座標是採卡氏座標 (Cartesian System)系統表示之。而為避免邊界 效應因此將數值模擬區域之四個邊界往外再 延伸一倍模擬範圍,每個模擬範圍長為 40 m, 寬為 40 m,因此整個數值模型尺寸長為 120 m、寬為 120 m、深度模擬至地下 10 m。並 於 X 軸分割成 29 個網格(grid)、Y 軸分割為 21 個網格、Z 軸依地下水位深度之不同而分 別分割為 13、14、16 個網格。於主要模擬區 內,油槽區之網格再細分:於 X 軸與 Y 軸分 割為 1 m/grid,Z 軸則為 0.5 m/grid。 本研究場址之水文地質狀況假設為:地

(Weber and Schwille, 1989)

圖 2 0.05 與 0.2 gal/hr 油品滲漏造成之油氣濃度 1%與 10%之鋒面移動距離與 時間曲線

(6)

表下 0 m 至 10 m 為同一土層,其水平之絕對

滲透係數分別為 2.5×10-12

m2與 2.5×10-13 m2; 而一般垂直透水係數約為水平透水係數之 1/5~1/100 間(Noonan and Curtis, 1990)13,因

此垂直之絕對滲透係數分別為 5.0×10-13 m2與 5.0×10-14 m2,土壤孔隙率為 0.3,水力梯度均 採 0.005,而於模擬進行中須維持上下游水頭 不變,因此將上下游邊界設定為定水頭邊界, 並且假設地表無逕流。 土層之相對滲透率與三相系統之毛細壓 力曲線則參考 Kererat and Soralump (2010)之 研究模型,整理如表 5 與表 6;土壤/水-汽油 保持曲線如圖 3,由毛細壓力曲線參數 3-4(b) 搭配 TMVOC 中之 Parker’s model 即可求得。 本加油站內之儲槽區假定設有儲油量為 55 公秉之儲油槽 4 個,其尺寸為直徑 3 m、 長度 8.2 m。並埋設於地表下 1 m 處,以符合 規範之油槽頂部距地表至少 0.6 m 之規定, 而地下水位部分則假設為有三種情況分別是 在地表下 2 m、3 m、5 m 處,亦符合監測井 之設置規範中,監測井有效深度不得低於 2 m(即地下水位須於地表下 2 m);地下水位深 度亦不可高過 7 m。

3.1 監測井配置

為得到較密集之模擬資料以及為了減少 網格數與執行模擬所需之時間,因此將監測 井儘量靠近油品洩漏點以及縮小監測井間之 間距,因此採每一監測井間之間距為 3 m, 共設置 11 支監測井如圖 4。監測井的設置深 度,為顧及當地下水位於地表下 5 m 時,仍 能獲得不飽和層之氣體濃度與飽和層中之水 中濃度,因此設置深度達地表下 6 m 處。

3.2 汽油污染物參數設定

本研究中綜合各學者之結果,採用 8 種 揮發性有機物作為汽油之主要成份,其各成 份與含量整理如表 7 所示。 表 5 相對滲透係數參數(Stone’s model) 參數 材料 Swr Snr Sgr n exponent 大氣層 0.1 0.05 0.05 3 土壤 0.1 0.05 0.05 3 註: Swr為殘餘水相飽和度、Snr為殘餘 NAPL 相飽和度、Sgr為殘餘汽相飽和度 表 6 毛細壓力曲線參數(Parker’s model) 參數 材料 Sm gn nw n exponent 大氣層 - - - - 土壤 0 100 110 1.84 註: Sm為極限飽和度、gn為強度參數(氣-NAPL 相)、nw為強度參數(NAPL-水相) 圖 3 土壤/水-汽油保持曲線 圖 4 監測井與油槽之相關位置示意圖 地下水流向 Case1 Case3 Case4 Case2

(7)

3.3 加油站油品洩漏情況

一般加油站油品的洩漏約以 10 L/day~100 L/day 不等的速率洩漏,而於美國 規範中,加油站之測漏管應能於 30 天內測得 150 加侖之油品洩漏事件,即平均每天以 5 加侖之速度洩漏(約為 19 L/Day);環保署 (2006)於「加油站防止污染地下水體設施及監 測設備管理辦法」中對於偵測靈敏度要求須 能達 0.2 gal/hr 之水準(即為 4.8 加侖/天)。因 此於本研究中則假設其油品之洩漏速率為 5 gal/day;並連續注入一年。於本研究中在此 假設 4 種不同位置發生油品洩漏分別概述如 下: Case1: 因發生接合不良、鏽蝕或破損等 而產生油品洩漏如圖 4 所示。洩漏點於儲油 槽上方與輸油管線之連接處,距離入口之地 界線 23 m;與左側臨地之地界線距 14 m;深 度於地表下 1 m 處。 Case2: 因發生鏽蝕、或外力造成破損而 產生油品洩漏,且於下游處受到油槽阻擋如 圖 4 所示。洩漏點於加油區內之輸油管線, 距離入口之地界線 21 m;與左側臨地之地界 線距 14 m;深度於地表下 1 m 處。 Case3:因發生鏽蝕、或外力造成破損而 產生油品洩漏,但下游處並無受到儲油槽阻 擋如圖 4 所示。洩漏點位於卸油口下方管線, 距離入口之地界線 20 m;與左側臨地之地界 線距 11 m;深度於地表下 1 m 處。 Case4:因發生破損而產生油品洩漏如圖 4 所示。洩漏點於儲油槽之底部,距離入口 之地界線 23 m;與左側臨地之地界線距 15 m; 深度於地表下 4 m 處。

4、結果與討論

在油品洩漏速率為 5 gal/day 的注入下當 模擬時間(一年)到達後,分別依不同之地下水 位深度(2 m、3 m、5 m)、透水係數(2.74×10-2 2.74×10-3、2.74×10-4 cm/sec)以及油品洩漏點 (Case1-4)等三部分進行資料整理與分類,並 以各測漏管之網格資料分別篩選出:不飽和 層之平均土壤氣體濃度(XGas)與溶解於地下 水中之苯溶解相濃度(XLiq)。最後列出各監測 井達到規範中「有油氣污染滲漏之虞」之土 壤氣體濃度(500 ppmV)時間及達第二類地下 水污染管制標準中苯含量達 0.05 mg/L 警戒 值之時間。而由於監測井#1、#2、#3 對稱於 #9、#10、#11,因此以監測井#9、#10、#11 來表示之,最後再將油品洩漏點(Case1-4)附 近之監測井中土壤氣體濃度與地下水含苯濃 度值其分別達到警示值之時間與地下水位、 透水係數間之關係統整於表 8-表 15,以下分 別對模擬場址之地下水位深度、透水係數以 及油品洩漏點等各變動參數對於油品污染物 傳輸之影響進行分析。 一、 地下水位之影響 首先為能凸顯地下水位對於污染團傳輸 之影響,因此選定以污染物傳輸狀況最為自 由受限最少之洩漏狀況 Case2。在 Case2 之狀 況中油品之洩漏點正好位於監測井#5 上,因 此先以下游處之監測井#6 來分析地下水位對 於污染團傳輸之影響,由監測井#6(表 11)中 之 Case2 可看出在土層絕對透水係數同樣為 2.5×10-12 m2時,當地下水位深度由地表下 2 m 降低為 3 m 時則土壤氣體濃度達管制標準 表 7 本研究中所採用之汽油組成成份及百分比 汽油組成成份 成分 範例 百分比(%) 正烷類 MTBE 18 芳香族 苯 3.5 乙苯 5.5 甲苯 7 二甲苯 1.5 脂肪族 庚烷 20 異辛烷 20 環戊烷 24.5

(8)

(500 ppmV)之時間由 140 天增加為 160 天約 增加 1.1 倍。而當地下水位再降低至地表下 5 m 時其土壤氣體濃度達管制標準之時間則增 加至 230 天約是地下水位於 2 m 之 1.6 倍, 然而地下水位深度由 3 m 降低為 5 m 時其土 壤氣體濃度達管制標準之時間則相差不大, 其原因為當油品之洩漏量為 5 gal/day 且洩漏 時間為一年時,其污染團向下傳輸之深度約 僅至 3 m 如圖 5,尚未到達 5 m 之地下水位 面因此污染團尚未累積於地下水位面上。此 外由油品洩漏點之上游處之監測井#4(表 9) 中之 Case2 亦可看出地下水位於地表下 2 m 時其土壤氣體濃度達管制標準之時間為 120 天,而地下水為深度降低至 3 m 與 5 m 時, 其土壤氣體濃度達管制標準之時間分別為 180 天與 178 天其變化不大,由此可知地下 位深度大於 3 m 時且滲漏量少時則需再加上 長時間的洩漏否則影響污染團傳輸的現象不 大。最後由油品洩漏點 Case2 中監測井#4(表 9)、#6(表 11)及#7(表 12)還可發現於污染團之 傳輸路徑不受阻擋之情形下,其監測井之監 測能力範圍約在油品洩漏點半徑 3 m 內。 地下水含苯濃度受地下水位深度之影響 程度則可由監測井#5(表 10)中之 Case2 看出 當地下水位深度為 2 m 時(土層絕對透水係數 為 2.5×10-12 m2)其地下水體含苯濃度達管制 標準(第二類飲用水標準 0.05 mg/L)之時間為 102 天;而地下水位深度增加至 3 m 時其時 間則增加至 238 天約增加 2.3 倍;地下水位 深度於 5 m 時則由於污染團傳輸深度僅至 3 m 如圖 6 因此無法監測到地下水體含苯濃 度。 二、 絕對透水係數之影響 透水係數對於污染團傳輸之影響於本研 究中之四種洩漏情境中以油品洩漏點於 Case2 之情況最為顯著,其原因為於 Case2 之洩漏情況中其污染團往下游傳輸之路徑無 受阻擋,因此污染團之傳輸行為發展相較於 另外三種洩漏情境而言,較為完整,因此於 透水係數影響因子中以洩漏點於 Case2 之情 況作為討論之案例。 於油品洩漏點為 Case2 之案例,先以洩 漏點上游處之監測井#4(表 9)來分析,當土層 絕對透水係數為 2.5×10-12 m2(模擬回填料為 細砂)情況下且地下水位深度為 2 m 時其土壤 氣體濃度值達管制標準之時間為 120 天,然 而將土層絕對透水係數提高 10 倍至 2.5×10-11 m2(模擬回填料為粗沙)時,則土壤氣體濃度 值達管制標準之時間縮短為 45 天,達管制標 準之時間約縮短 2.6 倍。地下水位深度於 3 m 時土壤氣體濃度值達管制標準之時間由 180 天縮短至 80 天(約縮短 2.3 倍);地下水位深 度於 5 m 情況下土壤氣體濃度值達管制標準 之時間由 178 天縮短至 80 天(約縮短 2.2 倍)。 若與透水係數敏感度分析之結果比較可發現, 透水係數之敏感度分析中其監測井之設置間 距為了避免間距過大,而受距離因子影響因 而以網格之最短間距即為 1 m 來設置,(於場 址模擬中其監測井之間距則考慮到油槽間距 之關係因而將測漏管之間距增為 3 m)隨著監 測井與洩漏點之距離加大使得透水係數較大 者對於浮動油相污染團之傳輸速率更為增加, 因而各監測井達管制標準之時間差更為顯 著。 而若僅比較土層絕對透水係數則發現, 對於透水係數為 2.5×10-11 m2之土層而言其地 下水位深度對污染團傳輸之影響不大;但對 於土層絕對透水係數為 2.5×10-12 m2之情況而 言,由於土層之垂直向之傳輸速率僅為水平 向傳輸速率之 1/50,且地下水位越深則不飽 和層越厚如此可供污染氣團擴散之範圍亦較 大,使得土壤氣體濃度之累積所需時間較長。 如此雙重影響下於土層絕對透水係數為 2.5×10-12 m2之情況中因而出現地下水位深度 越深,則土壤氣體濃度累積所需之時間拉長, 如此即可解釋為何增加土層絕對透水係數則

(9)

土壤氣體濃度值達管制標準之時間縮短倍數 會隨著地下水位深度之增加而增加。 三、 洩漏點位置之影響 影響監測井效能之因子除了地下水位深 度與土層透水係數外,另一重要因子即為污 染物之洩漏點位置,在油品洩漏點於 Case1 如之監測井#5(表 10)中可發現油品污染物之 洩漏點下方若有障礙物(油槽)則使得污染團 無法直接向下傳輸,會先聚集於障礙物上方 (圖 7)最後才經由障礙物邊緣垂直向下傳 輸,而此時距離油品洩漏點最近之監測井 #5(表 10)在絕對透水係數為 2.5×10-12 m2之情 況下,則地下水位之變化對於監測效果而言 並無太大影響。當絕對透水係數增加至 2.5×10-11 m2時地下水位深度亦對於監測效果 之影響不大,然而若以洩漏點之上下游監測 井#4(表 9)與#6(表 11)來觀察則可發現,由於 傳輸路徑受障礙物阻擋因此絕對透水係數較 小(2.5×10-12 m2)之情況下,無論地下水位為何 皆無法測得土壤氣體濃度,僅在絕對透水係 數較大(2.5×10-11 m2)之情況下且地下水位於 2 m 與 3 m 之深度中才能測得土壤氣體濃度 達管制標準,其餘監測井則受制於障礙物之 影響而無法測得土壤氣體濃度達管制標準之 時間。 在地下水含苯濃度部分則因污染團垂直 向下傳輸路徑受障礙物阻擋,使得污染團到 達地下水位的量較少,因此無論地下水體監 測井與油品洩漏點之距離為何皆無法在模擬 期間一年內測得地下水體含苯濃度超過管制 標準。 最後當油品洩漏點改變至油槽下方 Case4,由於本研究中假設油槽之埋設深度為 地表下 1 m 至 4 m。而於地下水位為 2 m 之 情況中,此時洩漏點位是位於地下水位面以 下 2 m,因此油品之洩漏是直接洩漏於地下 水中。然而由於污染物之傳輸路徑上方受油 槽阻擋使得傳輸受拘限無法直接垂直向上傳 輸(圖 8),導致於模擬期間(一年)內無任何氣 體監測井或地下水體監測井能測得污染濃度 高過管制標準。當地下水位降低至 3 m 時, 洩漏點則是位於地下水位面以下 1 m 而同樣 於污染團傳輸路徑上方受油槽阻擋使得傳輸 受拘限(圖 9),使得無任何土壤氣體監測井能 測得土壤氣體濃度超過管制標準,至於地下 水體含苯濃度則僅有距離洩漏點旁 2 m 處之 監測井#5(表 10)能測得地下水體含苯濃度高 過管制標準(於絕對透水係數為 2.5×10-12 m2 時需 89 天;於絕對透水係數為 2.5×10-11 m2 時需 63 天)。當地下水位再降低至 5 m 時, 此時洩漏點則是位於地下水位面以上 1 m 處, 雖然洩漏點已不在地下水位面之下,但污染 團傳輸路徑上方同樣受油槽阻擋(圖 10)使得 土壤氣團無法於模擬期間(一年)內達管制標 準,僅下游處之地下水體含苯濃度能達管制 標準。監測井#10(表 13)於絕對透水係數為 2.5×10-12 m2時需 107 天;絕對透水係數為 2.5×10-11 m2時需 60 天;監測井#6(表 11)於絕 對透水係數為 2.5×10-12 m2時需 115 天;絕對 透水係數為 2.5×10-11 m2條件下於第 99 天; 監測井#7 表 12)於絕對透水係數為 2.5×10-11 m2條件下於第 101 天可測得地下水體含苯濃 度高過管制標準。 4.1 綜合結論 對於洩漏點 Case3 與 Case4 而言,無論 是土壤氣體或地下水體含苯濃度均僅有少部 分之監測井監測到有達管制標準,且對大部 份之監測井而言監測效果均不佳。因此另外 將洩漏點 Case3 周圍之監測井濃度值整理於 表 14 ;將洩漏點 Case4 周圍之監測井濃度 值整理於表 15。於表 14 中可發現除了監測 井#1 可測得土壤氣體濃度達管制標準外,其 餘監測井#4 與#5 均須在透水係數較大之情 況下才能測得氣體濃度達管制標準,然而地 下水體部分則已無法達管制標準。而洩漏點

(10)

於 Case4 之情況下(表 15),則對於地下水位 於 2 m 與 3 m 而言由於洩漏點是位於地下水 位面以下,因此無論是氣體監測或地下水體 含苯濃度之監測均難以發揮其功效,僅於地 下水位於 3 m 之情況且監測井#5 正好位於洩 漏點旁之地下水監測井才能測得地下水含苯 濃度達管制標準。地下水位於 5 m 之情況則 稍較前面兩者好一點,但也僅止於洩漏點旁 3 m 之監測井能測得濃度高過管制標準。顯 然對於油槽下方發生破損所造成之洩漏,以 目前實務上監測井之配置方式而言其監測效 果實屬不佳,需配合其他監測設備才能有效 監測。 整體而言監測井之監測效果以氣體監測 效果優於地下水體之監測;土層透水係數高 者(2.74×10-2 cm/sec)監測效果優於透水係數 低者(2.74×10-3 cm/sec) ;地下水位高者(地表 下 2 m)其監測效果優於地下水位低者(5 m), 其原因可能為:地下水位高(2 m)則污染物較 快遭遇地下水層,則經由地下水層之帶動使 得污染團擴散範圍增加、傳輸速度增加等因 素;反之當地下水位較低時(5 m)油品於洩漏 後則需先向下擴散至地下水位,而因不飽和 層較厚使得污染氣團平均分佈於垂直向土層 中之孔隙,因此較晚達到 500 ppmV 之門檻 值且污染團之擴散範圍亦較小。而當監測井 與油品洩漏點間之距離大於 3 m 以上且地下 水位深度於 3 m 內者,則僅剩地下水體之監 測能發揮監測效果(於油品洩漏時間為一年 情況下),然而地下水體含苯濃度達第二類飲 用水管制標準 0.05 mg/L 所需之時間仍過長, 由此可知在此情況下,土壤氣體濃度達管制 標準之反應時間較地下水體含苯濃度為快, 因此預警效果也較快。 另外若以距離洩漏點為 Case2 較遠之監 測井#7(表 12)來分析(位於洩漏點下游 6 m 處),則發現三種地下水位狀況之氣體監測井 中之氣體濃度皆甚低,地下水體監測井狀況 則僅剩地下水位於 2 m 處之監測井能發揮其 功效,但測得地下水體含苯濃度所需之時間 較長,同樣較難及時發現有油品洩漏之虞。 而若將油槽區之回填材改以滲透係數較佳之 回填料回填之,則監測井之模擬結果與上述 之現象相似,不過由於滲透係數提高 10 倍使 得監測井#4(表 9)與#6(表 11)之土壤氣體濃度 達管制標準之時間提早了 2~3 倍。 本研究中汽油之洩漏量設定為 5 加侖/天, 而對於本研究中所模擬之測漏管而言,絕大 部分之監測效果均不理想。僅在透水係數為 2.74×10-2 cm/sec 以及測漏管距離洩漏點較近 (1 m)之情況下,才能發揮出較佳之監測效果 (土壤氣體濃度最快於 23 天達門檻值) (監測 井#5,表 10)。因此可知,若要縮短測漏管土 壤氣體與地下水體含苯濃度值到達監測門檻 值所需之時間,則污染團之傳輸路徑需與測 漏管位置配合才可達到最佳之監測效果。 表 8 監測井#1 之土壤氣體與地下水含苯濃度值 監測井編號 : #1 油品洩 漏點位 置 地下水位(m) 氣體濃度達 500ppmV 所需之時 間(day) 地下水體含苯濃度達 0.05 mg/L 所需之時間(day) 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-11 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-11 Case1 2 - - - - 3 - - - - 5 - - - - Case2 2 - 130 - - 3 - 205 - - 5 - - - - Case3 2 110 35 146 98 3 110 40 - 180 5 160 47 - 365 Case4 2 - - - - 3 - - - - 5 - - - - 表 9 監測井#4 之土壤氣體與地下水含苯濃度值 監測井編號 : #4 油品洩 漏點位 置 地下水位(m) 氣體濃度達 500ppmV 所需之時 間(day) 地下水體含苯濃度達 0.05 mg/L 所需之時間(day) 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-11 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-11 Case1 2 310 76 - - 3 - 100 - - 5 - 93 - - Case2 2 120 45 - - 3 180 80 - - 5 178 80 - - Case3 2 - 89 200 110 3 - 120 - 350 5 - 180 - - Case4 2 - - - - 3 - - - - 5 - - - 90 -:於模擬時間內(一年)其土壤氣體或地下水含苯濃度無達管制標準。

(11)

表 10 監測井#5 之土壤氣體與地下水含苯濃度值 監測井編號 : #5 油品洩 漏點位 置 地下水位(m) 氣體濃度達 500ppmV 所需之時 間(day) 地下水體含苯濃度達 0.05 mg/L 所需之時間(day) 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-11 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-11 Case1 2 46 23 - - 3 60 28 - - 5 70 33 - - Case2 2 1 1 102 85 3 1 1 238 117 5 1 1 - - Case3 2 - 185 300 118 3 - 200 - - 5 - - - - Case4 2 - - - - 3 - - 89 63 5 - - 200 90 表 11 監測井#6 之土壤氣體與地下水含苯濃度值 監測井編號 : #6 油品洩 漏點位 置 地下水位(m) 氣體濃度達 500ppmV 所需之時 間(day) 地下水體含苯濃度達 0.05 mg/L 所需之時間(day) 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-11 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-11 Case1 2 300 80 - - 3 - 103 - - 5 - 130 - - Case2 2 140 45 140 102 3 160 50 - 180 5 230 61 - - Case3 2 - 200 - 120 3 - 320 - - 5 - - - - Case4 2 - - - - 3 - - - - 5 - - 225 99 -:於模擬時間內(一年)其土壤氣體或地下水含苯濃度無達管制標準。 表 12 (e) 監測井#7 之土壤氣體與地下水含苯濃度值 監測井編號 : #7 油品洩 漏點位 置 地下水位(m) 氣體濃度達 500ppmV 所需之時 間(day) 地下水體含苯濃度達 0.05 mg/L 所需之時間(day) 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-11 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-11 Case1 2 - 160 - 220 3 - 190 - - 5 - - - - Case2 2 - 120 180 105 3 - 165 - 350 5 - - - - Case3 2 - - - - 3 - - - - 5 - - - - Case4 2 - - - - 3 - - - - 5 - - - 101 表 13 (f) 監測井#10 之土壤氣體與地下水含苯濃度值 監測井編號 : #10 油品洩 漏點位 置 地下水位(m) 氣體濃度達 500ppmV 所需之時 間(day) 地下水體含苯濃度達 0.05 mg/L 所需之時間(day) 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-11 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-11 Case1 2 255 50 - 190 3 260 63 - 310 5 258 73 - - Case2 2 - 80 330 120 3 - 100 - 210 5 - 160 - - Case3 2 - - - - 3 - - - - 5 - - - - Case4 2 - - - - 3 - - - - 5 - - 107 60 -:於模擬時間內(一年)其土壤氣體或地下水含苯濃度無達管制標準。 表 14 洩漏點於 case3 之土壤氣體與地下水最終污染物濃度值 洩漏點位置 : Case3 監測井 編號 地下水位(m) 油品洩漏一年後於土壤氣體監 測井中所測得之濃度值(ppmV) 油品洩漏一年後於地下水體監 測井中所測得之濃度值(mg/L) 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-11 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2) : 2.5×10-11 #1 2 10,626 39,019 13.68 26 3 5,390 22,252 0 0.67 5 3,968 8,467 0 0.05 #4 2 243.5 11,747 0.42 4.34 3 39.7 10,562 0 0.08 5 2.74 2,095 0 0.01 #5 2 0.11 7,129 0.17 7.03 3 0.01 5,224 0 0.01 5 0 8.08 0 0.01 #6 2 0 1,538 0.01 4.11 3 0 559 0 0 5 0 0 0 0 #7 2 0 8.07 0 2.26 3 0 0.95 0 0 5 0 0 0 0 #10 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 5 0 0 0 0

(12)

表 15 洩漏點於 case4 之土壤氣體與地下水最終污染物濃度值 洩漏點位置 : Case4 監測井 編號 地下水位(m) 油品洩漏一年後於土壤氣體監 測井中所測得之濃度值(ppmV) 油品洩漏一年後於地下水體監 測井中所測得之濃度值(mg/L) 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-11 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-12 絕對透水係數 (m2 ) : 2.5×10-11 #1 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 5 0 0 0 0 #4 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 5 0 5 0 0.03 #5 2 0 0 0 0 3 0 0 2 1.23 5 0 9.8 0.18 0.25 #6 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 5 0 18.9 0.05 0.25 #7 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 5 0 0.02 0 0.26 #10 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 5 0 87 0.31 11.7 圖 5 污染團下游傳輸路徑受油槽阻擋時之傳輸行為示意圖(地下水位為 2 m) 油槽 2 m 圖 6 污染團下游傳輸路徑受油槽阻擋時之傳輸行為示意圖(地下水位為 5 m) 油槽 5 m 圖 7 污染團正下方之傳輸路徑受油槽阻擋時之傳輸行為示意圖 油槽 5 m 圖 8 洩漏點於地下水位面下 2 m 時之傳輸行為示意圖 油槽 2 m 2 m 圖 9 洩漏點於地下水位面下 1 m 時之傳輸行為示意圖 油槽 3 m 1 m

(13)

5、結論與建議

1. 整體而言地下水位較高者(地表下 2 m) 其土壤氣體與地下水體含苯濃度之監測 效果均優於地下水位較低者(地表下 5 m)。 2. 土層之絕對透水係數較大者(2.5×10-11 m2)能提供浮動油相污染團較大之傳輸 速率,因此監測效果優於土層絕對透水 係數較小者(2.5×10-12 m2)。 3. 於本研究中發現回填材料之若以透水係 數較大(約為×10-2 cm/sec)之碎石作為回 填材,則能大幅提高監測井之效果。 4. 本研究中對於污染團傳輸路徑受到障礙 物阻擋或洩漏點位置發生於油槽底部而 言,其整體之監測效果均不佳,建議可 以於油槽底部另外增設監測儀器以彌補 監測井之監測盲點。 5. 於本研究之結果中發現影響監測井功效 之主要控制因子為:洩漏點之位置。而為 了確保測漏管均能發揮其功效,建議測 漏管之設置盡可能的靠近潛在洩漏機率 較高之位置。 6. 於本研究中對於不同之地下水位深度均 以同樣之土壤氣體管制標準值來判斷其 土壤氣體是否達管制標準,未來可以深 入研究土壤氣體濃度、地下水體含苯濃 度與不同地下水位深度之相互關係。 7. 實務上監測井會因積水、有效深度不足 等因素,致使無法量測土壤氣體濃度值, 而改以其他之監測井內濃度值來判定是 否達管制標準,然而該監測井與洩漏點 之距離因子尚未被考慮,未來應可以考 慮監測井與洩漏點之距離因子。

參考文獻

1. 經濟部能源局, 加油站數與人口比統計 表, http://www.moeaboe.gov.tw/oil102/cpknew /A04/A0410/population_frame.asp, 2010。 2. Bedient, P.B., H.S. Rifai, and C. J. Newell,

Ground Water Contamination: Transport and Remediation, Englewood, Prentice Hall, 1993.

3. Cline, P. V., J. J. Delfino, and P. S. C. Rao, “Partitioning of aromatic constituents into water from gasoline and other complex solvent mixtures,” Environ Sci. Technol. pp.914-920, 1991.

4. American Petroleum Institute, “Laboratory Study of Solubilities of Petroleum

Hydrocarbons in Groundwater, ” API Publication NO. 4395, 21 pages plus appendices, 1985.

5. Gustafson, J. B., T. J. Griffith, and D. Orem, “Selection of Representative TPH Fractions Based on Fate and Transport

Considerations,” Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Working Group Series, Vol.3, Amherst Scientific Publishers, Massachusetts, 1997.

6. Weber, D. and F. Schwille, “Passive Vapor Monitoring of Underground Storage Tanks For Leak Detection,” Las Vegas, USA, 1989.

圖 10 洩漏點於油槽底部(於地下水位面上 1 m)時之傳輸行為示意圖 油槽

(14)

7. Geonomics, Inc.: “Soil Vapor Monitoring for Fuel Leak Detection,”Report to EPA, EMSL Las Vegas, Nevada, 1987.

8. 斯克誠,「蒸汽注入法去除地下水中有機 氯化物之研究」,碩士論文,國立台灣大 學,2002。 9. 顏伯穎, 「應用數值方法模擬水下空氣 注入法整治受非水相液污染區域之研究」, 碩士論文,國立成功大學,2002。

10. Fagerlund, F. and A. Niemi,

Multi-Constituent Modeling of A Gasoline Spill Using The T2VOC Numerical

Simulator, Lawrence Berkeley National Laboratory Berkeley, California, 2003. 11. Zandin, H. and A. Niemi, A Modeling

Case Study of NAPL Transport In Prous Medium Under The Influence of Variable Water Infiltration And Geological

Heterogeneity, Department of Earth Sciences, Uppsala University, Sweden, 2006.

12. Kererat, C. and S. Soralump, “Modeling of Organic Contaminant Migration through Soil Cement Barrier Using TMVOC,” The

17th Southeast Asian Geotechnical Conference, Tailand, 2010.

13. Noonan, D. C. and J. T. Curtis,

“Groundwater Remediation and Petroleum: A Guide for Underground storge

Tanks,”Lewis Publishers, Chelsea, MI, 1990.

計畫成果自評

由於我國加油站的設置規範與監測規範均不 如國外嚴謹,國內雖加油佔大都以按照規範 進行監測,但每年仍發現許多加油佔有滲漏 問題,至今列管中之整治場址、控制場址與 已解除列管場址已近 100 站,顯然監測方法 亦應有缺失才會有此現象。因此對於國內最 普遍使用之監測方法應該進行有效性評估, 是刻不容緩的工作。 本研究以模擬進行加油站土壤氣體與地下水 監測之模擬,結果對於此兩種方法之有效性 得出重要之結論。亦即,土壤氣體監測和地 下水監測之有效性並不如預期,在許多狀況 無法達到法規訂定時所預期的精確度。因為 主持人是環保署環訓所加油站監測訓練班的 講座,數年來每年定期訓練約五百位加油站 的業者與顧問公司和檢測公司工程師;且亦 擔任環保署土壤與地下水污染整治基金會各 項計畫之審查委員。因而本計畫之研究結果, 無論透過期刊或研討會論文發表、或者在主 持人參加各種環保署相關的會議與講習時, 均將提出來與業界及環保署討論。並據以建 議修訂我國的加油站設置規範與監測辦法。 這對於環境保護來說,是最直接的貢獻。 由於國內學術界與工程界對於非水相有機液 體(NAPL)模擬之經驗非常少,因此本研究 在過程中訓練學生使用 TMVOC 進行多相有 機物傳輸模擬,對學生和業界來說都非常有 價值。

(15)

地下儲槽滲漏監測系統可靠度評估與最佳化設計原則之探討

NSC 98-2221-E-009 -133 -

出國報告

一、研討會概要

本計畫主持人利用本年度國科會計畫出國經費參加國際環境地工研討會(International Symposium on Geoenvironmental Engineering, ISGE 2009)。研討會舉行的時間為 2009 年 9 月 8 – 10 日三天。地點位於中國杭州市浙江大學舉。

本研討會之主題為環境地工(Geoenvironmental Engineering),其徵求論文的主題包括環

境地工現象模擬、大地環境詴驗與監測、一般廢棄物掩埋工程、土壤與地下水保護等,詳 細主題如下:

A. Basic and advanced theories for modelling of geoenvironmental phenomena B. Testing and monitoring for geoenvironment

C. Municipal solid wastes and landfill engineering D. Sludge and dredging

E. Geotechnical recycling and reuse of industrial wastes F. Mine sites, tailing dams and sludge ponds

G. Engineering barriers for radioactive waste disposals H. Contaminated land and remediation technology I. Applications geosynthetics in geoenvironment

J. Geoenvironmental risk assessment, management and sustainability K. Ecological techniques and case histories

參加研討會的各國與會人士約三百餘人,發表論文共約一百多篇。在與會者中,中國的 與會者約佔了兩百多位。

本計畫主持人發表之論文為:IN-SITU TESTS AND SLOPE STABILITY ANALYSIS OF

MUNICIPAL SOLID WASTE LANDFILL (一般廢棄物掩埋場現地詴驗與邊坡穩定分析)(國

科會計畫成果:NSC 95-2221-E-009-201)。在論文發表後,也和與會人士針對本論文的相關 內容進行討論。 研討會主辦單位並安排與會人員參觀杭州市天子嶺掩埋場,該廠佔地面積頗大,收受杭 州市之一般廢棄物。由法國 Veolia 公司與杭州市政府組成的公司共同營運。該廠面積雖廣, 但工作面僅維持約 100 m2,其餘面積均用地工膜布暫時覆蓋,以控制氣體排放、臭味,並 減少雨水入滲。該廠雖在營運中,但已經開始利用沼氣發電。

(16)

二、與會心得

本次參加研討會的環境地工學者專家來自世界各地。由於是中國第一次舉辦環境地工領 域之研討會,且浙江大學為中國環境地工研究之重鎮,因此邀請到數位國際知名的環境地 工領域學者參與。 因近年來環境地工領域的演進,相關的研究在二十年之間快速成長與成熟,而在國際間 以掩埋場為主題的研究逐漸減少。在本次研討會最後投稿與發表的論文可看出端倪:

A. Basic and advanced theories for modeling of geoenvironmental phenomena (15 papers) B. Testing and monitoring for geoenvironment engineering (10 papers)

C. Applications of geosynthetics in geoenvironment engineering (10 Papers) D. Ecological techniques and case histories (9 Papers)

E. Municipal solid wastes and landfill engineering (19 papers) F. Sludge and dredging soils (10 papers)

G. Geotechnical reuse of industrial wastes (9 papers)

H. Contaminated land and remediation technology (8 papers)

I. Geoenvironmental risk assessment, management and sustainability (8 papers)

然而,由於中國的一般廢棄物、事業廢棄物、污泥均以掩埋為主要處理方式,因此在掩 埋場相關議題方面來自中國的論文較多。其涵蓋的議題包括廢棄物的性質、掩埋場沈陷的 模擬、掩埋場阻水層材料等。另有不少論文實際上與環境地工無關,而實為大地工程領域 中的其他子領域,例如:加勁格網、擋土牆等。 另一個值得觀察的是污泥相關的議題。因為在中國,無論是自來水淨水廠的污泥、生活 或工業廢水處理廠的污泥、河川整治的底泥都以掩埋方式處理,因此在掩埋之前的固化與 安定化是一個極受重視的關鍵議題。 相對地,在國際上環境地工領域近年最受重視的土壤與地下水污染相關的調查、監測、 模擬、風險評估、整治等,在本研討會中論文數量較少;係因中國較少相關研究,相對論 文產出較少。除了中國以外的論文,有不少與土壤與地下水污染相關的研究成果相關,包 括利用以電動勢能(Electrokinetics)原理研發的地工材料可應用於地下水污染整治等。 值得一提的是在本次研討會大會開幕之後,即由我國的前亞新工程顧問公司副總經理秦 中天博士報告莫拉克風災災情,其報告內容引起與會人士高度的重視。

(17)
(18)
(19)
(20)
(21)
(22)
(23)
(24)
(25)
(26)
(27)
(28)
(29)
(30)

98 年度專題研究計畫研究成果彙整表

計畫主持人:單信瑜 計畫編號: 98-2221-E-009-133-計畫名稱:地下儲槽滲漏監測系統可靠度評估與最佳化設計原則之探討 量化 成果項目 實際已達成 數(被接受 或已發表) 預期總達成 數(含實際已 達成數) 本計畫實 際貢獻百 分比 單位 備 註(質 化 說 明:如 數 個 計 畫 共 同 成 果、成 果 列 為 該 期 刊 之 封 面 故 事 ... 等) 期刊論文 0 1 100% 題目戰訂為:加油 站 土 壤 氣 體 與 地 下 水 基 測 之 有 效 性評估模擬 研究報告/技術報告 0 0 100% 研討會論文 0 2 100% 篇 題目暫訂為:1.地 下 水 位 對 加 油 站 土 壤 氣 體 監 測 之 影響。2.加油站土 壤 氣 體 與 地 下 水 監 測 之 精 確 度 評 估 論文著作 專書 0 0 100% 申請中件數 0 0 100% 專利 已獲得件數 0 0 100% 件 件數 0 0 100% 件 技術移轉 權利金 0 0 100% 千元 碩士生 0 2 100% 博士生 0 0 100% 博士後研究員 0 0 100% 國內 參與計畫人力 (本國籍) 專任助理 0 0 100% 人次 期刊論文 0 1 100% 題 目 暫 訂 為 : Assessment of Performance of Soil Vapor and Groundwater Monitoring for Underground Storage Tanks 國外 論文著作 研究報告/技術報告 0 0 100% 篇

(31)

研討會論文 0 2 100% 論 文 題 目 暫 訂 為 : 1.Effect of Groundwater Table on Soil Vapor Monitoring of Underground Storage Tanks 2. Assessment of Leak Detection by Soil Vapor and Groundwater Monitoring for Underground Storage Tanks 專書 0 0 100% 章/本 申請中件數 0 0 100% 專利 已獲得件數 0 0 100% 件 件數 0 0 100% 件 技術移轉 權利金 0 0 100% 千元 碩士生 0 0 100% 博士生 0 0 100% 博士後研究員 0 0 100% 參與計畫人力 (外國籍) 專任助理 0 0 100% 人次 其他成果

(

無法以量化表達之成 果如辦理學術活動、獲 得獎項、重要國際合 作、研究成果國際影響 力及其他協助產業技 術發展之具體效益事 項等,請以文字敘述填 列。) 本論文之成果已於環保署環境訓練所之加油站地下儲槽與管線監測訓練班課程 中對全國加油站業者講授,並在數個縣市環保局舉辦之加油站土壤與地下水污 染講習會中講授,對於加油站業者和顧問公司選擇有效之監測方法有重要之影 響。未來將在研討會與期刊發表論文,並與環保署環境檢驗所在未來更新加油 站監測辦法和各項監測標準作業方法時討論法規修正方向與條文。 成果項目 量化 名稱或內容性質簡述 測驗工具(含質性與量性) 0 課程/模組 0 電腦及網路系統或工具 0 教材 0 舉辦之活動/競賽 0 研討會/工作坊 0 電子報、網站 0 目 計畫成果推廣之參與(閱聽)人數 0

(32)

國科會補助專題研究計畫成果報告自評表

請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價

值(簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性)

、是否適

合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等,作一綜合評估。

1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估

■達成目標

□未達成目標(請說明,以 100 字為限)

□實驗失敗

□因故實驗中斷

□其他原因

說明:

2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形:

論文:□已發表 ■未發表之文稿 □撰寫中 □無

專利:□已獲得 □申請中 ■無

技轉:□已技轉 □洽談中 ■無

其他:

(以 100 字為限)

3. 請依學術成就、技術創新、社會影響等方面,評估研究成果之學術或應用價

值(簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性)(以

500 字為限)

本論文之成果已於環保署環境訓練所之加油站地下儲槽與管線監測訓練班課程中對全國 加油站業者講授,並在數個縣市環保局舉辦之加油站土壤與地下水污染講習會中講授,對 於加油站業者和顧問公司選擇有效之監測方法有重要之影響。未來將在研討會與期刊發表 論文,並與環保署環境檢驗所在未來更新加油站監測辦法和各項監測標準作業方法時討論 法規修正方向與條文。

數據

圖 2 0.05 與 0.2 gal/hr 油品滲漏造成之油氣濃度 1%與 10%之鋒面移動距離與 時間曲線
表 10  監測井#5 之土壤氣體與地下水含苯濃度值  監測井編號  : #5  油品洩 漏點位 置  地下水位(m)  氣體濃度達 500ppmV 所需之時間(day)  地下水體含苯濃度達 0.05 mg/L所需之時間(day) 絕對透水係數 (m 2 ) : 2.5×10 -12 絕對透水係數(m2) : 2.5×10 -11 絕對透水係數(m2) : 2.5×10 -12 絕對透水係數(m2) : 2.5×10 -11 Case1  2  46  23  -  - 3 60 28 - -  5  7
表 15  洩漏點於 case4 之土壤氣體與地下水最終污染物濃度值  洩漏點位置  : Case4  監測井 編號  地下水位(m)  油品洩漏一年後於土壤氣體監 測井中所測得之濃度值(ppmV)  油品洩漏一年後於地下水體監 測井中所測得之濃度值(mg/L) 絕對透水係數 (m 2 ) : 2.5×10 -12 絕對透水係數(m2) : 2.5×10 -11 絕對透水係數(m2) : 2.5×10 -12 絕對透水係數(m2) : 2.5×10 -11 #1  2  0  0  0  0 3 0 0 0
圖 10  洩漏點於油槽底部(於地下水位面上 1 m)時之傳輸行為示意圖 油槽

參考文獻

相關文件

Consistent with the negative price of systematic volatility risk found by the option pricing studies, we see lower average raw returns, CAPM alphas, and FF-3 alphas with higher

6 《中論·觀因緣品》,《佛藏要籍選刊》第 9 冊,上海古籍出版社 1994 年版,第 1

You are given the wavelength and total energy of a light pulse and asked to find the number of photons it

Wang, Solving pseudomonotone variational inequalities and pseudocon- vex optimization problems using the projection neural network, IEEE Transactions on Neural Networks 17

Hope theory: A member of the positive psychology family. Lopez (Eds.), Handbook of positive

volume suppressed mass: (TeV) 2 /M P ∼ 10 −4 eV → mm range can be experimentally tested for any number of extra dimensions - Light U(1) gauge bosons: no derivative couplings. =>

Define instead the imaginary.. potential, magnetic field, lattice…) Dirac-BdG Hamiltonian:. with small, and matrix

incapable to extract any quantities from QCD, nor to tackle the most interesting physics, namely, the spontaneously chiral symmetry breaking and the color confinement.. 