臺灣大學環境工程學研究所學位論文
國立臺灣大學,正常發行
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由於臺灣地狹人稠，住家經常坐落於污染場址附近，而孩童因體重輕且有較高頻率的手口行為，故在室外活動過程中可透過接觸含重金屬的落塵與土壤而暴露到比成人更高的風險。同時孩童因有90.5%的時間都待在室內活動，因此室內落塵中重金屬的暴露風險亦須被評估。 考量到土壤與落塵攝食率為評估孩童誤食土壤與落塵途徑風險的重要參數，本論文第三章節使用美國環保署發展的SHEDS-soil/dust模式並彙整過去建立的臺灣孩童暴露參數之分布作為輸入參數，推估3歲以下孩童的攝食率。模擬結果顯示，在活動前、間接接觸土壤與直接接觸土壤三種情境下，砂土組中24到36個月孩童的土壤與落塵攝食率分別為2.02、11.0與90.7 mg/day；而黏土組中24到36個月孩童的土壤與落塵攝食率分別為2.26、4.76與29.8 mg/day。由SHEDS-soil/dust模式區分土壤與落塵對於非飲食性攝食率的貢獻度，由高到低依序為手到口的土壤攝食率、手到口的落塵攝食率與物體到口的落塵攝食率。此外，SHEDS-soil/dust模式敏感度分析結果顯示，土壤黏附因子為主要提高臺灣孩童土壤與落塵的攝食率的重要參數，而高洗手頻率則可降低孩童的攝食率。 為了更有效地評估人體真正可吸收的重金屬含量，第四章節使用簡化生物可及性萃取法分析天然和人為污染農地土壤中鉻、鎳的食入生物可及性比例，並探討土壤性質及重金屬相態對其影響，同時評估在考量食入生物可及性比例下，孩童因誤食含高鉻、鎳土壤造成之健康風險。結果顯示，蛇紋石土壤中鉻與鎳食入生物可及性分別為10.9 ± 10.6%與7.61 ± 5.31%；電鍍廢水污染農地土壤中鉻與鎳分別為15.2 ± 11.1%與27.7 ± 9.79%，表示人為污染源較天然來源更易造成較高的食入生物可及性。相關性結果顯示，兩種來源土壤中鉻的食入生物可及性皆與總有機碳呈顯著正相關；但鎳的食入生物可及性僅在電鍍廢水污染農地土壤中觀察到此現象。此外，無論是在蛇紋石或電鍍廢水污染農地土壤中，鎳的相態都會顯著影響其食入生物可及性。風險評估結果則顯示，當考量食入生物可及性後，3歲以下孩童經由誤食土壤中高濃度鉻或鎳的健康風險皆有所下降。 評估人體健康風險時，除了食入途徑外，亦可由吸入途徑暴露到土壤中重金屬，因此第五章節中以人為汞污染土壤為例，分析使用不同體外試驗方法下食入與吸入生物可及性比例之差異，並用以評估居住在汞污染場址附近孩童及成人經食入與吸入途徑暴露到土壤汞之非致癌風險。而由於呼吸速率為影響吸入途徑暴露風險的重要暴露參數，且臺灣尚缺乏本土參數值，故此參數會透過較新穎的可攜式氣體交換分析儀(COSMED K5)，實際量測以獲得20-40歲成人之呼吸速率。由不同的體外試驗萃取方法結果顯示，汞的食入與吸入生物可及性會受到萃取液化學成分與pH值的影響。在所有污染場址中，受汞污泥非法掩埋污染之S7場址具有最高的總汞濃度(1346 mg/kg)、食入(26.2%)與吸入(30.5%)生物可及性及最高的水可溶相態(28.7%)，主要為S7場址中汞在土壤中的老化程度較低所導致。由COSMED K5實測20-40歲成人受試者之平均呼吸速率為12.3 ± 1.25 m3/day，組內相關係數分析結果(0.606–0.949)顯示，使用COSMED K5量測呼吸速率與其他代謝參數具一定可靠性。而儘管在本研究中汞之吸入暴露風險受呼吸速率影響不大，所建立之本土化呼吸速率值未來仍可被應用於其他暴露情境的風險評估，例如評估特定族群暴露於揮發性有機物或多重污染物環境下之吸入風險。本研究所提供之方法與結果，可作為相關單位擬定污染場址管制策略時評估健康風險所需的參考依據。
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人們需要都市建築物來滿足自身的生活需求。都市化仍然是世界未來的趨勢，在這個趨勢下人們就會興建更多建築物來迎合自身的需求，社會對天然建材的需求亦越來越多，龐大的自然資源開採會對環境造成不可逆轉的破壞。永續發展已經成為世界重要的研究領域，若可以提高營造業使用再生建材之意願，有助再生建材使用量的提升，將能夠減緩世界自然資源的壓力，同時可以促進二次物料市場的發展，提升營造廢棄物回收率，減少土地壓力。 本研究利用Agent-Based Model結合計劃行為理論，摸擬營造業使用再生建材的行為，比起以往研究模擬再生建材的使用，Agent-Based Model能夠從更細微的角度出發，本研究考慮到市民與市民之間的影響、市民對營造業的影響以及每間營造業對彼此之間的影響，這些影響造成每間營造業使用再生建材意願的變化，使研究結果將更貼切現實情況。在Agent-Based Model中加入計劃行為理論能夠更準確地預測人類的行為，包括營造業的行為，使本研究可以從經濟、社會、環境三個層面來探討影響營造業使用再生建材行為的因子。本研究將模擬分析臺北市營造業未來50年使用再生建材意願的趨勢情況，探討三個因子對營造業使用再生建材意願的影響，包括再生建材價格偏好、社會規範及營造業內部的環境意識等，也會討論對傳統建材課稅之經濟政策與環境教育政策對營造業使用再生建材意願的影響。 本研究的目的為立志找出影響營造業使用再生建材的重要因子，並在不同的經濟和環境教育政策組合中找出能夠提高營造業使用再生建材意願的最優政策組合。望這些因子和政策可以提供給臺北市決策者參考，在決策者為提高臺北市營造業使用再生建材意願進行決策時能以這些因子和政策組合作為施力點，提升決策效率。 研究結果顯示，臺北市營造業在2019年至2040年時使用再生建材意願持續增加，而2041年以後意願將維持穩定狀態，而再生建材價格偏好、營造業內部的環境意識和社會規範皆對營造業使用再生建材意願有重要影響，再生建材價格偏好與社會規範因子對提升臺北市營造業使用再生建材意願具有即時性效果，而營造業環境意識因子需要一定年時的積累才能使臺北市營造業平均使用再生建材意願獲得提升效果，在有效提升臺北市營造業使用再生建材意願之政策組合方面，加拿大魁北克省對傳統建材徵收14.975%稅率之經濟政策與日本環境教育政策為最優的調控政策組合。
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以微藻去除廢水的氮磷營養鹽是相當新穎的技術，但如何更有效率的使微藻去除氮磷仍是許多研究所努力的目標，微藻膜生物反應器是其中一種可以讓微藻水質處理更有效率的方式之一，但微藻造成的薄膜積垢問題仍有待解決，若能了解微藻的特性，將有益於微藻相關應用。本研究挑選兩種常見之微藻：四尾柵藻及小球藻，以人工合成的二級出流水進行批次實驗，以期能了解懸浮微藻/固定化微藻之比較及微藻的生長特性。結果分為三部分，不同pH值、不同藻種之影響及陶瓷膜過濾進行探討。 pH值影響方面，研究發現懸浮微藻在起始pH=7.7環境下培養，遲滯期較不明顯，而在起始pH=8.5條件下培養則較明顯。固定化技術可以提升微藻的磷酸鹽去除效率，起始pH=8.5時培養第三天，固定化四尾柵藻就有100%的PO43--P去除率，但固定化技術也會造成額外的溶解性有機碳(DOC)上升，在起始pH=8.5時固定化的小球藻培養至第15天時，甚至觀察到水中的DOC濃度=95.4 ± 21.2 mg/L。NO3--N的去除方面則在不同pH值表現略有不同，在起始pH=8.5時，固定化技術的微藻去除效果較佳，而在起始pH=7.7時，則是懸浮態的微藻較佳，總體來說，培養至第9天可以去除大部分的硝酸鹽氮，培養至第12天則硝酸鹽氮幾乎完全去除。 藻種比較的部分，四尾柵藻相比小球藻具有更快的生長速度、更低的DOC產生量，多醣及蛋白質產生量亦較少，根據螢光激發-發射矩陣(EEM)分析，四尾柵藻產生的有機物質更傾向於天然有機物，而小球藻則更傾向於微生物導向的有機物。 陶瓷膜過濾的結果顯示，海藻酸鈉並不會對陶瓷膜造成顯著的積垢問題，且固定化技術使不同微藻分泌的胞外有機物質特性差異減少，其性質更接近於海藻酸，使用齒輪泵提供掃流速度，有助於薄膜積垢的抑制。 關鍵字：四尾柵藻、小球藻、微藻固定化、胞外有機物質、陶瓷膜、薄膜積垢
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隨著人口急速增加，使科技與經濟發展的追求造成了許多環境問題，水資源與能源議題逐漸受到關注與重視。由於能源需求的增加與化石燃料的減少，人們開始追求低成本且可持續供應的能源，以及如何將能源更為有效地儲存並利用。電極材料在電能儲存系統中的效能佔有重要影響，透過電極之改良能大幅提升產電與儲能的效率。然而，傳統之電池廢棄物導致嚴重的環境問題，為此生物衍生材料其較為安全、經濟和環境友好的特性，被認為是可進一步研究之電極材料。 真菌可在嚴峻環境下生長，具有極高的適應性，因此被認為應用於生物處理是新穎且有潛力的方法之一。本研究透過兩種真菌分離株，分別是Fusarium solani 與 Clonostachys rosea，將其暴露於高濃度重金屬進行一系列誘導耐受性培訓，以確定通過持續暴露可培養出更大的耐受性，並觀察活真菌細胞對水中重金屬與硝酸鹽氮去除情形以及製備由真菌菌絲衍生的熱碳化電極。在培養過程中添加重金屬，於生物吸附的機制過程中摻雜金屬發揮真菌生物模板的特性，此外真菌還具有碳、氮、磷與氧等元素組成也可作為雜原子摻雜並有效地增強及改善生物質衍生電極的電化學性能。結果顯示：(1) 在經過誘導性耐受度訓練後，F. solani與C. rosea分別對鎳與鈷表現出更高的耐受性。(2) F. solani與C. rosea對於初始濃度50 mg/L的銅分別有80.33%與80.81%之去除效率。(3) F. solani與C. rosea皆可利用反硝化作用，硝酸根去除效率分別達到99.9%與98.7%。(4) 真菌生物質生長時添加選定重金屬改性真菌碳質電極，在0.1 A/g下比電容值(106.4 F/g)最高提升了2.3倍且具有良好的實驗穩定性。本研究結果證實：真菌的生物質除了可作為一種去除重金屬與硝酸鹽氮的一項多功能水處理技術，擁有良好之處理效果與永續發展的可能性，也可作為真菌熱碳化電極，並以生物模板的特性於生長過程中提升電化學效能，增加生物性衍生材料電極其運用於其他電化學處理程序之應用潛力。
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由於食物鏈及食物網的生物累積與生物放大，環境及工業中的汞分布對人體健康造成相當大的威脅，因此，汞的使用及排放為全球關注的重要議題。為了減緩汞排放對環境的衝擊，本論文合成官能化碳材並應用於工業汞控制（5.1、5.2及5.3節）與汞污染水體之環境整治（5.4節）。 於5.1節中，本論文藉由批次式吸附實驗獲取商用硫化活性碳（SAC）於石灰石濕式煙氣脫硫廢水中汞去除的最佳吸附參數。實驗結果顯示，在所有測試pH下，SAC1對液相汞（Hg(II)）的吸附量及去除率平均高於SAC2（CS2預處理之SAC1）0.32 mg/g與21%。此外，當pH由4上升至7，SAC1之Hg(II)吸附效果下降了22%（0.27 mg/g）。吸附動力擬合結果顯示擬二階與Elovich方程式可用以敘述SAC1對Hg(II)的吸附行為，由等溫吸附曲線擬合結果則可看出linear與Freundlich方程式較符合該化學吸附反應。吸附熱力學計算結果證實SAC1在該系統中對Hg(II)的吸附屬於自發性的放熱反應。於Hg0再逸散實驗結果可發現，當SO32-由0上升至0.01 mM，Hg0再逸散量下降了88%，SAC1的添加可完全抑制Hg0再逸散。整體而言，藉由添加SAC1可成功捕捉液相Hg(II)並抑制氣相Hg0再逸散發生。 5.2節則自行合成SAC，並於不同吸附參數下測試SAC在海水煙氣脫硫廢水中對Hg(II)之吸附行為。批次吸附結果顯示，當初始Hg(II)濃度高於4.7 µg/L，SAC之Hg(II)去除明顯優於AC。此外，SAC在pH 7及8下的吸附效果高於在pH 2至6之間。吸附動力擬合結果顯示擬二階方程式可用以敘述SAC對Hg(II)的吸附行為。由等溫吸附曲線擬合結果則可看出linear方程式較符合該化學吸附反應。吸附熱力學計算結果證實SAC在該系統中對Hg(II)的吸附屬於自發性的吸熱反應。另外，於Hg0再逸散實驗中發現NaClO的添加可有效降低Hg0再逸散，然而NaClO的添加促使Hg–Cl錯合物的形成，間接降低了SAC對Hg(II)的吸附。 合成銅硫共含浸活性碳（Cu-S-AC）並將其應用於海水煙氣脫硫廢水中的Hg(II)捕捉及Hg0再逸散抑制為5.3節的研究方向。批次吸附結果顯示，當初始Hg(II)濃度高於8 µg/L，Cu-S-AC之Hg(II)去除明顯優於硫含浸活性碳（S-AC）及AC。此外，Cu-S-AC在pH 7及8下的吸附效果高於在酸性條件。吸附動力擬合結果顯示擬二階方程式可用以敘述Cu-S-AC對Hg(II)的吸附行為，由等溫吸附曲線擬合結果則可看出線性與Freundlich方程式較符合該化學吸附反應。吸附熱力學計算結果證實Cu-S-AC在該系統中對Hg(II)的吸附屬於自發性的吸熱反應。Hg0再逸散實驗結果顯示，pH及溫度的上升會促進海水煙氣脫硫廢水中的Hg0再逸散，而Cu-S-AC的添加則可有效降低92%的Hg0再逸散。 將生物炭（biochar）的碳化、磁化及硫化合併為單一的熱處理程序以製備硫化磁性生物炭（SMBC）並將SMBC應用於水體Hg(II)去除為5.4節之研究主軸。批次吸附結果顯示，於600 °C下熱裂解合成的SMBC之Hg(II)最大吸附量（8.93 mg/g）高於400、500、700、800及900 °C下熱裂解合成的SMBC。此外，SMBC的Hg(II)吸附分別高於磁性生物炭（MBC）及一般生物炭（BC）53.0%及11.5%。酸性條件（pH 3.5–5）則有利於SMBC的Hg(II)吸附。吸附動力擬合結果顯示擬二階及外部質量傳輸方程式可用以敘述SMBC對Hg(II)的吸附行為。吸附熱力學計算結果證實SMBC在該系統中對Hg(II)的吸附屬於自發性的吸熱反應。SMBC在三種實際環境水體的吸附結果顯示，汞在淡水的分配係數（PC）為4.964 mg/g/µM，高於河口水（0.176 mg/g/µM）及海水（0.275 mg/g/µM），該數據也顯示鹽度對SMBC環境整治應用的影響。 總結而言，官能化AC（SAC及Cu-S-AC）可有效於濕式煙氣脫硫（石灰石或海水）廢水中捕捉液相Hg(II)並同時抑制氣相Hg0再逸散。除此之外，SMBC的合成快速且便捷，對Hg(II)吸附的效果良好，將來可實際應用於水體、底泥及土壤等環境介質之汞污染整治。本論文的研究成果不僅在污染控制技術或清潔生產有所貢獻，更針對工業排放及環境汞污染問題提出不同的新穎材料應用策略。綜上所述，本論文所產出之科學貢獻橫跨環境工程、材料科學及化學工程等三個重要領域。
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近年全球風力發電與太陽光電的裝置容量扶搖直上。然而，此二種再生能源發電的間歇性、不確定性將隨裝置容量的提高，增加電力系統維運操作的困難。為此，如何使再生能源出力平滑化、因應淨負載的快速波動成為眾所矚目的議題。此外，基於減緩氣候變遷的全球浪潮和碳權交易市場的興起，臺灣將於《溫室氣體減量及管理法》修法時加入碳定價機制的相關條文。因此，碳價水準的定奪亦備受關切。 本研究考量工程技術、經濟、政策及環境面之決策因子，整合各式能源與儲能系統操作的諸多限制條件，建構一套高時間解析度的能源整合規劃最佳化模型，以發電內部成本和能源外部成本總和最小化為目標，模擬未來再生能源發電佔比和滲透率的逐漸提高，對於電力系統維運操作的影響，藉此評估電網級儲能系統的最適配置組合，以及衍生的衝擊和效益。最後，亦透過碳定價的變動，探討不同的碳價水準對於電力系統低碳化及能源外部性改善的影響程度。 針對電網級儲能系統的配置組合，本研究結果顯示當再生能源佔比不夠高時，建議選擇能量－功率比較小的鎳鈷鋁酸鋰離子電池；而當再生能源大幅影響電力系統淨負載，甚至出現淨負載小於零的情況，儲能系統的功率需求便會大量增加。在電力資源分配方面，電網級儲能系統的設置能夠提供負載平移的服務，益於減少火力發電機組頻繁升降載與再生能源整合管理。關於電力成本的變化，設置電網級儲能系統固然會增加設備建置與維運的成本，但同時亦可透過減少火力發電升降載操作和再生能源降載，降低均化電力成本0.40~2.22 %。至於能源外部性，電網級儲能系統的適當配置可減少再生能源降載率至多約6%，有其環境效益。 研究結果亦顯示，為降低發電成本而增加燃煤發電，會造成部分溫室氣體與空氣污染物增量排放，但以環境衝擊管理的角度而言，各物質的排放消長於衝擊量化和貨幣化後顯示，決策者只要嚴加控管衝擊主要貢獻物質，便能同時降低能源外部性和電力成本。最後，雖然高碳價會增加發電成本，但卻能促進電力部門低碳化並降低能源外部性。未來若可將碳價訂於65~75 USD/t CO2 e，將有利於加速能源轉型，改善人居環境品質，並提升臺灣產業未來的國際競爭力。
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由於塑膠成本低、質量輕且具有生物惰性，被廣泛應用於一次性之包裝材料，但在塑膠為生活帶來便利的同時亦產生了塑膠微粒環境污染問題，而環境中的塑膠微粒會吸附重金屬，並進入食物鏈進而對人體健康造成負面影響。近年來，生物可分解塑膠被認為是塑膠污染之解決方案，其產量逐年增加，但許多生物可分解塑膠只能在特定環境下被分解，因此，生物可分解塑膠微粒污染亦會對環境造成負面影響。 本研究以「聚乙烯(Polyethylene, PE)」和「聚乳酸(Polylactide, PLA)」分別代表非生物分解和生物可分解塑膠微粒，進行鉛、銅、鋅和鎳之吸附研究。結果顯示，聚乳酸塑膠微粒「具有含氧官能基」、「較高的比表面積」和「較低的結晶度」，使聚乳酸塑膠微粒對重金屬的吸附量皆高於聚乙烯塑膠微粒，且重金屬吸附量大小為鉛 > 銅 > 鋅 > 鎳。除了鎳以外，塑膠微粒對於重金屬之吸附量隨著pH值增加而增加。「聚乙烯塑膠微粒吸附鉛和銅」及「聚乳酸塑膠微粒吸附鉛」在15 oC的條件下有較低的吸附量，鋅和鎳之吸附量在15至35 oC時受溫度的影響較不顯著。聚乳酸塑膠微粒吸附銅、鋅和鎳較符合Langmuir等溫吸附模式，吸附鉛時則是較符合Freundlich等溫吸附模式；而聚乙烯塑膠微粒吸附鉛和鎳時較符合Langmuir等溫吸附模式，吸附銅和鋅時，則是較符合Freundlich等溫吸附模式。 以先前吸附實驗的結果中，吸附量最大的「鉛」做為脫附實驗所探討之重金屬，將吸附鉛之塑膠微粒放入人工配置水樣中進行脫附。實驗結果顯示：聚乙烯和聚乳酸塑膠微粒在淡水及海水環境中僅有約10 %之脫附率，但在水生生物及恆溫動物的消化道中達到約100 %之脫附率。
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本研究將國外針對室內空氣品質的規範及數值詳細統整，查詢相關參考文獻後，分析出合適的改善室內空氣品質方法。自行組裝完成的氣體監測儀器，搭配手機或電腦的警示系統，實驗主要以有害氣體CO2、TVOC改善為主，同時也會測量室內溫溼度與PM2.5，進行室內氣體濃度隨著教學現場人數變化之測試。找出適合目前一般教室內暨實驗室的換氣方式，提出可以改善教室內空氣品質的建議及方法，並彙整一般校園教室內產生對空氣品質有害的因素，針對本研究提出的室內品質改善方法進行驗證改善效益探討。
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近年來面對氣候變遷，跨區或跨標的水資源調度、海淡水與再生水開發及合理運用地下水源，成為穩定供水的重要方式，物聯網（Internet of Things, IoT）為現今資訊科技發展重要趨勢之一，其應用提供一種以預測性維護概念，減少設備異常或無法運作發生的機率，以同步改善、建構優質的水生活環境包括改善水資源管理，減輕水災水患，並確保更便利且更可持續享有衛生設施。 本研究主要探討「水資源資訊管理系統工作平台」在三種不同場域(海綿城市、污水維護預測及工業園區廢污水監測系統)應用結果，將分散於各地污水處理廠設備維護資訊、即時水質監測資訊，利用遠端網路監控式系統平台技術，將蒐集資料整理分析或建立水質水量預測模式。「海綿城市」以兩種多孔舖面進行15個月時間測試以每10分鐘之間測頻率進行長時間的降雨及晴天時間量測，對地下水體儲槽進行監測，並以雨水管理模型模擬多孔舖面對於減少逕流之影響；「污水維護預測」於金門榮湖污水處理廠裝設WSN系統，實際監控各單元現況3個月，結果顯示該系統能夠即時呈現水位及設備運轉資料，瞭解及進一步分析該廠操作現況，達到預期目標及性能要求；「工業園區廢污水監測系統」於工業區內設置監測點，建立污水加壓站控制管理系統、排水防洪監測系統等，進行驗證量測值與準確值之差異性分析，R2值分別大於0.99，監測值具良好準確度，監測數據延伸應用於水質水量預測模式，以暴雨逕流管理模式模擬淹水及相關潛勢區域，其模擬情境為五年重現期設計暴雨，可模擬暴雨開始後淹水狀況發生的時間點，另水質預測模式則以類神經網路進行模式訓練分析比較，利用溫度、pH值、SS、COD四個輸入變數及到輸出預測目標 DO濃度，結果以XGBoost模型為最佳水質預測模式，其分類準確率達89%。 綜合以上應用結果顯示利用即時監測設備全時監測不同項目，將測量數據及影像即時透過物聯網回傳，以使人員可於遠端監看即時測值，並整合各項目之監控平台，確保數據品質與準確度狀況下，不僅有助於設施設備監控預警，亦能檢討評估處理操作成效及預測模式分析，以達成預測性維護及災害預防，提供現場運作及建置改善的參考建議。
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透水鋪面是低衝擊開發技術中的綠色基盤設施，為都市提供了永續水資源的工程解決方案。本研究使用五種灰燼材料，分別為焚化爐飛灰、焚化爐底渣、燃煤飛灰、燃煤底灰和稻殼灰添加於透水性混凝土鋪面材料部分取代水泥原物料。本研究灰燼取代水泥添加於透水鋪面混凝土的取代量為體積比30 v/v%，水灰比(w/c)為0.21。分析灰燼材料和透水鋪面試體微結構分析，當中使用熱場發射電子顯微鏡、X-光粉末繞射儀、X-螢光光譜分析和傅立葉紅外光譜，也針對灰燼材料和透水鋪面試體進行金屬溶出濃度探討。另外也分析透水鋪面土木結構實驗，包含:抗壓強度、孔隙率、透水率。最後探討灰燼材料取代水泥原物料添加於透水鋪面混凝土之碳排放分析。 本研究結果顯示，除燒結過後的焚化爐飛灰，其餘灰燼材料均符合法規標準，可作為水泥替代材料使用。當中使用燃煤飛灰與燃煤底灰之單一灰燼取代添加於透水鋪面的抗壓強度高於控制組。此外，含有稻殼灰（550、700和900℃）、燃煤飛灰（室溫和1100℃）、燃煤底灰（室溫和1100℃）和焚化爐底渣（1100℃）的二種灰燼混和取代水泥原物料於透水鋪面試體抗壓強度顯示出協同效應，與其他單一取代灰燼稻殼灰（550℃，700℃和900℃）的透水鋪面試體90天試驗零期抗壓強度更高。本研究所有透水鋪面混凝土透水率介於在0.101至0.391公分/秒之間。灰燼材料與透水鋪面試體毒性特性溶出程序試驗檢測的金屬濃度都遠低於國內環保署法規標準。碳排放量結果顯示，與控制組相比，灰燼材料取代水泥原物料而製成每立公尺透水鋪面混凝土之總碳排放量可減少9.3%-21.68%。綜合以上，本研究結果顯示，燒結過後之焚化爐底渣、燃煤飛灰、燃煤底灰和稻殼灰適用於水泥替代材料。