淡江大學水資源及環境工程學系碩士班學位論文
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空氣品質模式是空氣品質管制系統中重要工具，本研究針對空氣品質模式應用於新污染源評估或排放權交易時，所產生的一些問題進行探討。本研究模擬連續一個月在台灣中部的光化學空氣污染。空氣品質模式採用Environ公司發展的CAMx模式，而氣象輸入資料使用RAMS模式進行模擬；並根據USEPA所建議的標準，對於氣象模擬和地面污染濃度的結果與實際的監測值相互比較，模擬的結果十分合理。 本研究選擇大型的火力發電廠作為排放源，排放源對於臭氧事件日並不會有太大的改變，然而新污染源對光化學污染所造成的最壞影響可能發生在不是臭氧事件日的期間。所以建議新污染源評估必需要有長時間的模擬，要包含事件日和非事件日。如果改變發電廠的位置，即使總排放量不變，臭氧濃度範圍將會改變。本研究結果顯示在光化學污染管理中採用排放權交易應用在光化學污染管理中，還是必須配合空氣品質模式的模擬。
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已往都市垃圾焚化底渣再利用的產品常為道路級配、管溝回填料、填方材等，而為了增加底渣回收再利用之價值，嘗試將底渣進行輕質骨材的燒製。早期輕質骨材皆以天然材料為素材，如浮石、膨脹頁岩、板岩、黏土礦物等，而都市垃圾焚化灰渣由於成份複雜，性質不均，和天然膨脹材料與其他人工膨脹材料的性質差異甚大，需經適當調整。 本實驗將SiO2和Fe2O3添加於研磨後之粗粒徑底渣，利用不同燒結條件觀察粒料受熱膨脹之情況，進一步設計膨脹氣體收集裝置，將燒製過程所產生之氣體進行分析。實驗共分成四個階段。實驗一：研究氧化鐵添加對膨脹氣體產生之影響；實驗二：研究添加SiO2之影響；實驗三：研究添加細底渣之變化；實驗四：進行不同燒結氣氛之研究。 由實驗結果得知，經逸氣分析系統進行膨脹氣體收集研究是可行的，也確認膨脹過程中CO2於高溫焙燒時產生。添加SiO2對產氣並無太大影響，而原料添加10％細底渣後，CO2的產生趨勢與實驗一和實驗二相差不遠，由實驗四可得知氮氣氣氛幫助了骨材於高溫下黏度的提升，有助於輕質化。燒結體之TCLP量相當低，安全性相當可靠，重金屬總量變化也不大，對環境負荷相當輕微。
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台灣地區的都市垃圾處理已經趨向於利用焚化處理方式，其焚化過程後所產生的灰渣開始走向零廢棄及再利用之目標。但由於焚化飛灰為重金屬含量較高之物質，常因重金屬的高溶出而被判定為有害廢棄物，對環境潛在的危險性也較大，因而使飛灰的再利用遭受限制。 在多個研究中發現，利用垃圾焚化底渣燒結成再生性常重骨材的可行性極高，研究結果顯示可作為再生之結構性骨材使用，大幅提高再生骨材使用範圍與其經濟價值。此外，水庫淤泥在適當燒結條件之下，也有出現輕質化之現象，因此將以焚化底渣及飛灰作為研究主要材料添加水庫淤泥，藉由廢棄性材料進行調質，來探討受熱膨脹與燒製成輕質骨材的成效。 細粒徑底渣和飛灰在經過前處理步驟後，確實可降低灰渣內的水溶性氯鹽含量，提高材料再利用的價值，利用水庫淤泥進行調質燒製輕質骨材，控制燒結條件下，預熱5分鐘，預熱溫度為500℃，燒成時間為5~10分鐘，燒成溫度為1,170℃。混合灰添加水庫淤泥的調配條件大致可以確定為水庫淤泥需大於70％。 混合灰燒製的輕質骨材在TCLP測定中展現其相當安定的特性，皆為法規標準五分之一。工程性質試驗上，密度可低於1 g/cm3，膨脹效果相當明顯，骨材表面緻密，吸水率因而不高，對於未來輕質混凝土試驗中的泵送性和灌鑄性有相當大之助益，在健度方面可通過CNS規範，如此可表示燒製出的粒料品質是相當穩定及耐用。
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台灣地區在夏秋季節颱風所帶來的豪雨，加上本島地勢崎嶇，往往對河川沿岸居民造成生命財產損失。因此目前全國各主要流域已建置各種型態的防洪預測模式，然而因各模式之架構、開發軟體、使用介面皆不盡相同，一但模式研發人員在人事上有所異動時，後續的維護人員難以替預測模式進行更新。在本研究，將建立一防洪預測模式整合平台來統一規劃管理已建置的防洪預測模式，並將預測結果以統一的格式來呈現給使用者，藉由整合平台的幫助，在颱洪時期，提供一個穩定的洪水預報系統，幫助決策人員掌握即時水文資訊，以做出正確應變措施。 本研究中所架構的整合平台系統包含了三個主要部份:資料庫管理模組、自動化預測程式模組、使用者管理介面模組；其核心部份為資料庫管理模組，在資料庫系統裡，規劃了六個主要的表格來分別管理水文即時資料、流域測站、預測模式、使用者權限等相關資料。藉由資料庫的幫忙，以提升整合平台的資料處裡效率，當資料需要更新異動時，藉由新增模式介面，將預測模式相關訊息填入網頁表格，如此可以直接更改資料庫各資料表裡欄位所記錄的值。自動化預測程式則是擷取即時資料，載入資料庫中所記載的模式參數設定，以架構預測模式並執行預測，再將結果自動傳入使用者介面模組的網頁中，使用者可以隨時透過網際網路連結來觀看，不再受到地域及時間上的限制。經由此三大模組的運作，往後欲納入新的預測模式或是對現有模式進行更新維護時，使用者無需去修改預測模式本身複雜的程式架構，如此可節省大量的時間成本與人力、物力資源。
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目前國內應用於評估雨水下水道系統之數值模式，因水文條件考慮之差異無法而有效且精確模擬雨水下水道系統複雜之各種水理現象。為建立一適合於國內長期使用且可方便使用者運用之評估軟體，本研究將已建構之都市雨水下水道系統一維性非恆態流水理數值評估模式(TKU-DFM)予以視窗介面化處理，以免除變更模式參數之繁瑣程序，方便使用者運用交談介面方式應用，進而提昇工作效率，未來更可結合其他水理或水文模式廣泛應用。 本文所建立的雨水下水道視窗介面化軟體TKU-DFM (DRAINAGE FLOW MODEL)是將已建構之雨水下水道數值模式在Visual Basic下視窗介面化。本軟體套用數值模式之計算功能，搭配整個系統，配合介面化讓使用者方便應用，使各項功能更加完備。TKU-DFM軟體具有管網流向圖、雨水下水道數值分析、流量水位歷線圖、渠道人孔資料表。 本TKU-DFM軟體使用者交談介面僅就數值模式之執行檔進行介面化包裝，其包裝方法採用Visual Basic 6.0所開發而成，允許使用者讀取下水道系統圖檔及各項資料，由滑鼠及鍵盤變更輸入檔名稱及欲計算出之渠道人孔，進行下水道數值模式計算，分析結果並可直接繪圖展示各項比較。
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過去眾多的萃取程序都有其缺點，如產生大量金屬污泥、處理時間冗長與使用萃取劑藥量過多…等。尤其是處理低濃度的廢水更為棘手，因為使用混凝沉澱會產生大量且含水量高的汙泥，若使用其他種處理程序也會受限於廢水中金屬濃度過低導致效率下降等的問題。 本研究氣泡油膜萃取系統(CASE)就是利用將萃取溶劑加壓後釋壓的程序快速且大量的釋放在廢水中，如此ㄧ來可在短時間內，使用少量的萃取溶劑處理大量重金屬廢水的系統，尤其是針對低濃度的金屬污水。這是一個令人興奮且創新的技術，最主要的目的在於希望能透過本系統，在可預見的將來處理重金屬廢水不會再產生大量的重金屬污泥，也無需投入大量萃取劑，最重要的是可以明顯縮短處理重金屬污水上的時間與提升系統濃縮比。 實驗結果發現氣泡油膜萃取系統(CASE)的確可以在短時間內將低濃度的廢水處理完成，如處理500ml (50ppm)的Cd金屬廢水時，利用CASE系統需使用了溶劑比為5：1的溶劑0.96克，再將pH值調整到6，處理效率變可達到約為95%以上的效果，處理時間不需1分鐘。系統濃縮比可達到高達1042倍，對於過去萃取程序來談這是一個很大的突破。
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近年來台灣地區因氣候異常，極端洪水或枯旱現象日趨頻繁，當發生乾旱現象過於頻繁時，常會面臨水資源短缺或嚴重匱乏之窘況。惟一般對於如何明確定義乾旱而有所困擾，特別是因其研究對象及應用領域之不同而有所差異，例如農業、氣象及水文乾旱等。本研究之目的係探討降雨發生短缺而造成區域性之氣象水文乾旱現象，並發展乾旱嚴重性之評估研判方法，主要以雨水短缺而產生之現象來為乾旱事件進行定義。本研究首先採用乾旱延時曲線(Drought Duration Curves, DDC)之概念，藉以推求不同日數下移動平均降雨量之重現期距。此外，以不同日數下之移動平均降雨量來分析乾旱事件及判定其嚴重程度，並進一步推估集水區內乾旱特性之空間分佈，則可提供水文情勢研判及集水區經營管理之參考。 研究區域選定石門水庫集水區，主要分析對象為集水區域內10個雨量站之歷史日雨量紀錄，分別推求不同重現期距之DDC。在研究中，挑選主要三場乾旱事件作為本方法之驗證與應用。 由研究結果顯示利用乾旱延時曲線作乾旱事件嚴重程度之判定，若研究區域為水庫地區，配合水庫水位容量，更有助於乾旱特性之研析。因此，本方法未來可進一步發展，以作為長期水文情勢研判與乾旱預警上之參考與應用。
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交通工具為都市主要空氣污染排放源，且因交通移動污染源與行人商家等受體很接近，因此交通空氣污染對於人體健康有相當程度的影響，也是都市居民生活品質的重要參考指標。而要探討台北都會區的交通空氣污染問題，必須將台北縣市整體納入考量。本研究針對陳等人過去所開發用來評估台北市交通移動污染源之管理模式，加以擴充改良，以合理反映大台北地區之交通現況，並驗證模式的合理性與可用性，另外利用此模式評估新店八里快速道路以及規劃中的捷運路線，兩項交通建設完工通車後，對於大台北地區之空氣污染與交通型態影響狀況為何。 本研究結合旅次分析模式及交通空氣污染評估模式兩種模式。旅次分析模式的功用為處理旅次資料並尋求最佳路徑；交通空氣污染評估模式則以系統動態學之因果回饋機制為基礎，整合運具選擇子模式、車流子模式以及交通排放子模式三種子模式，計算並比較交通建設完工及管理策略執行前後，交通空氣污染物排放改變量。 研究中利用模擬結果與政府行政機管所公佈之數據資料相比較，經此驗證動作證明模式之模擬結果與現況相符合。另外，模擬八里-新店快速道路、捷運信義線、內湖線、新莊線、蘆洲支線、機場線、環狀線等交通建設完工後，對於大台北地區之NOx、HC、CO總量皆有下降的效果，尤其以本研究評估之捷運路線完工後，對於污染物的下降效果更為顯著。
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環境影響評估制度在國際上已廣泛實施多年，最近有關環境影響評估審查受到社會大眾相當大的關注，幾個指標性的開發案如：國光石化、台塑大煉鋼廠等，不像過去只要政府經建單位背書即可高枕無憂的通過環評，許多環評委員也都曾批評環評運作充滿弊端，而衝著長期為台灣把關的使命感，我國實施了政府政策環境影響評估(Strategic Environmental Assessment, SEA(以下簡稱政策環評))，而成為近年在環境評估領域的關注焦點。 政策環評是以環境為最優先考慮層面，環境政策須以環境科學技術為主來審視及評估內容，但社會面（如民眾抗爭）及經濟面（如產業變化）之影響亦應納入考量，以利政策之順利推動，因此建議共同考量經濟、環境(包括對環境的衝擊)及社會三大元素的影響，達到成本與效益平衡的永續發展。並依據 1.環境基本法第二條→環境的範圍包括社會、經濟與自然生態等。 2.環境影響評估法第四條第二項→環境的範圍包括社會、經濟與自然生態等。 3.參考圖政策環評之環境、社會、經濟層面關係圖→完整考量。 因此，作者思考將政策環評的架構，參考各國政策環評之優缺點改善建議台灣的政策環評制度；另外，我國政策環評在法規上只使用矩陣式，故建議預算法及中央政府中程計畫預算編制辦法中除分析工程上之成本效益，更應該分析環境成本分析；政策環評重新與成本效益分析結合，利用政策環評之矩陣式和預算法之成本效益分析作為輔助決策者做決策之參考，改善現行政策環評制度，以達到永續發展、預防原則的目標。