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利用熱處理逆境以增強螯合劑對鎘的植生萃取效率

植生復育(phytoremediation)是近年來廣受注目的生物技術整治土壤重金屬的方法之一，而其中利用植物大量吸收土壤重金屬以達到降低場址污染物濃度的植生萃取(phytoextraction)技術，其優點是可使土壤保有原來性質，是一環境友善的整治手段。通常在添加螯合劑增加土壤重金屬溶解度後，可提高植物的吸收量，另外植物在高溫逆境下根部也會提高對重金屬的吸收能力。因此，本研究以澆灌熱水至土壤的方法來增強2種螯合劑(EDDS及NTA)之植生萃取效果，在取強酸性紅壤添加不同濃度鎘(10、20、30 mg/kg)後，種植蕹菜(Ipomoea aquatic Forsk)及大豆(Glycine max (L.) Merr.)以評估植生萃取效果。實驗結果顯示，熱處理使根域土壤溫度達50 ℃，可提高蕹菜及大豆根部對鎘的吸收。在植體累積重金屬部分，蕹菜及大豆累積重金屬的機制不同，且蕹菜較大豆適合作為植生萃取鎘的作物。添加2.5及5 mmol/kg NTA為蕹菜植生萃取鎘最佳的螯合劑施用劑量，並且於收穫28天後，僅於10 mg/kg鎘污染土中恐有將重金屬淋洗至地下水的疑慮。依本實驗結果顯示，於10、20及30 mg/kg鎘污染土壤中，復育至農地管制標準(5 mg/kg)分別需要11、25及57年的時間。

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評估植樹造林與太陽能光電板發電企業碳匯取得效益

人為排放溫室氣體CO2是全球暖化的主因，為了抑制CO2排放，企業欲達成CO2減量目標，必須依靠碳匯、排放權交易、再生能源、改變燃料、提高能源效率等機制。一般企業利用植樹造林來取得「碳匯」，作為該企業擴廠或產能增加之抵扣量。植樹造林受限大面積土地取得不易，且生長緩慢，企業無法由植樹造林完全取得碳匯。太陽光電板發電(PV)係利用電位差發電，將光能(日射量)直接轉變成電能，沒有CO2排放，是方便又環保的能源，是企業取得碳匯的方式之一。本研究探討等量CO2減量，植樹造林與PV發電，二者成本差異。植樹造林之二氧化碳吸存量須考慮生產的樹種、材積量與樹齡，而PV發電量須考慮PV容量與設置場所平均日射量。研究結果顯示植樹造林平均CO2吸存量為11.87 ton/ha/y，而成本介於NT$ 2.15萬至6.45萬/ha/y。台灣地區7個氣象站年平均日射量介於10238至16267 kJ/m2/d，年平均日射量以南部地區最高，預估平均發電量2.8 kWh/m2/d。若以一公頃之植樹造林減碳量之PV系統，平均設置成本NT$ 29.02萬/ha/y。而同時考慮土地面積與設置成本，植樹造林減碳量0.18-0.56 kg/m2/NT$萬元，而PV系統平均1.76 kg/m2/NT$萬元。同時PV系統可減少NOx, SOx, 及PM10之排放分別為26.3, 9.3與7.4 kg/kWp/y。隨著PV發電效率提升，設置成本降低，顯示未來PV發電減碳潛力優於植樹造林減碳。

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以高溫熔融法回收廢鎳氫電池之金屬

本研究係於高溫熔融(玻璃化)法(操作溫度1450oC、持溫30分鐘下) 中添加助熔劑(白雲石:石灰石:碎玻璃 = 1:3:4重量比)，進行廢鎳氫電池金屬(鎳及鐵)之回收，探討不同助熔劑量/進料量比值下之熔融成效與廢鎳氫電池金屬的回收率。研究結果顯示，熔融冷卻後之主要產物為熔渣及金屬錠。熔渣主要成分為鈣、鎂及矽，其主要來自於進料之添加物，所有熔渣均符合毒性溶出試驗(TCLP)之標準，為具有再利用潛力之資材；而金屬錠之主要成分為鎳及鐵，共約佔67～99％，且添加物/廢電池重量比≧3/7時，金屬錠/廢電池重量比可達約70%。大部分的鎳、鐵、鈷、銅及錳被移行至金屬錠，其回收率達90%以上，可供進一步金屬冶煉，故高溫熔融法於廢鎳氫電池金屬(鎳及鐵)之回收上，具有發展之潛力。

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應用遙感探測技術暨地理資訊系統探討生活環境的適存性-以屏東縣三地門鄉為例

地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）結合類神經網路、模糊邏輯、圖形識別、基因理論、人工智慧、專家系統、資料倉儲及資料挖掘，應用遙測技術，形成知識性的地理資訊系統。在取得當前居住環境的植栽分布與坡地斜面程度後，經過評估，進而瞭解該處是否適宜開發或人居。屏東縣三地門鄉近幾年來夏秋颱風豪雨季節時，常因暴雨路斷橋毀，居民需面對斷糧、辛勤耕種的作物沖毀與房屋地基沖蝕等損失與危機。因此近幾年來，每逢夏秋颱風季節，居民常常必須臨時撤村，待安全後方才重返家園，造成人命、財力與物力的損傷。本研究主要目的，則是希望透過遙感探測技術，取得三地門鄉目前居住環境的植栽分布圖與坡地斜面圖，並結合三地門鄉目前的土地利用現況與各項地理環境資訊，例如林相分布、草地、果園、旱田等土地利用；水文、土壤滲透率、地下水的保水性、雨量等地理環境資訊，以提供當地居民與相關單位進行環境規劃，如土地利用、重建或開發時的相關資訊，以避免類似88水災的相關悲劇。本研究生活環境的適存性評估依據引用日本學者Tadao於1993年提出的評估方法，是因為日本與我國國情類似，評估標準與我國狀況較為符合。在取得現行植被圖和坡度圖後，應用年雨量、土地利用、坡度、土壤滲透率、地表下土壤滲透率、地表下土壤保水性和地下水的保水性等地理環境資訊，進行等級值計算，以進行環境評估。三地門鄉為山地管制區，衛星影像取得不易，所以評估數據分別向三地門鄉公所與行政院相關部門網站或管理機構查詢並收集資料。並利用屏東縣衛星圖，以GIS製作三地門鄉的地形、坡向與坡度圖，作為資料輔助。本研究研究結果，三地門鄉的生活環境適存值是9.5，屬於第一級，即最低值，不適合開發為住宅及農耕利用。建議政府對不適居住的地區進行詳細評估規劃，協助居民遷移至適宜居住地區；至於三地門鄉尚有少部分適宜居住的坡度較小的地區，則可利用原住民鄉特有的山水人文特色，發展適宜的社會文化經濟活動。

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利用濕式洗滌法去除廚房排放油煙廢氣中水溶性離子

本研究以市售豬肉經燒烤產生之油煙廢氣作為研究對象，以自行設計之洗滌塔搭配清水及天然有機酵素進行試驗，以探討廢氣中水溶性離子特徵及該法對廢氣中水溶性離子之去除效果。 濕式洗滌試驗設施為一噴霧式洗滌塔(長30公分、寬30公分、高155公分)，處理排放廢氣6.17 m3/min，循環水量14 L/min，液氣流量比2.27 L/m3。為彌補傳統濕式洗滌技術所導致之洗滌液二次汙染缺點，本研究結合天然有機酵素處理油煙廢氣。實驗時，設定兩種燒烤溫度(180 ℃與220 ℃)搭配清水及三種稀釋倍數酵素溶液(50、100及200倍)進行油煙廢氣洗滌試驗。採樣時，實驗前及實驗後洗滌液進行採樣，而油煙廢氣中懸浮微粒物質於洗滌設備排氣尾端以石英濾紙進行樣品採集。所有樣本利用離子層析儀(Ion Chromatography；IC)分析各種離子物種之濃度。另外，石英濾紙採集之樣本，以掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope；SEM)進行探測觀察，及利用能量逸散式光譜儀(Energy Dispersive Spectrometer；EDS)進行半定量分析。實驗結果如下： 1.兩種溫度產生之油煙廢氣粒狀物水溶性離子比例分佈相似，皆以SO42-離子所占比例最高，Mg2+所占比例最低。整體而言，兩種溫度產生之油煙廢氣粒狀物水溶性離子分佈皆以SO42-、Cl-、Na+及NO3-為主要成分。 2.180℃及220℃產生之油煙廢氣中懸浮微粒經清水洗滌前後水溶性離子濃度變化發現，當溫度設定於180℃時，於清水洗滌下Cl-、SO42-、Na+及Mg2+離子有達到去除效果，去除效率依序為53.78、45.23、42.74及21.27 %。而於溫度設定220℃經清水洗滌後，NO3-、SO42-及Mg2+離子有達到去除效果，去除效率依序為5.93、33.81及100%。 3.燒烤溫度180℃及220℃產生之油煙廢氣中懸浮微粒經酵素洗滌前後水溶性離子濃度變化發現，皆以酵素稀釋200倍洗滌處理效果最佳。 4.實驗前之洗滌液及實驗後水洗塔出流洗液採集分析結果發現，當溫度180℃及220℃所產生之油煙廢氣經清水洗滌處理後，洗滌液中之水溶性離子整體而言皆有增加趨勢。 5.兩種燒烤溫度及三種稀釋倍數酵素洗滌處理後，水洗塔出流洗液中水溶性離子皆有增加趨勢，由此可知，三種稀釋倍數酵素洗滌對於油煙廢氣中氣狀水溶性離子皆具有處理效果。比較發現，燒烤溫度180℃以酵素稀釋200倍洗滌去除效果最佳，而燒烤溫度220℃以酵素稀釋100倍洗滌去除效果最佳。 6.SEM觀察發現，經高溫前處理之空白石英濾紙呈平滑纖維狀，且無任何附著物質。於兩種燒烤溫度搭配清水及三種稀釋倍數酵素溶液洗滌試驗採集之石英濾紙皆有粒徑大小及形狀不一之附著物質，其粒徑介於2.68 ~ 12.18m。EDS分析顯示，空白石英濾紙纖維測得元素有O、Si、Cu，其中又以O、Si元素為主(50.28 wt% 及46.96 wt%)；油煙廢氣經清水洗滌所產生之附著物質其測得元素為C、O、Si、Cu，其中亦以O、Si元素為主(50.6 wt%及46.3 wt%)，其分析結果與空白濾紙相似；油煙廢氣經酵素洗滌所產生之附著物質其測得元素除C、O、Si、Cu外，亦有Na、Mg、K、Ca等微量元素，其中又以Ca元素為主(1.35 ~ 9.37 wt%)。

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以靜電集塵器去除廚房排放油煙廢氣中粒狀物之水溶性離子粒徑分佈

靜電集塵之工程方法常被餐飲業選為處理廚房排放油煙廢氣之管末處理方法。本研究目的為利用靜電集塵器技術收集燒烤時產生之油煙廢氣中之粒狀物質，探討於靜電集塵排放尾端各水溶性離子(Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、NO2- 和SO42-)及在粗（PM 2.5~21.3）、細微粒( PM 0.52~2.5 )粒徑分佈之特徵。在實驗中，油煙來源從小型電烤箱產生。並探討在不同溫度(220 ℃、180℃)電加熱情況下，輸入混有比例豬肉進料量（540 g），利用於設備末端排放尾氣處，串聯靜電集塵器，進行樣品採樣。採樣時，在靜電集塵器前端、尾端進行採樣，各以石英濾紙收集樣本，且利用裝有溝槽式鐵氟龍濾紙之個人多階衝擊器（Marple Personal Cascade Impactor），收集各階層粒狀物質樣品，各階衝擊板（50％ cut off 粒徑）收集範圍分別為21.3–14.8、14.8–9.8、9.8–6.0、6.0–3.5、3.5–1.55、1.55–0.93 和0.93–0.52.。採得濾紙樣品皆以離子層析儀(Ion chromatography)分析。結果指出，油煙廢氣中總懸浮微粒物質之去除效率，於燒烤溫度180℃排放尾端控制下，減量約為33.4%；而於220℃時，約為33.0%。且油煙廢氣中粒狀物水溶性離子去除效率，於燒烤溫度180℃排放尾端控制下，除NO2-、Mg2+離子之外，油煙中水溶性陰陽離子皆有明顯的去除效果約 15.07%~78.7 %，而於220℃時，具相似結果，顯示兩種燒烤溫度下減量程度具相似性。而於Marple採樣範圍內，處理前後其質量濃度粒徑分佈皆呈現雙峰分佈(bi-model)，分別出現在細微粒（PM 0.52~1.55）及粗微粒（PM 14.8~21.3）上，各水溶性陰陽離子主要分佈於細微粒上，其佔微粒之百分比約為42~47%，若依粒徑分佈結果推估油霧滴之呼吸道沉降情形，可發現烹飪人員暴露主要集中在肺泡區（佔52.0~61.4%），次之為氣管與支氣管區（佔21.2%~23.8％），最後為頭區（佔17.2%~20.8％）。其中可呼吸性油霧滴推估暴露濃度達214.43~334.34 μg/m3，最後，利用統計方式進行相關性分析推估可能來源為室內環境中以氣、固相凝結，細微粒非海鹽人為污染為主要來源。亦藉由SPSS 之成對、獨立樣本 t 檢定結果顯示NO3- 、SO42-與K+確實於經靜電集塵前後有明顯的變化差異且在不同的加熱溫度下與Cl- 、NO2-、NO3-、K+有顯著性的變化差異(P<0.05)。

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屏東地區國小高年級學童空氣污染概念之研究

空氣是人類生存的必要元素，而空氣污染會影響我們的生活及健康。為了探討學童空氣污染概念的認知現況，本研究採問卷調查法，以自行發展之問卷進行資料收集，瞭解國小學童空氣污染知識的來源，並探討不同背景學生的空氣污染概念的認知情形。 本研究以屏東地區國小五、六年級學生為研究對象，以配額抽樣進行調查，回收之有效問卷計720份，資料回收後以ｔ考驗、卡方考驗、單因子變異數等統計方法分析。研究結果顯示，國小高年級空氣污染概念之主要來源順序為：「學校師長」、「電視、廣播節目或影片」、「報章雜誌、課外書」。不同背景學生在空氣污染概念的認知表現上，性別沒有顯著性差異；但在不同年級、居住地區及家長學歷方面則有顯著性的差異。

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利用均相氧化機制模擬汞傳輸與排放之研究

廢棄物焚化爐及燃煤電廠為主要汞污染源，微粒態汞(HgP)及氧化態汞(Hg2+)通常會被集塵裝置捕捉，而元素汞(Hg0)是相對惰性、非反應性、非水溶性，且在高溫下容易揮發，所以很困難被捕捉，如應用適當的處理程序將元素汞轉化為氧化態形式時，汞的移除效率將會提升。本研究利用化學動力模式模擬14個汞氧化反應機制，探討不同汞濃度及HCl、Cl2濃度對中間產物與生成物之影響。主要研究結果如下：（1）燃煤電廠及垃圾焚化爐汞氧化模擬結果得到相當的一致性。（2）在充足的氯物種濃度條件下，Hg0以相當穩定的速率消耗及轉化，至800°K附近轉化反應結束。（3）中間物種HgO與HgCl在500~820°K區間生成、消長、轉化，生成濃度最高點發生在726°K。（4）汞完全轉化成HgCl2之反應溫度在820°K以後達到穩定（飽和）。在720°K之前HgCl2的生成主要來自Hg與HCl、Cl2反應轉化，而720°K之後，中間物種HgCl、HgO與HCl、Cl2進一步反應轉化為主要貢獻者。（5）以Widmer的8個汞氧化機制與Xu的14個汞氧化機制模擬比較，由數據集及趨勢圖均看不出明顯的差異，Xu提出之中間物種HgO生成機制對汞氧化的重要性在本研究中並未明顯表現。

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一般家庭室內空氣污染源擴散排放之模擬

隨著時代與科技的進步，人們對於生活品質的要求日益提高，因此一般人對於家庭居住室內空氣品質（Indoor Air Quality）也逐漸重視，然而，近年來能源短缺，節約能源漸漸被世界各國所採納。 台灣地區人民生活環境受經濟不景氣影響，原本外食的人口逐漸改變生活型態，因此一般住家廚房使用率較先前高出許多，東方人主要以煎、煮、炒、炸為主要烹煮方式，因烹煮方式容易產生高溫及大量有害身體與環境之油煙，一般家庭廚房又為半密閉通風不良之空間，空氣品質之惡劣可想而知，因此針對室內污染源模擬與改善為刻不容緩之課題。 本研究採用CFD軟體動態模擬空氣與一氧化碳於室內空間流動與污染物累積情形。初步結果顯示，空氣與一氧化碳受到氣流影響主要累積於流理台到窗口高度，正好於一般烹調者所站立之位置，對於烹調者帶來極大健康上之威脅；空氣氣流先從室內後方到通風口上方再到通風口下方與上方屋頂，；一氧化碳明顯滯留累積於廚房上方空間，且室內流動情形為渦流狀，累積位置主要從室內上方屋頂開始，而後向廚房中段空間累積，最後向廚房下段空間移動，最後，使廚房整個空間瀰漫一氧化碳

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以CMB受體模式解析高屏地區交通路口PM上水溶性離子之研究

歷年來在國內外應用化學質量平衡(Chemical Mass Balance, CMB)受體模式已行之有年，也常用於各類空氣污染來源之解析。本研究採用CMB 7.0版，採集高屏地區交通路口PM(particulate matter)上水溶性離子，與蒐集之指紋資料庫比對並解析污染來源。數據引用洪(2006)，許（2008），黃（2006）之實驗數據，並經彙整後進行CMB分析。 本研究使用之數據，數據之採樣時間自2004年12月~ 2005年8月止，選定屏東市、內埔鄉、麟洛鄉、萬丹鄉、高雄市中正一路、高雄市中正路人行天橋六個地點以微孔均勻沉積衝擊器(Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor, MOUDI)進行大氣微粒PM2.5及PM2.5-10的採樣，並以離子層析儀(Ion Chromatography ,IC,Dionex-120)分析水溶性陰陽離子成份及以感應耦合電漿光學發射光譜儀(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer,ICP-OES)分析金屬成份，再利用（CMB）受體模式解析微粒的污染來源及貢獻量。 以化學質量平衡（CMB）受體模式分析法推估的結果指出：在採樣比對結果中，屏科大測點、萬丹郊區與屏東市測點三個採樣點大多為交通排放、道路揚塵、海鹽飛沫及硫酸銨與硝酸鹽，少數污染源為工業排放、營建工程、農廢燃燒。推測交通污染源為此處常見之主要污染，而工業排放來源應為附近之工業區，但有三處監測站採樣數據與指紋資料庫比對並未符合，建議增加本區污染來源之指紋資料庫，以提高比對之準確性。