機車所排放廢氣中多環芳香烴特性之研究

Abstract

現行機車管制污染物主要著重於碳氫化合物與一氧化碳，而機車所排放PAHs（多環芳香烴化合物，Polycyclic Aromatic Hydrocarbons）則明顯被忽略，本研究乃針對機車所排放PAHs進行量測，並對其排放特性進行探討。由於台灣地狹人稠，機車密度高，而民眾在使用機車之習性不同，使機車行車型態特性較複雜，因此本研究乃探討不同轉速下機車所排放PAHs之排放特性。由於改變所使用油品亦可達到傳統污染物減量之效果，本研究乃藉使用各種配置油品探討對機車廢氣中PAHs生成之影響，以瞭解油品組成與機車排放PAHs特性之關係。另為瞭解機車引擎排放廢氣中PAHs之對人體健康之影響，乃藉毒性當量濃度計算，以進行毒性定性評估。由於PAHs屬於半揮發性有機物質，於常溫常壓下，會有氣固共存之現象，故本研究亦對PAHs之固-氣相比例關係進行探討。 本研究發現，當機車引擎轉速達惰轉及高轉速時，會使得機車尾氣排放廢氣中PAHs濃度提高。引擎轉速於中轉速時，總PAHs排放濃度最低。不論何種引擎轉速處於何種狀態下，機車廢氣中主要以氣相PAHs排放為主，而低環數PAHs屬於較多之氣相PAHs；高環數PAHs則多形成於固相PAHs，但經毒性當量轉換後，可發現固相PAHs毒性當量濃度仍高於氣相PAHs毒性當量濃度。 油品與機車排放廢氣中PAHs之關係，當油品中氧含量提高，有機會使得機車尾氣排放PAHs濃度提高，而油品中硫含量之多寡，對於機車引擎尾氣排放廢氣中PAHs之影響不甚明顯，但對於油品中芳香烴含量增加，會導致PAHs排放濃度提高，本研究尚發現，當油品中苯含量提高時，可能造成機車尾氣排放PAHs濃度降低。 當引擎於中轉速時，會造成較高固氣相分布係數( Kp )值，而高轉速次之，最低為惰轉。當油品中氧含量降低，機車尾氣排放廢氣中PAHs之固氣相分布係數提高。但對於油品與固氣相分布係數卻較無明顯相關意義存在，此由於溫度對於固氣相分布係數之影響，大於油品成分對其之改變。 油品成分與PAHs毒性當量濃度之關係較具統計相關意義之現象，主要有氣相PAHs毒性當量濃度於惰轉以及高轉速時，分別與油品中氧含量呈現中度負相關以及中度正相關之現象。當引擎轉速於惰轉時，固相PAHs與油品中苯含量呈現中度負相關之現象。