引擎排放對氣膠粒徑譜之影響

Abstract

Chen(1999)分析台北地區1997年秋季晴天的氣懸粒子濃度與PM10 (粒徑小於10 的氣懸粒子)總質量，發現氣懸粒子數量濃度與PM10總質量除了存在與通勤活動有關的雙峰型態外，數量濃度的主要成長時間發生在無光化作用的清晨。Chen(1999)認為此現象與都市環境中交通工具的引擎燃燒對氣懸粒子的粒徑譜改變有關，而提出”再凝結核化機制”。本研究主要就分析、實驗與數值模擬來進一步探討”再凝結核化機制及其對機車排放的影響。 實驗發現濾除空氣中大部份粒子能降低排放出之氣懸粒子濃度約一個數量級。直接吸入環境的氣懸粒子或加入特定硫酸銨濃度以上的粒子時，排氣中的氣懸粒子數量濃度達到約106 即不再增加。 數值模擬上，在典型的都市背景氣懸粒子蒸發所得的硫酸與汽油燃燒產生的硫酸濃度，核化速率對粒子總數量影響並不大。核化產生粒子到一定數量後(即一定表面積)，凝結對酸氣的競爭便較核化為強，主宰接下來粒徑的演化。 研究引擎燃燒排放所產生的氣懸粒子時，不僅燃油中的硫含量需考慮，吸入引擎內的氣懸粒子所含的化學成份亦相當重要。本研究結果可用來推估機動車輛所產生的氣懸粒子個數，但進一步與大氣混合的氣懸粒子徑譜演化需考慮更多氣象與邊界層之因子。