平地綠化樹種對空氣懸浮微粒及重金屬截留能力比較研究

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1 行 政 院 農 業 委 員 會 林 務 局 委 託 研 究 計 畫 tfb 期 末 報 告 平 地 綠 化 樹 種 對 空 氣 懸 浮 微 粒 和 重 金 屬 的 截 留 能 力 比 較 研 究 COMPARE THE ABILITY OF TREES TO INTERCEPT AIR PARTICULATE AND HEAVY METAL 主 辦 機 關 : 行 政 院 農 業 委 員 會 林 務 局 執 行 機 構 : 國 立 中 興 大 學 森 林 系 中 華 民 國 九 十 七 年 十 二 月

2 行 政 院 農 業 委 員 會 林 務 局 委 託 研 究 計 畫 tfb 期 末 報 告 平 地 綠 化 樹 種 對 空 氣 懸 浮 微 粒 和 重 金 屬 的 截 留 能 力 比 較 研 究 COMPARE THE ABILITY OF TREES TO INTERCEPT AIR PARTICULATE AND HEAVY METAL 計 畫 主 持 人 : 劉 瓊 霦 計 畫 參 與 人 員 : 張 湘 華 伍 珍 瞱 劉 恩 妤 主 辦 機 關 : 行 政 院 農 業 委 員 會 林 務 局 執 行 機 構 : 國 立 中 興 大 學 森 林 系 1

3 目 錄 中 文 摘 要 3 英 文 摘 要 4 壹 前 言 5 貳 前 人 研 究 一 懸 浮 微 粒 的 組 成 及 成 分 來 源 7 二 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 對 人 體 健 康 的 影 響.8 三 綠 化 樹 種 截 留 懸 浮 微 粒 的 原 理 及 影 響 截 留 量 的 因 素 9 四 葉 片 截 留 懸 浮 微 粒 的 推 估 方 式 12 參 材 料 方 法 一 試 驗 樹 種 15 二 葉 片 採 集 18 三 分 析 項 目 18 ( 一 ) 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 截 留 量 分 析 20 ( 二 ) 葉 內 重 金 屬 含 量 分 析 22 ( 三 ) 文 心 路 綠 化 樹 種 葉 面 積 指 數 (LAI) 量 測 22 ( 四 ) 文 心 路 綠 化 樹 種 實 際 截 留 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 總 量 的 估 算 22 肆 結 果 與 討 論 一 單 位 葉 面 積 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 截 留 量 23 二 葉 內 重 金 屬 含 量 25 三 綠 化 樹 種 對 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 實 際 截 留 量 30 伍 結 論 32 陸 參 考 文 獻 33 附 錄 一 期 末 審 查 意 見 回 覆 表 37 2

4 摘 要 本 試 驗 的 目 的 為 利 用 林 務 局 推 廣 的 綠 化 樹 種 中, 篩 選 出 截 留 空 氣 懸 浮 固 體 物 以 及 重 金 屬 較 優 良 之 樹 種 採 集 地 點 為 台 中 市 文 心 南 路, 該 地 點 車 流 量 大, 為 台 中 市 之 交 通 樞 紐, 選 用 七 種 樹 種 作 為 試 驗 材 料, 分 別 為 樟 樹 烏 桕 台 灣 欒 樹 福 木 大 葉 桃 花 心 木 榕 樹 以 及 小 葉 欖 仁 測 得 的 單 位 葉 面 積 之 懸 浮 固 體 截 留 量 以 福 木 最 多 為 µg cm -2, 烏 桕 的 懸 浮 固 體 截 留 量 最 少, 僅 為 6.65 µg cm -2 另 外 本 試 驗 利 用 全 反 射 x-ray 螢 光 光 譜 儀 檢 測 截 留 物 中 的 成 份, 主 要 為 Fe Zn Pb Ti 等, 福 木 截 留 重 金 屬 的 能 力 仍 為 七 種 樹 種 之 首, 其 Fe Zn Pb Ti 的 單 位 面 積 截 留 量 分 別 為 ng cm ng cm ng cm ng cm -2, 相 對 於 烏 桕 的 截 留 量 則 分 別 為 ng cm ng cm ng cm ng cm -2, 顯 示 福 木 對 空 氣 汙 染 物 的 截 留 能 力 較 其 它 六 種 樹 種 佳 關 鍵 字 空 氣 汙 染 懸 浮 微 粒 全 反 射 X-ray 螢 光 光 譜 儀 3

5 Abstract The purpose of this studyis is to choose fine species which can intercept the air particles and heavy metals from Forestry Bureau`s expanding tree species. The study site that we collected samples is on Wen Shin south road where the amount of cars is large and also the transportation pivot of Taichung city. We choose seven different kinds of species to be the materials for experiment, they are Sapium sebiferum, Cinnamomum camphora, Swietenia macrophylla, Garcinia subelliptia, Koelreuteria formosana, Ficus microcarpa var. Microcarpa, Ficus microcarpa var. microcarpa, Terminalia mantaly and Terminalia mantaly. In tern of the air pollutants intercept ed on the canopy, Garcinia subelliptia`s amount is the most of all, it is μ g cm -2. In addition, Sapium sebiferum has the lowest interception, it is only 6.65 μ g cm -2. Besides, we use the total reflection x-ray fluorescence spectrometer to measure the ingredient of the air pollutants, and we found that Fe, Zn, Pb, and Ti are the major elements in the samples. Garcinia subelliptia is still the most. Its unit area of collecting metal Fe, Zn, Pb, Ti are ng cm ng cm ng cm ng cm -2, respectively. But for the Sapium sebiferum, ionly ng cm -2, ng cm -2, 3.37 ng cm -2 and ng cm -2, respectively. Thus, Garcinia subelliptia`s ability to intercept the air pollutants is better than other six kinds of trees. keywords Air Pollution; Suspended Particulates; Total Reflection X-ray Fluorescence Spectrometer 4

6 壹 前 言 在 過 去 四 五 十 年 來, 隨 著 社 會 及 經 濟 的 發 展, 使 環 境 面 臨 或 多 或 少 的 變 遷 及 衝 擊 由 於 地 狹 人 稠 的 天 然 限 制 條 件, 以 及 各 種 經 社 活 動 急 遽 擴 張 下, 使 的 污 染 源 密 度 不 斷 提 高, 環 境 負 荷 日 漸 嚴 重 環 保 署 空 氣 品 質 監 測 年 報 (2007) 指 出, 空 氣 污 染 指 標 大 於 100 之 最 大 指 標 污 染 物, 有 O 3 及 懸 浮 微 粒 兩 種 污 染 物, 以 O 3 占 空 氣 品 質 不 良 日 數 60.25% 最 多, 其 次 為 懸 浮 微 粒 占 30.75%, 且 與 其 它 污 染 物 比 較,1998 至 2007 年 的 大 氣 NO 2 及 CO 年 平 均 濃 度 皆 分 別 降 低 及 %, 但 O 3 及 懸 浮 微 粒 卻 分 別 上 升 及 7.14%, 顯 示 除 了 O 3 外, 懸 浮 微 粒 為 空 氣 中 主 要 的 污 染 物 若 比 較 近 10 年 來 不 同 類 型 監 測 站 的 測 值 可 發 現, 交 通 測 站 的 懸 浮 微 粒 10 年 平 均 濃 度 皆 最 大, 高 達 70.3 μg m -3, 其 次 為 工 業 測 站 達 63 μg m -3 而 公 園 測 站 只 有 23.6 μg m -3, 且 交 通 及 工 業 測 站 2007 年 的 懸 浮 微 粒 年 平 均 濃 度 只 分 別 符 合 國 家 法 規 標 準 濃 度 ( 小 於 65 μg m -3 ) 的 20 及 75%, 然 而 各 類 型 測 站 的 SO 2 NO 2 及 CO 年 平 均 濃 度 皆 完 全 符 合 法 規 標 準, 而 99.8% 測 站 的 O 3 年 平 均 濃 度 也 達 到 標 準 如 表 1 所 示 ( 環 保 署,2007 ), 顯 示 懸 浮 微 粒 應 是 目 前 極 需 改 善 的 空 氣 污 染 物 質 且 車 輛 及 工 業 為 懸 浮 微 粒 主 要 的 污 染 源 懸 浮 微 粒 可 能 是 自 然 發 生 的 ( 如 沙 塵 暴 產 生 的 無 機 砂 塵 森 林 火 災 及 火 山 爆 發 所 產 生 的 霾 害 ), 也 可 能 是 人 為 的 ( 如 汽 機 車 及 工 廠 燃 燒 石 化 燃 料 ) 自 然 現 象 所 產 生 的 懸 浮 微 粒 可 以 在 自 然 的 生 態 平 衡 系 統 去 除, 而 不 會 使 污 染 物 累 積, 但 是, 近 年 來 由 於 人 口 遽 增, 大 量 工 業 化 生 產 使 得 空 氣 中 懸 浮 微 粒 質 顯 著 地 增 加, 不 斷 地 排 放 到 大 氣 中 的 懸 浮 微 粒, 已 超 過 自 然 環 境 本 身 所 能 調 節 和 自 凈 的 能 力, 而 危 及 到 人 類 的 健 康 及 日 常 生 活 ( 張 育 森,1997) 都 會 區 的 綠 化 樹 種 在 改 善 都 市 生 態 環 境 品 質 上 維 護 都 市 生 態 系 統 穩 定 促 進 都 市 永 續 發 展 中, 發 揮 著 難 以 取 代 的 功 能 一 健 康 且 管 理 良 好 的 綠 化 栽 植, 能 夠 阻 檔 強 風 而 減 緩 氣 流 擾 動, 且 能 調 節 氣 溫 (Akbari and Konopacki, 2005); 減 少 大 氣 CO 2 (McPherson, 1998); 吸 收 O 3 SO 2 與 NO 2 等 污 染 氣 體 (McPherson and Simpson, 1998;Nowak et al., 2006); 及 截 留 懸 浮 微 粒 (Beckett et al., 1998;Nowak et al., 2006;Ajmone-Marsan et al., 2008) 等 因 此, 在 高 污 染 的 臺 灣 都 會 中 綠 化 植 栽 對 減 低 大 氣 中 污 染 氣 體 含 量 5

7 有 顯 著 貢 獻 外, 對 截 留 大 氣 的 懸 浮 微 粒 可 能 也 扮 演 著 重 要 角 色 政 府 為 改 善 都 市 生 活 品 質, 近 年 更 加 注 重 環 境 綠 美 化 及 擴 建 公 園 綠 地 空 氣 污 染 的 改 善, 除 從 生 產 技 術 及 更 新 設 備 減 少 污 染 源 外, 綠 化 樹 種 的 栽 培 亦 扮 演 重 要 角 色 因 此 本 研 究 計 畫 的 目 標 為 經 由 實 際 量 測 值, 推 估 7 種 林 務 局 推 廣 的 平 地 綠 化 樹 種 對 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 的 截 留 量, 以 作 為 選 擇 都 會 區 綠 化 樹 種 的 參 考 依 據 並 可 用 於 衡 量 綠 化 樹 種 對 都 市 永 續 發 展 真 正 的 貢 獻 表 年 各 類 型 測 站 污 染 物 濃 度 符 合 國 家 標 準 法 規 的 百 分 比 ( 環 保 署,2007) 公 園 測 站 背 景 測 站 一 般 測 站 工 業 測 站 交 通 測 站 站 數 PM 10 (%) 年 平 均 值 小 於 65 μg m-3 SO 2 (%) 日 平 均 值 <0.1 ppm NO 2 (%) 小 時 平 均 值 <0.25 ppm CO(%) 八 小 時 平 均 值 <9 ppm O 3 (%) 八 小 時 平 均 值 <0.06 ppm

8 貳 前 人 研 究 一 懸 浮 微 粒 的 組 成 及 成 分 來 源 大 氣 中 懸 浮 微 粒 的 化 學 組 成 極 為 分 歧, 一 般 懸 浮 微 粒 內 包 含 來 自 自 然 界 的 元 素 如 Si Al Fe Na Cl K 等, 及 由 人 類 活 動 釋 放 的 重 金 屬 元 素 如 Pb Zn Ti Fe Mn 等 (Manahan, 1996), 如 圖 1 所 示 空 氣 污 染 微 粒 的 不 同 來 源, 其 成 分 組 成 也 不 相 同, 唐 盛 林 及 林 國 銓 (1995) 收 集 觀 音 工 業 區 附 近 植 物 葉 面 及 葉 背 附 著 的 懸 浮 微 粒, 並 利 用 掃 描 式 電 子 顯 微 鏡 (Scanning Electron Microscopy, SEM) 觀 察 各 種 微 粒 的 外 表 形 態, 初 步 將 懸 浮 微 粒 分 為 黑 煙 粒 子 鹽 沫 結 晶 類 及 泥 砂 粒 子, 並 再 配 合 x 光 微 量 分 析 儀 (Energy dispersive x ray microanalyzer, 簡 稱 EDX) 分 析 各 類 別 所 含 元 素, 以 增 進 鑑 別 效 果, 結 果 顯 示 不 完 全 燃 燒 產 生 的 黑 球 形 黑 煙 的 主 要 成 分 為 C Ca Si S, 鹽 沫 結 晶 主 要 成 分 為 Na Cl, 而 泥 沙 粒 子 主 要 成 分 為 Si Ca K Al Fe 徐 慈 鴻 等 (2003) 探 討 台 灣 地 區 主 要 懸 浮 微 粒 形 態 及 成 分 組 成, 研 究 結 果 為 大 多 數 工 廠 煙 道 樣 品 以 高 溫 燃 燒 產 生 的 黑 煙 類 及 不 規 則 屑 塊 比 例 較 高, 其 元 素 成 分 以 C Si 為 主, 另 包 含 S Al Ca 等 元 素 ; 汽 機 車 排 放 的 粒 狀 物 形 態 為 棉 團 狀 的 屑 塊, 其 成 分 以 C 元 素 為 主 ; 鋼 鐵 機 械 工 廠 之 煙 道 有 較 高 比 例 的 金 屬 礫 塊 污 染 物, 主 要 成 分 元 素 為 C S, 另 包 含 V Ti 等 元 素, 另 外 此 篇 研 究 也 顯 示 不 同 性 質 之 粒 狀 物 與 鄰 近 工 廠 污 染 源 有 關, 例 如 水 泥 廠 周 邊 植 物 葉 表 面 之 懸 浮 顆 粒 以 Ca 為 主 要 元 素 之 ㄧ, 石 化 工 業 區 周 邊 葉 表 面 之 懸 浮 顆 粒 以 C O 元 素 為 主, 電 鍍 工 廠 周 邊 植 物 葉 表 面 的 金 屬 礫 塊 粒 狀 物 含 有 Cu Ni 等 金 屬 元 素 因 此, 藉 由 懸 浮 微 粒 的 C S 及 重 金 屬 成 分 分 析 可 幫 助 辨 識 懸 浮 微 粒 來 源, 或 者 收 集 污 染 源 周 圍 植 物 葉 表 面 的 懸 浮 微 粒, 也 能 幫 助 鑑 定 此 污 染 源 所 產 生 的 污 染 成 分 ( 如 N S 氧 化 物 及 重 金 屬 粒 子 等 ) 7

9 圖 1 一 般 懸 浮 微 粒 內 元 素 的 組 成 及 來 源 (Manahan, 1996) 二 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 對 人 體 健 康 的 影 響 空 氣 中 的 懸 浮 微 粒 對 人 體 健 康 有 相 當 嚴 重 的 影 響, 滯 留 在 鼻 咽 部 和 氣 管 的 懸 浮 微 粒, 會 與 進 入 人 體 的 二 氧 化 硫 等 有 毒 氣 體 產 生 刺 激 和 腐 蝕 黏 膜 的 聯 合 作 用, 損 傷 黏 膜 纖 毛, 引 起 發 炎 和 增 加 呼 吸 道 阻 力 滯 留 在 細 支 氣 管 和 肺 泡 的 懸 浮 微 粒 塵 也 會 與 二 氧 化 氮 等 產 生 聯 合 作 用 傷 害 肺 泡 和 黏 膜, 引 起 支 氣 管 和 肺 部 發 炎, 長 期 的 持 續 作 用, 還 會 誘 發 慢 性 阻 塞 性 肺 部 疾 病 並 出 現 二 次 感 染, 導 致 肺 心 病 死 亡 率 增 高 ( 黃 正 義,1988), 除 影 響 呼 吸 系 統 外, 懸 浮 微 粒 亦 能 直 接 接 觸 皮 膚 和 眼 睛, 阻 塞 皮 膚 的 毛 囊 和 汗 腺, 引 起 皮 膚 炎 和 眼 結 膜 炎 或 造 成 角 膜 損 傷 ( 曲 格 平 等, 1984) 另 外, 波 蘭 學 者 研 究 發 現, 高 度 暴 露 在 懸 浮 微 粒 的 嬰 兒, 會 導 致 頭 部 和 身 體 的 比 例 縮 小 (Edwards,1996) 8

10 懸 浮 微 粒 在 大 氣 污 染 物 中 有 載 體 作 用, 黃 正 義 及 黃 炯 昌 (1988) 用 掃 描 式 電 子 顯 微 鏡 發 現 懸 浮 微 粒 的 顆 粒 表 面 能 聚 集 Ni Cr Zn 等 重 金 屬 元 素, 且 在 一 定 條 件 下 能 直 接 與 血 液 體 液 和 組 織 器 官 接 觸, 產 生 毒 性 作 用, 此 外, 有 些 金 屬 如 鉛 以 顆 粒 狀 態 存 於 大 氣, 可 直 接 通 過 呼 吸 道 進 入 人 體, 引 發 鉛 中 毒 McMichael 等 (1985) 指 出 鉛 中 毒 會 引 發 腹 痛 貧 血 急 性 腎 衰 竭 及 神 經 腦 部 病 變, 長 期 低 濃 度 的 環 境 鉛 暴 露, 與 一 般 人 的 高 血 壓 痛 風 及 慢 性 腎 臟 病 或 孩 童 智 商 不 足 及 過 動 兒 的 發 生 密 切 相 關 ; 而 Ti 在 人 體 累 積 量 高 也 可 能 會 導 致 慢 性 支 氣 管 炎 及 肺 部 纖 維 化 ;Zn 累 積 量 過 多 則 會 導 致 貧 血 及 免 疫 力 受 損 等 症 狀, 茲 將 重 金 屬 及 懸 浮 微 粒 對 人 體 健 康 危 害 的 症 狀 整 理 如 表 2 表 2 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 對 人 體 健 康 的 影 響 汙 染 物 懸 浮 微 粒 Ti Fe Zn Pb 症 狀 慢 性 支 氣 管 炎 心 律 不 整 心 肌 梗 塞 嬰 兒 的 頭 及 身 體 比 例 縮 小 慢 性 支 氣 管 炎 肺 部 纖 維 化 及 淋 巴 肉 瘤 增 加 低 血 壓 肝 功 能 異 常 心 衰 竭 腎 衰 竭 休 克 貧 血 白 血 球 稀 少 症 免 疫 力 受 損 及 體 重 減 輕 腦 病 變 精 神 智 能 障 礙, 影 響 孩 童 發 育 及 智 商 發 展 9

11 三 綠 化 樹 種 截 留 懸 浮 微 粒 的 原 理 及 影 響 截 留 量 的 因 素 綠 化 植 物 對 空 氣 品 質 的 改 善 效 果, 除 了 對 O 3 SO 2 及 NO x 等 污 染 氣 體 的 吸 收 能 力 外, 其 也 有 阻 擋 吸 附 及 過 濾 懸 浮 微 粒 的 能 力, 若 林 木 能 有 效 攔 截 懸 浮 微 粒, 或 許 能 降 低 懸 浮 微 粒 及 其 內 含 重 金 屬 對 人 體 健 康 的 傷 害 Smith (1984) 認 為 懸 浮 微 粒 從 大 氣 附 著 於 植 物 表 面 有 三 種 方 式, 分 別 為 沉 降 作 用 (sedimentation) 壓 緊 作 用 (impaction) 及 沉 積 作 用 (deposition) 粒 徑 大 於 10 μm 的 懸 浮 顆 粒 大 多 藉 由 重 力 作 用 沉 降 於 葉 表 面, 而 壓 緊 作 用 主 要 是 空 氣 流 經 某 一 阻 礙 時, 氣 流 會 分 道 而 行, 但 空 氣 中 所 含 的 懸 浮 顆 粒 常 因 受 重 力 作 用 仍 直 線 前 進, 直 到 撞 到 障 礙 物 而 沉 降 為 止, 而 沉 積 作 用 主 要 受 雨 水 影 響, 當 粒 徑 為 1-5μm 時, 其 壓 緊 作 用 效 率 很 低, 此 時 小 雨 滴 可 有 效 地 協 助 吸 附 5μm 以 下 的 粒 狀 物, 以 便 沉 積 於 葉 面 上, 但 雨 水 也 容 易 將 葉 表 面 吸 附 的 粒 狀 物 沖 洗 掉 然 而 不 同 綠 化 樹 種 截 留 懸 浮 微 粒 的 效 果 皆 不 相 同, 其 主 要 取 決 於 葉 片 型 態 結 構 葉 面 粗 糙 程 度 葉 片 角 度 及 樹 冠 大 小 及 疏 密 度 等 因 素 柴 一 新 等 (2002) 以 SEM 觀 察 不 同 截 留 能 力 樹 種 的 葉 表 超 顯 微 構 造, 發 現 截 留 能 力 最 佳 的 銀 中 楊 (Populus alba berolinensis) 葉 表 面 凹 凸 不 平 有 淺 溝 組 織, 下 表 面 則 密 佈 毛 絨, 同 樣 截 留 能 力 強 的 山 桃 稠 李 ( Prunus maackii), 葉 表 面 密 佈 蜂 窩 狀 的 深 溝 組 織, 且 可 見 裡 面 身 藏 許 多 粒 狀 物 ; 截 留 粒 狀 物 能 力 差 的 野 梨 ( Pyrunus triloba), 上 表 皮 無 溝 狀 組 織 及 纖 毛, 僅 有 疣 狀 突 起, 且 表 皮 有 一 層 蠟 質 ( 表 3) 因 此, 葉 表 凹 凸 不 平 及 粗 糙 多 絨 毛 通 常 能 截 留 較 大 的 懸 浮 微 粒, 如 Weeding 等 (1975) 研 究 顯 示, 多 毛 向 日 葵 (Helianthus annuus) 葉 面 截 留 粒 狀 物 的 能 力 是 美 國 鵝 掌 楸 (Liriodendron tulipifera) 蠟 質 葉 的 十 倍 此 外 松 柏 類 樹 木, 並 能 分 泌 樹 脂 及 黏 液, 因 此 截 留 能 力 較 強 (Fergusson et al., 1980 ) 在 葉 片 形 狀 影 響 方 面, 由 於 懸 浮 微 粒 先 在 葉 尖 及 葉 緣 沉 積 ( 因 為 此 處 的 臨 界 曾 氣 流 最 不 穩 定 ) ( Smith, 1984), 因 此 通 常 比 較 小 的 葉 片 或 比 較 複 雜 的 葉 形 往 往 有 較 佳 截 留 懸 浮 微 粒 的 效 果 (Little, 1977) 植 物 對 懸 浮 微 粒 的 截 留 能 力 也 與 葉 片 量 多 少 成 正 相 關, 冬 天 葉 片 量 較 少 甚 至 落 葉, 截 留 量 低 ; 夏 天 枝 葉 茂 密, 截 留 量 大 有 些 植 物, 如 垂 葉 榕 (Ficus maclellandii) 雖 然 單 位 面 積 截 留 量 不 強, 但 總 葉 面 積 很 大, 故 整 株 樹 截 留 懸 浮 微 粒 能 力 佳, 故 仍 屬 優 良 防 塵 樹 種 ( 胡 羨 聰, 2007) 樹 冠 的 層 次 越 多 ( 即 葉 面 積 指 數 越 高 ), 也 可 增 進 林 木 截 留 懸 浮 微 粒, 范 基 南 及 李 奇 倉 (1996) 為 探 討 不 同 鄉 土 樹 種 對 空 氣 中 懸 浮 固 體 截 留 量, 在 其 野 外 生 10

12 長 之 處, 於 樹 下 及 樹 外 分 別 利 用 兩 台 空 氣 高 速 採 樣 器 (High volume air sampler) 採 取 空 氣 中 的 懸 浮 微 粒, 以 此 分 別 計 算 出 該 樹 種 落 塵 截 留 百 分 比, 研 究 結 果 顯 示 不 同 樹 種 的 落 塵 截 留 率 與 其 葉 面 積 指 數 ( Leaf area index, LAI) 呈 顯 著 正 相 關, 其 R 2 為 ( 圖 2) 表 3 樹 種 葉 表 的 特 徵 與 截 留 懸 浮 微 粒 的 能 力 ( 柴 一 新,2002) 懸 浮 微 粒 截 留 能 力 樹 種 葉 表 特 徵 較 強 中 較 弱 銀 葉 楊 (Populus alba berolinensis) 山 桃 稠 李 (Prunus maackii) 忍 冬 (Lonicera maackii) 紫 丁 香 (Syringa oblate) 榆 葉 梅 (Prunus triloba) 野 梨 (Pyrus ussuriensis) 稠 李 (Prunus padus) 葉 上 表 皮 有 淺 溝 組 織, 表 面 凹 凸 不 平 ; 下 表 皮 有 密 佈 的 毛 被 上 下 表 皮 無 毛, 都 具 有 蜂 窩 狀 的 溝 狀 組 織, 並 有 一 定 的 深 度 ; 對 上 表 皮 溝 放 大 400 倍, 共 見 到 98 個 表 皮 組 織 形 成 的 溝 表 皮 具 有 蜂 窩 狀 的 溝 狀 組 織, 放 大 400 倍 共 見 到 77 個 表 皮 組 織 形 成 的 溝 上 表 皮 無 毛, 氣 孔 周 圍 有 脊 狀 突 起, 成 束 狀 不 規 則 排 列 上 表 皮 具 纖 毛, 放 大 40 倍 可 見 到 18 個 獨 立 的 纖 毛, 纖 毛 密 佈 整 個 葉 片 ; 且 上 表 皮 具 有 一 定 的 淺 溝 上 表 皮 無 纖 毛 無 溝 狀 組 織 僅 有 疣 狀 突 起, 且 表 皮 有 一 層 蠟 質 上 表 皮 無 纖 毛 無 溝 狀 組 織, 僅 具 疣 狀 突 起 且 表 皮 無 蠟 質 11

13 圖 2 葉 面 積 指 數 與 落 塵 截 留 百 分 率 分 析 圖 ( 范 基 南 及 李 奇 倉,1996) 此 外, 天 氣 狀 況 也 會 影 響 綠 化 樹 種 對 懸 浮 微 粒 的 截 留 能 力 一 般 植 物 枝 葉 可 減 低 風 速, 使 懸 浮 固 體 物 容 易 因 重 力 而 沉 降 下 來, 所 以 低 風 速 對 粒 狀 物 的 沉 降 作 用 有 利, 然 而 截 留 懸 浮 固 體 物 的 另 一 種 壓 縮 作 用, 則 在 風 速 較 大 的 情 況 有 利, 因 此, 風 強 度 會 影 響 粒 狀 物 被 葉 片 截 留 的 方 式 然 而 溼 度 高 對 懸 浮 微 粒 的 沉 降 壓 緊 及 沉 積 作 用 均 有 促 進 的 效 果, 因 其 可 增 加 懸 浮 微 粒 的 大 小 重 量 及 提 高 植 物 表 面 的 吸 收 及 滯 留 能 力 (Smith, 1984) 因 此, 除 了 氣 候 因 子 影 響 外, 依 據 林 木 葉 片 性 質 選 擇 對 懸 浮 微 粒 截 留 效 果 佳 的 綠 化 樹 種, 對 空 氣 品 質 改 善 有 重 要 的 作 用 四 葉 片 截 留 懸 浮 微 粒 的 推 估 方 式 Dochinger (1980) 是 早 期 研 究 林 木 對 空 氣 中 懸 浮 微 粒 的 減 低 效 果, 彼 等 藉 由 野 外 監 測 城 市 內 數 棵 樹 木 對 懸 浮 微 粒 的 攔 截 作 用, 進 而 推 估 到 整 個 城 市 樹 木 對 空 氣 中 懸 浮 微 粒 的 過 濾 量 這 推 論 會 被 提 出 的 質 疑 在 於 空 氣 汙 染 物 隨 空 間 和 時 間 的 變 異 相 當 大 而 且 林 木 的 大 小 和 種 類 在 城 市 內 變 動 也 很 大, 因 此 為 解 釋 此 些 變 異, 足 夠 大 的 樣 本 是 需 要 的 另 一 研 究 林 木 能 夠 降 低 多 少 都 會 區 懸 浮 微 粒 的 方 法, 是 應 用 氣 象 和 大 氣 化 學 的 知 識, 結 合 林 木 的 生 物 特 性, 使 用 模 式 以 推 估 特 定 時 間 和 12

14 地 點 對 空 氣 污 染 物 的 降 低 量 (Yang et.al, 2005;Nowak et al., 2006) 彼 等 的 實 驗 結 果, 也 驗 證 如 上 述, 都 會 區 的 林 木 可 以 降 低 大 量 的 懸 浮 微 粒 使 用 模 式 也 有 會 被 提 出 質 疑 的 地 方, 如 其 假 設 整 個 都 會 區 的 懸 浮 微 粒 濃 度 都 是 相 同 的, 而 且 都 會 區 林 木 一 律 有 均 質 化 的 冠 層, 但 實 際 上 卻 不 然, 如 都 會 區 的 建 築 區 域 的 光 化 學 反 應 和 氣 象 條 件 等, 都 會 使 都 會 區 懸 浮 微 粒 的 濃 度 因 地 制 宜 另 外, 都 會 區 林 木 的 高 度 和 冠 層 大 小 也 變 異 很 大, 若 單 純 以 一 片 大 葉 子 為 參 數 來 計 算 過 濾 的 空 氣 汙 染 物 量, 是 相 當 值 得 懷 疑 的 由 於 林 冠 可 以 有 效 的 截 留 懸 浮 微 粒, 在 降 雨 時 再 由 雨 水 沖 洗 而 以 穿 落 水 及 幹 流 水 的 形 式 落 至 地 表, 故 可 藉 由 濕 沉 降 法 即 穿 落 水 加 上 幹 流 水 中 的 元 素 含 量 與 雨 水 中 的 元 素 含 量 的 差, 來 估 算 林 木 對 空 氣 中 不 同 離 子 的 截 留 量 此 法 對 於 不 被 林 木 吸 收 及 不 會 從 葉 片 淋 溶 釋 出 的 較 不 活 潑 離 子 如 Na Cl 及 SO 4 較 適 用, 曾 被 多 位 研 究 人 員 加 以 應 用 且 證 實 與 直 接 監 測 的 結 果 頗 為 相 近 (Linberg and Lovett,1992;Cape et.al,1998), 但 卻 不 適 用 於 K Ca Mg 等 截 留 量 的 推 估, 且 懸 浮 微 粒 截 留 量 的 推 估 方 面, 需 要 足 夠 的 降 雨 量 才 能 將 樹 冠 層 截 留 的 懸 浮 微 粒 完 全 淋 洗 釋 出, 因 此 許 多 實 驗 以 直 接 收 集 葉 表 面 懸 浮 微 粒 的 方 式, 用 來 直 接 推 估 林 木 對 懸 浮 微 粒 截 留 量 ( 柴 一 新,2002; 胡 羨 聰,2007;Farmer,1993;Free-Smith et al, 1997), 雖 然 此 方 式 需 要 花 費 更 多 的 人 力 及 物 力, 但 能 更 準 確 地 評 估 不 同 綠 化 樹 種 對 污 染 物 的 實 際 截 留 量 13

15 參 材 料 及 方 法 一 試 驗 樹 種 本 試 驗 選 擇 台 中 市 文 心 南 路 至 文 心 路 兩 旁 的 7 種 行 道 樹 為 試 驗 對 象, 且 選 擇 樹 種 皆 為 林 務 局 平 地 綠 化 造 林 推 廣 林 木, 茲 將 這 7 種 樹 種 的 型 態 特 徵 簡 介 如 下 ( 劉 等,1994): 1. 樟 樹 學 名 :Cinnamommum camphora 別 名 : 本 章 香 樟 油 樟 樹 型 : 常 綠 大 喬 木, 呈 圓 形 樹 冠, 樹 皮 暗 褐 色, 有 縱 裂 葉 特 徵 : 革 質 互 生, 卵 形 或 橢 圓 形, 全 緣, 表 面 光 滑 花 特 徵 : 雌 雄 同 花, 圓 錐 花 序 腋 生 於 枝 頂 端, 花 黃 綠 色 果 特 徵 : 漿 果 扁 球 形 成 熟 時 由 綠 色 轉 為 黑 紫 色 2. 烏 桕 學 名 :Sapium sebiferum 別 名 : 瓊 仔 樹 型 : 常 綠 大 喬 木, 呈 圓 形 樹 冠 葉 特 徵 : 紙 質 互 生, 菱 形, 全 緣, 表 面 光 滑 花 特 徵 : 圓 錐 花 序, 花 序 長 5-10cm, 花 黃 色 果 特 徵 : 朔 果 略 球 形 3. 榕 樹 學 名 :Ficus microcarpa var. microcarpa 別 名 : 正 榕 鳥 松 樹 型 : 常 綠 大 喬 木, 幹 多 分 枝 葉 特 徵 : 革 質 互 生, 葉 橢 圓 或 倒 卵 形, 全 緣, 表 面 平 滑 果 特 徵 : 果 球 形, 紅 熟 14

16 4. 台 灣 欒 樹 學 名 :Koelreuteria formosana 別 名 : 苦 楝 舅 苦 苓 江 樹 型 : 落 葉 喬 木, 平 展 傘 形 樹 冠 酷 似 苦 楝 葉 特 徵 : 二 回 羽 狀 複 葉, 小 葉 卵 形 花 特 徵 : 夏 末 秋 初 開 花, 金 黃 色, 圓 錐 花 序 頂 生 果 特 徵 : 蒴 果 3 室, 囊 狀 膨 大, 紅 褐 色 5. 大 葉 桃 花 心 木 學 名 :Swietenia mahagoni 樹 型 : 喬 木, 呈 圓 形 樹 冠 葉 特 徵 : 偶 數 羽 狀 複 葉, 小 葉 斜 卵 形, 先 端 漸 尖 花 特 徵 : 夏 季 開 花, 花 黃 綠 色, 花 瓣 倒 卵 形, 雄 蕊 筒 壺 狀 果 特 徵 : 蒴 果 6. 福 木 學 名 :Garcinia subelliptica 別 名 : 福 樹 樹 型 : 中 喬 木 葉 特 徵 : 葉 長 橢 圓 形, 長 約 14cm 花 特 徵 : 花 序 穗 狀, 長 約 15cm, 萼 片 及 花 瓣 5 片 果 特 徵 : 果 扁 圓, 黃 熟, 徑 約 4cm 15

17 7. 小 葉 欖 仁 學 名 :Terminalia mantaly 別 名 : 非 洲 欖 仁 樹 細 葉 欖 仁 樹 樹 型 : 落 葉 大 喬 木 冠 幅 傘 形 葉 特 徵 : 葉 片 小, 細 密 且 單 薄, 提 琴 狀 倒 卵 形, 冬 季 落 葉 花 特 徵 : 花 期 秋 季, 穗 狀 花 序 淡 綠 白 色, 花 小 而 不 顯 著 果 特 徵 : 核 果, 長 卵 形, 初 為 綠 色, 成 熟 時 呈 褐 黑 色 二 葉 片 採 集 一 般 認 為 15mm 的 雨 量 就 可 以 沖 掉 植 物 葉 片 上 的 粒 狀 物 (Wang et al., 2000), 因 此 為 了 避 免 降 雨 影 響 葉 片 的 懸 浮 微 粒 截 留 量, 每 個 月 固 定 為 降 雨 後 的 第 6 天 採 集 葉 片 每 個 試 驗 樹 種 分 別 選 取 3 株 樣 木 視 為 3 重 複, 於 每 株 樣 木 冠 層 東 西 南 北 四 個 方 向 多 點 採 集 葉 片, 採 樣 高 度 為 樹 高 3-4 m 處, 葉 片 採 集 後 封 存 於 乾 淨 塑 膠 袋 內, 並 將 採 集 的 葉 片 帶 回 實 驗 室 分 析 三 分 析 項 目 ( 一 ) 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 截 留 量 分 析 1. 懸 浮 微 粒 截 留 量 數 算 200 片 樣 木 葉 片 浸 泡 於 去 離 子 水 中, 以 超 音 波 震 盪 器 震 盪 洗 下 葉 片 附 著 的 懸 浮 微 粒 90min, 用 鑷 子 將 葉 片 小 心 夾 出, 並 再 用 去 離 子 水 充 分 潤 洗 每 片 葉 片, 將 懸 浮 微 粒 溶 液 定 量 至 500 ml 後, 取 50 ml 懸 浮 微 粒 溶 液 用 已 烘 乾 秤 重 (W1) 的 濾 紙 (Gelman-science GN-6 grid 0.45μm sterilized filter paper) 過 濾, 將 濾 紙 以 105 烘 1 小 時, 再 以 精 密 天 平 秤 重 (W2), 兩 次 重 量 的 差 值, 即 為 採 集 樣 木 上 截 留 的 懸 浮 微 粒, 其 分 析 方 式 參 考 ( 石 鳳,1990) 的 水 質 分 析 手 冊, 實 驗 流 程 如 圖 3 所 示 夾 出 的 葉 片 晾 乾 後, 用 葉 面 積 儀 (LAI-3000) 測 定 總 葉 面 積 (A), 而 (W2-W1) / A 即 為 單 位 葉 面 積 的 懸 浮 微 粒 截 留 量 ( μg cm -2 ) 16

18 A. 葉 片 浸 泡 於 去 離 子 水 後, 進 行 超 音 波 震 盪 90 分 鐘 B. 取 出 葉 片, 燒 杯 內 為 富 含 懸 浮 微 粒 的 溶 液 C. 過 濾 懸 浮 微 粒 溶 液 D. 取 下 濾 膜 E. 濾 膜 以 105 烘 1 小 時 F. 濾 膜 稱 重, 計 算 單 位 葉 面 積 截 留 量 圖 3 懸 浮 微 粒 截 留 量 分 析 流 程 圖 17

19 2. 重 金 屬 截 留 量 將 每 株 樣 木 的 懸 浮 微 粒 溶 液 置 於 濃 縮 瓶 內, 以 濃 縮 機 去 除 大 部 分 水 分 後, 倒 入 50 ml 的 消 化 瓶 內 並 將 濃 縮 瓶 內 殘 留 的 懸 浮 微 粒 以 去 離 子 水 一 齊 洗 入 消 化 瓶 內, 將 消 化 瓶 置 於 消 化 板 上, 將 溫 度 調 整 於 250, 當 消 化 瓶 內 大 部 份 水 分 被 蒸 發 後, 再 加 入 HNO 3 :HF=2:1 的 消 化 液 進 行 消 化 4 小 時, 最 後 將 消 化 液 定 量 為 50 ml 取 0.5 ml 消 化 液 並 加 入 0.5 ml Ga (1ppm) 以 作 為 重 金 屬 標 準 品, 均 勻 混 合 後, 取 出 10 μl 滴 於 石 英 片 上, 以 真 空 乾 燥 器 抽 乾 水 分 後, 利 用 全 反 射 X-ray 螢 光 光 譜 儀 (TX-2000, Italy) 分 析 樣 本 內 的 重 金 屬 含 量, 其 分 析 流 程 如 圖 4 所 示, 測 定 方 法 修 改 自 (Wannaz et al, 2006) 之 研 究 報 告 A. 以 超 音 波 震 盪 洗 下 葉 表 面 的 懸 浮 微 粒 B. 濃 縮 去 除 大 部 分 的 水 分 C. 濃 縮 液 再 以 250 加 熱 以 蒸 發 殘 餘 水 分 D. 蒸 發 至 濃 縮 液 只 剩 ml 圖 4 重 金 屬 截 留 量 分 析 流 程 圖 ( 一 ) 18

20 E. 加 入 消 化 液 (HNO 3 :HF=2:1), 以 250 高 溫 進 行 消 化 F. 溶 液 澄 清 即 消 化 完 全 G. 過 濾 消 化 液 並 定 量 H. 消 化 液 及 Ga 均 勻 混 合 後 滴 於 石 英 片 上 I. 利 用 全 反 射 X-ray 螢 光 光 譜 儀 分 析 重 金 屬 濃 度 J. 圖 譜 分 析 以 計 算 單 位 葉 面 積 的 重 金 屬 截 留 量 圖 4 重 金 屬 截 留 量 分 析 流 程 圖 ( 二 ) 19

21 ( 二 ) 葉 內 重 金 屬 含 量 分 析 將 洗 淨 的 葉 片 以 70 烘 3 天, 取 出 並 磨 成 粉 末 稱 取 0.2 g 葉 片 粉 末, 加 入 3.75 ml HCl 及 1.25 ml HNO 3 進 行 消 化 後, 定 量 至 10 ml 取 0.5 ml 消 化 液 及 作 為 重 金 屬 標 準 品 的 0.5 ml Ga (1ppm) 均 勻 混 合 後, 再 經 由 全 反 射 X-ray 螢 光 光 譜 儀 (TX-2000, Italy) 測 出 葉 片 內 所 含 的 重 金 屬 種 類 及 含 量 ( 三 ) 文 心 路 綠 化 樹 種 葉 面 積 指 數 (LAI) 和 樹 冠 幅 量 測 本 研 究 係 使 用 LI-COR LAI-2000 植 冠 分 析 儀 在 台 中 市 文 心 南 路 路 段, 在 清 晨 和 傍 晚 於 每 株 樣 木 冠 層 下 東 西 南 北 四 個 方 向 量 測 每 株 行 道 樹 的 LAI 現 在 已 有 許 多 光 學 儀 器 可 用 以 量 測 林 冠 的 孔 隙 率 (Decagon Sunfleck Ceptometer, LI-COR Quantum Sensor, LI-COR LAI-2000 Plant Canopy Analyzer; Welles 1990) 其 中 LI-COR LAI-2000 可 說 是 近 年 來 最 常 見 的 地 面 測 量 方 式, 而 此 儀 器 在 台 灣 亦 有 多 名 研 究 人 員 有 報 告 發 表 (Deblonde et al. 1994; Lindorth 2008; 林 登 秋 等 1999; 陳 青 香 等 2007) LI-COR LAI2000 Canopy Analyzer 為 一 攜 帶 式 的 儀 器, 由 一 個 控 制 記 錄 器 及 一 個 魚 眼 的 光 感 應 鏡 頭 組 成, 鏡 頭 上 的 感 應 器 可 同 時 監 測 來 自 以 7 o 23 o 38 o 53 o 及 68 o 為 中 心 的 五 個 角 度 的 散 射 光 所 形 成 的 影 像, 再 用 一 濾 光 鏡 限 制 所 進 來 的 光 其 波 長 在 490 nm 以 下, 以 減 少 由 綠 色 葉 面 所 輻 射 出 來 的 的 光 波 將 在 植 冠 上 方 及 下 方 所 測 得 之 光 照 環 境 相 比, 可 分 別 求 得 五 個 環 所 得 影 像 的 孔 隙 率 (gap fraction) 該 儀 器 所 附 之 應 用 程 式 C2000.EXE 可 從 孔 隙 率 的 資 料, 利 用 以 下 的 方 程 式 來 求 得 葉 面 積 指 數 (LI-COR 1992) LAI = 5 2 i 1 ln( T ( i )) COS iw ( i ) 公 式 一 其 中 1-5 分 別 為 7 o 23 o 38 o 53 o 及 68 o LI-COR LAI-2000 之 優 點 的 優 點 是 它 的 移 動 性 高, 且 儀 器 所 附 的 程 式 可 以 快 速 的 計 算 林 冠 的 孔 隙 率 及 葉 面 積 指 數 而 且 對 如 坡 地 造 成 的 遮 蔽, 在 所 附 的 程 式 中, 提 供 相 當 具 彈 性 的 建 議 處 理 方 法 因 此 本 計 畫 將 利 用 LI-COR LAI

22 Canopy Analyzer 測 量 葉 面 積 指 數 均 質 之 天 空 狀 態 為 使 用 LAI-2000 之 首 要 條 件, 若 天 空 之 陰 晴 狀 態 不 均 質, 則 可 能 在 植 冠 上 下 方 量 測 時, 背 景 之 光 照 條 件 不 同, 而 使 得 在 比 對 林 冠 上 下 方 光 照 環 境 時, 反 應 的 不 只 是 上 下 方 的 差 異, 也 包 含 了 背 景 光 照 環 境 之 不 同 因 此 該 儀 器 附 有 30 o -270 o 之 遮 蔽 蓋, 以 使 得 儀 器 所 感 應 之 天 空 範 圍 中, 光 照 環 境 盡 量 呈 現 均 質 狀 態 遮 蔽 蓋 也 可 用 以 避 免 不 必 要 的 物 體 如 量 測 者 及 鐵 塔 等 進 入 鏡 頭 內 LAI-2000 在 農 作 物 的 生 長 研 究 上, 相 當 簡 便 一 個 分 析 儀 可 以 在 量 測 植 冠 上 方 之 光 照 環 境 後, 立 刻 量 測 植 冠 下 方 之 光 照 環 境, 以 確 保 在 量 測 植 冠 上 下 方 時 的 天 空 狀 況 相 同 也 有 許 多 研 究 人 員 將 LAI-2000 運 用 在 森 林 的 研 究 上 (Gower and Norman, 1991; Hanan and Begue 1995; Lindorth et al. 2008), 由 於 針 葉 多 成 簇 分 布, 不 符 讓 儀 器 利 用 孔 隙 率 計 算 葉 面 積 旨 數 時, 假 定 葉 子 在 植 冠 為 隨 機 分 布 的 條 件, 一 些 研 究 人 員, 致 力 於 找 出 LAI2000 運 用 在 針 葉 林 時, 如 何 校 正 並 已 獲 致 不 錯 的 結 果 (Smith et al. 1993; Stenberg 1996; Sampson et al. 2003) 另 樹 冠 幅 部 份, 係 利 用 50 m 的 捲 尺, 以 樹 幹 中 心 為 基 準 點, 分 別 在 樹 種 的 四 個 垂 直 方 位 處 以 目 視 法 進 行 檢 測 ( 四 ) 文 心 路 綠 化 樹 種 實 際 截 留 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 總 量 的 估 算 單 株 林 木 截 留 量 估 算 主 要 利 用 單 位 葉 面 積 截 留 的 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 含 量 乘 以 樹 冠 福 及 葉 面 積 指 數 求 得, 而 綠 化 樹 種 實 際 截 留 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 的 總 量 即 為 林 木 單 株 的 截 留 量 乘 以 文 心 南 路 至 文 心 路 兩 旁 的 總 樣 木 株 樹 而 求 得, 以 懸 浮 微 粒 為 例 估 算 方 式 如 下 : 單 株 林 木 懸 浮 微 粒 截 留 量 (g) = 單 位 葉 面 積 懸 浮 微 粒 截 留 量 (μg cm -2 ) 樹 冠 福 (m 2 ) 葉 面 積 指 數 0.01 總 懸 浮 微 粒 截 留 量 (g) = 單 株 林 木 截 留 量 (g) 總 株 樹 在 估 算 單 株 林 木 重 金 屬 截 留 量 方 面, 只 要 將 單 位 葉 面 積 懸 浮 微 粒 截 留 量 替 換 成 單 位 葉 面 積 重 金 屬 截 留 量 即 可 21

23 每 月 雨 後 第 六 天 進 行 樹 種 採 集 葉 面 積 指 數 拍 攝 與 樹 冠 幅 測 量 圖 像 處 理 計 算 葉 面 積 指 數 取 下 葉 子 並 進 行 震 盪 濃 縮 過 濾 濕 消 化 烘 乾 並 檢 測 懸 浮 微 粒 重 檢 測 消 化 液 中 的 重 金 屬 成 分 震 盪 過 後 清 潔 的 葉 片 磨 粉 剪 碎 加 入 去 離 子 水 攪 拌 至 泥 狀 加 入 王 水 中 超 音 波 震 盪 至 完 全 溶 解 離 心 檢 測 葉 內 重 金 屬 成 分 測 ph 值 實 驗 流 程 圖 22

24 肆 結 果 與 討 論 一 單 位 葉 面 積 懸 浮 微 粒 截 留 量 試 驗 分 析 結 果 為 福 木 葉 片 單 位 面 積 截 留 的 懸 浮 固 體 含 量 最 高, 達 μg cm -2, 而 樟 樹 台 灣 欒 樹 大 葉 桃 花 心 木 榕 樹 及 小 葉 欖 仁 的 單 位 面 積 平 均 截 留 量 數 值 相 差 不 多, 均 介 於 μg cm -2 之 間, 唯 樟 樹 的 數 值 偏 高 為 μg cm -2, 最 低 是 烏 桕 僅 截 留 6.65 μg cm -2 ( 如 表 4 所 示 ), 由 實 驗 結 果 可 發 現 此 三 樹 種 單 位 葉 面 積 對 懸 浮 微 粒 的 截 留 量 有 極 大 的 差 異 林 木 對 懸 浮 微 粒 截 留 量 的 大 小 與 葉 片 型 態 結 構 粗 糙 度 著 生 角 度 及 樹 冠 疏 密 度 等 都 有 相 關, 由 於 七 種 綠 化 樹 種 葉 表 面 光 滑 且 無 覆 蓋 絨 毛, 因 此 葉 面 粗 糙 度 不 是 導 致 樹 種 截 留 量 顯 著 差 異 的 原 因 張 育 森 (1997) 研 究 報 告 中 指 出 環 境 中 的 懸 浮 微 粒 物 停 留 在 樹 葉 上 的 方 式 有 停 著 附 著 和 黏 著 三 種 停 著 是 指 固 體 微 粒 暫 時 落 於 葉 片 上, 若 風 吹 起, 其 就 會 被 帶 走, 附 著 是 指 固 體 微 粒 是 固 著 於 葉 片 上 的 氣 孔 及 絨 毛 上, 需 要 較 大 的 風 雨 才 能 將 其 帶 走, 黏 著 是 指 固 體 微 粒 受 到 葉 面 的 黏 性 物 質 所 黏 附, 即 使 在 大 風 大 雨 情 況 下, 也 只 有 部 份 會 被 帶 走, 通 常 枝 葉 會 分 泌 樹 脂 黏 液 者, 其 表 現 為 黏 著 由 於 福 木 葉 片 及 枝 條 內 含 豐 富 的 白 色 乳 汁, 當 強 風 吹 落 葉 片 或 折 損 枝 條 溢 出 的 乳 汁 將 會 散 佈 布 於 葉 表 面, 增 加 葉 面 對 懸 浮 微 粒 的 黏 附 力, 且 福 木 葉 片 上 揚 剛 好 可 以 承 接 因 重 力 而 落 下 的 塵 埃, 又 因 葉 面 堅 硬 不 易 因 風 吹 而 搖 動, 故 大 部 分 的 懸 浮 微 粒 都 可 被 截 留 在 葉 面 上 相 對 的, 烏 桕 葉 片 薄 而 輕, 且 葉 柄 細 長 容 易 隨 風 搖 曳, 在 搖 晃 的 同 時 可 能 震 落 葉 面 上 的 懸 浮 微 粒, 且 葉 面 下 垂 不 易 承 接 落 下 的 塵 埃, 因 此 停 著 的 懸 浮 微 粒 容 易 再 次 飄 散 於 大 氣 中, 故 單 位 葉 面 積 截 留 能 力 差, 且 菩 提 樹 及 楓 香 葉 片 平 滑 且 枝 條 軟 垂 的 特 性 也 類 似 烏 桕, 因 此 張 育 森 (1997) 的 研 究 報 告 也 指 出 菩 提 樹 及 楓 香 對 懸 浮 微 粒 的 截 留 量 為 17 種 台 灣 常 見 的 綠 化 樹 種 中 最 低 此 外,Simth (1984) 認 為 葉 間 或 葉 緣 葉 脈 附 近 的 氣 流 較 不 穩 定, 較 有 利 於 壓 緊 作 用 的 進 行, 因 此 通 常 比 較 小 的 葉 片 ( 即 葉 緣 周 長 和 葉 面 積 比 值 較 大 者 ) 有 較 23

25 佳 的 截 留 效 果, 且 張 育 森 (1997) 以 SEM 觀 察 榕 樹 茄 苳 及 木 棉 等 葉 表 面 光 滑 的 樹 種, 發 現 懸 浮 微 粒 大 多 沉 降 於 葉 緣, 此 現 象 與 Simth (1984) 推 論 相 符, 但 本 次 試 驗 平 均 葉 面 積 較 小 的 台 灣 欒 樹 及 小 葉 欖 仁 其 單 位 葉 面 積 的 截 留 量 分 別 只 為 及 μg cm -2 ( 表 4), 顯 示 葉 片 大 小 不 是 影 響 單 位 葉 面 積 截 留 量 的 主 要 因 素 然 而, 通 常 葉 片 越 大, 每 片 葉 截 留 懸 浮 微 粒 的 含 量 也 較 大, 因 此 若 將 單 位 面 積 截 留 懸 浮 固 體 含 量 換 算 為 每 片 葉 截 留 懸 浮 微 粒 含 量, 則 平 均 葉 面 積 最 大 的 福 木, 其 單 葉 截 留 量 仍 最 大, 且 顯 著 高 於 其 他 樹 種 達 μg, 其 次 為 大 葉 桃 花 心 木 μg, 截 留 量 最 低 者 仍 為 烏 桕 85 μg ( 表 4) 雖 然 樟 樹 單 位 葉 面 積 截 留 量 高 於 大 葉 桃 花 心 木, 但 由 於 大 葉 條 花 心 木 的 平 均 葉 面 積 遠 高 於 樟 樹, 約 為 樟 樹 的 4 倍, 因 此 大 葉 桃 花 心 木 單 葉 的 截 留 量 會 高 於 樟 樹, 顯 示 即 使 單 位 葉 面 積 截 留 量 較 高, 但 若 葉 片 較 小 仍 會 減 低 每 個 葉 片 對 懸 浮 微 粒 的 截 留 能 力 表 4 台 中 市 文 心 路 兩 旁 七 種 綠 化 樹 種 單 位 葉 面 積 懸 浮 微 粒 截 留 量 及 每 片 葉 截 留 量 樹 種 平 均 葉 面 積 (cm 2 ) 烏 桕 (0.35) 樟 樹 (0.97) 台 灣 欒 樹 7.91 (0.06) 福 木 (12.75) 大 葉 桃 花 心 木 (67.03) 榕 樹 9.56 (2.91) 小 葉 欖 仁 4.57 (0.03) 註 : 括 號 為 標 準 差 單 位 面 積 的 懸 浮 微 粒 截 留 量 (μg cm -2 ) 6.65 (1.46) (23.43) (0.36) (334.09) (1.88) (0.44) (28.57) 單 葉 懸 浮 微 粒 截 留 量 (μg ) 85 (30.41) 235 (117.58) 110 (13.23) (889.34) (213.85) (45.37) 75 (45.83) 24

26 ( 二 ) 單 位 葉 面 積 重 金 屬 截 留 量 本 次 試 驗 以 全 反 射 X-ray 螢 光 光 譜 儀 測 定 懸 浮 微 粒 內 的 重 金 屬 含 量, 有 別 於 一 般 使 用 的 感 應 偶 合 電 漿 - 原 子 發 射 光 譜 儀 (ICP-AES, U.S.A.), 全 反 射 X-ray 螢 光 光 譜 儀 將 能 更 方 便 及 快 速 檢 測 廢 水 石 油 花 粉 血 液 樹 皮 等 其 他 樣 本 內 所 含 的 重 金 屬 種 類 及 含 量 (Griesel, 2006), 因 此 本 次 試 驗 藉 由 全 反 射 X-ray 螢 光 光 譜 儀 檢 測 可 得 知 葉 表 面 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 大 致 含 有 Ti Mn Fe Ni Zn Sr Pb 等 重 金 屬 元 素 且 Fe 元 素 含 量 特 別 多 ( 如 圖 5 及 表 5 所 示 ), 並 以 七 種 樹 種 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 都 含 有 的 Fe Zn Pb 及 Ti 含 量 為 分 析 依 據 本 次 試 驗 選 擇 的 試 驗 樹 種 為 種 植 於 文 心 路 兩 旁 的 行 道 樹, 因 此 推 測 葉 片 截 留 的 重 金 屬 主 要 來 自 汽 機 車 排 放 的 廢 氣 輪 胎 磨 損 及 金 屬 車 身 及 零 件 的 剝 落 產 生 ( 徐 西 奎 等,2007), 因 而 道 路 污 染 源 主 要 會 產 生 Ti Fe Zn Mn 及 Pb 等 重 金 屬 (Banerjee et al., 2003;Sezng et al.,2003) 若 探 討 不 同 樹 種 對 重 金 屬 的 截 留 量, 則 可 發 現 對 懸 浮 微 粒 截 留 量 最 高 的 福 木, 對 Fe Zn Pb Ti 等 重 金 屬 截 留 量 仍 為 最 高, 而 懸 浮 微 粒 截 留 量 低 的 烏 桕, 對 Fe Zn 及 Ti 等 重 金 屬 截 留 量 最 低 ( 如 表 5 所 示 ), 進 一 步 分 析 可 得 知 單 位 葉 面 積 懸 浮 微 粒 截 留 能 力 為 福 木 > 樟 樹 > 小 葉 欖 仁 > 台 灣 欒 樹 > 榕 樹 > 大 葉 桃 花 心 木 > 烏 桕, 而 單 位 葉 面 積 重 金 屬 截 留 能 力 為 福 木 > 大 葉 桃 花 心 木 > 樟 樹 > 小 葉 欖 仁 > 台 灣 欒 樹 榕 樹 > 烏 桕, 分 析 結 果 顯 示 除 了 大 葉 條 花 心 木 外, 其 餘 6 種 綠 化 樹 種 的 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 截 留 能 力 的 表 現 趨 勢 一 致, 其 單 位 葉 面 積 懸 浮 微 粒 截 留 量 越 高, 重 金 屬 截 留 量 則 越 高, 因 此 進 一 步 分 析 七 種 綠 化 樹 種 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 重 金 屬 佔 有 的 百 分 比 ( 表 6), 則 可 發 現 除 了 大 葉 桃 花 心 木 外, 其 他 六 種 樹 種 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 的 Fe Zn Pb Ti 等 重 金 屬 含 量 百 分 比 分 別 只 有 1.56~3.02% 0.11~0.61% 0.01~0.05% 及 0.08~0.46%, 而 大 葉 桃 花 心 木 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 的 各 重 金 屬 含 量 百 分 比 分 別 為 9.51% 1.32% 0.24% 及 0.84%, 顯 示 其 Fe Zn Pb Ti 重 金 屬 組 成 百 分 比 約 為 其 他 樹 種 的 6.1~3.1 倍 12~2.2 倍 24~4.8 倍 及 10.5~1.8 倍 25

27 由 於 一 般 岩 石 風 化 所 形 成 的 砂 礫 及 土 壤 顆 粒 內 大 部 份 的 組 成 元 素 為 O Si Al Ca Mg, 而 Zn Pb Ti 等 人 類 來 源 的 重 金 屬 污 染 物 只 佔 少 部 份, 因 此 推 測 福 木 樟 樹 小 葉 欖 仁 台 灣 欒 樹 榕 樹 烏 桕 等 六 種 樹 種 截 留 的 懸 浮 微 粒 主 要 來 自 地 面 揚 塵 或 者 汽 機 車 排 放 的 金 屬 氧 化 物 與 落 塵 的 結 合 顆 粒, 因 此 林 木 對 重 金 屬 的 截 留 量 取 決 於 對 懸 浮 顆 粒 的 截 留 能 力 然 而, 汽 機 車 及 工 廠 排 放 污 染 廢 氣 內 的 懸 浮 顆 粒 粒 俓 大 致 小 於 2.5μm ( 即 為 fine particle), 此 類 懸 浮 微 粒 重 量 輕 但 重 金 屬 含 量 比 例 高 由 於 大 葉 桃 花 心 木 的 樣 木 位 置 位 於 台 中 市 復 興 路 及 文 心 路 的 交 叉 口 附 近, 此 交 叉 口 車 流 量 大, 且 大 葉 桃 花 心 木 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 重 金 屬 含 量 百 分 比 高 ( 表 6), 顯 示 大 葉 條 花 心 木 截 留 的 懸 浮 微 粒 主 要 來 自 汽 機 車 排 放 的 廢 氣 人 為 活 動 產 生 的 重 金 屬 會 釋 放 至 大 氣 中, 成 為 大 氣 氣 溶 膠 系 統 的 重 要 組 成 份, 其 本 身 可 發 生 一 系 列 連 續 的 化 學 轉 化 作 用, 同 時 還 能 夠 氧 化 眾 多 化 學 物 質, 另 外 一 些 重 金 屬 還 會 催 化 大 氣 有 機 物 質 的 的 光 化 學 反 應, 產 生 次 生 大 氣 污 染 物 ( 胡 星 明 等,2008) 重 金 屬 不 僅 影 響 大 氣 中 其 他 污 染 物 的 轉 化 作 用, 對 人 體 健 康 也 有 莫 大 影 響 大 氣 中 的 重 金 屬 通 過 呼 吸 及 皮 膚 吸 收 進 入 人 體, 從 而 直 接 影 響 人 體 健 康,McMichael 等 (1985) 指 出 環 境 中 高 含 量 的 Pb 會 累 積 在 血 液 內, 進 而 影 響 嬰 兒 及 孩 童 的 大 腦 及 神 經 系 統, 產 生 智 力 及 行 為 發 展 遲 緩 的 現 象 龍 潭 等 (2002) 研 究 發 現, 大 氣 中 重 金 屬 含 量 增 加 可 導 致 高 血 壓 及 心 臟 病 發 病 率 上 升 然 而 許 多 懸 浮 微 粒 內 不 但 含 有 較 多 的 重 金 屬 污 染 物, 且 含 有 多 種 致 癌 的 持 久 性 有 機 污 染 物, 其 與 重 金 屬 的 協 同 作 用 更 產 生 很 強 的 毒 理 作 用, 危 害 人 體 健 康 (Hou et al., 2006), 因 此 藉 由 綠 化 樹 種 截 留 重 金 屬 不 僅 能 改 善 空 氣 品 質, 更 能 有 效 增 進 人 體 健 康 26

28 圖 5 樟 樹 葉 片 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 的 重 金 屬 種 類 表 5 台 中 市 文 心 路 兩 旁 七 種 綠 化 樹 種 單 位 葉 面 積 重 金 屬 截 留 量 樹 種 Fe(ng cm -2 ) Zn (ng cm -2 ) Pb(ng cm -2 ) Ti(ng cm -2 ) 烏 桕 (90.79) (7.15) 3.37 (3.60) (4.05) 樟 樹 (301.02) (51.95) 4.98 (1.80) (19.75) 台 灣 欒 樹 (56.08) (16.61) 3.00 (0.14) (5.96) 福 木 (807.98) (19.91) (6.70) (28.16) 大 葉 桃 花 心 木 (97.51) (35.56) (11.76) (46.14) 榕 樹 (100.13) (5.11) 2.51 (1.15) (4.10) 小 葉 欖 仁 (81.10) (8.52) 3.82 (2.65) (5.77) 註 : 括 號 內 為 標 準 差 27

29 表 6 七 種 綠 化 樹 種 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 重 金 屬 佔 有 的 百 分 比 Fe(%) Zn(%) Pb (%) Ti(%) 烏 桕 (1.22) (0.30) (0.04) (0.21) 樟 樹 (1.05) (0.11) (0.02) (0.26) 台 灣 欒 樹 (0.46) (0.11) (0.00) (0.05) 福 木 (1.05) (0.04) (0.01) (0.04) 大 葉 桃 花 心 木 (3.90) (0.75) (0.19) (0.70) 榕 樹 (1.16) (0.05) (0.01) (0.04) 小 葉 欖 仁 (2.60) (0.18) (0.04) (0.19) 註 : 括 號 內 為 標 準 差 二 葉 內 重 金 屬 含 量 由 本 次 試 驗 結 果 顯 示, 葉 片 中 的 金 屬 含 量 仍 以 Fe 最 多, 其 次 為 Zn 及 Pb, 而 Ti 已 無 法 從 葉 片 偵 測 到 ( 表 7) 然 而, 文 心 路 兩 旁 七 種 綠 化 樹 種 葉 片 對 Ti 的 截 留 量 為 Pb 截 留 量 的 4~10 倍, 顯 示 林 木 對 Ti 重 金 屬 元 素 的 吸 收 量 遠 低 於 Pb 若 比 較 不 同 樹 種 間 葉 內 重 金 屬 含 量 的 差 異 可 發 現, 單 位 葉 面 積 對 重 金 屬 截 量 能 力 最 佳 的 福 木, 葉 內 Zn 及 Pb 含 量 也 最 多 ; 單 位 葉 面 積 重 金 屬 截 留 量 次 佳 的 大 葉 桃 花 心 木, 葉 內 的 Zn 含 量 僅 次 於 福 木, 而 Fe 含 量 甚 至 高 於 福 木, 為 葉 內 Fe 含 量 最 多 的 樹 種 ; 單 位 葉 面 積 重 金 屬 截 留 量 最 低 的 烏 桕, 葉 內 Fe Zn 及 Pb 含 量 並 非 最 低, 反 而 高 居 第 二 位 或 第 三 位, 顯 示 葉 表 面 對 重 金 屬 的 截 留 量 不 是 影 響 葉 內 重 金 屬 含 量 的 主 要 因 素 然 而, 烏 桕 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 的 重 金 屬 百 分 比 僅 次 於 大 葉 桃 花 心 木, 推 測 懸 浮 微 粒 內 的 重 金 屬 含 量 可 能 是 影 響 葉 內 重 金 屬 含 量 的 重 要 原 因, 即 重 金 屬 百 分 比 越 大, 重 金 屬 元 素 可 能 越 容 易 被 林 木 吸 收 28

30 有 部 份 研 究 顯 示 葉 表 面 對 重 金 屬 吸 收 力 較 低, 但 其 葉 片 中 的 重 金 屬 含 量 較 大 的 元 素 仍 與 空 氣 中 的 懸 浮 微 粒 成 分 相 似, 估 計 土 壤 中 的 主 要 重 金 屬 粒 子 可 能 仍 然 是 來 自 於 空 氣 中 懸 浮 微 粒 的 直 接 沉 降, 落 於 地 表 直 接 滲 入 土 壤, 以 及 葉 片 枯 落 後 葉 片 中 的 重 金 屬 也 可 能 有 部 分 流 入 土 壤 中 表 7 台 中 市 文 心 路 兩 旁 七 種 綠 化 樹 種 葉 內 的 重 金 屬 含 量 樹 種 Fe(μg g -1 ) Zn (μg g -1 ) Pb(μg g -1 ) 烏 桕 (169.5) 樟 樹 (23.51) 台 灣 欒 樹 (12.88) 福 木 ( ) 大 葉 桃 花 心 木 (231.16) 榕 樹 (40.96) 小 葉 欖 仁 (85.18) 註 : 括 號 內 為 標 準 差 (14.68) (22.89) (16.57) (12.38) (29.98) (13.93) (57.82) 4.78 (1.08) 2.45 (1.71) 4.87 (1.68) 7.2 (4.28) 1.47 (0.92) 1.98 (1.65) 1.32 (1.55) 29

31 三 綠 化 樹 種 對 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 實 際 截 留 量 ( 一 ) 懸 浮 微 粒 實 際 截 留 量 范 基 南 (1996) 研 究 發 現, 葉 面 積 指 數 愈 高, 其 截 留 之 落 塵 百 分 比 愈 高 但 表 8 中 顯 示 出 單 株 林 木 樹 種 的 截 留 能 力 以 小 葉 欖 仁 最 佳, 福 木 並 不 如 預 期 可 能 是 由 於 文 心 南 路 上 的 福 木 大 多 以 盆 栽 種 植 為 主, 高 度 以 及 樹 冠 幅 都 不 如 其 他 樹 種 好, 故 在 總 懸 浮 微 粒 量 截 留 量 方 面 並 不 如 其 他 樹 種 不 過 小 葉 欖 仁 的 樹 冠 幅 相 較 於 其 他 樹 種 為 廣, 樹 葉 小 而 多, 接 觸 面 積 較 大, 雖 種 植 的 數 目 不 多, 在 單 株 林 木 懸 浮 微 粒 的 截 留 能 力 上 相 較 於 接 近 數 目 的 其 他 樹 種 而 言 相 當 不 錯, 也 是 值 得 多 加 種 植 的 行 道 樹 種 總 懸 浮 微 粒 截 留 量 所 顯 示 的 是 台 中 市 文 心 南 路 的 行 道 樹 的 截 留 現 況 當 初 在 規 畫 行 道 樹 種 時, 以 樟 樹 為 主 要 種 植 樹 種, 故 實 際 數 目 相 當 多, 其 總 懸 浮 微 粒 截 留 量 達 g 表 8 台 中 市 文 心 路 兩 旁 七 種 綠 化 樹 種 對 懸 浮 微 粒 實 際 截 留 量 樹 種 LAI 平 均 樹 冠 幅 (m) 樹 種 總 棵 數 ( 棵 ) 單 株 林 木 截 留 量 (g) 總 懸 浮 微 粒 截 留 量 (g) 烏 桕 (2%) 樟 樹 (81%) 台 灣 欒 樹 (1%) 福 木 (1%) 大 葉 桃 花 心 木 (11%) 榕 樹 (2%) 小 葉 欖 仁 (2%) 註 : 括 號 內 為 標 準 差 30

32 ( 二 ) 懸 浮 微 粒 內 重 金 屬 實 際 截 留 量 表 9 是 台 中 市 文 心 路 兩 旁 七 種 綠 化 樹 種 的 單 株 林 木 對 重 金 屬 的 截 留 量 比 較, 其 中 大 葉 桃 花 心 木 在 懸 浮 微 粒 截 留 量 低, 但 對 重 金 屬 截 留 量 卻 相 當 高 由 於 大 葉 桃 花 心 木 樣 木 位 置 接 近 兩 條 主 要 道 路 的 交 叉 口, 因 此 汽 機 車 排 放 的 fine particle( 粒 徑 小 於 2.5μM) 可 能 是 主 要 的 污 染 源, 而 導 至 其 懸 浮 微 粒 內 重 金 屬 含 量 升 高 另 單 株 福 木 截 留 懸 浮 微 粒 內 重 金 屬 量 低 於 烏 桕, 其 主 要 導 因 於 福 木 所 截 留 的 懸 浮 微 粒 內 重 金 屬 百 分 比 最 低, 顯 示 其 葉 片 截 留 的 高 含 量 懸 浮 微 粒 有 更 大 部 份 來 自 飛 揚 的 塵 土 表 9 台 中 市 文 心 路 兩 旁 七 種 綠 化 樹 種 的 單 株 林 木 對 重 金 屬 的 截 留 量 樹 種 LAI 平 均 樹 冠 幅 (m) Fe(mg) Zn(mg) Pb(mg) Ti(mg) 烏 桕 (0.18) (0.15) (32.93) (2.17) (1.31) (1.23) 樟 樹 (0.40) (0.32) (174.25) (38.55) (1.16) (10.98) 台 灣 欒 樹 (0.33) (0.32) (34.97) (1.21) (0.50) (2.27) 福 木 (0.47) (0.13) (8.45) (0.35) (0.06) (0.15) 大 葉 桃 花 心 木 (0.92) (0.02) (95.19) (7.93) (0.14) (0.57) 榕 樹 (0.35) (1.00) (77.29) (21.61) (0.52) (14.64) 小 葉 欖 仁 (0.33) (0.37) (32.93) (2.17) (1.31) (1.23) 註 : 括 號 內 為 標 準 差 31

33 伍 結 論 與 建 議 一 許 多 林 木 單 位 葉 面 積 對 重 金 屬 截 留 量 與 懸 浮 微 粒 截 留 量 的 表 現 趨 勢 一 致, 大 致 為 : 福 木 > 樟 樹 > 小 葉 欖 仁 > 台 灣 欒 樹 > 榕 樹 > 烏 桕 二 藉 由 懸 浮 微 粒 內 佔 有 的 重 金 屬 百 分 比 可 以 初 步 判 定 位 於 交 叉 路 口 的 大 葉 桃 花 心 木 最 主 要 的 污 染 源 為 汽 機 車 廢 氣 三 影 響 單 株 林 木 截 留 懸 浮 微 粒 或 重 金 屬 的 主 要 因 素 為 樹 冠 幅, 而 對 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 截 留 能 力 最 佳 為 小 葉 欖 仁 及 樟 樹, 最 差 為 烏 桕 及 福 木 32

34 陸 參 考 文 獻 方 潁 張 金 池 王 玉 華 (2007) 南 京 市 主 要 綠 化 樹 種 對 大 氣 固 體 懸 浮 物 淨 化 能 力 及 規 律 研 究 生 態 與 農 村 環 境 學 報 23(2): 石 鳳 城 (2002) 水 質 分 析 與 檢 測 新 文 京 開 發 出 版 有 限 公 司 pp 林 登 秋 林 則 桐 江 智 民 夏 禹 九 金 恆 鑣 (1999) 颱 風 對 台 灣 東 北 部 天 然 闊 葉 樹 林 林 冠 干 擾 之 研 究 中 華 林 學 季 刊 32(1):67-78 范 基 南 李 奇 倉 (1996) 鄉 土 樹 種 之 落 塵 截 留 量 及 抗 性 比 較 抗 空 氣 污 染 之 鄉 土 樹 種 及 草 種 之 篩 選 胡 羨 聪 殷 愛 華 吳 小 英 陸 耀 東 (2007) 珠 三 角 地 區 城 市 園 林 綠 帶 滯 塵 樹 種 選 擇 園 林 植 物 栽 培 應 用 3: 胡 星 明 王 麗 平 華 建 洪 (2008) 城 市 大 氣 重 金 屬 污 染 分 析 安 徽 農 業 科 學 36(1): 陳 青 香 林 登 秋 黃 正 良 (2007) 台 灣 中 部 蓮 華 池 試 驗 林 天 然 闊 葉 林 與 人 工 杉 木 林 葉 面 積 指 數 變 動 及 其 對 初 級 生 產 力 估 算 之 影 響 台 灣 林 業 科 學 20(1):73-87 唐 盛 林 林 國 銓 (1995) 觀 音 工 業 區 空 氣 微 粒 之 觀 測 及 初 步 鑑 定 林 業 試 驗 所 研 究 報 告 季 刊 10(2): 柴 一 新 祝 宁 韓 煥 金 (2002) 城 市 綠 化 樹 種 的 滯 塵 效 應 - 以 哈 爾 濱 市 為 例 應 用 生 態 學 報 13(9): 徐 西 奎 崔 素 萍 汪 瀾 (2007) 城 市 道 路 重 金 屬 污 染 及 其 防 治 技 術 微 量 元 素 及 健 康 研 究 24(6): 徐 慈 鴻 李 貽 華 陳 佩 伶 蔣 慕 錟 (2003) 葉 片 表 面 不 同 粒 狀 物 之 形 態 類 及 成 分 分 析 植 物 保 護 學 會 刊 45: 張 育 森 (1997) 綠 色 植 物 對 塵 埃 污 染 之 淨 化 機 能 科 學 農 業 45(1): 33

35 33-40 環 保 署 (2007) 空 氣 品 質 監 測 年 報 行 政 院 環 保 署 pp Akbari, H.S., Konopacki, S. (2005) Calculating energy-saving potentials of heat-island reduction strategies. Energy Policy 33: Banerjee, D.K. (2003) Heavy metal levels and solid phase speciation in street dusts of Delhi, India. Environmental Pollution 123: Beckett, K. P., P. H. Freer-Smith and G. Taylor (1998) Urban woodlands: their role in reducing the effects of particulate pollution. Environmental Pollution 99: De Jesus Jr, W.C., Do Vale FXR, R.R Coelho., L.C.Costa (2001) Comparison of two methods for estimating leaf area indes on common bean. Agronomy Journal 93: Dochinger, L.S. (1980) Interception of airborne particles by tree plantings. Journal of Environmental Quality 9: Griesel, S., R. Mundry, A. Kakuschke, S. Fonsara, U. Siebert and A. Prange (2006) Mineral elements and essential trece elements in blood of seals of the North Sea measured by total reflection X-ray fluoresecence analysis. Spectrochimica Acta Part B 61: Hou, X. and G. Zhuang (2006) Characteristion and source of polycyclic aromatic hydrocarbons and fatty acids in PM2.5 aerosols in dust seasons in China. Atmospheric Environment 40: Lindroth, A., F. Lagergren, M.Aurel, B. Bjarnadottir, T. Christensen, E. Dellwik, A. Grelle, A. Ibrom, T. Johansson, H. Lankreijer, S. Launiainen, T. Laurila, M. Molder, E. Nikinmaa, K. Pilegaard, B.D. Sigurdsson, T. Versala (2008) Leaf area index is the principal scaling parameter for both gross photosynthesis and ecosystem respiration of Northern deciduous and 34

36 coniferous forests. Tellus B 60(2): Little, P. (1997) Depositions of 2.75, 5.0 and 8.5μm particles to plants and soil surface. Environmental Pollution 12: McMichael, A. J. P. A. Baghurt, E. F. Robertson, G. V. Vimpani and N. R. Wigg (1985)The port pirie study: blood lead concentration in early childhood. Medicine Journal 143: McPherson, E.G. (1998) Atmospheric carbon dioxide reduction by Sacramento's urban forest.journal of Arboriculture 24: McPherson, E.G., Simpson, J.R., (1999) Carbon dioxide reduction through urban forestry: Guideline for professional and volunteer tree planters. Technical report, USDA, Forest Service, Pacific Southwest Research Station, Albany, CA. Nowak, D. J., D. E. Crane and J. C. Stevens (2006) Air pollution removal by urban trees and shrubs in the United States. Urban Forestry and Urban Greening 4: Sampson, D.A., T.J. Albaugh, K.H. Johnsen, H.L. Allen, S. J. Zarnoch (2003) Monthly leaf area index estimates from point-in-time measurements and needle phenology for Pinus taeda. Canadian Journal of Forest Research 33(12): Sezign, N., H. K. Ozcan, G. Demir, S. Nemlioglu and C. Bayat (2003) determination og heavy metal concentrations in steet dusts in Istanbul E-5 highway. Environmental International 29: Smith, W. H. (1984) Pollution uptack by plants, In M. Treshow (Ed.) Air Pollution and Plant Life. pp John Wiley and Sons. Ltd., New York. 35

37 Smith, N.J., J.M. Chen, T.A. Black (1993) Effects of clumping on estimates of stand vegetation area index using the LI-COR LAI2000. Canadian Journal of Forest Research 23: Stenberg P. (1996) Correcting LAI-2000 estimates for the clumping of needles in shoots of conifers. Agricultural and Forest Meteorology 79(1-2):1-8. Wedding, J. B., R. W. Carlson, J. J. Stukel and F. A. Bazzaz (1975) Aerosol depositiob on plant leaves. Environmental Science Technology 9: Wannaz, E. D., H. A. Carreras, C. A. Perez and M. L. Pignata (2006) Assessments of heavy metal accumulation in two species of Tillandsia in relation to atmospheric emissions sources in Argentina. Science of the Total Environment 361: Yang, J., J. McBride, J. Zhou, Z. Sun (2005) The urban forest in Beijing and its role in air pollution reduction. Urban Forestry and Urban Greening 3:

38 附 錄 一 期 末 審 查 意 見 回 覆 表 期 末 建 議 郭 委 員 幸 榮 1. 各 樹 種 的 截 留 種 類 和 及 量 受 區 域 性 污 染 源 及 樹 種 特 性 影 響, 二 者 如 何 分 離 以 達 到 樹 種 比 較 之 研 究 目 的? 回 覆 感 謝 委 員 的 意 見 ; 本 研 究 以 台 中 市 文 心 南 路 為 試 驗 地 點, 該 地 點 車 流 量 大, 為 台 中 市 之 交 通 樞 紐, 故 其 區 域 性 主 要 為 污 染 源 為 交 通, 次 為 塵 土 飛 揚 藉 由 懸 浮 微 粒 內 重 金 屬 百 分 比 來 分 離 以 達 到 樹 種 比 較 之 研 究 目 的 2. 建 議 將 LAI 的 估 算 法 撰 應 寫 清 楚 李 委 員 明 仁 1. 本 計 畫 選 用 樟 樹 烏 桕 台 灣 欒 樹 福 木 以 及 大 葉 桃 花 心 木 等 五 種 林 務 局 推 廣 的 綠 化 樹 種, 在 台 中 市 交 通 要 道 測 定 各 樹 種 單 位 葉 面 積 對 空 氣 懸 浮 微 粒 和 重 金 屬 之 截 留 量, 並 分 析 比 較 其 截 留 能 力 差 異 感 謝 委 員 的 指 正 ; 本 研 究 係 以 LI-COR LAI-2000 植 冠 分 析 儀 量 測 LAI, 已 在 材 料 和 方 法 中 說 明 清 楚 感 謝 委 員 對 本 計 畫 的 肯 定 2. 本 研 究 結 果 顯 示, 福 木 對 空 氣 汙 染 物 感 謝 委 員 對 本 計 畫 的 肯 定 的 截 留 能 力 為 最 佳 3. 本 研 究 具 實 用 價 值, 達 到 預 期 目 標 感 謝 委 員 對 本 計 畫 用 心 的 肯 定 4. 建 議 : 通 過 期 末 審 查 感 謝 委 員 對 本 計 畫 的 肯 定 37

39 廖 委 員 天 賜 1. 內 容 充 實, 已 符 合 期 末 審 查 標 準 感 謝 委 員 對 本 計 畫 用 心 的 肯 定 2. 取 樣 地 區 微 環 境 之 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 含 量 與 林 木 之 截 留 關 係 為 何? 可 否 推 估 截 留 比 率? 季 節 是 否 有 影 響? 感 謝 委 員 的 指 正 ; 懸 浮 微 粒 及 重 金 屬 的 污 染 成 份 來 源 不 同, 一 定 會 影 響 林 木 對 此 些 污 染 物 之 截 留 量 和 截 留 比 率, 也 會 受 季 節 變 化 的 影 響, 但 此 些 並 非 本 計 畫 的 研 究 重 點 若 未 來 繼 續 有 關 此 方 面 的 研 究, 當 包 含 此 些 內 容 38