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

行 政 院 農 業 委 員 會 林 務 局 委 託 研 究 計 畫 tfb-970510 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

行 政 院 農 業 委 員 會 林 務 局 委 託 研 究 計 畫 tfb-970510 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

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

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 127.83 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 1138.87 ng cm -2 96.52 ng cm -2 11.7 ng cm -2 49.37 ng cm -2, 相 對 於 烏 桕 的 截 留 量 則 分 別 為 193.33 ng cm -2 36.53 ng cm -2 3.37 ng cm -2 28.00 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

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 127.83 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 1138.87 ng cm -2 96.52 ng cm -2 11.7 ng cm -2 49.37 ng cm -2, respectively. But for the Sapium sebiferum, ionly 193.33 ng cm -2, 36.53 ng cm -2, 3.37 ng cm -2 and 28.00 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

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 21.74 及 31.25 %, 但 O 3 及 懸 浮 微 粒 卻 分 別 上 升 26.67 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

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 1 2007 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 2 4 57 4 5 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 100 75 68.4 75 20 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 91.4 87.7 91.3 89.3 92.7 6

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

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

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

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

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 0.711 ( 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

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

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

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

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

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

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

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 10-20 ml 圖 4 重 金 屬 截 留 量 分 析 流 程 圖 ( 一 ) 18

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

( 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-2000 20

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

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

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 127.82 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 10-21 μg cm -2 之 間, 唯 樟 樹 的 數 值 偏 高 為 21.95 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

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 13.88 及 16.10 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 4813.3 μg, 其 次 為 大 葉 桃 花 心 木 426.67 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 12.64 (0.35) 樟 樹 10.38 (0.97) 台 灣 欒 樹 7.91 (0.06) 福 木 38.38 (12.75) 大 葉 桃 花 心 木 37.87 (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) 21.95 (23.43) 13.88 (0.36) 127.82 (334.09) 10.78 (1.88) 12.15 (0.44) 16.10 (28.57) 單 葉 懸 浮 微 粒 截 留 量 (μg ) 85 (30.41) 235 (117.58) 110 (13.23) 4813.3 (889.34) 426.67 (213.85) 118.33 (45.37) 75 (45.83) 24

( 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

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

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 193.33 (90.79) 36.53 (7.15) 3.37 (3.60) 28.00 (4.05) 樟 樹 463.91 (301.02) 86.15 (51.95) 4.98 (1.80) 65.27 (19.75) 台 灣 欒 樹 371.45 (56.08) 32.87 (16.61) 3.00 (0.14) 29.56 (5.96) 福 木 1631.78 (807.98) 124.28 (19.91) 15.26 (6.70) 79.77 (28.16) 大 葉 桃 花 心 木 945.00 (97.51) 127.63 (35.56) 22.06 (11.76) 77.68 (46.14) 榕 樹 357.41 (100.13) 43.67 (5.11) 2.51 (1.15) 29.81 (4.10) 小 葉 欖 仁 689.85 (81.10) 59.36 (8.52) 3.82 (2.65) 34.06 (5.77) 註 : 括 號 內 為 標 準 差 27

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 3.02 0.61 0.05 0.46 (1.22) (0.30) (0.04) (0.21) 樟 樹 2.32 0.40 0.03 0.36 (1.05) (0.11) (0.02) (0.26) 台 灣 欒 樹 2.80 0.31 0.02 0.22 (0.46) (0.11) (0.00) (0.05) 福 木 1.56 0.11 0.01 0.08 (1.05) (0.04) (0.01) (0.04) 大 葉 桃 花 心 木 9.51 1.32 0.24 0.84 (3.90) (0.75) (0.19) (0.70) 榕 樹 3.01 0.36 0.02 0.25 (1.16) (0.05) (0.01) (0.04) 小 葉 欖 仁 5.28 0.44 0.03 0.27 (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

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 304.63 (169.5) 樟 樹 211.57 (23.51) 台 灣 欒 樹 192.02 (12.88) 福 木 260.65 (143.117) 大 葉 桃 467.28 花 心 木 (231.16) 榕 樹 149.35 (40.96) 小 葉 欖 仁 121.95 (85.18) 註 : 括 號 內 為 標 準 差 83.97 (14.68) 69.17 (22.89) 83.95 (16.57) 99.97 (12.38) 87.32 (29.98) 48.12 (13.93) 74.27 (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

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 13827.34 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 2.09 2.30 18(2%) 2.32 41.73 樟 樹 1.84 3.28 948(81%) 14.58 13827.34 台 灣 欒 樹 1.86 2.46 13(1%) 4.99 64.91 福 木 2.14 0.70 17(1%) 4.53 76.93 大 葉 桃 花 心 木 1.87 2.20 127(11%) 3.22 408.45 榕 樹 2.33 3.52 19(2%) 11.12 211.28 小 葉 欖 仁 2.38 4.46 24(2%) 24.75 594.03 註 : 括 號 內 為 標 準 差 30

( 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 2.09 2.30 66.74 12.51 1.20 9.60 (0.18) (0.15) (32.93) (2.17) (1.31) (1.23) 樟 樹 1.84 3.28 292.36 55.85 3.03 39.51 (0.40) (0.32) (174.25) (38.55) (1.16) (10.98) 台 灣 欒 樹 1.86 2.46 123.87 13.00 1.05 9.75 (0.33) (0.32) (34.97) (1.21) (0.50) (2.27) 福 木 1.99 0.70 34.80 2.78 0.33 1.74 (0.47) (0.13) (8.45) (0.35) (0.06) (0.15) 大 葉 桃 花 心 1.87 2.20 201.95 25.89 4.13 14.25 木 (0.92) (0.02) (95.19) (7.93) (0.14) (0.57) 榕 樹 2.33 3.52 305.40 40.54 2.04 27.63 (0.35) (1.00) (77.29) (21.61) (0.52) (14.64) 小 葉 欖 仁 2.38 4.46 1017.74 88.23 5.59 50.05 (0.33) (0.37) (32.93) (2.17) (1.31) (1.23) 註 : 括 號 內 為 標 準 差 31

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

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): 36-40 石 鳳 城 (2002) 水 質 分 析 與 檢 測 新 文 京 開 發 出 版 有 限 公 司 pp.115-117 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: 44-46 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): 302-303 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): 185-193 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): 1121-1126 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): 61-64 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: 305-320 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

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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

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