SO42-其濃度是濃度最低的K+之28倍。此外，本研究也以2005年1月1日到2005年12月 31日的標本濃度計算2005年各離子之年平均濃度，目的在於觀察彭佳嶼海域大氣
括不同的物質來源，不同的來源區，而來源物質供應的強度以及傳輸途徑，季風 變化及其他氣象因子等都會影響 (Gao et al., 1992a; 林，1993) 。表3.2是彭 佳嶼海域與其他地區之大氣懸浮微粒水溶性離子平均濃度之比較，可以清楚的看 出本研究區的懸浮微粒，其Na+、Mg2+、Cl-濃度都比其他地區的濃度高，只有低於 香港地區(Cheng ett al. 2000)，顯示彭佳嶼由於是離島的緣故，其大氣組成中，
海水來源的成分比其他非島嶼的地區高；而其他離子之濃度都比中國大陸的廣 州、上海(Gao et al. 1996)等工業都會城市低，但是比韓國的Cheju(Kim et al.
2002)高，顯示彭佳嶼海域因為東北季風的關係，可以接收到從中國大陸帶來的陸 源物質，包括SO42-、NH4+、K+、Ca2+及NO3-，因此污染性離子濃度低於中國大陸的都 會區但是比其他地方高。
表3.1、彭佳嶼海域大氣懸浮微粒中主要陰陽離子之平均濃度、標準差、
最大值及最小值(2004年12月至2006年2月)
Mean conc. S. D. Max. Min. Max./Min.
Na
+ 6.00 4.15 39.0 0.42 93Mg
2+ 1.00 0.58 4.63 0.09 51K
+ 0.39 0.36 3.73 0.03 124Ca
2+ 1.86 1.87 16.05 0.21 76NH
4+ 1.96 1.97 12.22 0.01 1222Cl
- 8.59 7.97 80.77 0.15 538NO
3- 5.21 3.72 20.52 0.38 54SO
42 11.16 7.08 41.14 1.31 31nss - SO
42 9.65 6.99 40.70 0.42 97n=365 Unit: μg/m
3表3.2、彭佳嶼海域與其他地區大氣懸浮微粒中主要陰陽離子平均濃度之比較
Unit: μg/m
3地點 區域型態 採樣時間
Na
+Mg
2+K+ Ca
2+NH
4+Cl
-NO
3-SO
42-Reference
彭佳嶼，台灣 島嶼 2004/12-2006/2 6 1 0.39 1.86 1.96 8.59 5.21 11.16 本研究台中，台灣 都會區 1998-2001 2.79 0.82 0.81 1.83 5.82 3.73 6 12.6 Fang et al. 2002 香港 沿岸區 1995-1996 11.13 1.38 0.78 0.91 1.39 16.8 4.21 10.77 Cheng et al. 2000 廈門 沿岸區 1993 0.87 0.5 0.66 8.11 1.34 1.78 3.87 18.19 Gao et al. 1996 廣州 都會區 1993 1.65 0.58 2.47 6.71 8.49 5.13 9.59 43.68 Gao et al. 1996 上海 都會區 2003-2005 1.9 0.67 1.13 6.98 5.68 8.06 14.19 17.83 Wang et al.
2006(b) Cheju，韓國 都會區 1997-1998 1.4 0.03 0.17 0.11 0.76 2.09 1.97 3.41 Kim et al. 2002
3-1-2 彭佳嶼海域大氣懸浮微粒中水溶性離子濃度之時序變化
圖3.1及圖3.2分別為2004年12月至2006年2月彭佳嶼海域大氣懸浮微粒中水 溶性離子的時序日變化以及月變化，本研究將12月-1月視為冬季、3月-5月為春 季、6月-8月為夏季、9月-11月為秋季，從各離子的月變化圖發現Na+的濃度全年變 化 不 大 ， 7~8 月 的 濃 度 最 低 (3.8-3.9μg/m3) ， 最 高 月 平 均 濃 度 出 現 在 10 月 (9.86μg/m3)；Cl-和Mg2+的濃度變化趨勢大致與Na+相同，7-8月的月平均濃度最低，
10月平均濃度最高； Na+、Cl-、Mg2+的濃度時序變化趨勢一致，在秋季濃度最高，
冬季和春季次之，夏季最低。K+的濃度在7月的月平均濃度最低(0.1μg/m3)，最高 月平均濃度是2006年1月份(0.7μg/m3)，冬季和春季濃度比較高，夏季則明顯偏 低 。 Ca2+的 月 平 均 濃 度 在 6 ~8 月 的 時 候 最 低 (0.5μg/m3) ， 3 月 的 時 候 最 高 (2.87μm/m3)； NH4+
的月平均濃度最低是2005年8月(0.98μg/m3)，最高月平均濃 度出現在2005年11月(3.32μm/m3)，NO3-的月平均濃度最低與NH4+同樣是2005年8月 (3μg/m3)，最高月平均是2005年3月(9.13μg/m3)。Ca2+、NO3-及NH4+的濃度春季最 高，秋冬次之，夏季最低。nss-SO42- 濃度變化幅度不大，最低月平均濃度是2005 年8月(6.67μg/m3)，最高月平均濃度是2005年11月(14.71μm/m3)，春季和秋季較 冬季稍微高些，而夏季較低， SO42- 的來源除了直接排放之外，還有二次轉換生成，
夏季濃度仍然維持高值是因為太陽輻射較強，光化作用較強烈所致。
濃度時序變化的結果顯示大部分的水溶性離子在春季以及冬季濃度都比較高，
夏季最低，主要是受到季風的影響，夏季來自大洋的西南氣流或東南方氣流比較 乾淨，大氣懸浮微粒濃度較低，冬季以及春季來自中國大陸的北方氣流，帶來許 多的陸源物質，包括污染物質，因此大氣懸浮微粒的濃度比較高(Wang et al., 2006a)。
圖3.1 大氣懸浮微粒中水溶性離子之時序變化
圖3.1 續
圖3.1 續
圖3.1 續
圖 3.2、大氣懸浮微粒中水溶性離子之月平均濃度變化
圖3.2、 續
3-1-3 彭佳嶼海域大氣懸浮微粒中各水溶性離子濃度之相關性
表 3.3、彭佳嶼海域大氣懸浮微粒中主要離子間之相關係數
Na
+Mg
2+K
+Ca
2+NH
4+Cl
-NO
3-SO
42-nss-SO
42-Na
+1.00
Mg
2+0.93 1.00
K
+0.35 0.39 1.00
Ca
2+0.11 0.28 0.37 1.00
NH
4+-0.11 -0.03 0.37 0.59 1.00
Cl
-0.95 0.87 0.29 0.13 -0.15 1.00
NO
3-0.11 0.20 0.28 0.68 0.71 0.12 1.00
SO
42-0.17 0.24 0.41 0.45 0.79 0.04 0.48 1.00
nss-SO
42-0.02 0.10 0.37 0.45 0.82 -0.11 0.47 0.99 1.00
圖3.3、大氣懸浮微粒中NH4+/nss-SO4
2-莫耳比之月平均變化
3-1-5 彭佳嶼海域大氣中氯的虧損
NaCl是大氣懸浮微粒中主要的海水來源成份，經由海水飛沫進入大氣中，在 傳輸的過程中，NaCl會與大氣中的酸性物種發生反應，形成HCl逸散至大氣中 (Mcinnes et al. 1994)，反應式如下：
HNO3(g) + NaCl(s) → NaNO3(s) + HCl(g)↑
SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(g)
H2SO3(g) + 2NaCl(s) → Na2SO3(s) + 2HCl(g)↑
Na2SO3(s) +½O2(g) → Na2SO4(s)
圖3.4是本研究大氣懸浮微粒中Cl離子與Na離子濃度比值之時序變化，圖中紅線是 代表海水中Cl離子與Na離子的比值1.8，從圖中可以發現彭佳嶼海域大氣中Cl離子 全年幾乎都是虧損的情況，顯示本區域大氣中有許多污染來源的酸性物種與NaCl 產生反應。若將Cl- / Na+比值除海水中Cl-與Na+的比值1.8，再以1減去此數值，得 到的數值可代表Cl-虧損的程度，圖3.5是Cl-的虧損度與nss-SO42-濃度之相關圖，可 看到兩者兼有很好的相關性，顯示本區域大氣中明顯受到nss-SO4
2-的污染。
圖3.4、大氣懸浮微粒中Cl-/Na+比值之時序變化
y = 0.0147x + 0.1607 R2 = 0.2612
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
0 10 20 30 40 50
nss-SO42- (μg/m3)
Cl
-的虧損度
圖 3.5、大氣懸浮微粒中Cl-的虧損度與 nss-SO4
2-濃度之相關作圖 n = 316
3-1-6 季風對水溶性離子分佈之影響
彭佳嶼屬於季風氣候區，冬季受到蒙古高壓的影響，盛行東北季風，夏季則 受到海陸位置分布的影響盛行西南季風，本研究大致將風向分為南風族群(S)與北 風族群(N)，以討論彭佳嶼海域大氣懸浮微粒中水溶性離子於南北風向族群標本中 的濃度比值(N/S)與來源之關係，並且也將南北風之風速(Winspeed)列入比較。結 果如表3.4所示，所有的水溶性離子之濃度，都以北風族群的濃度較高，N/S之濃 度比值最大的是 K+ 的1.69，最小的是 NO3-的1.05，N/S比值由大至小排列依序為:
K+ > Ca2+ > Mg2+ > Windspeed > Cl- > Na+ > SO42- > nss-SO42- > NH4+ > NO3-，北/南風 (N/S)之比值大於1表示此成份北風來源的貢獻較多， K+ 跟Ca2+的濃度主要由北風 貢獻，K+ 的來源以污染來源為主，主要是生質燃燒，例如燒稻草或者木材產生的；
Ca2+的來源有很大的一部份是地殼來源，特別是沙塵暴所產生的塵土。這兩個離子 的N/S比值如此高，顯示出中國大陸之來源貢獻相當大，此可能與中國大陸人民冬 天燃燒木材取暖以及春季的沙塵暴有關。 此外，風速(Windspeed)與Na+、Mg2+及 Cl -之N/S比值都接近1.2，顯示彭佳嶼海域大氣中海水來源的成份受到風力大小的影 響，當海面上風力大的時候，海水來源的成份濃度均增加，數據也顯示北風的風 速比南風的風速強。 nss-SO42-與NH4+之N/S比值很接近，顯示在彭佳嶼海域大氣中 nss-SO42-與NH4+的來源相同而且主要由北風從中國大陸將污染物質帶至此地，可能 與中國大陸的工業燃燒石化燃料以及燒煤取暖有關。 NO3
-的N/S比值接近1，顯示 南北風對於彭佳嶼海域大氣中NO3
-的貢獻沒有很大的差異，主要是因為除了中國大 陸的污染外南風也從台灣就近帶來相當多量的NO3-所造成的。
表 3.4、澎佳嶼海域大氣懸浮微粒中水溶性離子在南北風向族群中之濃度及比值
North wind population(N) (ug/m3) South wind population (S)(ug/m3) N/S