住家室內、外懸浮微粒濃度

一、懸浮微粒的特性

大氣中的懸浮微粒係指懸浮在空氣中之固態或液態微粒，其粒徑 範圍從0.001μm~100μm 涵蓋甚廣，一般常以「氣動粒徑」來代表該懸浮 微粒之直徑，氣動粒徑是指若一單位密度為1g/cm³之圓球形粒子在標準 狀態（STP）下，具有與該微粒相同之終端沉降速度，則該圓球形粒子之

直徑即代表該微粒之氣動粒徑；而空氣中懸浮微粒之濃度則最常以質量 濃度（mass concentration）和粒數濃度（number concentration）來表示。

懸浮微粒的來源可分為原生性氣膠及衍生性（或稱二次）氣膠。

原生性氣膠是由污染物直接排放而來的，如地殼元素、燃燒排放、海鹽 飛沫、土壤或街塵等；衍生性氣膠則主要由原生性氣膠與大氣中的氣相 經化學反應所產生，經反應後其主要成分為硫酸鹽（sulfate）及硝酸鹽

（nitrate）。

ACGIH 將懸浮微粒依其粒徑大小又可分為，可吸入性

（inhalable）、胸腔性（thoracic）及可呼吸性（respirable）微粒，當此三 部分的捕集效率為50%時，其對應之氣動直徑為 100μm 、10μm 及 4μm。

其對於人體造成之危害與其在呼吸系統內的沉積位置有相當密切的關 係，而沉積的位置又與本身之粒徑有關，因此微粒之粒徑為影響健康的

10μm）只能經由口、鼻進入，無法通過

頭部之呼吸道區，危害僅限於口鼻；胸腔性微粒可通過咽喉以下到達胸 腔（4μm~10μm）；而可呼吸性微粒（4μm 以下）可到達終端支氣管之氣 體交換區，危害最大。此外，一般也依其粒徑大小分為粗粒徑（coarse particle）－PM₁₀~PM_2.5、細粒徑（fine particle）－PM₁~PM_2.5及超細粒徑

（ultrafine particle）－PM₁。

粒狀空氣污染物是由不同粒徑、成分及來源之固體與液滴之混合 而成，其對人體之危害依其微粒的成分、物化特性及粒徑大小有所差異。

二、室外空氣懸浮微粒

Chow（1994）^（3）等人於美國加州南部六個屬於工業區、商業區、

住宅區及農業區的地點，進行夏秋兩季的採樣，採樣結果顯示夏季PM₁₀ 濃度在17.4μg/m³至120.6μg/m³之間，PM_2.5則在9.7μg/m³至 63.9μg/m³ 之間；在秋季，PM₁₀濃度介於85.1μg/m³至112.0μg/m³之間，PM_2.5則在 68.9μg/m³至 90.2μg/m³之間。而在有工廠與鄰近工廠地區的地點其懸浮 微粒之質量濃度較高。PM_2.5與PM₁₀質量濃度的比值約為1/2 至 2/3，一

般PM_2.5濃度佔 PM₁₀的50%以上，且以秋季之比例較高。故位於工業區 或其鄰近地區，其空氣中懸浮微粒之濃度則較高。

Chio（2004）^（4）等人於1998 年八月至 1999 年三月份別於台中市區 及海岸區採集PM_2.5和 PM_2.5-10，並分析其成分，以了解不同型態的地區

PM PM

最主要之貢獻來源，其次為地殼元素，二次氣膠、生質燃燒、工業排放 及海洋飛沫；海岸區PM₁₀的來源與市區大致相同，但海洋飛沫的排序為 第四，且其濃度顯著高於市區。在兩地區空氣品質較佳的時間，若PM₁₀ 濃度突發性地升高（episodic）時，除交通源外，生質燃燒及二次氣膠為

另一主要來源，此episodic 於市區好發於秋天及冬天，海岸區則於春天。

國內林（2000）^（5）研究大氣環境 PM₁、PM_2.5及 PM₁₀微粒的特性，

比較台北不同性質之空氣監測站資料，一般測站之PM₁，PM_2.5及 PM₁₀ 之質量濃度分別為14.0μg/m³，24.4μg/m³及 48.1μg/m³；交通測站之 PM₁， PM_2.5及PM₁₀之質量濃度分別為29.5μg/m³，34.4μg/m³及46.0μg/m³。而

質量濃度PM₁/PM₁₀，PN_2.5/PM₁₀及PM₁/PM_2.5在一般測站及交通測站各為 0.43，0.56，0.77 及 0.52，0.58，0.9。而 PM₁，PM_2.5及 PM₁₀之含碳比例

在一般測站及交通測站分別為0.63，0.54，0.38 及 0.80，0.71，0.60；而 PM₁，PM_2.5及 PM₁₀之有機碳與元素碳濃度比值（OC/EC ratio），在一般 測站為1.79，1.28，1.40，在交通測站為 1.01，1.07，1.46。由此可知交 通污染源產生的懸浮微粒大多在1 μm 以下，且元素碳佔極大部分的比例。

蘇（2000）^（6）針對新竹工業園區空氣污染物之懸浮微粒的調查分

析，於該區周界設立研究中心進行11 天密集採樣，量測總懸浮微粒

（TSP）、PM_2.5和PM_2.5~PM₁₀的質量濃度、水溶性陽離子及元素組成；

並使用工業污染源擴散模式模擬竹科園區懸浮微粒可能分佈情形。空氣

污染物擴散模式（ISCST3）分析結果顯示，竹科園區懸浮微粒最高之地

如附表一。

室內空氣懸浮微粒之濃度，根劇Kamens（1991）^（9）等人於三戶無 吸菸成員的住家，調查室內空氣懸浮微粒濃度，PM_2.5佔全部濃度的37%，

PM_2.5-PM₁₀佔26%，粒徑大於 PM₁₀則佔37%；在烹飪時則明顯增加了室 內粒徑較小之微粒濃度，是PM_2.5最重要的來源，且烹飪型態以油煎炸的 影響較大；而吸塵器清掃則明顯增加了粒徑大於PM_2.5的微粒濃度。

四、室內、外空氣懸浮微粒濃度相關性

室內空氣懸浮微粒的濃度常受到室外濃度的影響，而室內與室外 濃度的比值（I/O）可用來表示室內、外濃度的不同，作為室內污染源與

室外污染源間相關性的指標，若無室內特定污染源則其I/O 小於或等於 1

（Chao,1998）^（10）。室內與室外空氣品質當室外空氣品質不佳時，處於室 內相對可以避免暴露室外的空氣污染物（Byrne,1998）^（11），但室外微粒仍

可透過各種物理方式滲透或侵入室內，因此室內空氣懸浮微粒濃度易受 室外濃度的影響。

在空氣污染物中，硫氧化物（sulphur）由大氣中硫化物氧化所產 生，硫化物會與已存在的微粒濃縮成為新的物質，因此大氣中的微粒大 多都含有微量的硫氧化物，其粒徑範圍主要分布在較小的粒徑PM₁或甚 至更小的粒徑。在一般的室內污染源大多不會產生硫氧化物，此種物質

物質代表性空氣污染的指標物（Jones,2000; Hanninen,2004; Geller,2002）

（12-14）。

室外懸浮微粒濃度及分布如何影響室內，受到太多因素的影響，

隨著國家、住家環境、住家型態、通風方式的不同，以及不同的研究，

結果也都不儘相同。

Jones（2000）^（12）等人利用 TEOM 及 Andersen cascade impactors 針 對英國九個家庭室內外空氣懸浮微粒的相關性調查，其中緊鄰市中心道 路旁的住家二室內PM_2.5質量濃度平均為 7.9μg/m³，室外為9.1μg/m³；PM₁ 質量濃度平均在市中心道路旁的住家四室內為9.9μg/m³，室外為

8.3μg/m³，住家五室內為8.7μg/m³，室外為8.5μg/m³，在自然通風為主的 郊區住家四室內為12μg/m³，室外為15μg/m³；PM₁₀質量濃度平均在位於 高樓住家一室內為16μg/m³，室外為15.5μg/m³。此結果指出當自然通風 增加、室內活動減少時，室內與室外PM₁₀濃度之相關性最高，從室外穿 透的氣懸微粒有可能是影響室內粒狀物濃度的重要因子。此研究配合個 人時間活動量表可以顯示，室內污染源中烹飪、吸菸、打掃及一般的活 動皆會使PM₁₀濃度升高，其中以烹飪與吸菸是室內PM_2.5與PM₁的主要 污染源。此外，在部分住戶也有分析元素碳（EC）及有機碳（OC）的 I/O 比值，EC 的 I/O 為 0.6~4.3，OC 的 I/O 則為 2.2~7.7，且多出現於粒徑較 小的微粒中，推估應是室內烹飪與吸菸燃燒所造成。硫酸化合物是可用

來代表室外污染物的指標物質。此外，硫酸化合物PM₁的I/O 比(0.8)與 PM₁₀的I/O 比(0.6)，顯示粒徑較小的室外懸浮微粒較易進入室內。

2002 年在美國加州西南部較溫暖的科契拉谷（Coachella Valley），

Geller^（14）等人徵求十三個自願的住戶於冬天和春天進行室內、外空氣懸 浮微粒的採樣。在室內將個人微粒採樣器放置於人最常活動的客廳或房 間，室外則放置於前院或陽臺，每戶二至四次，每次23 小時的懸浮微粒 採樣，並分析其微量元素、金屬、元素碳及有機碳的含量。在PM_2.5/PM₁₀ 的濃度比值上，室內為74.3%，而室外則是 61%；粗懸浮微粒（PM_2.5~PM₁₀） 濃度在室內、外的比值（I/O）為 0.66，且室外粗懸浮微粒濃度顯著性高 於室內；細懸浮微粒（氣動直徑＜PM_2.5）濃度I/O 比為 1.03，而室內與 室外濃度並無顯著差異。其室外懸浮微粒濃度的解釋係數（R²）在粗粒

徑與細粒徑分別只有35%及 37%，推測應是由於有室內其他污染源所造 成。EC 的 I/O 比為 0.85，室外 EC 濃度的解釋係數為 45%，推測來自道

路交通源，不完全燃燒反應的元素碳應是由室外滲透入室內，此結果與 Jones^（12）等人的結果相似。OC 在室內、外皆是重要的成分，其各佔細粒

徑總濃度的41%、61%，室內 OC 濃度也確實高於室外濃度，且 I/O 比為 1.77，為室內污染源的主要成分；室外 OC 濃度的解釋係數為 63%，因此 作者推測室內OC 的濃度也有可能來自於室外 OC 微粒的滲入。在各種微 量元素與金屬元素分析中，以硫氧化物室外濃度的解釋係數最高；其他

室外源的金屬如鋁、鐵、鈦、鋅在細粒徑的室外濃度解釋係數亦較高

（59%~58%）、此外，對於各細粒徑的微量元素與金屬元素之室外濃度的

解釋係數皆高於粗粒徑，乃是由於其粒徑分布皆以細粒徑或超細粒徑為 主。

2004 年 Liu^（15）等人調查北京五個地區共四十九個公共場所室內、

外空氣懸浮微粒，這四十九個公共場所代表不同的室內活動型態，藉此 探討不同室內型態其微粒濃度的特性。研究結果顯示大部分的室內微粒 濃度皆受到室外交通流量的影響，且其I/O 比在 TSP、PM₁₀、PM_2.5及PM₁ 大多小於1；公共場所中以餐廳在各粒徑平均濃度皆最高，且 I/O 比在 PM_2.5及PM₁兩粒徑範圍都大於1，推測應是室內經常有加熱和烹飪的過 程所致；所有場所中以圖書館在各粒徑平均濃度皆最低，I/O 比值除在各 粒徑皆小於1 外，數值也是最低的，相較於濃度次低的超級市場，圖書 館雖常清掃但由於不使用吸塵器，較不易產生懸浮微粒，尤其是細粒徑 的微粒。因此室內若無特殊污染來源，其懸浮微粒濃度主要受室外濃度 影響。

Hanninen（2004）^（13）等人於歐洲選取四戶位在四個不同城市的無

吸菸成員住家，同時進行48 小時室內與室外 PM_2.5的採樣。經由逐步迴 歸分析得知，空氣交換率、PVC 地板、家庭成員數、平均個人空間、建 築物年齡及是否有車庫皆是影響室內源PM_2.5濃度的顯著變項。其中增加

空氣交換率可減少室內源微粒濃度（β₁= -1.24，P=0.02），而使用 PVC 地板則與PM_2.5濃度是正相關（β₁=2.13，P=0.02）。

在國內林（2000）^（5）在台北住家採集室內及室外PM₁與PM_2.5之懸 浮微粒，夏季室內PM₁濃度為25.4μg/m³，室外為24.8μg/m³，I/O 值為 1.05；

在國內林（2000）^（5）在台北住家採集室內及室外PM₁與PM_2.5之懸 浮微粒，夏季室內PM₁濃度為25.4μg/m³，室外為24.8μg/m³，I/O 值為 1.05；