微粒微量元素成分

今年本計劃持續於新莊、中山及竹東等三個空品測站進行採樣及金屬元素分 析的工作。各測站均自五月開始進行採樣工作，採樣儀器有 MOUDI 及 Dichot 兩 種，其中用來分析金屬元素的樣本為Nano-MOUDI 的 PM0.056-0.1及 PM0.056兩階，

Dichot 樣本則為 PM2.5與PM2.5-10。新莊與中山測站在 5、6 與 10 月份進行採樣，

而竹東測站則於5、6、7 與 10 月進行採樣。

新莊、中山與竹東三個測站Dichot 樣本及 Nano-MOUDI 樣本的分析結果原始 數 據 如 附 錄 六 。 新 莊 測 站 PM2.5 樣 本 中 平 均 濃 度(ng/m³)最高的 3 個元素為 Na:333±173、Fe:233±81、K:202±125，中山測站為 Na:148±86、Fe:117±104、K:75±59，

而竹東測站為Na:145±116、K:111±68、Al:78±67。各測站 PM2.5-10樣本中平均濃度 最 高 的 3 個 元 素 各 為 ， 新 莊 Na:980±884 、 Ca:566±368 、 Al:494±347 ， 中 山 Fe:411±194、Na:400±343、Ca:330±122 及竹東 Ca:730±857、Na:314±274、Al:254±137。

圖 4. 13 為新莊、中山與竹東三個測站 Dichot 樣本的元素濃度比較，各測站 Al、Fe、Na、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Cr、Y、Zr、Nb 等元素的粗粒徑（PM2.5-10） 濃度較高，而 K、Mn、Co、Ni、Zn、Mo、Ag、Cd、Sn、Sb、Tl、Pb、V、As、

Se、Ge 等元素則以細粒徑（PM2.5）濃度較高。分析各元素的 PM2.5濃度佔 PM10

之比例，其中百分比少於30 %之元素有 Ca、Ti、Mg、Sr、Ba 與 Zr，另 Cr 及 Co 約佔40 %，而新莊與竹東測站 Cu 之比例平均為 50 %，換言之其在 PM2.5與PM2.5-10

中的比例相當；另達60 %以上之元素分別有 Ni、V、Zn、Pb、As、Cd 及 Se，其 中具毒性的元素As、Cd 與 Se 之比例更可達 88 %以上，突顯其對人體健康危害的 潛在影響(Chen and Lippmann, 2009)。三測站大氣微粒中各元素於粗、細粒徑中之 比例，與國內台北地區(Hsu et al., 2004)、高雄地區(Wang et al., 2006)之研究結果一 致。新莊測站地殼元素(Al、Fe 及 Ti)的濃度明顯高於中山與竹東測站，但竹東測 站 Ca 的濃度則明顯高於新莊與中山測站。中山測站的 Cu 與 Sb 主要集中在

PM2.5-10，推估此測站受交通源排放之影響顯著，可呼應中山測站為交通測站的特

性。

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圖4. 13 新莊、中山、竹東測站 Dichot 樣本的濃度變化。

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圖4. 13 續 新莊、中山、竹東測站 Dichot 樣本的濃度變化。

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圖4. 13 續 新莊、中山、竹東測站 Dichot 樣本的濃度變化。

為了瞭解各元素的來源與分類，本研究計算了各元素的地殼富集值，富集值 (Enrichment Factor, EF)的計算方法如下:

EF = (E/I)aerosol/(E/I)reference (4.5)

其中E 為欲鑑定之元素，而 R 為參考元素（Reference element），一般以平均 地殼組成作為參考物質(Taylor, 1964)，而 Al 為地殼來源的參考元素，地殼富集值

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(EFcrust)≦2 表示元素主要為地殼來源，若 EFcrust值介於2~10 表示元素有部份為地

殼來源，當EFcrust值>10 表示元素不是以地殼來源為主，可能是人為汙染等來源。

新莊、中山、竹東三個測站各元素的EFcrust平均值如圖4. 14所示，本研究將 Nano-MOUDI合併成PM0.1的樣本再與Dichot的PM2.5、PM2.5-10來進行討論。三測站 各元素在不同粒徑的地殼富集值，變化趨勢一致，其中新莊站Ni、Cu、Zn、Mo、

Ag、Cd、Sn、Sb、Tl、Pb、Cr、As、Se等元素在三個不同粒徑的樣本中，地殼富 集值均遠高於10，Cu、Zn、Sb主要來自於剎車墊片與輪胎的磨損 (Amato, 2011;

Duan, 2012; Furrusjo, 2007)，Pb、Ni也是引擎廢氣的指標性元素(Balakrishnaiah, 2012)，而Cr、Ni、As、Mn等元素主要來自金屬加工或燃燒工業廢棄物所排放 (Balakrishnaiah, 2012)，顯示這些元素絕大部分來自人為排放源。Mg、Ti、Y等元 素在三個粒徑的地殼富集值均接近於1，表示這些元素均以地殼來源為主。其餘元 素（K、Mn、Co、V、Ge）的地殼富集值在不同粒徑樣本中的差異頗大，代表這 些元素在粗細粒徑間的各有不同的來源。K在PM2.5與PM0.1的地殼富集值較高，但 也都在10以內，應是受到其他來源的影響(如生質燃燒)所致。PM2.5-10的Y、Ge多來 自地殼源，另外，部分元素(Fe、Sr、Zr)的地殼富集值介於2~10之間，顯示除了地 殼來源之外，也同時受到其他來源的影響。

中山站Mg、Ti、Y 等元素的地殼富集值在各粒徑均接近 1，代表這些元素在 各粒徑均是以地殼來源為主，Fe、K、Ca、Sr、Zr、Nb、Rb 等元素，其地殼富集 值介於2~10 之間，意味著除了地殼源之外還有其他的來源所影響。Cu、Zn、Mo、

Ag、Cd、Sn、Sb、Tl、Pb、Cr、As、Se 等元素在各粒徑的地殼富集值與新莊相同 均遠高於 10，也大多是來自交通與人為汙染來源。竹東站各元素的特性與新莊及 中山大致上並無明顯差異，除了PM0.1中Na、K、Ca 與 Y 的地殼富集值較其他兩 站高，除Y 外，其餘元素的地殼富集值都高於 10，顯示當地也受到汙染源影響，

除此之外，各測站金屬元素的來源特性與2012 年的研究結果相同，顯示各測站的 環境沒有太大的改變。將目前結果與國內台北都會區(Hsu et al., 2004)及高雄地區 (Wang et al., 2006)之研究比較，本計畫之分析結果與此兩大都會區相似，其中 Al、

Ti、Mg、K、Fe、Sr 與 Ca 之地殼富集值均趨近於 1，源自地殼源貢獻的特徵明顯，

而污染性元素Cu、As、Zn、Pb、Cd 與 Sb 則主要來自人為排放的貢獻。

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圖4. 14 新莊、中山、竹東測站各粒徑樣本之地殼富集值。