微粒質量濃度

為了探討懸浮微粒的來源區域，本研究利用美國國家海洋及大氣管理局 (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)所開發的 HYSPILT 模式 進行7 日的逆軌跡運算(backward trajectories) (NOAA, http://www.arl.noaa.gov)，以 研究在採樣時間點前 7 日內大氣氣流通過的地區。本研究將數據分為春夏秋冬四 個季節進行討論，其個別代表的月份分別為3 至 5 月、6 至 8 月、9 至 11 月及 12 至2 月。

圖4. 1 為 2011 春季(僅 5 月)至 2013 秋季的逆軌跡運算結果。由圖可看出，這 段期間內除了夏季的微粒分別來自於菲律賓西方的中國南海及菲律賓東方的菲律 賓海之外，其餘季節的微粒均主要來自於大陸或其北方的俄羅斯及蒙古。

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Spring - 2012

80 90 100 110 120 130 140 150 Summer - 2012

80 90 100 110 120 130 140 150 Winter - 2011

80 90 100 110 120 130 140 150 Summer - 2011

80 90 100 110 120 130 140 150

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微粒質量濃度

本 研 究 將 由 雙 通 道 採 樣 器(Dichotomous sampler, Dichot, Model SA-241, Andersen Inc.,Georgia, USA)採集到的 PM10、PM2.5 及由微孔均勻沉積衝擊器 (Micro-Orifice Uniform Deposite Impactor, MOUDI, Model 110-R, MSP, USA)採集到 的PM0.1質量濃度數據，依季節區分探討其季節變化趨勢，並結合環保署空品測站 測得的CO、O3、風速及降雨量資料探討其相關性。

圖4. 2 至圖 4. 4 則分別為中山、新莊及竹東測站的 PM10、PM2.5及化學成分數 據。中山測站自2011 年春季至 2013 年秋季的 PM10、PM2.5及PM0.1平均濃度分別 為30.77 ± 10.61、19.32 ± 7.70 及 1.49± 0.67 μg/m³，若依計季節區分，PM10在春、

夏、秋及冬的平均濃度分別為30.80 ± 15.44、30.29 ± 9.02、31.21 ± 9.63 及 30.54 ± 12.20 μg/m³，PM2.5為19.91 ± 10.71、17.86 ± 6.67、20.07 ± 9.56 及 19.94 ± 6.5 μg/m³， PM0.1則為2.04 ± 0.85、1.87 ± 0.61、1.13 ± 0.28 及 1.08 ± 0.44 μg/m³。由圖4. 2 可 看出中山測站的PM10及PM2.5濃度則是在2012 年的春季有較高的情況，平均濃度 分別為 37.83 及 23.48 μg/m³，此現象主要為受到中國大陸長程傳輸的亞洲塵土 (Asian dust, AD)影響所致(Chang et al. 2010; Lee et al. 2006; Lin et al. 2005; Lin, 2001)。此一推論除了來自於上述文獻之外，也符合圖 4. 1 的微粒逆軌跡運算結果。

除此之外，由結果也可看出2012 春季的 CO 濃度相對其他季節也有偏高的趨勢，

由於CO 在大氣中不易與其他物質反應，可被視為空氣流動情況的指標，固可再推 測除了AD 影響之外，中山測站附近的大氣擴散循環不良也是造成該季節 PM10及 PM2.5濃度較高的原因。Chang et al. (2010)分析 2002 至 2008 年新莊超級測站的空 氣品質數據時，也曾發現PM 和 CO 濃度之間的關連性。另外觀察的本期計畫採樣 結果也可發現，在2013 年夏季，PM10及PM2.5濃度都有略高的情況。而觀察該季 節的雨量和O3的數據則可發現那幾次的採樣日均為晴天，幾乎無任何雨量，使大 氣中有較強的光化反應讓O3濃度提升。故推測光化反應為造成2013 年夏季 PM10

及 PM2.5濃度提升的主因。觀察該測站 PM0.1的數據則可看出 PM0.1和 CO 濃度在 2011 年春季至 2013 年春季的變化趨勢類似，兩者間的數據呈中度相關性(R² = 0.44)，由於 CO 主要來源為汽機車排放，且中山測站又緊鄰交通繁忙的道路，因 此可推測由該處所測得之奈米微粒主要是由交通源所貢獻。2013 年夏季的 PM0.1

數據則是和CO 的變化趨勢相反，但和 O3的變化趨勢相同，故推測該季節的PM0.1

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CO conc. (ppm)

Spr. Sum. F al l W in. Spr . Sum . Fa ll Wi n. Spr. Sum. Fa ll

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CO conc. (ppm)

Spr. Sum. F al l W in. Spr. Sum. F al l W in. Spr. Sum. F al l

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CO conc. (ppm)

Spr. Sum. Fa ll Wi n. Spr. Sum. Fa l l Wi n. Spr. Sum. F al l

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微粒粒徑分佈

圖 4. 5 為本研究在新莊、中山及竹東三個測站，各個季節的質量粒徑分佈平 均值。其中質量分佈是使用公式3.1 與 MOUDI 所測得的原始數據進行擬合。結果 顯示，除了 2011 年春季中山測站及 2012 年夏季新莊測站的採樣結果之外，其餘 的質量粒徑分布均呈現典型的都會區雙峰分佈，其累積模式及粗微粒模式的質量 中間氣動直徑(Mass Median Aerodynamic Diameter, MMAD)分別為 0.44 與 5.47、

0.40 與 5.64 及 0.42 與 5.38µm。中山測站 2011 的單峰分布微粒均集中在次微米集 微粒，MMAD 為 0.89 µm，推測造成此情況的原因為受到特殊汙染物事件的影響 所致。而新莊測站 2012 年夏季單峰分布的微粒則主要分布在粗微粒，其 MMAD 為6.34 µm，且總值量濃度偏低，造成此情況的原因為採樣期間碰到颱風，測站周 遭的交通及工廠排放源微粒受到稀釋，以及大氣中含有颱風所攜帶粒徑較大的海 鹽影響所致。

三個測站的平均質量粒徑分佈雖然類似，但由圖4. 5 (a)也可看出新莊測站與 中山測站累積模式的峰值略高於粗微粒模式，反之竹東測站的雙峰分佈是比較偏 向粗微粒模式。主要原因為新莊及中山測站交通及工廠排放來源較多，因此空氣 中主要以細微粒為主。中山測站因距離道路最近，易受到車輛所排放出新生微粒 影響(Chen et al., 2010)，因此其累積模式的 MMAD 也低於其他兩個測站。而竹東 測站則較靠近郊區，相較於新莊及中山測站，竹東測站的交通或工廠排源較少，

產生的新生微粒也相對較少，因此在空氣中存在的微粒大部分為粒徑較大的高齡 微粒，使其粗微粒模式較明顯。

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Sinjhuang, MMAD: 0.35 & 4.80m Jhongshan ,MMAD: 0.35 & 4.85m Judong, MMAD: 0.39 & 5.06m

(k)2013 summer

S injhuang ,MMAD: 0.59 & 4.68m Jhongs han ,MMAD: 0.48 & 5.92m Jud ong, MMAD: 0.46 & 4.65m

dM/dlog(Dpa),g/m3 Sinjhuang, MMAD: 0.46 & 6.11m Jhongshan ,MMAD: 0.41 & 5.15m Judong, MMAD: 0.49 & 5.31m

(h)2012 fall

dM/dlog(Dpa),g/m3 S injhuang ,MMAD: 0.49 & 5.75m Jhongs han, MMAD: 0.42 & 5.29m Jud on g, MMAD: 0.37 & 7.14m

Sinjhuang, MMAD: 1.72 & 5.45m Jhongshan, MMAD: 0.50 & 2.25m Judong, MMAD: 0.28 & 5.32m

(j)2013 spring

Sinjhuang, MMAD: 0.48 & 2.82m Jhongshan ,MMAD: 0.39 & 4.41m Judong, MMAD: 0.36 & 5.35m

(e)2011 winter

Sinjhuang, MMAD: 0.45 & 5.03m Jh on gs han, MMAD: 0.28 & 4.98m

dM/dlog(Dpa),g/m3 Sinjhuang, MMAD: 6.34m Jhongshan, MMAD: 0.30 & 5.75m Judong, MMAD: 0.49 & 5.19m

(g)2012 summer

dM/dlog(Dpa),g/m3 Sinjhuang, MMA D: 0.35 & 3.24m Jhongshan, MMAD: 0.89m Judong, MMA D: 0.47 & 7.04m

dM/dlog(Dpa),g/m3 Sinjhuang, MMAD: 0.37 & 6.37m Jhongshan, MMAD: 0.30 & 7.91m Judong, MMAD: 0.39 & 5.11m

(c)2011 summer

Sinjhuang, MMAD: 0.48 & 5.46m Jhongshan, MMAD: 0.49 & 5.49m Judong, MMAD: 0.37 & 5.26m

(d)2011 fall

Sinjhuang, MMAD: 0.44 & 5.47m Jhongshan, MMAD: 0.40 & 5.64m Judong, MMAD: 0.42 & 5.38m

(a)All data

圖4. 5 新莊、中山及竹東 3 個測站所量測的質量濃度分佈季節性變化圖。

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4.1.2 微粒水溶性離子成分