第二章 文獻探討
第一節 環境中的空氣污染之探討
一、空氣汙染
根據中華民國環境保護統計報表 (2016) 的調查統計顯示,國內自 民國 100 年至 104 年的公害陳情案件中,發現空氣汙染 (不含異味汙染 物) 略微降低,但異味汙染物則逐年增加,顯示空氣汙染的防治與改善 尚須努力。民國 100 年至 104 年我國環保單位受理公害陳情案件如表 2-1 所示:
表2-1
民國100 年至 104 年環保署受理公害陳情案件情形 按 汙 染 項 目 分
空氣汙染(不 含異味汙染
物)
異味汙染物 噪音 水汙染 廢棄物及
環境衛生
其他
年別 總件數 件數 百分
比
件數 百分比 件數 百分比 件數 百分比 件數 百分比 件數 百分比
100 年 207463 14325 6.9 54245 26.1 69458 33.5 6663 3.2 61344 29.6 1428 0.7 101 年 227931 16880 7.4 58547 25.7 78987 34.7 6379 2.8 66021 29% 1117 0.5 102 年 249784 14134 5.7 68345 27.4 86800 34.8 8089 3.2 71033 28.4 1383 0.6 103 年 273530 11726 4.3 79631 29.1 96739 35.4 9148 3.3 74806 27.3 1480 0.5 104 年 277393 12169 4.4 87596 31.6 87906 31.7 9903 3.6 77942 28.1 1877 0.7
資料來源:中華民國環境保護統計年報 (環保署,2016)。
二、空氣污染物的種類與來源
空氣汙染物是空氣中的物質,對人類和生態環境造成有害的影響。
空氣污染是現代文明生活的產物,亦是人類建設城市過程中的副產品,
空氣污染是由於貨品生產、人物運送及人類爲居住的光與熱而製造能源 過程的殘物,燃燒是空氣污染的主因,對人類而言,燃燒又是絕對必要 的。然而,燃料中的雜質、不適當之燃料與空氣比率,抑或是不當之高 低燃燒溫度導致生成一氧化碳、氧化硫、氧化氮、飛灰、及未燃燒之碳 氫化合物,這些全是空氣污染物。 (黃正義,1988)。
空氣污染防治法所謂的空氣污染物乃指空氣中足以直接或間接妨害 國民健康或生活環境之物質。依據環保署 (2012)空氣污染防治法及相關 規定,將空氣污染物的種類與來源說明如下:
(一) 空氣污染的種類
世界衛生組織 (WHO) 對空氣污染的定義:由人為的因素將污染物
釋放至空氣中,而污染物質隨著量的增加、濃度的加深、以及持續時間 的過久,使人類、動物、植物等生命、財產受到傷害,或因而使人類不 能享受到正常的生活,即稱為空氣污染 (空氣污染防制法,2012;洪崇 峰,1999) 。而空氣污染有哪些種類及來源,依據空氣污染防治法施行 細則,將空氣污染物分為六大類,分述如下:
1. 氣狀污染物: (以分子型式存在之汙染物) (1)硫氧化物 (SO2及SO3合稱為SOx)。
(2)一氧化碳 (CO)。
(3)氮氧化物 (NO及NO2合稱為NOx)。
(4)碳氫化合物 (CxHy)。
(5)氯化氫 (HCl)。
(6)二硫化碳 (CS2)。 (7)鹵化烴類 (CmHnXx)。
(8)全鹵化烷類 (CFCs)。
(9)揮發性有機物 (VOCs)。
2. 粒狀污染物:(以固態或液態的型式,溶於大氣中,因此又 稱為氣膠)
(1)總懸浮微粒:指懸浮於空氣中之微粒。
(2)懸浮微粒:指粒徑在十微米 (μm) 以下之粒子。
(3)落塵:粒徑超過十微米 (μm),能因重力逐漸落下而引起 公眾厭惡之物質。
(4)金屬燻煙及其化合物:含金屬或其化合物之微粒。
(5)黑煙:以碳粒為主要成分之暗灰色至黑色之煙。
(6)酸霧:含硫酸、硝酸、磷酸、鹽酸等微滴之煙霧。
(7)油煙:含碳氫化合物之煙霧。
3. 衍生性污染物:
(1)光化學霧:經光化學反應所產生之微粒狀物質而懸浮於空 氣中能造成視程障礙者。
(2)光化學性高氧化物:經光化學反應所產生之強氧化性物質 ,如臭氧、過氧硝酸乙醯酯 (PAN)等 ( 能將中性碘化鉀溶液游離出碘者為 限,但不包括二氧化氮)。
4. 毒性污染物:
(1)氟化物。
(2)氯氣 (Cl2)。
(3)氨氣 (NH3)。
(4)硫化氫 (H2S)。
(5)甲醛 (HCHO)。
(6)含重金屬之氣體。
(7)硫酸、硝酸、磷酸、鹽酸氣。
(8)氯乙烯單體 (VCM)。
(9)多氯聯苯 (PCBs)。
(10)氰化氫 (HCN)。
(11)戴奧辛類 (Dioxins及Furans)。
(12)致癌性多環芳香烴。
(13)致癌揮發性有機物。
(14)石綿及含石綿之物質。
5. 惡臭污染物:
(1)硫化甲基[(CH3)2S]。
(2)硫醇類 (RSH)。
(3)甲基胺類[(CH3)XNH3-x,x=1,2,3]。
6. 其他經中央主管機關指定公告之物質。
(二)空氣汙染物的來源
空氣汙染物的來源可分為自然汙染源及人為汙染源,自然污染源如 火山爆發、森林火災產生大量的二氧化硫和二氧化碳以及閃電、動植物 屍體厭氧分解等,這些自然污染物都是局部且短暫,在大氣的自淨下,
並不會造成污染問題;人為污染源如工廠燃燒排放、汽機車廢氣排放及 居家生活燃燒排放等具有區域性及持續性,導致污染物排放超過大氣含 容能力及自淨力,造成日益嚴重的空氣污染問題。此外人為污染源依特 性分為三類: (1)點排放源(指由固定點排放某一固定量以上汙染物之汙 染源):如煙囪、工廠通風口。 (2)線排放源 ( 指許多小汙染源沿一定路 線排放):如公路、鐵路及許多小工廠沿著某一河岸設立者。 (3) 面排放 源 (指範圍廣而不特定之汙染源):如塗料及溶劑使用、露天燃燒及家戶 日常生活使用燃料所產生之空氣汙染物等。 (於幼華,2001 及高雄市環 保局空噪科-空氣汙染防制網,2017)。
而環保署將我國最主要的空氣汙染排放來源分為固定污染源 (非因 本身動力而改變位置之污染源,如工廠、營建工地) 和移動污染源(交通 工具) 兩類,此兩類空氣污染物的主要來源如下 ( 環保署,2017;維基 百科,2018):
1. 細懸浮微粒 (PM2.5) :來自地表及工程揚起的塵土、車行揚 塵、燃燒化石燃料 (煤、石油等)和垃 圾造成的。
2. 懸浮微粒 (PM10) :來自道路揚塵、車輛排放廢氣、露天燃 燒、營建施工及農地耕作等。
3. 二氧化硫 (SO2):由火山和其它工業過程産生。
4. 氮氧化物 (NOx):是高溫燃燒所產生的二氧化氮,也可以通 過閃電產生。
5. 一氧化碳 (CO) :是由不完全燃燒所產生的,如天然氣、煤 或木頭等,而汽車尾氣是一氧化碳的主要 來源。
6. 臭氧 (O3):從垃圾、污水和工業過程中釋放出來。
三、空氣污染的影響
台灣空氣品質除了受到本地固定污染源 (工廠、工業區) 及移動污 染源 (汽機車) 影響外,每年從台灣境外地區移入的污染亦嚴重影響台 灣空氣品質,包括人為及自然環境的影響 (如大陸的工業汙染等所造成 的霾害與沙塵暴以及印尼森林火災所造成的霾害等) (徐世達,2015),因 此空氣污染不僅僅是地區性的問題,也是全球性的共同議題。而空氣污 染不僅對人類影響甚鉅,對動植物危害亦不小,甚而會改變區域性或全 球性的氣候。本節將從影響人體及動物健康、植物及大氣與生活環境等 方面,來說明空氣污染的影響。
(一) 空氣污染對人體健康的影響
空氣污染物與人體接觸的部位有皮膚、眼睛及呼吸系統,但以呼吸 系統接觸面積最大,受害亦最為嚴重 (於幼華,2001),而細懸浮微粒 (PM2.5) 可穿透肺泡,甚至沉入肺泡的微血管中,藉由血液循環,跑遍全 身各處,影響全身,特別是心、肝、肺、腎及大腦 (徐世達,2015)。空
氣汙染對人體健康的影響,歸納相關的研究,大致分為以下幾種:
1. 對呼吸道的影響:懸浮微粒會影響呼吸道系統,引發咳嗽、
呼吸困難,促發氣喘、引起慢性氣管炎,還可能增加呼吸疾 病的住院率及死亡率。
2. 對心臟的影響:會引起主動脈粥狀硬化、造成心跳速率不規 律,可能會引發心肌梗塞或心臟衰竭。
3. 可能會造成早產、流產的機率增加及新生兒的死亡。
4. 鉛及氮氧化物都會害紅血球、肝、腎、神經及智力:會降低 孩童學習及語文記憶能力及造成神經退化性疾病,如阿茲海 默症 (老年痴呆症)。
5. 空氣中的懸浮微粒中如果含有金屬成份,有可能會引發肺癌 。
6. 苯可能引起血癌的發生。
7. 酸雨會刺激皮膚及眼睛。
8. 紫外線照射則會導致皮膚癌及白內障病等病變。 (徐世達,
2015 及高市環保局,2017)。
因此環保署制定空氣品質指標 (AQI) 與健康影響及活動建議表,提 供一般民眾參考,如表2-2:
表2-2 Good Moderate Unhealthy for Sensitive
Groups
Unhealthy Very Unhealthy Hazardous
狀態色塊 綠 黃 橘 紅 紫 褐紅
空氣污染對動物的危害 (劉東山、黃政賢,1992),分別述說如下:
直接影響:在煙霧期間,動物吸入污染物質,會引起呼吸道感染,發生 中毒,甚至死亡。
間接影響:當空氣污染物下降到水中與土壤時,經生物濃縮作用,透過 食物或飲水,引起動物中毒。
(三) 空氣污染對植物的影響
依據高市環保局( 2017)的教育宣導指出空氣汙染會影響植物的生長
,使植物葉子組織破壞,而導致枯黃、掉葉、捲葉等病症;此外,也會 造成湖泊及土壤的酸化現象,終致破壞整個生態系統。
1. 懸浮微粒會使葉面佈滿灰塵,影響植物的光合作用。
2. 臭氧、二氧化氮及二氧化硫會形成酸雨而傷害葉片,使得 葉面產生斑點,影響樹木生長速率。
3. 紫外線照射則會造成植物生長緩慢,果實變小。
4. 硫氧化物造成水稻壞疽黑斑。
5. 臭氧使煙草葉面產生白點變色。
(四) 空氣污染對大氣與生活環境的影響
空氣汙染對大氣與生活環境的影響,研究者綜合相關文獻,有以下 幾項 (高市環保局,2017;環境汙染-A+醫學百科,2012):
1. 降低能見度:從工廠、發電站、汽車、家庭取暖設備等排 放的大量煙塵微粒,使空氣變得非常渾濁,影響視線的清晰
度,不僅影響交通,也會使人心情不悅,影響工作或生情緒;
此外也會導致人和動植物因缺乏陽光而生長發育不好。
2. 溫室效應的加劇:溫室效應本是地球溫度維持恆定的一種機 制,而大氣層中主要的溫室氣體可有二氧 化碳 (CO2),甲烷 (CH4),一氧化二氮 ( N2O),氯氟碳化合物 (CFCs) 及臭氧 (O3) ,但因能源的大量燃燒,使溫室氣體增加 ,造成地表氣溫增高,使冰山融化、海平 面上升,並造成全球的氣候異常。
3. 產生酸雨:大量的石化燃料,燃燒時所產生的硫氧化物等化 學物質,一旦與雨水結合,便形成帶有硫酸、硝 酸、碳酸及鹽酸的酸性物質,形成「酸雨」。酸 雨能使大片森林和農作物毀壞,能使紙品、紡織 品、皮革製品等腐蝕破碎,能使金屬的防鏽塗料 變質而降低保護作用,還會腐蝕、污染建築物。
4. 臭氧層的破壞:臭氧層可以吸收太陽光中 90%的紫外線,保
護地球上的生物免遭受大量紫外線的傷害,
但由於人類大量使用一種叫『氟氯化物 (CFCs)』的化學物質,破壞了臭氧層,使臭 氧層出現破洞。因為照射了過量的紫外線可 能會增加罹患皮膚癌和白內障的機會,動植 物的生長也會受到不良的影響。
綜合以上所述,空氣汙染的影響相當大,不僅危害人體健康,對動 植物的影響也不容小覷,還會破壞建築物,影響日常生活,嚴重還會破 壞整個生態環境。因此將對人體與動、植物及對大氣與生活環境等影響 納入本研究空氣汙染知識的參考資料,但因研究對象為國小高年級學童
,僅以通俗的名詞與淺顯易懂的語彙來描述問題,捨棄艱深的專有名詞
。
四、空氣污染的預防與控制策略
雖然環境中之污染物排放情形分為自然來源與人為來源兩種。由於
雖然環境中之污染物排放情形分為自然來源與人為來源兩種。由於