（1）微粒特性的監測及採集方法
環保署北部微粒超級測站能連續採樣和分析氣膠的化學組成(如：碳成分、硝酸鹽 濃度、硫酸鹽濃度等)、微粒粒徑(從 0.013~10 μm)及大氣條件，若加上鄰近一般測站 資料的配合便可擁有更完整的資料以闡釋氣膠在大氣中所進行的一些化學物理反應。
環保署北部微粒超級測站之微粒空氣污染物相關監測儀器包含粗、細微粒質量濃度監 測儀、氣膠碳元素分析儀、大氣微粒硫酸鹽成分監測儀、大氣微粒硝酸鹽成分監測儀、
氣膠數目粒徑分佈監測儀、次微米微粒粒徑分佈分析、散光儀等。
（2）光達系統特徵及觀測地點
光達（LIDAR, LIght Detection And Range）或稱雷射雷達(Laser Radar)是一種雷射 的光學遙測系統。憑藉雷射的高指向性與同調性，並應用不同的光譜與光學技術，可 以用來實現多種高空間解析度的遙測目的。本研究採用的光達系統以一具 Nd:YAG 脈 衝式雷射作為光源，發射的雷射光波長包括 1064 nm (紅外光)、532 nm (綠光)及 355 nm (紫外光)。光達系統偵測的訊號包括空氣與懸浮微粒的 Rayleigh 與 Mie 散射光、氮 氣分子的振動拉曼散射光、及粒子的消偏振率，由於測量的目標是大氣的垂直分布結 構，因此雷射光都是以垂直的角度向天頂發射。本研究實驗期間光達系統的安置地點
計畫主持人 詹長權 教授
微粒特性 李崇德 教授 微粒毒性
鄭尊仁 教授
物理特性 李崇德 教授 周崇光 研究員 環保署北部微粒超 級測站監測特性彙
整及評估
生物特性 趙馨 助理教授 超級測站生物性微 粒特性資料之彙整
分析 呼吸毒性
郭育良 教授 李永凌 助理教授 微粒空氣污染物對 基因易感受族群之 呼吸道疾患影響及 健康風險評估 人體健康
詹長權 教授 微粒空氣污染物 人體心血管毒性
研究
動物毒性 鄭尊仁 教授 微粒空氣污染物 動物心血管毒性
研究
位於台北盆地東側的台灣大學大氣系觀測坪內，與位於盆地西側的新莊超級測站相距 約15 公里。
（3）大氣中生物性微粒之收集與分析
生物性微粒之監測主要測量之生物性成份包括真菌孢子濃度、常見戶外真菌過敏 原（Alternaria 和 Aspergillus）以及細菌內毒素(endotoxin)。在真菌孢子的部份，我們 使用Burkard 連續性孢子採樣器（Burkard Seven-Day Recording Volumetric Spore Trap, Burkard Manufacturing Co., Rickmansworth, England)進行每個月連續七天的定期採 樣，以建立台北都會區之基線資料。此外並配合中央大學李崇德教授在微粒超級測站 進行人工採樣的期間，進行連續採樣，以評估長程傳輸事件對生物性微粒濃度的影響。
Burkard 連續性孢子採樣器的流量為 10 liter/min，將空氣自 2mm×14mm 的開口中抽 入，使大氣中懸浮微粒黏附在連續定時轉動的特製透明膠片上（Melinex tape coated with Gelvotal solution）。透明膠片在採樣完畢後由採樣器中取出，放置於專門之樣本貯 存容器內後立刻送回實驗室。膠片按採樣時間（每天）分割後，分別固定於標示有採 樣日期的載玻片上，染色後再使用光學顯微鏡鑑定真菌孢子之種類及濃度。
（4）資料分析方法
所有原始資料的建檔及管理，使用Microsoft Excel。描述性資料的呈現及資料的 統計分析則使用SAS（SAS Institute Inc., Cary, NC）及 Sigma Plot （SPSS Inc., Chicago, IL）統計軟體。微粒特性資料分析以天氣型態分類(代表大尺度氣象因子的影響) (陳, 2001)、氣流逆軌跡線(追溯長程傳輸污染來源)、通風指數(代表可擴散空間)、環保署 鄰近空氣品質監測站的氣體污染物濃度（代表當地污染源的影響）及OC/EC（代表有 機污染物的強度）作為微粒濃度改變的研判因子。生物性微粒資料分析除了利用描述 性資料分析，彙整所測量生物性成份之分佈，並針對真菌孢子評估其季節效應。而生 物性成份與氣象因子及大氣污染物間的相關性，以多變項廻歸模式來評估，並利用 Exponential Correlation Model 控制重複採樣所造成之相關性（autocorrelation）。
3.2.2 人體毒性
本研究以台大醫院心臟疾病患者監測網的病患為研究對象，選擇45 歲以上患有冠 狀動脈心臟病或具有冠狀動脈心臟病危險因子者（高血壓、高膽固醇血症、糖尿病但 尚未罹患冠狀動脈心臟病者）、以問卷及活動日誌收集健康自願者基本資料與日常活動 資料，並以抽血取得血液樣本進行酵素連結免疫吸附分析，測量健康自願者血液中血 球數、血小板、凝血功能指標包含 fibrinogen、組織型血纖維蛋白溶解酶原活化劑（
tissue-type plasminogen activator，tPA）、血纖維蛋白溶解酶原活化劑抑制劑第一型（
plasminogen activator inhibitor，PAI-1），發炎指標包含高敏感度 C-反應蛋白（high sensitive C-reactive protein，hs-CRP）。本研究另以微粒超級測站之微粒空氣污染物逐 時監測資料包括PM10、PM2.5、PM2.5成分包含有機碳（Organic carbon, OC）、元素碳
（Element carbon, EC）、硝酸鹽（Nitrate）與硫酸鹽（Sulfate）等資料、以及溫濕度等 氣候資料，間接估計健康自願者之空氣污染物暴露量。資料分析方面以健康個案生理 指標監測之時間點為中心，取出同一時間點1 至 3 日前之微粒空氣污染物監測資料，
進行空氣污染資料與生理指標資料之迴歸統計分析。
3.2.3 動物毒性
（1）自發性高血壓大鼠
9 週大體重約 200g 的自發性高血壓大鼠購自於國科會國家實驗動物及研究中心，
在 11 週大進入實驗之前飼養於台大醫學院動物中心。實驗動物餵養以普通大鼠飼料
（Lab Diet 5001），並且供應充足飲水。飼養環境有恆定的溫溼度控制，定期更換木屑 墊底，以及固定的光週期控制系統。在進入實驗之前接受定期的體重與健康檢查，已 確定實驗動物的健康狀態。
（2）微粒成分與氣管灌注暴露
以金屬成份硫酸鎳（[NiSO4]= 263 μg/0.25ml 以及 526 μg/0.25ml）、硫酸鐵
（[Fe2(SO4)3]= 105 μg/0.25ml 以及 210 μg/0.25ml） (6)、超細粒徑碳黑（ultrafine Carbon Black, 14 nm, [ufCB]= 2870 μg/kg）、和細菌內毒素（Endotoxin 500 μg in Normal Saline 0.25cc, LPS, Escherichia coli O26:B6, contains not less than 500 EU/mg from Sigma, St.
Louis, MO）（7）水溶液進行氣管灌注實驗。另外一方面，Phenanthraquinone (PAQ, 15 μg in Normal Saline 0.25cc)（8）懸浮液將被用來代表多環碳氫化合物（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH）的成分進行測試，另以柴油引擎排放之微粒對實驗動物 心 血 管 生 理 參 數 的 影 響 ， 使 用 的 柴 油 引 擎 微 粒 分 別 為 堆 高 機 柴 油 引 擎 微 粒
（forklift-derived DEPs），柴油引擎微粒購自於美國國家標準局（National Institute of Standards Technology, NIST），為柴油引擎微粒標準品（standard referenced materials of DEPs, SRM 2975）。
（3）心血管生理參數
將生理訊號遙測監視器（model TL11M2-C50-PXT, Data Sciences International, St.
Paul, MN, USA）以手術方式將感測與發報器植入實驗動物體內後，利用生理訊號遙測 監視器之無線電波頻收發原理將實驗動物包括體溫、心電圖和體位運動狀態等生理資 訊，利用體外收訊器，收集將所接受到的生理訊號收集到IBM 個人電腦相容機型電腦 裡以供在線監視與離線分析之用。實驗持續的期間以美國 D.S.I 公司無線電信號收集 器，以無間斷式全天候收集生理訊號，包括活動量、體溫、心電圖三個參數包含自然 對數轉換的RR 間期標準差（standard deviation of normal to normal interval, SDNN）及 方均根RR 間期標準差(root mean square standard deviation of NN interval, RMSSD)，分 別定義為 LnSDNN 和 LnRMSSD，以及每 6 小時計算一筆平均正常 RR 波時間距（
Average NN Intervals, ANN） 1000Hz，活動量和體溫的取樣頻率
為250Hz，其數位資料由 IBM 個人電腦相容機型儲存於硬碟以供事後分析。自發性高 血壓大鼠於植入生理訊號遙測監視器後至少休養10 天以上才進入實驗。以 self-control 實驗設計進行短期暴露，於實驗的第一週接受生理食鹽水0.25cc 之氣管灌注。並於氣 管灌注後收集生理訊號達72 小時作為基線數據。於實驗第二週的同一時段接受待測微 粒懸浮液 0.25cc 之氣管灌注，並收集其生理訊號 72 小時作為暴露數據。自發性高血 壓大鼠於暴露數據收集完畢之後，在 Pentobarbitol 進行全身麻醉之下以腹主動脈採集 血樣方式犧牲。最後以Generalized Estimation Equation 模型配適估計調整過時間和個 別差異後的暴露效應。
3.2.4 呼吸毒性
（1）空氣污染資料與門診登記資料進行相關性研究
為瞭解本研究環境中微粒空氣污染暴露是否與呼吸道疾病之就診有相關性，本研 究以全民健康保險學術研究資料庫之門診處方及治療明細檔，其資料量約佔母群體之 0.2％，選取其中 2002 至 2004 年期間於大台北地區各醫療院所之每日就診之個案做為 研究對象。疾病分類依據國際疾病代碼選出過敏性鼻炎（ICD-9 code 477）及氣喘（ICD-9 code 493）等疾病。空氣污染資料選取大台北地區之空氣品質測站及超級測站資料。
以上資料將以研究對象之就診日期對照出就診當天、前一天及前兩天之空氣污染暴露 值來進行暴露與結果相關性分析。分析策略包含：
• 使用 Factor analysis 濃縮 PM10、二氧化硫（sulfur dioxide, SO2）、氮氧化物
（NOx）、臭氧（O3）及CO 等五個變項；亦濃縮 0.1µm~10µm 等 31 階粒徑微 粒變項。
• 使用複迴歸統計分析法計算就診當天、前一天及前兩天之空氣污染暴露造成各 呼吸道疾患的β 值及其 95％信賴區間。
• 以時間序列統計分析法控制每日就診人數的季節性變動因素，再以控制後之各 呼吸道疾患天平均就診人數殘差值帶入複迴歸統計分析計算就診當天、前一天 及前兩天之空氣污染暴露對呼吸道疾患所造成之β 值及其 95％信賴區間。
（2）空氣污染資料與國中學童調查資料進行相關性研究
本研究以易患氣喘年齡的國中學童為研究群體，進行問卷訪視，及口腔黏膜樣本 的採檢以進行基因易感性分析。因為超級測站與中研院測站的微粒暴露監測資料較為 完整，學童的選擇，以學校周圍1 公里內有設立超級測站或中研院測站為主，以環保 署空氣污染監測站為輔，監測資料中與微粒相關的各項指標將被使用為暴露程度指 標，由高至低選取不同室外微粒空氣污染程度 11 間學校的學童。問卷係採用
本研究以易患氣喘年齡的國中學童為研究群體，進行問卷訪視，及口腔黏膜樣本 的採檢以進行基因易感性分析。因為超級測站與中研院測站的微粒暴露監測資料較為 完整，學童的選擇，以學校周圍1 公里內有設立超級測站或中研院測站為主，以環保 署空氣污染監測站為輔，監測資料中與微粒相關的各項指標將被使用為暴露程度指 標，由高至低選取不同室外微粒空氣污染程度 11 間學校的學童。問卷係採用