空品測站採樣分析結果

4.1 國內環境空氣中 PM 及奈米微粒之採樣分析

本團隊自今年3 月起至期末報告前已完成 58 次空品測站採樣，分別為新莊測 站15 次、中山測站 20 次以及竹東測站 23 次，進度已超出本期計畫 36 站次採樣 的目標。其中新莊測站於今年 4 月中至 7 月中進行測站搬遷作業，因此採樣次數 較少。在本章節中，本研究將會把前期計畫的數據加入並進行統整分析，這些數 據加入之後，新莊、中山及竹東所累積的的數據分別為 38、41 及 42 筆，共 121 筆。在各個測站的採樣結果方面，本研究將探討PM10、PM2.5及PM0.1的季節變化、

平均質量粒徑分布、微粒中水溶性離子及金屬成分以及利用PMF 分析微粒的汙染 物來源。此外，本團隊於前期計畫中也發現空品測站之 PM 測值有高估本研究以 手動採樣器所測得之結果的情形，因此本研究也將會針對此議題作深入的探討。

4.1.1 空品測站採樣分析結果 微粒軌跡之季節性變化

為了對 PMs 來源做進一步分析，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 進行七日的逆軌跡運算(backward trajectories)(NOAA, http://www.arl.noaa.gov)，以 探討微粒主要來源於哪個地區。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 2012 秋季(至 10 月)的逆軌跡運算結果。由圖可 看出，這段期間內除了 2011 及 2012 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

98 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

99

微粒質量濃度

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。由圖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

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

CO conc. (ppm)

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

100

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

CO conc. (ppm)

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

101

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

CO conc. (ppm)

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

Spring Summer Fall Winter Spring Summer Fall

2011 2012

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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布平 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 0.41 與 3.95、

0.34 與 5.42 及 0.44 與 5.29 µm。中山測站 2011 年春季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(h)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。分析奈米微粒的數據則發現，新莊、中山及竹東的 年平均PM0.1值分別為1.12、1.38 及 0.92 µg/m³。由於交通排放源也會產生大量奈 米微粒，此結果也和新莊及中山站附近交通較為繁忙，中山測站較接近路邊，竹 東測站交通流量較低之環境現況符合。

103

dM/dlog(Dpa), g/m3

Shinjhuang, MMAD: 0.35 m & 3.24 m Jhongshan, MMAD: 0.89 m Judong, MMAD: 0.47 m & 7.04 m

dM/dlog(Dpa), g/m3

Shinjhuang, MMAD: 0.37 m & 6.37 m Jhongshan, MMAD: 0.30 m & 7.91 m Judong, MMAD: 0.39 m & 5.11 m

dM/dlog(Dpa), g/m3

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

dM/dlog(Dpa), g/m3

Shinjhuang, MMAD: 0.48 m & 2.83 m Jhongshan, MMAD: 0.39 m & 4.41 m Judong, MMAD: 0.36 m & 5.35 m

dM/dlog(Dpa), g/m3

Shinjhuang, MMAD: 0.45 m & 5.03 m Jhongshan, MMAD: 0.28 m & 4.98 m Judong, MMAD: 0.47 m & 5.71 m

dM/dlog(Dpa), g/m3

Shinjhuang, MMAD: 5.14 m & 5.69 m Jhongshan, MMAD: 6.34 m Judong, MMAD: 0.49 m & 5.19 m

dM/dlog(Dpa), g/m3

Shinjhuang, MMAD: 0.46 m & 6.11 m Jhongshan, MMAD: 0.41 m & 5.15 m Judong, MMAD: 0.49 m & 5.13 m

dM/dlog(Dpa), g/m3

Shinjhuang, MMAD: 0.41 m & 3.95 m Jhongshan, MMAD: 0.34 m & 5.42 m Judong, MMAD: 0.44 m & 5.29 m

(h)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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