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第二章 文獻回顧

第一節  空氣品質

依中華民國行政院環保署定義空氣品質意指「室外空氣中空氣污染物濃度限 值」。而空氣污染指標為依據監測資料將當日空氣中懸浮微粒(PM10)測值、二 氧化硫(SO2)濃度、二氧化氮(NO2)濃度、一氧化碳(CO)濃度及臭氧(O3) 濃度等數值,以其對人體健康的影響程度各換算出該污染物之污染副指標值,再 以當日各副指標值之最大值為該測站當日之空氣污染指標值(Pollutant Standards Index, PSI)(環保署)。另外美國冷凍空調工程師協會(American Society of Heating, Refrigeration, and Air-Conditioning Engineers, ASHRAE)將空氣污染定義為空氣中 含有一種或多種污染物,如:落塵(Dust)、薰煙(Fumes)、氣體(Gas)、霧滴

(Mist)、臭味(Odor)、黑煙(Smoke)、蒸氣(Vapor)等,其存在的量、性質 與歷時久暫,會傷害到人類、植物、動物生命及財產,或無理干擾舒適之生活環 境。本研究針對空氣污染之來源、組成、對人體之影響、氣候條件等進行文獻討 論。

一、空氣污染來源

本研究依據103 年度空氣污染防制總檢討(環保署,2014)、細懸浮微粒(PM2.5) 時空分佈特性之研究(環保署,2013)及 Air Pollution and Cancer(Straif et al., 2013)對於空氣品質污染來源,歸納人為來源及自然來源兩大類:

1. 人為來源:

固定污染源:包括發電廠、工廠和焚化爐,以及熔爐和其它使用燃料設備。

移動污染源:包括機動車、船舶和飛行器。

其他如控制燃燒、煙霧、廢物堆積、軍事等。

2. 自然來源:

沙塵、甲烷、氯氣、野火、植被、火山活動:產生硫、氯和菸灰。

本研究之研究區域為街谷環境,其污染源主要來源為汽機車交通排放,因此 本研究以研究地點的交通量做為發射濃度參數設定。

二、空氣污染物組成

依據中華民國「空氣污染防制法施行細則」(2003)對空氣污染物之分類如 下: 1.氣狀污染物 2.粒狀污染物 3.二次污染物 4.惡臭物質 5.有機溶劑蒸氣 6.塑、

橡膠蒸氣7.石棉 8.其他經中央主管機關指定公告之物質。而本研究中主要針對大 氣中的粒狀污染物PM2.5污染指標進行討論。

三、懸浮微粒

就本研究討論之微粒粉塵說明如下。微粒物質中的懸浮微粒(Particulate Matter, PM)是指空氣動力學的粒子直徑在 0.002μm ~100μm 範圍內的微粒(Hinds et al., 1997)。行政院環保署針對不同粒徑大小訂定不同之微粒等級,粒徑大小大 於100μm 為總懸浮微粒 TSP;小於 10μm 為懸浮微粒(PM10);介於2.5μm-10μm 為粗懸浮微粒(PM2.5-PM10);小於2.5μm 為細懸浮微粒(PM1、PM2.5)。 表2- 1 懸浮微粒粒徑大小說明

粒徑(μm) 粒徑大小說明

<100 稱 總懸浮微粒(TSP),約為海灘沙粒,可懸浮於空氣中。

<10 稱 懸浮微粒(PM10) ,約為沙子直徑的 1/10,容易通過鼻腔之

鼻毛與彎道到達喉嚨。

2.5~10 稱 粗懸浮微粒(PM2.5-10),約頭髮直徑的 1/8~1/20 大小,可以 被吸入並附著於人體的呼吸系統。

<2.5 稱 細懸浮微粒(PM2.5),約頭髮直徑的 1/28,可穿透肺部氣

泡,直接進入血管中隨著血液循環全身。

行政院環保署,2005

四、懸浮微粒對於人體健康之危害

針對 PM2.5對於健康的危害,已被許多研究中證實 PM2.5會影響人體之呼吸 道系統以及心血管方面等疾病(Pope et al.,2009)。

臺灣地區亦針對PM2.5提出許多相關健康問題與政策。行政院環保署也公告

五、空氣污染與氣候條件

空氣中懸浮微粒與氣候條件有緊密的相關性,各地區不同粒徑懸浮微粒之比 值不相同,主要仍與各採樣站類型、氣象條件、地理位置及區域性微粒擴散有較 大的關係(Jeffery, 1997)。在每個地點之空氣污染程度受到當時微氣候條影響,

以下分別對氣候條件的因子進行討論以作為後續研究之限制與參考。

(一)季風條件

臺灣屬海島型國家,氣候條件受東北季風與西南季風影響,不同之季風條件 亦影響不同境外污染源,臺北春季時會有最大的PM2.5濃度,這現象與大陸污染 物遠距離傳送至臺灣有關(Chang et al., 2010)。本研究探道路污染對於街谷空氣 品質之影響,季風氣候所造成之境外污染亦為本研究的重要影響因子。

(二)溫度

風速和溫度之間會共同影響PM10的濃度,在較低溫度下隨著溫度降低而增 加,而在較高的溫度下則隨著溫度增加濃度下降(Cavanagh et al., 2009)。在氣溫 較高的環境下細懸浮微粒無法聚合,PM 濃度會降低。環保署「細懸浮微粒(PM2.5) 時空分佈特性之研究」表示PM2.5 跟溫度、雨量與相對溼度有負向關係,表示溫 度越高 PM2.5越低且降雨越多 PM2.5 越少(行政院環保署,2013)。

(三)濕度

濕度高的環境裡,懸浮微粒的外層會黏著水分,水分再去黏其他的懸浮粒子 後,就會變成小圓球,當直徑增加1 倍時,面積會擴大 4 倍,霾害也越來越明顯 (劉紹臣,2003)。PM10 與氣象因子中的相對溼度之相關性較高,說明當相對濕度 越高則 PM10 濃度越低(錢滄海,2012)。

(四)風速

風速亦是街谷環境中污染濃度的重要影響因子,在許多的研究中已證明,風 速越大越能增加污染物的擴散,進而減少街谷環境中污染物的濃度。反之亦然,

當風速越低時污染物相對較不易擴散,進而導致污染物的濃度增加。