第一章 空氣品質現況評析
世界各國對空氣污染排放管制大致可分為三個階段:技術導向(Technical Oriented)、品質導向(Quality Oriented)及成本效益導向(Cost-Benefit Oriented),
臺灣亦然,於 1960 年代開始經濟發展,推動各項經建計畫,藉由國家之力量 扶植煉油、化學、鋼鐵等重工業,為管制這些高污染高耗能之產業,管制政策 以技術為導向,對於空氣污染物之排放係以既有之污染控制技術可達之程度訂 定標準,工廠很容易即達到標準,亦不願意進行改善;1980 年代民眾飽受污染 之苦後,環保意識高漲,認為環境保護較經濟發展重要,只要排放對人類或環 境有影響者皆應去除,因而污染源常被要求零排放,造成經濟面之影響;1990 年代之後,發覺經濟與環保共存並重,管制策略以成本效益導向,朝技術可行、
經濟可行及環境影響最少之方向進行。
近年來臺灣環保署積極投入空氣品質改善,針對點、線、面源施以不同之 行政管制工具或經濟誘因策略,促使空品不良之事件日、空氣污染物濃度大幅 降低,其成效有目共睹,而為了解臺灣空氣品質改善成效與世界主要國家之差 異,本報告選定 5 項共同比較之指標項目,再由共同之指標項目進一步考量產 業結構、地理條件、環境負荷等因素篩選比較對象,藉以了解各國、城市空氣 品質改善現況,本報告比較之指標與比較對象篩選結果如表 1-1 及 1-2 所示。
表 1-1、空氣品質比較之指標項目
指標項目 單位 比較等級 資料收集來源 PM10年平均濃度 ug/m3 國家 各國家官網 二氧化碳年排放量 噸 國家 European Commission
PM2.5年平均濃度 ug/m3 國家、城市 各國家及其城市官網 硫氧化物年平均濃度 ppb 城市 各城市官網 氮氧化物年平均濃度 ppb 城市 各城市官網
4 標(Pollutants Standards Index, PSI),而 PSI 與 AQI 最大的差異就是 AQI 加計了 PM2.5,以及臭氧改成連續監測 8 小時的值。除前述兩項指標外,中國採用空氣
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對空氣品質訂有相關管理制度與減量目標,以及臺灣民眾熟知等條件,從 歐美亞三大洲選出四個國家,分別為德國、美國、日本及韓國進行比較。
(二)城市比較對象篩選
在城市間的空氣品質指標比較中,本報告分別針對臺北、臺中、高雄 三城市,並參考美國 BROOKINGS 組織公布之世界各大城市之產業結構分 布,挑選相似城市背景條件,進行不同城市間的空氣品質比較。
1.臺北與洛杉磯、東京、香港、首爾、北京
臺北、洛杉磯、東京、香港、首爾與北京的產業結構主要皆以商 業、金融及觀光服務業為主,因此選擇此五座城市進行商業金融暨觀 光城市之空氣品質指標比較。
2.臺中與舊金山、京都、新加坡、上海
臺中、舊金山、京都與新加坡與上海的產業結構結合了金融貿易、
電子、科技與服務業,為複合式城市,因此選擇此四座產業結構較為 類似的城市進行空氣品質指標比較。
3.高雄與釜山、休士頓、神戶、天津
高雄、釜山、休士頓、神戶及天津皆屬工業港口城市,產業方面,
這些城市主要為鋼鐵、造船與煉油等重工業性質,因此選擇此四座城 市進行工業城市空氣品質指標比較。
除前述有關城市產業結構之背景資料外,本報告另外蒐集了其他相關 之環境背景資料,作為參考,詳細內容請參照附表 1 所示。
三、各國家指標污染物監測方法彙整
不同監測方法所監測之結果可能會有所差異,為使比較結果具客觀性,本 報告彙整各國監測主要指標項目所使用之監測方法,如表 1-3 所示。
7 4.德國 station database,http://www.env-it.de/stationen/public/open.do
5.韓國 Air Korea,http://www.airkorea.or.kr/airStandardKorea
四、國家空氣品質指標比較
3US EPA Air Quality Statistics Report,http://www3.epa.gov/airquality/airdata/ad_rep_con.html
8
3.德國 2005 年 PM10 年平均濃度4為 24.61µg/m3,於 2014 年降至 20.46µg/m3,下降幅度為 16.9%。
4.日本 2005 年 PM10年平均濃度為 31µg/m3,於 2014 年5降至 21µg/m3, 下降幅度為 32.3%。
5.韓國 2005 年 PM10 年平均濃度6為 58.21µg/m3,於 2014 年降至 49µg/m3,下降幅度為 15.8%。
五個國家之中,除美國有稍微惡化之情形外,其餘皆有不同程度的改 善成果,其中又以日本 32.3%的改善幅度為最大。
圖 1-1、臺灣與其他國家 PM10年平均濃度 10 年間變化情形 (二)PM2.5年平均濃度比較結果
比較臺灣、美國、德國、日本與韓國於 2005 年與 2014 年 PM2.5年平 均濃度變化,如圖 1-2,其中日本 2010 年起才有資料,韓國則是只有 2014 年起才有資料。
1.臺灣 2005 年 PM2.5 年平均濃度7為 35.1µg/m3,於 2014 年降至 23.6µg/m3,下降幅度為 32.8%。
4 歐洲 EPA http://www.eea.europa.eu/
5 日本環境省 http://www.env.go.jp/air/osen/index.html
6 韓國環境局 http://eng.me.go.kr/eng/web/main.do
7 行政院環境保護署,102 年中華民國空氣污染防制總檢討。
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2.美國 2005 年 PM2.5年平均濃度為 10.9µg/m3,於 2014 年降至 9.9µg/m3, 下降幅度為 9.2%。
3. 德國 2005 年 PM2.5 年平 均濃 度 為 18.2µg/m3, 於 2014 年 降至 14.2µg/m3,下降幅度為 22.0%。
4.日本 2010 年 PM2.5年平均濃度為 17.2µg/m3,於 2014 年降至 9.6µg/m3, 下降幅度為 44.2%。
5.韓國 2014 年 PM2.5年平均濃度為 23.2µg/m3。
五個國家中,除韓國無以往數據可進行比較外,其餘國家皆有改善之 趨勢,其中以日本 44.2%的改善幅度為最大。
圖 1-2、臺灣與其他國家 PM2.5年平均濃度 10 年間變化情形 (三)二氧化碳年排放量8
目前國際上衡量國家之間的 CO2排放狀況,主要係透過如人均 CO2排 放量、排放密集度(每單位 GDP 排放之 CO2 排放量)、考量購買力平價
(Purchase Power Parity, PPP)等指標藉以涵蓋能源環境及經濟層面之考 量。而本報告除呈現相關指標之現況外,針對本項目亦新增馬來西亞、印 尼與新加坡等亞洲國家作為比較參考。
8 PBL Netherlands Environmental Assessment Agency
http://edgar.jrc.ec.europa.eu/news_docs/jrc-2014-trends-in-global-co2-emissions-2014-report-93171.pdf
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五、城市空氣品質指標比較 (一)臺北市空氣品質比較
1.PM2.5年平均濃度比較結果
比較臺北、洛杉磯、東京、香港、北京與首爾六個城市於 PM2.5
年平均濃度變化,如圖 1-6 所示。
(1)臺北 2013 年 PM2.5濃度919.75µg/m3,至 2014 年 PM2.5濃度10微 幅增量至 19.84µg/m3,上升幅度為 0.5%。
(2)洛杉磯 2005 年 PM2.5 濃度1122.30µg/m3,至 2014 年下降至 12.9µg/m3,下降幅度為 42.2%。
(3)東京 2011 年 PM2.5 濃度1215.7µg/m3,至 2014 年微幅提高至 16µg/m3,上升幅度為 1.9%。
(4)香港 2011 年 PM2.5 濃度1337µg/m3,至 2014 年濃度14下降為 31µg/m3,下降幅度為 16.2%。
(5)北京 2013 年 PM2.5濃度1589.5µg/m3,至 2014 年濃度16下降為 85.9µg/m3,下降幅度為 4.0%。
(6)首爾 2005 年 PM2.5平均濃度1725.2µg/m3,至 2014 年濃度下降為 24µg/m3,下降幅度為 4.8%。
2014 年,臺北 PM2.5年平均濃度低於香港、北京及首爾,高於洛 杉磯與東京,北京 PM2.5平均濃度則遠高於其他五個城市。
9 行政院環境保護署,中華民國空氣品質監測報告-102 年年報
10行政院環境保護署,中華民國空氣品質監測報告-103 年年報
11US EPA Air Quality Statistics Report,http://www3.epa.gov/airquality/airdata/ad_rep_con.html
12東京都一般環境大氣測定局(一般局)測定結果,
http://www.kankyo.metro.tokyo.jp/air/air_pollution/result_measurement.html
13香港特別行政區政府環境保護署(2012),2011 年香港空氣質素統計概要
14香港特別行政區政府環境保護署(2015),2014 年香港空氣質素統計概要
15北京市環境保護局(2014),2013 北京市環境狀況公報
16北京市環境保護局(2015),2014 北京市環境狀況公報
17http://cleanair.seoul.go.kr/inform.htm?method=materialsView&seq=555
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2005 2011 2013 2014
PM2.5(μg/m3)
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2005 2009 2014
SO2(ppb)
(4)香港氮氧化物年平均濃度則從 2005 年 49.47ppb,上升至 2014 年的 53.19ppb,上升幅度為 7.5%。
(5)北京氮氧化物年平均濃度從 2005 年 35.11ppb,下降至 2014 年 的 30.16ppb,下降幅度為 14.1%。
21首爾市官方網站,http://stat.seoul.go.kr/jsp3/index.jsp
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2005 2009 2014
NO2(ppb)
22http://g2.s308v.smilestart.ne.jp/graph_year.html
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2005 2011 2013 2014
PM2.5(μg/m3)
23http://www.data.gov.sg/common/search.aspx?a=NEA&ag=2
24Singapore Ministry of the Environment & Water Resources(2015), Key Environmental Statistics 2015
25上海市環境保護局(2014),2013 年上海市環境狀況公報
26上海市環境保護局(2015),2014 年上海市環境狀況公報
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2005 2013 2014
SO2(ppb)
(1)臺中氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 19.84ppb,2014 年下降 至 15.6ppb,下降幅度為 21.4%。
(2)舊金山氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 53ppb,2014 年增加至 58ppb,上升幅度為 9.4%。
(3)京都氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 19ppb,2013 年下降至 12ppb,下降幅度為 36.8%。
(4)新加坡氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 13.3ppb,2014 年微幅 下降至 12.77ppb,下降幅度為 4.0%。
27上海市環境保護局(2006),2005 年上海市環境狀況公報
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(5)上海氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 32.45ppb,2014 年下降 至 23.94ppb,下降幅度為 26.2%。
30 USEPA, AirData, http://www3.epa.gov/airdata/ad_rep_con.html
31 神戶市環境局,2013,平成 25 年度神戶市大氣污染調查報告
2005 2009 2014
NO2(ppb)
2005 2013 2014
SO2(ppb)
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16.4 14.7 14.6 11.8
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2005 2012 2013 2014
PM2.5(µg/m3)
33 Ministry of Environment, Korea, 2014, Environmental Statistics Yearbook 2014
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(5)神戶硫氧化物年平均濃度則由 2005 年 3ppb 增加至 2013 年 4ppb,上升幅度為 33.3%。
相較於其他四個工業城市,高雄 2014 年硫氧化物年平均濃度與 2005 年相比下降幅度顯著,僅次於休士頓。
圖 1-13、高雄市與其他城市硫氧化物濃度比較 3.氮氧化物年平均濃度比較
比較高雄、釜山、休士頓、神戶及天津五工業城於 2005 年與 2014 年氮氧化物年平均濃度變化,如圖 1-14。
(1)高雄氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 23.7ppb,至 2014 年下降 為 16.8ppb,下降幅度為 29.1%。
(2)釜山氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 24ppb,至 2013 年下降 至 21ppb,下降幅度為 12.5%。
(3)休士頓氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 19ppb,至 2014 年下 降至 13ppb,下降幅度為 31.6%。
(4)神戶氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 19ppb,至 2013 年下降 至 15ppb,下降幅度為 21.1%。
(5)天津氮氧化物年平均濃度於 2005 年為 47ppb,至 2014 年上升 至 54ppb,上升幅度為 14.9%。
美國休士頓於 2005 至 2014 年間氮氧化物濃度改善最為顯著,而 相較於其他四個工業城市,高雄雖仍較休士頓及神戶為高,但已於 2005 至 2014 年間下降約 6.9ppb。
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圖 1-14、高雄市與其他城市氮氧化物濃度比較 六、小結
本報告篩選美國、德國、日本、韓國等國與臺灣進行空氣品質指標比較,
再由產業結構等特性,篩選與臺北、臺中、高雄相近之城市進行比較,惟各國 家、城市環境背景不同,而各項環境背景條件皆有可能影響空氣污染物濃度,
故本報告僅彙整現況,作為臺灣空氣品質現況比較之參考。
(一)國家等級之空氣污染指標比較
以國家等級進行比較的共計三項指標,分別為 PM10年平均濃度、PM2.5
年平均濃度、二氧化碳年排放量,比較結果如下。
1.PM10年平均濃度:比較美國、德國、日本、韓國,臺灣過去 10 年來,
其濃度已下降 16.3%。
2.PM2.5年平均濃度:細懸浮微粒包含原生性及衍生性來源,臺灣過去 10 年改善幅度達 32.8%,有相當顯著之改善成效。
3.二氧化碳年排放量:臺灣過去 10 年來 CO2人均排放量下降 0.8%;每
3.二氧化碳年排放量:臺灣過去 10 年來 CO2人均排放量下降 0.8%;每