本研究主要是調查中部品區超細微粒數量濃度分佈情形，本章節共 分為兩個部份，第一部分為在台中地區交通路旁量測，第二部份為在四 個測站分別量測。前者的目的是為了解台中地區移動性排放源超細微粒 數量濃度分佈情形，因此針對台中市交通流量最大的四個路段進行採 樣，分別為中港路與文心路、工業路一段、忠明南路以及河南路的交叉 口來做調查，測量時間為早上6:30 到 10:00 和下午 16:30 到 20:00 交通尖 峰時間左右，並探討超細微粒數量濃度及粒徑分佈。
後者的目的是為了解中部空品區大氣超細微粒數量濃度及粒徑分佈 情形，因此於台中市忠明測站(都會區)、彰化縣線西測站(工業區)、南投 縣埔里測站(背景區)及南投縣竹山測站(光化學區)進行 24 小時連續採 樣，採樣期間為97 年 10 月至 98 年 01 月。而本章節「中部空品區」代 表合併四個採樣點之數據加以分析及討論。以下所謂超細微粒是指微粒 粒徑界於11-100 nm 間，總懸浮微粒是指粒徑界於 11-1000 nm 間。此外，
NUFP是指微粒粒徑界於11-100 nm 間的數量濃度，N>100是指微粒粒徑大 100 nm 的數量濃度。
分析上，先描述採樣期間中部空品區氣象及空氣品質狀況，再探討 中部空品區以及四個測站，分析其超細微粒數量濃度及粒徑分佈，並運 用相關性分析及因子分析探討主要排放源。再經逐日觀察超細微粒逐時 資料，分別探討濃度尖峰值產生原因。
4.1、台中地區交通路旁之研究結果
本研究於97 年 7 月間於路旁進行超細微粒量測，其結果顯示於表 4-1，在交通尖峰時段道路旁測量到的超細微粒粒數濃度平均值(±標準差) 為25(±14)×104 cm-3，與其他地區調查比較(表 4-2)，明顯高於台北公車站
Westerdahl et al. (2005) 分別於 Birmingham 路旁及洛杉磯都市地區的高 速公路量測超細微粒數量濃度值之間(18.0-49.0×104 cm-3；4.7~19×104 cm-3)，也高於 Zhu et al. (2002) 於洛杉磯高速公路所量測到的超細微粒平 均數量濃度，數量濃度為13~20×104 cm-3。
從不同路段、但不分時段來看，中港路與忠明南路交叉口超細微粒 數量濃度(± 標準差)為 16.0(± 6.3) × 104 cm-3、與河南路交叉口為 25.6 (±
13.9) × 104 cm-3、與文心路交叉口為 31.5 (± 13.8) × 104 cm-3以及與工業一 路交叉口為25.1(± 15.7) × 104 cm-3，除忠明南路外其餘三個路段濃度相當 接近。
微粒粒徑分佈部分，當微粒從一燃燒排放源排放生成時，此時的微 粒粒徑最小，且超細微粒佔總懸浮微粒會越多，微粒的粒徑大小會隨著 排放出來的時間越久，隨著時間的增加而在大氣環境中進行膠結或凝結 作用，而使得微粒粒徑逐漸增大，因此粒徑數量濃度分佈，可用來推估 採樣點距離污染源的情形。從粒徑分佈上來看(圖 4-1)，路旁所量測到的 超細微粒數量濃度佔總微粒數量濃度的89％以上，幾何平均粒徑為 25-35 nm。圖中顯示在四個道路旁所量測到的超細微粒數量濃度粒徑愈小的微 粒其濃度越高且變異性也越大。後者反映著愈小的微粒其存在空氣中的 時間愈短暫，或其排放源的變異性愈大。相對於研究室內所量測到的粒 徑數量濃度分佈來看，其尖峰值位於67 nm 左右，且數量濃度明顯低於 路旁所量測到的數量濃度值，顯示室內環境中的微粒可能屬於較老(存在 環境中較久)的微粒，或是沒有一個較強的燃燒排放源存在，也可推測是 因為距離排放源較遠的因素所造成。
在道路邊所量測的微粒，在不同時間比較上(表 4-1)，除了忠明南路 外，其他路段超細微粒數量濃度在早上交通尖峰時段明顯高於晚上交通 尖峰時段的數量濃度，從盒子圖來看(圖 4-2)，顯示上午與下午超細微粒
數量濃度是有些許的差距，但差異性並不大。與忠明測站之超細微粒濃 度時間序列比較(圖 4-3)，從圖中可得知，忠明測站所量測到的超細微粒 數量濃度明顯低於路旁所量測到的數量濃度值，而不同路段在早上的時 間序列變化有明顯濃度上升下降趨勢，分別在早上7：00 至 8：00 時有 濃度尖峰值產生，之後會逐漸減少，與觀察到車流量的情形符合，也與 台中市交通局標示尖峰時段符合，但反觀晚上的時間序列情形，每個路 段皆看不出數量濃度的變化趨勢，甚至有些路段濃度還有持續上升的情 形，顯示並未量測到濃度的尖峰值，本研究推測可能是測量時間不夠長，
其原因可能是地區特性，例如工業區有輪班制度，所以上下班時間並不 同，或是辦公大樓的員工並不一定準時下班有可能有加班的情形，所以 導致下午交通尖峰時段的車流量並不固定，亦可能受到下午路邊大氣稀 釋作用不明顯的影響；此外，整體而言，樣本數不足一是一個可能重要 原因。
綜合以上分析結果可知，超細微粒對空氣中總微粒粒數濃度有決定 性的影響，所占百分比皆在89％以上。此外，可從粒徑分佈看出超細微 粒數量濃度有高度的變異性，反映了它們存在空氣中之短暫性，及其排 放源之多變性。
比較不同路段及忠明測站所量測的超細微粒數量濃度時間序列圖 (圖 4-3)，圖中顯示在早上路旁與測站所量測的超細微粒數量濃度的時間 序列變化較有一致性，而下午測站所量測到的數量濃度可明顯看到尖峰 時間為18 點左右，而路旁則無明顯尖峰值產生。從超細微粒數量濃度來 看，路旁所量測的數量濃度明顯高於測站所量測到的數量濃度值，而忠 明路段早上下午數量濃度無差異與測站所測到的結果相同。從上述可得 知，路旁所量測到的超細微粒數量濃度會高於測站及室內所量測到數量 濃度值，顯示越接近排放源(此排放源意指機動車輛)所量測到的超細微粒
數量濃度愈高。
4.2、採樣期間之中部空品區氣象條件及空氣品質狀況
本研究採樣期間，除了抓取環保署空氣品質監測站之外，同時設立 氣象儀來探討微粒數量濃度的影響因子，從表4.3 氣象儀與監測站氣象因 子相關性表可得知，兩者相關性皆在0.9 以上，而為配合日照計數據資 料，因此選用氣象儀的數據資料做為分析數據。表4-6 為採樣期間中部空 品區之氣象條件如，從表中得知平均溫度為20.6℃，平均溼度為 71.2％，
平均風速為1.81 m/s，盛行風以西北風為主(圖 4-4)。降雨量方面，採樣 期間總降雨量為57.2 mm。與往年比較(表 2.1)，整體來說，溫度無顯著 差異，但溼度、降雨量及風速略低於往年。
針對空氣品質部份，採樣期間空氣品質不良日(PSI＞100)共 21 天，
其中以臭氧為主要指標污染物(57.14％)；次之為懸浮微粒(42.86％)。與往 年同樣月份空氣品質平均值比較(表 2-3)，其空氣品質不良日平均共 42 天，其日數有明顯降低的情形，但主要指標污染物同樣是由臭氧及懸浮 微粒造成空氣品質不良的情形。
關於空氣污染物部分，採樣期間空氣污染物平均值(表 4-8)分別為 SO2 平均濃度為3.77 ppb；CO 平均濃度為 0.50 ppm，O3平均濃度為26.3 ppb，
NOX平均濃度為24.0 ppb，PM10平均濃度為58.5 μg/m3，PM2.5平均濃度 為37.6 μg/m3，與往年平均值比較(表 2-3)。其 SO2平均濃度為 4.05 ppb，
CO 平均濃度為 0.72 ppm，O3平均濃度為22.6 ppb，NOX平均濃度為33.5 ppb，PM10平均濃度為76.0 μg/m3，PM2.5平均濃度為 36.7 μg/m3，顯示SO2、 CO、NOX及PM10皆有明顯降低的情形，而O3及PM2.5則為上升情形，
顯示中部空品區空氣品質有逐年改善的趨勢，但在臭氧及細微粒PM2.5 污染上還有待改進。
4.3、中部空品區之研究結果
4.3.1、超細微粒數量濃度與過去研究之比較
本研究於中部空品區針對超細微粒數量濃度進行量測(表 4-5)，其超 細微粒逐分資料共採集17444 個樣本數，超細微粒平均濃度為
1.75(±1.14)×104 cm-3，總微粒數量濃度為2.23(±1.29)×104 cm-3，與國內量 測資料比較，此平均濃度低於南部超級監測站2006 年 10 月至 2007 年 2 月間所測得之總微粒數量平均濃度4.0×104 cm-3 (9.8-875 nm) (簡志祥，
2007)，但相當於北部超級監測站之總微粒數量平均濃度 2.23×104 cm-3 (20-600 nm) (環保署空氣品質監測報告，2006~2008)。與國外不同環境量 測數據比較，中部空品區超細微粒數量濃度低於與Watson et al. (2006)在 佛列斯諾超級測站(Fresno supersite)所量測到最高濃度(2.4×104 cm-3)，高 於Jeong et al. (2004)在紐約 Rochester 大氣背景站所測得的濃度
0.8(±0.5)×104 cm-3，顯示中部地區超細微粒污染問題有必要進一步的深入 探討。
整體來說，從表4-2 不同地點總懸浮微粒數量濃度比較表上，可得 知，不同的地區所量測到的數量濃度值皆不同，但整體來說，環境上所 量測到的總微粒數量濃度值，會低於路旁所量測到的總微粒數量濃度 值，而高於室內環境及背景地區所量測到的總微粒數量濃度值。
4.3.2、超細微粒數量濃度與空氣污染物及氣象因子之時間序列變化 中部超細微粒逐時濃度分佈圖如圖4-6 所示，結果顯示微粒數量濃度 在時間序列上有兩個尖峰值出現，分別在早上8 點至 9 點，下午 18 點至 19 點。與空氣污染物比較，發現整體趨勢變化與 CO、NOX、PM10及PM2.5 較相似，而在早上超細微粒數量濃度尖峰值部份，與SO2、CO 及 NOX 較有一致性，而下午尖峰值部份，則與PM10趨勢較有一致性，而此兩個
尖峰值出現的時段為交通尖峰時段，且CO 及 NOX又為移動性主要排放 污染物，因此推測測站所量測到的超細微粒主要是來自於移動性排放 源。而超細微粒數量濃度下午濃度高於早上，就空氣污染物方面來看，
空氣污染物濃度在上午及下午尖峰值出現時段濃度並無差異，除了PM10
濃度有上升，因此推估可能受到與PM10相同來源影響。氣象因子方面，
從圖(c)可得知，中午超細微粒數量濃度受混合層上升而導致數量濃度值 下降，空氣污染物也有同樣變化。而到了晚上及凌晨時，從圖中可發現 超細微粒數量濃度會呈現下降的情形，推測可能是到了晚上交通量減 少，表示交通排放源減少，且晚上的高溼度有利微粒粒徑的成長，高濃
從圖(c)可得知，中午超細微粒數量濃度受混合層上升而導致數量濃度值 下降，空氣污染物也有同樣變化。而到了晚上及凌晨時，從圖中可發現 超細微粒數量濃度會呈現下降的情形，推測可能是到了晚上交通量減 少，表示交通排放源減少，且晚上的高溼度有利微粒粒徑的成長，高濃