第二章 空氣品質微型感測簡介
第一節 緣起及感測器特色
空氣品質保護是世界各國環境保護主管機關重要職責之一，為作為相關政策 擬定、調整、執行及績效衡量之依據，有必要設置空氣品質監測網以掌握長短期之 空氣品質情形。所謂「監測網」有2 層涵義，一是指網絡（network）或體系（system）， 二是指公開資訊及資料之網站。就前者申言之，空氣品質監測網是由各類型監測站 點（sites）組成，其中各站點之設置區位、測定項目及權責機關有所差異；如我國 空氣品質監測站依設置區位可分為一般、交通、工業、國家公園、背景及其他等6
9 亦有論者稱之為「微型感測單元」（micro-sensing units）（如 Fishbain et al.（2016））。
10 除空氣品質監測外，居家安全、動物行為及棲地、森林（如盜伐、火警偵測）、水質等亦為應 用範圍（English et al., 2018: 341-343; Othman & Shazali, 2012）。
doi:10.6342/NTU201802321
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類，各測站之測定項目包含懸浮微粒、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、臭氧及其 他項目，11權責機關則分為中央環保署、地方環保局、特殊性工業區及大型事業等。
在國際上，美國稱此為「空氣品質體系」（Air Quality System, AQS），中國大陸則 稱之為「國家環境空氣品質監測網」。12雖然這些由政府設置之測站資料品質較高，
及高時間與空間解析度（high temporal and spatial resolutions）之資料（Borghi et al., 2017: 1, 12; Broday & Citi-Sense Project Collaborators, 2017: 2; English et al., 2018:
341-343; Hu et al., 2016; Othman & Shazali, 2012; The Crowd & The Cloud, 2017; Yi et al., 2015: 31392, 31397-31399），其之所以受廣泛應用，乃因有相關需求及技術發展 之配合。
在 技 術 發 展 部 分 ， 近 年 來 電 機 工 程 領 域 之 發 展 ， 包 含 微 製 程 技 術
（microfabrication techniques）、微機電系統（Microelectro-mechanical Systems）、低 耗電感測器、電腦運算能力提升、對使用者友善之資料視覺化，再加上無線網路之 普及，有助於使微型感測器普及與增加應用（Snyder et al., 2013: 11369）。
在需求部分，則與以政府所設專業測站監測空氣污染之不足之處有關。空氣品
12 美國之監測體系詳情請見：https://www.epa.gov/aqs；中國大陸之監測體系詳情則請見孫岩章等
（ 2014 ： 35-47 ） 及
http://www.cnemc.cn/showReport.do?cateId=2092923&contentId=210003005&siteId=2002。
（李崇德等，2017；張立農等，2015；張艮輝等，2016；黃淑倫等，2016；葉惠中 等，2014；詹長權等，2014）。例如，在其他條件相同之狀況下：
1. 交通尖峰時段之污染物濃度較離峰時段來得高。
2. 一般而言，各季節空氣品質由低至高為冬季、秋季、春季、夏季；不同季 節氣溫、風向及風速不同，氣溫高易生大氣光化學反應而產生衍生性空氣 污染物，風向及風速會影響空氣污染物擴散之方向與範圍。
3. 鄰近污染源（可能是境內或境外、固定或移動式）之區域，空氣污染物濃 度較高。
4. 盆地地形易使污染物累積而不易消散。
5. 位於上風處或下風處、迎風面或背風面也有所差異。
此外，就我國而言，以下兩者可能同時是使微型感測器更加普及之成因與感測 器普及化之結果：一是政府測站所提供之數據或政府對空氣污染現象所為之解釋，
可信度遭受民眾質疑；例如，環保署曾發現林園測站於2016 年 12 月至 2017 年 3 月間之PM2.5數值較鄰近測站偏低，事後確認乃因儀器異常所致（行政院環境保護 署環境監測及資訊處，2018）；又例如，針對2018 年 4 月初臺西測站因 PM10 濃度 達到879μg/m3，致 AQI 數值達到 500（危害等級）之情形，環保署認為是臺西本 地揚塵及境外沙塵暴污染所致，但環保團體認為真正原因可能與濁水溪或六輕有 關，否則無法解釋為何臺西周邊測站 AQI 數值僅為普通等級（台灣健康空氣行動 聯盟，2018）。二是政府測站可能在關鍵時刻失靈，無法僅依賴政府測站所提供之 空氣品質資料；例如在2018 年 4 月初臺西測站 PM10 濃度達到 879μg/m3 之同時，
鄰近之崙背測站卻於2018 年 4 月 6 日及 7 日故障，而無法測得相關數據。13
13 數據查詢自環保署「環境資源資料庫」中「大氣／環境及生態監測／空氣品質／空氣品質監測 日值」項下。
doi:10.6342/NTU201802321 2016: 1448; Yi et al., 2015: 31397-31399）。