行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
總計畫暨子計畫二：高污染空品區室外空氣污染熱區解析與
暴露特性分析
計畫類別： 整合型計畫 計畫編號： NSC94-EPA-Z-110-003- 執行期間： 94 年 01 月 01 日至 94 年 12 月 31 日 執行單位： 國立中山大學環境工程研究所 計畫主持人： 袁中新 計畫參與人員： 蔡協宏、黃明和、林勳佑、林志逢 報告類型： 完整報告 處理方式： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 95 年 2 月 27 日
94 年度「環保署/國科會空污防制科研合作計畫」
成果完整報告
總計畫名稱：高污染空品區有害空氣污染物本土暴露特性分析
與資料庫建置
子計畫名稱：高污染空品區室外空氣污染熱區解析與暴露
特性分析
計畫類別：整合型計畫
計畫編號：NSC 94－EPA－Z－110－003
執行期間：94 年 01 月 12 日至 94 年 12 月 31 日
總計畫主持人：
袁中新
計畫主持人：
袁中新
計畫參與人員：蔡協宏、黃明和、林勳佑、林志逢
執行單位：國立中山大學環境工程研究所
中 華 民 國 95 年 01 月 31 日
摘 要
高屏空品區為台灣地區空氣品質最差的地區，空氣品質不良率(PSI>100)高達6-8% 左右，長期暴露於此高污染環境中，可能導致健康之嚴重危害應深入瞭解此高污染地區 室外環境中空氣污染暴露特性，建立本土暴露係數，俾做為健康風險評估之依據。本研 究計劃整合其他子計畫，同步進行不同暴露環境之空氣污染物量測，期建立室內外空氣 污染物相互影響模型及其對通勤暴露之相互影響程度。本子計畫透過野外量測(field measurement)及模式模擬(model simulation)，分析與探討高污染空品區內空氣污染物之 空間分佈及季節變化趨勢，瞭解空品區室外環境空氣污染物之暴露特性，嘗試釐清室外 污染源對室內空氣品質及通勤暴露之可能影響，並藉由空間分佈及季節變化趨勢之深入 分析，探討工業區(高雄縣)、工商混合區(高雄市)、農業區(屏東縣)之空氣污染物來源、 影響效應及貢獻率，並釐清不同季節之污染物高污染熱區(hot spot)之位置，俾做為污染 暴露及風險評估之重要參考依據。 本研究已完成89年至93年高屏空品區內空氣品質監測站之歷年監測數據之解析，藉 以確認污染熱區之位置，並完成空氣污染物之採樣分析(PM10、Dichot、MOUDI、BTEX、 MTBE)，彙集採樣期間各測站監測資料並繪製等濃度分佈圖。此外，由各測站懸浮微粒 採樣結果顯示，4~5月間之PM10日平均值介於45.9~97.0 µg/m3，PM2.5日平均值介於 25.1~52.9 µg/m3，採樣期間以大寮測站較高；8~9月間，各測站之PM10日平均值介於 45.9~72.5 µg/m3，PM2.5日平均值介於26.1~42.2 µg/m3，以林園測站為之濃度值為最高。 10月樣期間各採樣站之PM10日平均其值介於65.0~119.0 µg/m3，PM2.5日平均值介於 37.7~64.3 µg/m3，其中以大寮測站為最高。此外，各測站三次採樣之懸浮微粒粒徑均呈 雙峰分佈。由三次採樣分析結果顯示，高屏地區懸浮微粒中水溶性離子成份，大致上 以SO42-、NO3-及NH4+之濃度為最高，其次則為Ca2+。另外，在PM10之碳成份組成中，OC/EC比值介於0.86~3.58；在PM2.5之碳成份組成中，OC/EC比值介於0.87~3.17。各測 站懸浮微粒金屬成份分析結果得知，PM10金屬成份以Ca、Fe為主要，其次則為Zn。受 體模式汙染源貢獻量解析結果顯示，交通及道路、土壤揚塵等污染源之貢獻量為最多； 小港測站受鋼鐵業影響較大，而林園測站由於鄰近海邊，其海鹽貢獻量較其他站為高。 而93年度高屏空品區懸浮微粒之污染熱區主要位於高雄縣與高雄市交界附近，包括仁武 鄉、鳳山市、大寮鄉、林園鄉等地區。
ABSTRACT
Kaohsiung-Pindong Air Quality Zone (AQZ) with high percentage (6-8%) of poor air quality (PSI>100) has been officially announced by Environmental Protection Administration (EPA) as the worst air quality region among seven AQZs in Taiwan. Long-term exposure in such highly polluted atmosphere would definitely cause severely adverse effects on human health and environment as well. Thus, it is crucial to investigate the exposure characteristics and to establish the native exposure factors of inhabitants living in the area, which would be much valuable and useful for further risk assessment. Coupled with other three sub-projects, this study measured the health related air pollutants in outdoor environments and further investigated the temporal and spatial variation of hazardous air pollutants in Kaohsiung-Pindong AQZ by both field measurement and model simulation. Field measurement would identify the hot spots of the highly polluted area, which is also important to decide the target reasearch area(s) for other three sub-projects. This study further investigated the source apportionment of air pollutants among industrial area (Kaohsiung County), industry-business mixing area (Kaohsiung City), and agricultural area (Pindong County). Exposure measurement and receptor modeling could be also applied to conduct the exposure and risk assessment of inhabitants living in Kaohsiung-Pindong AQZ.
In this study, the PM10 concentration contour showed that the hot spots of PM10 were
located near Da-liao, Ren- wu, Lin-yuan, and Hsiao-kang at Kaohsiung-Pindong region in 2004. The concentrations of PM2.5 and PM10 were 45.9-119.0 and 25.1-64.3 µg/m3,
respectively. The PM10 concentration measured in fall was higher than those in spring and
summer. From the measurement of MOUDI, a bi-mode distribution was observed for aerosol particles sampled at Kaohsiung-Pindong region. The particle sizes with the highest concentration in fine and coarse particles were 0.56-1.0 and 3.2-10.0 µm, respectively. Comparison of particle size distribution and mass concentration of ambient aerosols, indicated that the highest PM10 measured in summer and fall was contributed mainly to fine particles
rather than coarse particles, while coarse particles were the predominant species in spring. Moreover, chemical analysis of aerosol particles showed that NO3- was abundant on coarse
particle , while SO42- and NH4+ were equivalent at fine and coarse particles. In addition, Ca
and Fe contributed the major composition of particle modes. The higher concentration of Fe in Hsiao-kan was attributed to local anthropogenic emission of particulate matter.
Keywords: outdoor atmosphere, hot-spot identification, fine particulates, volatile organic
目 錄
中文摘要 .………...………..…. 2 英文摘要 .………...………... 4 目錄 …….………...…………... 6 圖目錄 ….………..……….…………... 8 表目錄 ….………...………... 10 第一章 前言 ……….……….. 11 1-1 研究緣起………...……...………... 11 1-2 研究目的………..………... 11 1-3 研究流程………..…………... 12 第二章 文獻回顧 ……….……….. 14 2-1 空氣污染物之健康影響效應………... 14 2-1-1 懸浮微粒對人體健康之影響………..……….. 14 2-1-2 揮發性有機物對人體健康之影響……… 16 2-2 懸浮微粒之化學組成……….……… 18 2-3 懸浮微粒之可能來源及貢獻量推估………...……… 20 2-4 污染源解析………..………...……….. 21 2-4-1 受體模式之原理……….…….. 22 2-4-2 受體模式之應用………..………….……… 23 第三章 研究方法與設備………... 26 3-1 環境採樣方法………... 26 3-2 懸浮微粒採樣與分析………... 27 3-2-1 懸浮微粒採樣方法………..……….. 27 3-2-2 懸浮微粒化學成份分析方法………..……….. 29 3-3 揮發性有機物採樣與分析………...………… 31 3-2-1 揮發性有機化物採樣方法………..……….. 31 3-3-2 揮發性有機物化學成份分析方法………...……... 333-4 品保與品管………..………... 35 3-4-1 採樣方法之品保與品管………..………... 35 3-4-1-1 懸浮微粒採樣之品保與品管………... 35 3-4-1-2 揮發性有機物採樣之品保與品管…………... 36 3-4-2 分析方法之品保與品管………... 36 3-5 污染物時空分佈解析………... 37 第四章 結果與討論………... 41 4-1 懸浮微粒質量濃度………... 41 4-2 懸浮微粒粒徑分佈………... 41 4-3 懸浮微粒化學成份……… 44 4-3-1 水溶性離子成份分析……… 44 4-3-2 碳成份分析………... 45 4-3-3 金屬成份分析………... 46 4-4 揮發性有機物化學成份………... 47 4-5 污染源貢獻量解析………... 57 4-5-1 污染源資料檔建立………..……... 57 4-5-2 污染源種類與貢獻量……….………... 57 4-6 污染物等濃度分佈………... 61 第五章 結論與建議………... 76 5-1 結論………... 76 5-2 建議………... 77 參考文獻………... 78 附錄ㄧ……….…… 83 附錄二………. 98
圖 目 錄
圖 1-1 本研究執行流程圖.……….………...………...………. 13 圖 2-1 氣膠微粒粒徑與肺泡囊內沉積率之關係………..…...………..………. 15 圖 2-2 愛爾蘭都柏林市死亡率與空氣污染濃度之關係……….…… 15 圖 3-1 各測站相關位置配置圖………..………..……….………….... 26 圖 3-2 環境採樣之設備(a)雙粒徑分道採樣器……..…………...……… 29 圖 3-2 環境採樣之設備(b) MOUDI 採樣器……….……… 29 圖 3-2 環境採樣之設備(c)高量採樣器(PM10)………...……...………... 29 圖 3-3 空氣採樣器示意圖….………..………... 32 圖 3-4 不銹鋼吸附管剖面示意圖……….…………..…………... 32 圖 3-5 淨化裝置示意圖……….……….……….. 33 圖 3-6 揮發性有機物 MTBE 及 BTEX 之氣相層析圖譜.………... 34 圖 3-7 高屏空品區 CO 濃度隨時間變化趨勢圖………. 38 圖 3-8 高屏空品區 SO2濃度隨時間變化趨勢圖.……… 39 圖 3-9 高屏空品區 NOx 濃度隨時間變化趨勢圖……….…….. 39 圖 3-10 高屏空品區 O3濃度隨時間變化趨勢圖.……...………. 39 圖 3-11 高屏空品區懸浮微粒(PM10)濃度隨時間變化趨勢圖……….……….. 40 圖 4-1 高屏空品區懸浮微粒粒徑分佈…..………….……….………. 43 圖 4-2 金屬成份分析結果………..……….……….. 54 圖 4-3 揮發性有機物化學成份分析結果…………..……….. 55 圖 4-4 第一次懸浮微粒採樣污染源解析………..……….. 59 圖 4-5 第二次懸浮微粒採樣污染源解析.…….……….. 60 圖 4-6 第三次懸浮微粒採樣污染源解析…….………..……….. 61 圖 4-7 室外環境 PM10等濃度分佈圖(93/1~6)….……… 66 圖 4-8 室外環境 PM10等濃度分佈圖(93/7~12)..………... 67 圖 4-9 室外環境 CO 等濃度分佈圖(93/1~6)….……….. 68圖 4-10 室外環境 CO 等濃度分佈圖(93/7~12)..………..…... 69 圖 4-11 室外環境 SO2等濃度分佈圖(93/1~6)………. 70 圖 4-12 室外環境 SO2等濃度分佈圖(93/7~12)..………..…... 71 圖 4-13 室外環境 O3等濃度分佈圖(93/1~6)……… 72 圖 4-14 室外環境 O3等濃度分佈圖(93/7~12)..………..…... 73 圖 4-15 室外環境 NOX等濃度分佈圖(93/1~6)……… 74 圖 4-16 室外環境 NOX等濃度分佈圖(93/7~12)..………..…... 75
表 目 錄
表 3-1 採樣站相關位置基本資料…….…………..…..………... 27 表 3-2 懸浮微粒環境採樣之設備………..………....…..……… 28 表 4-1 高屏空品區懸浮微粒採樣結果………….………….………..…………. 41 表 4-2 第一次高屏空品區懸浮微粒之水溶性離子成份分析結果……….…… 47 表 4-3 第二次高屏空品區懸浮微粒之水溶性離子成份分析結果……….…… 48 表 4-4 第三次高屏空品區懸浮微粒之水溶性離子成份分析結果……….…… 49 表 4-5 第一次高屏空品區懸浮微粒之碳成份分析結果………. 50 表 4-6 第二次高屏空品區懸浮微粒之碳成份分析結果………. 51 表 4-7 第三次高屏空品區懸浮微粒之碳成份分析結果………. 52 表 4-8 污染熱區內空品測站懸浮微粒之金屬成份分析結果..………...…...….….. 53 表 4-10 污染熱區內空品測站揮發性有機物化學成份分析結果……...……… 56 表 4-11 受體模式解析之指紋資料庫彙整表………….…...…….…….……….. 58 表 4-11 94 年 4~5 月期間各空氣品質監測站懸浮微粒污染源解析結果….…... 63 表 4-12 94 年 7~8 月期間各空氣品質監測站懸浮微粒污染源解析結果………... 64 表 4-13 94 年 10 月期間各空氣品質監測站懸浮微粒污染源解析結果………... 65第ㄧ章 前言
1-1 研究緣起
高屏空品區為台灣地區空氣品質最差的區域[1]，區域內工廠林立且交通煩忙，近年 來空氣品質雖有改善，但其不良率(PSI＞100)仍高達 6-8%左右，民眾在工作、通勤、 休閒時均會直接暴露於室外環境空氣中，而導致短期或長期健康之危害[2]。因此，瞭解 高污染地區室外空氣污染暴露特性，分析其空間分佈與時間變化趨勢，建立本土暴露係 數資料庫，俾做為健康風險評估之依據，實為重要的環境議題之一。然而，欲瞭解環境 空氣品質(ambient air quality)的好壞及其時空變化趨勢，端賴空氣品質監測站之監測數 據，而現有空氣品質監測站之監測項目中，除少部份測站有非甲烷碳氫化合物(NMHC) 及 PM2.5 外，多半僅包括 CO、NO/NO2、SO2、O3、PM10 等法規污染物(criteria airpollutants)。但是對於影響健康風險至鉅之有害空氣污染物(hazardous air pollutants; HAPs)，譬如：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、甲基第三丁基醚(MTBE)等揮發性有機物(VOCS) 及細懸浮微粒(fine particulates)，則付之厥如。因此，實有必要瞭解這些有害空氣污染 物之空間分佈及時間變化趨勢，藉由上述空氣品質測站的 VOCS、PM2.5等監測資料之 補足，建立高風險污染物之暴露特性資料庫，俾有利於健康風險評估之實施。 本子計畫將經由蒐集及彙整高屏空品區內空氣品質監測站之監測數據，以及過去發 表之國內外文獻，分析及探討空品區內空氣污染物之空間分佈及季節變化趨勢。此外， 擬針對空氣品質測站之現有監測項目外，另外增加對健康風險較有影響之監測污染物 (如：BTEX、MTBE、PM2.5等)，藉以提高健康風險評估之正確性及可信度。其次，本 子計畫亦將配合室內空氣污染物監測及通勤暴露監測計畫之執行，同步進行室外環境空 氣污染物之量測及數據分析，協助建立室內外空氣污染物濃度比值(I/O)，並釐清其對通 勤暴露之影響程度。
1-2 研究目的
本子計畫之研究目的在於分析及探討高污染空品區(以高屏空品區為對象)內，空氣 污染物之空間分佈及季節變化趨勢，瞭解高屏空品區室外環境空氣污染物之暴露特性， 協助建立室內外空氣污染物濃度比值(I/O)，藉以釐清室外空氣污染源對室內空氣品質及 通勤暴露之影響程度，並藉由空間分佈及季節變化趨勢之深入分析，探討工業區(高雄縣)、工商混合區(高雄市)、農業區(屏東縣)之空氣污染物來源、影響效應及貢獻率，並 釐清不同季節之污染傳輸路徑及高污染熱區之空間位置，俾做為高污染暴露及風險評估 之重要參考依據。本子計畫藉由不同季節之空間分佈解析所獲得之高污染熱區(hot spot)，將做為其他三個子計畫執行問卷調查、室內空氣品質監測、通勤暴露監測時，擇 定研究區域範圍之重要參考依據。而此擇定區域範圍亦將做為結合室內環境、室外環 境、通勤期間整體暴露評估之高污染目標區域(target area)。茲將本子計畫之研究目標及 內容彙整如下： 1. 蒐集及彙整高屏空品區內空氣品質監測站之歷年監測數據及過去發表之國內外文 獻，分析及探討空品區內空氣污染物之空間分佈及季節變化趨勢。 2. 針對現有空氣品質測站之監測項目，增加對健康風險較有影響之有害空氣污染物 (如：BTEX、MTBE、PM2.5等)的監測，藉以分析高屏空品區室外環境空氣污染物之 暴露特性，俾有助於健康風險評估正確性及可信度之提高。 3. 配合室內微環境空氣污染物監測及通勤暴露量監測計畫之執行，同步進行室外環境 空氣污染物之量測及數據分析，藉以釐清室外空氣污染源對室內空氣品質及通勤暴 露之影響程度。 4. 藉由空間分佈及季節變化趨勢之深入分析，探討工業區(高雄縣)、工商混合區(高雄 市)、農業區(屏東縣)之空氣污染物傳輸路徑、影響效應及貢獻率，並釐清不同季節 之污染傳輸途徑及高污染熱區(hot spot)之位置，俾做為高污染暴露及風險評估之重 要參考依據。
1-3 研究流程
本子計畫將經由蒐集及彙整高屏空品區內空氣品質監測站之監測數據，以及過去發表 之國內外文獻，分析及探討空品區內空氣污染物之空間分佈及季節變化趨勢。此外，擬針 對空氣品質測站之現有監測項目外，另外增加對健康風險較有影響之監測污染物(如： BTEX、MTBE、PM2.5等)，藉以提高健康風險評估之正確性及可信度。其次，本子計畫亦 將配合室內空氣污染物監測及通勤暴露監測計畫之執行，同步進行室外環境空氣污染物之 量測及數據分析，協助建立室內外空氣污染物濃度比值(I/O)，並釐清其對通勤暴露之影響 程度，本子計畫藉由不同季節之空間分佈解析所獲得之高污染熱區(hot spot)，將做為其他 三個子計畫執行問卷調查、室內空氣品質監測、通勤暴露監測時，擇定研究區域範圍之重 要參考依據。本研究流程如圖 1-1 所示：圖 1-1 本研究執行流程圖 文獻及相關資料蒐集 高污染熱區確認 室外空氣污染物採樣 配合子計畫三、四進 行空氣污物採樣 配合子計畫一進行生活型 態及暴露係數之調查 空氣污染物成份分析 室外空氣污染物時空分佈特性分析 污染源解析 暴露量推估 暴露參數彙整 配合子計畫一進行 健康風險評估
第二章 文獻回顧
2-1 空氣污染物之健康影響效應 2-1-1 懸浮微粒對人體健康之影響 空氣中懸浮微粒對於人體健康之影響甚大；懸浮微粒對於人體健康之危害，除與微 粒粒徑大小有關外，也與微粒所含化學成份有密切關係。空氣污染對人體健康的影響大 部份是引發呼吸系統的疾病，譬如：纖毛可能停止擺動，使呼吸系統喪失清除功能。簡 而言之，空氣污染與呼吸系統的生理作用有必然關係。根據李等[3]研究指出，通常粒徑 大於 10 µm 的微粒可被鼻腔與咽部阻留，因此又為稱可吸入性(inhalable)粉塵；粒徑介 於 1.5~10 µm 的微粒易沈積於氣管與支氣管之間，而粒徑介於 0.1~1 µm 的微粒則易沈 積於肺泡內(如圖 2-1 所示)。若懸浮微粒含有 Pb、As、Cd、Cr 等有害金屬元素，則更 可能會造成呼吸系統病變(如：支氣管炎、肺癌等)。 根據詹等[4]研究指出，在沙塵暴侵襲台灣地區期間，PM10及 PM2.5微粒之濃度均有 增加趨勢。空氣中懸浮微粒影響整體空氣品質進而危害人體呼吸系統(如：心臟疾病、 氣喘及肺部疾病等)，經統計分析醫院資料顯示，沙塵暴事件日之後，第三、四天醫院 急診人數均有明顯增加情形，其中又以易感受族群(老人或兒童)居多。Christen 等[5]對 於次微米(submicron)微粒之研究指出，燃燒稻草時所產生的微粒中次微米微粒佔有一定 的比例，次微米係指微粒粒徑介於 0.1~1.0 µm 者，其對於人體呼吸系統肺泡囊的沉積 率最高。更不幸的是空氣污染防治設備對於微米微粒的去除率也相當低，儘管集塵器之 除塵效率高達 99%，仍有 1%的微粒未被去除而排放至大氣環境中。Wicken 等[6]針對懸 浮微粒之研究指出，暴露在高濃度粒狀污染物(PM10)之作業環境中，會降低肺泡的清除效率(clearance rate)，進而影響肺功能，並導致肺癌(lung cancer)。若大氣中二氧化硫(SO2)
與懸浮微粒同時存在時，則會形成含有酸性的氣膠微粒，更會降低人體呼吸系統纖毛細 胞之蠕動，進而影響其對粒狀物之移除效率，長久將增加死亡率(mortality)及罹患率 (morbidity)，並引起急性或慢性的肺部疾病。 圖 2-2 描述懸浮微粒濃度與死亡率之間的關係，Leonard 等[7]研究愛爾蘭都柏林市 在 1938-1949 年間，因呼吸性疾病而導致之死亡率與懸浮微粒質量濃度成正相關。根據 Winkelstein 等[8]在 1967-1969 年間，研究空氣中懸浮微粒、落塵與硫氧化物對美國水牛
城(Buffalo)及紐約市居民的健康影響顯示，不論依據各種病因、呼吸系統疾病或胃腸癌 統計居民的死亡率，均與空氣中的懸浮微粒濃度有關，而與經濟水平較無關係。因為懸 浮微粒多半含有害物質或吸附溶解其他有害物質，當含有害物質的微粒經呼吸作用而進 入人體後，便可能導致呼吸系統疾病；或經循環系統輸送至其他部位，造成各種類型的 職業病變。Winkelstein 等[8]的研究指出懸浮微粒對人體健康確有不良影響，甚至會導 圖2-2 愛爾蘭都柏林市死亡率與空氣污染濃度之關係[7] 沉 積 率 (%) 半徑 (µm) 圖 2-1 氣膠微粒粒徑與肺泡囊內沉積率之關係[5] 死亡 率 (%)
致猝發性心臟病。 陳等[9]針對氣膠微粒對人體健康危害之研究結果指出，懸浮微粒為造成人體健康危 害的主要空氣污染物之一，當微粒隨空氣吸入呼吸道並沉積於體內而無法清除時，便容 易造成呼吸系統病變。由於呼吸系統中各部位的清除速率不盡相同，因此吸入的氣膠微 粒對人體健康之危害常取決於微粒之沈積量與沈積位置。其研究亦嘗試建立完整粒狀污 染物之暴露-反應(dose-response)模式，用以量化評估空氣中粒狀污染物之健康影響效 應，以及各種污染控制措施對人體健康的改善成效。根據 Dyremark 等[10]研究結果指出， 較大粒徑之微粒於呼吸道上端，會因為慣性衝擊作用附著於黏膜上，再經由纖毛運動排 出體外或進入食道內；較小粒徑之微粒（dp≦10 µm）則會跟隨氣流而到達肺部，停留 一段長時間並沉積於肺泡囊內，且微粒中 PAHs 會與肺部細胞接觸而溶入血液中，造成 血液中 PAHs 濃度提高而影響人體健康。 此外，微粒中重金屬會抑制酵素或改變代謝物質之催化分解速率，瞬間高濃度之重 金屬成份常會形成不可逆的急毒性，若長期暴露於低濃度的重金屬環境中，則會造成慢 性中毒。吸入含鉻金屬化合物的粉塵會對人體造成確定性的健康危害。由鉻金屬化合物 所導致的疾病除肺癌、上呼吸道癌與腸胃癌外，還有皮膚障害(如：皮膚炎、過敏和濕 疹性皮膚反應等)、呼吸道障害(如：鼻中膈穿孔、過敏性氣喘、鼻炎及其他鼻疾病等)、 前眼部障害、口腔黏膜障害、胃腸炎、腎障害(如：腎功能不足，導致少尿或無尿)等急 性中毒，這些病變主要是在作業現場與六價鉻(如：鉻酸、鉻酸鹽、重鉻酸及重鉻酸鹽) 直接接觸或食入，或六價鉻粉塵、蒸氣之暴露或吸入，而六價鉻比三價鉻有較高的毒性， 較容易造成細胞組織氧化損壞。Gylseth 等[11]發現吸入的鉻金屬濃度與尿中鉻濃度有極 高的相關性存在，並有實驗結果顯示，在吸入可溶性的鉻酸鹽後，尿液是主要的代謝路 徑。 2-1-2 揮發性有機物對人體健康之影響 揮發性有機物(VOCs)之定義為「標準狀態下(20 ℃，760 mmHg)，蒸氣壓大於 0.l mmHg 以上之有機化合物」；另依據世界健康組織的定義，VOCs 係沸點介於 50~100 ℃ 與 240~260 ℃的有機物質，VOCs 中多種成份為有害空氣污染物，其污染源眾多，包括 交通工具與工業製程等來源。由於一般 VOCs 具有滲透性、脂溶性、易揮發等特性，
可經由接觸、呼吸等方式，引起人體呼吸道、肺臟、肝臟、腎、神經系統、造血系統及 消化系統等病變，例如，某些 VOCs 對人體具有致癌性、致突變性、與致畸胎性危害， 故如何確認 VOCs 特性與排放來源，並降低其危害影響是當前重要課題。 此外，VOCs 也是形成光化學煙霧之前驅物質，不但容易造成作業環境中空氣品 質惡化，且在日光照射下會與氮氧化物進行光化學反應，進而產生二次污染問題，其中 又以烯類最具光化反應性。由光化反應所造成的煙霧，除了會降低能見度外，所產生之 臭氧、PAN、PBN 等物質，可能造成呼吸系統疾病等人體危害。 由於 VOCs 具有滲透、脂溶及揮發等特性，人體若長期在無保護設施下與其接觸 或經由呼吸吸入，會導致呼吸道、肺、腎、肝、神經系統、造血系統及消化系統的病變。 許多高濃度 VOCs 會對人體產生急性效應(如：暈眩、頭痛、眼睛及呼吸道刺激等)，但 隨著曝露量減少或去除時上述效應即會消失。就 VOCs 對人體健康之危害性而言，包 括有高濃度曝露之急性危害及低濃度之曝露慢性危害。Atkinson 等[12]研究指出，某些 VOCs 對人體健康具有致癌性、致畸胎性、致突變性及可能造成皮膚、中樞神經系統、 肝臟、腎臟等之慢性危害，其中苯、氯乙烯、PAHs 已被證實為致癌物質。 揮發性有機物對人體健康之危害可區分為三大類：(1)皮膚－高濃度之有機溶劑蒸 氣會刺激眼睛黏膜使人流淚，與皮膚接觸會溶解油脂而滲入組織，也會因皮膚乾裂而感 染細菌，引起表皮角質化，刺激表皮引發紅腫及水泡，溶劑也可能滲入人體內破壞血球 及骨髓。(2)呼吸器官－揮發性有機物經由呼吸器管吸入人體後，蒸氣經由氣管到達肺 部，再由血液擴散或液巴液經至其他器官，因此常對呼吸道、神經系統、肺、腎、血液 及造血系統產生重大毒害。(3)消化器官－長時間曝露於低濃度有機溶劑蒸氣作業環境 中，會引起慢性中毒。污染物由口腔進入，再進入食道及胃腸中，引起噁心、嘔吐等現 象，再經由消化系統危害至其他器官，影響血小板、紅血球循環系統，導致鼻孔、齒齦 及皮下組織出血，造成人體貧血之現象。 此外，黃思蓴等[13]亦曾針對 VOCs 之致癌性、生物濃縮能力、運作量及急毒性等， 分別給予各種 VOCs 不同之評分，篩選出國內需優先調查之有機性有害空氣污染物名 單，其評分標準愈高者，對健康之危害性越大。其中 C 級以上則為國內需優先調查之 有機性有害空氣污染物名單。
2-2 懸浮微粒之化學組成 大氣中懸浮微粒之化學組成主要以硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、元素碳及有機碳為主。 元素碳(EC)為ㄧ鈍性物質，在大氣中相當穩定，較主要之來源包括使用柴油引擎之排 氣、工業排氣、燃煤排氣、木材燃燒及柴油排氣[14]，然而有機碳則可能是由燃燒和二次 光化反應而來，二次有機碳則由大氣中之前驅氣體藉由化學反應或揮發性有機物氣固相 傳輸形成[15]。Miguel 等 [16]在探討汽車及柴油車排氣中之元素碳時發現，元素碳僅出現 在於超細微粒(0.05~0.12 µm)。SO42-微粒的形成，主要於其前驅物 SO2在大氣中轉化成 H2SO4，其轉化速率約每小時 0.5~1％，而這些存在於大氣中的 H2SO4，在進ㄧ步凝結於 以形成的微粒上，形成硫酸鹽，ㄧ般常見的硫酸鹽微粒物種包括 H2SO4與海鹽微粒及土 壤顆粒形成的 Na2SO4或 CaSO4，主要存在粗微粒。此外，大氣中的鹼性物質 NH3與 H2SO4 之液滴所形成(NH4)2SO4 或 NH4HSO4，則存在於細微粒[17]。大氣中 NO3-微粒之形成為
NOx 在大氣中轉化成 HNO3或 HNO2，其速率約為 16~19％/hr，當 HNO3傳輸至微粒表
面時，會和微粒中之物種形成硝酸鹽，通常包括 NH4NO3及 NaNO3，其中存在於細微粒 中之 NH4NO3微粒潮解點在之相對濕度約為 62％[18]。 ㄧ般而言，粗微粒中之化學組成以 EC、OC、Cl-及 Na+為主要之化學物種，其佔粗 微粒之質量比例約 40％，而細微粒則以 EC、SO42-、OC、NH4+及 NO3-為主，其佔細微 粒的比例約為 75％。另外，懸浮微粒高污染事件日下，其在 PM10中所佔的質量比例約 為平日硝酸鹽質量比例的 2~3 倍，顯示當懸浮微粒高污染時，硝酸鹽微粒為主要之貢獻 物種 [19]。 Lin 等 [20]探討高雄市大氣中的化學物質特性與濃度的變化，在水溶性離子的成分， SO42-、NO3-和 NH4+佔 PM2.5質量濃度的 42.2%，且三物種佔總水溶性離子的 90%。總碳 包括有機碳與無機碳約貢獻 20.8%PM2.5質量濃度。在 PM2.5的硫轉化速率(SOR)與氮轉 化速率因 OR)發現其比例分別為 0.25 和 0.07，顯示 SO2轉換到 SO42-與 NO2轉換到 NO3 -的大氣中轉換比率以硫物種的轉化較快，而 NH4+與 SO42-、NO3-比值在 0.86，顯示高雄 地區 NH4+的結合形態大部分是(NH 4)2SO4和 NH4NO3。此外，冬季期問，PM10之 24 小 時濃度介於 68~200 µg/m3，平均濃度為 111 µg/m3。PM 2.5之 24 小時濃度則介於 34~118 µg/m3，平均濃度為 68 µg/m3[21]。其結果發現 Cl-和 Na+有相當高的相關性，此與高雄靠 海有關。此外，袁等 [22]的研究發現高雄地區的主要污染來源為汽機車排放、海水飛沫、
工業的燃燒。
許與李等[23]在台灣北部使用 MOUDI 測量懸浮微粒發現，PM10濃度約為 88 µg/m3，
EC 與 OC 各佔 18 及 14%是主要物種，依序為硫酸鹽、硝酸鹽與胺鹽各佔 11.7、5.7 及 3.8%。王等 [24]在大台北地區使用蜂巢式套管採樣器(Honeycomb denuder Sampler)及 Cyclone 進行 PM2.5之採樣，測站平均 PM2.5濃度為 35.7~55.3 µg/m3，水溶性離子約佔 40%，含碳量約為 30~40%，金屬成分則佔不到 10%。在水溶性離子中，由氯損失法發 現濃度最高為硫酸鹽為 8.1 µg/m3且大部份為非海鹽成分為二次反應物種，其次為銨鹽 3.l µg/m3。 郭與吳等 [25]利用 TSP 濾紙匣採樣器研究南高屏地區懸浮微粗組成份，發現懸浮微粒 濃度約為 140 µg/m3，其中 SO 42-日平均濃度為 3~30 µg/m3、NO3-日平均濃度為 1~20 µg/m3，可溶性離子成份佔總懸浮微粒濃度之 20~40％。此外，吳與許等 [26]亦於台南縣 9 個測站採集大氣微粒發現 PM10之水溶性離子佔 PM10比例約為 12~60％，其中 PM10 中的 SO42-、NO3-及 NH4+等衍生性氣膠成份平均濃度分別為 6.3 µg/m3、3.5 µg/m3及 3.73 µg/m3。袁等[27]以 Dichot 採樣器，於高屏地區進才 PM 10與 PM2.5之測量，發現 PM10濃 度約為 49~165 µg/m3，PM 2.5為 16~110 µg/m3，且三民站所代表的都市型大氣微粒，其 PM2.5細微粒佔 PM10之比例較高，顯示高雄市之懸浮微粒可能受人為污染之影響較大。 蔡與吳 [28]於高雄縣大寮監測站研究 PM 10與 PM2.5之相關性，發現 PM2.5質量濃度約佔 PM10的 50%以上，PM10與 PM2.5具有良好相關性 (r = 0.83)，其離子成分佔微粒質量濃 度的 36~79%，依序為硫酸鹽 4.2~16.3 µg/m3、銨鹽 2.6~12.4 µg/m3 及硝酸鹽 0.7~9.3 µg/m3；此外，PM2.5之硫酸鹽與胺鹽佔 PM10之 90%以上，硝酸鹽則為 55%，且硫酸鹽 與胺鹽之莫耳當量比約為 1：2，顯示硫酸鹽於懸浮微粒中主要以硫酸鹽形式存在。 蔡等[29]在高污染的高屏地區研究發現，PM10微粒中水溶性離子之濃度約佔 PMI0濃 度 45.4~56.2%，且均以 SO42-、NO3-、NH4+及 C1-為主要物種。在污染事件日時各測站 PM10上 NO3-之平均濃度較非污染事件日(PMl0<150 µg/m3)時高出最多，且水溶性離子中 只有 NO3-在污染事件日所佔之比例較非污染事件日高，其餘則無此現象。顯示在污染事 件日時，導致各測站 PM10濃度之增加，最主要可能原因為 PM10之 NO3-濃度大幅增加所 致；各測站 PM10之濃度近 50%係由 SO42-、NO3-及 NH4+等衍生性氣膠所貢獻。
謝等[30]研究高雄縣境內之環保署現有六處空品自動監測站，其中以橋頭測站為背景 測站，大部分均設於西岸沿海區域，僅美濃測站位居內陸。從一些區域模式模擬結果發 現，在現有測站區域外，仍有不少污染物濃度偏高之區域。陳與吳等 [31]於 1998 年 10 月至 1999 年 9 月，在高雄縣的大氣微粒研究發現，全年懸浮微粗的成份以 SO42-最高， 其次為 TC、NO3-及 NH4+，至於原生性污染物僅佔 5~7%。在 10 月至 2 月的高污染事件 日較易發生的季節，氣膠仍以 SO42-濃度最高，其次為 NO3-及 NH4+，再其次為 OC 及 EC，原生性污染物在 5%以下，而衍生性氣膠成份約佔 40~50%。 葉與吳[32]的研究顯示，移動性污染源的特性，機車隧道的採樣結果較接近於二行程 機車高轉速試驗的結果;而汽車隧道的採樣結果則與直接收集柴油車尾氣的試驗結果不 同。逸散性污染源中 PM2.5、PM10的 OC/EC 平均比值分別如下：農田為 1.71、3.16；道 路揚塵為 4.60、3.40；營建工地為 0.65、1.64。利用大氣懸浮微粒 OC/EC 最小比值所推 算出衍生性有機碳，在 PM2.5微粒中的濃度介於 8.87~23.7 µg/m3之間，佔總有機碳的比 例介於 32~90%之間，PMl0微粗當中的濃度介於 5.54~22.1 µg/m3之問，佔總有機碳的比 例介於 24~61%之問。 林銳敏等 [33]針對高雄市都會區六處空氣品質監測站（楠梓、左營、前金、三民、 小港、前鎮）懸浮微粒含碳成份特徵研究得知，懸浮微粒之含碳成份約佔PM2.5及PM10 質量濃度之22.1％及19.1％，主要以分佈於細微粒（PM2.5）之有機碳為主（分別為15.7 ％及13.5％），而PM2.5及PM10 之OC／EC平均比值分別為2.6 及2.4，若以最小比值估 計法可推算PM2.5及PM10有機碳成份中約有37.9％及30.4％為揮發性有機物，在大氣中經 氣固相轉換生成衍生性氣膠。
2-3 懸浮微粒之可能來源及貢獻量推估
大氣懸浮微粒依其產生機制的差異而言，可分為原生性污染物(primary pollutants)與 衍生性污染物(secondary pollutants)。原生性污染物主要源自於污染源的直接排放，例如 風蝕揚塵、海水飛沫、火山爆發所釋出的火山灰或燃煤電廠等大型燃燒器所排出的煙塵 等，此類污染物粒徑分佈較廣，大部分分佈在粒徑大於 2.5 µm 的粗微粒。而衍生性污 染物則為原生性污染物在大氣中經由氣固化學反應所生成，亦或與其他污染物再反應所 形成，此污染物粒徑大多分佈在粒徑小於 2.5 µm 之細微粒[34]。大氣懸浮微粒來源包括製造、處理或搬運過程中，因擾動而引起之揚塵（如：水泥 廠之作業）；公共工程產生之揚塵（如：營建及道路施工）；道路交通活動（如：車輛經 過所引起之擾動）；機械操作之產物（如：木材工廠作業產生之木屑）；農業生產活動（如 農田施肥）等。懸浮微粒中 Ca2+、Mg2+、K+等離子，主要來自土壤、塵埃、水泥廠及海 水飛沫；NH4+主要來自有機物質腐化，與農業活動有密切關係，NO3 － 則由汽機車尾氣 及固定污染源排放 NOX轉化而成；SO42-則來自人為污染排放及海水飛沫；Na+、Cl-則來 自海水飛沫或工廠污染，少部分 Cl-來自氯化氫氣體；F-主要發生源為高熱的工業（如： 煉鋁工廠、磷肥工廠、玻璃工廠、陶瓷工廠等），其生產製程排放大量含氟氣體及微粒[35]。 張木彬等 [36] 研究發現，飛灰中As、Pb、Cu、Zn 之濃度隨微粒粒徑增大而降低， 濃度較高者主要分佈於小微粒上，且傾向於比表面積高者另外，當氯存在時，會與金 屬產生更具揮發性之氯化物，致使粒狀物分佈偏小。 蔣本基等 [37]在高雄小港地區進行懸浮微粒之研究結果顯示，小港臨海地區 PM 2.5-10 樣本，白天以交通及逸散性污染源為主，其次為海鹽、燃煤及光化學煙霧，夜晚鋼鐵業及 衍生性污染物之貢獻明顯攀升。燃煤的影響對 PM2.5的影響比 PM2.5-10大，特別是夜晚的比 例高於白天，光化學煙霧也有類似的情形。在白天日照較強、海風明顯且風速較大時，海 鹽的貢獻很顯著，且對 PM2.5-10微粒有較明顯之貢獻。 Pio 等 [38]於葡萄牙西海岸進行懸浮微粒之研究，針對離子成份、稀有元素、有機 碳與元素碳等進行分析，將污染源區分有下列六項：交通污染、燃燒程序、海水飛沫、 衍生性氣膠、土壤揚塵及非鐵金屬工業等。根據其研究結果發現，交通污染及燃燒程序 對於粒徑<0.95 µm 的貢獻量為 25%；海水飛沫、衍生性氣膠對於粒徑 0.95~10.0 µm 的 貢獻分別為 14%與 31%；而粒徑大於 10.0 µm 的較大微粒，主要貢獻者為海鹽飛沫，貢 獻量約為 88%。
2-4 污染源解析
在探討空氣品質與研究空氣污染的過程中，因無法確實掌握大氣之真實情況及 有效分析可能影響大氣環境污染來源及有害物質，故為了模擬大氣真實的狀況，瞭解 大氣環境中的污染問題，才能進一步採取有效的防制措施。近年來相繼發展出許多空 氣品質模式及統計方法，期能藉由對空氣品質的追蹤與模擬，設計與訂定污染改善與防制的最佳策略。推估排放源與受體間之濃度關係時有許多不同的方法，這些方法主 要分為二類：源模式（source model）和受體模式（receptor model）。源模式又稱為擴 散模式（dispersion model），依據各產業之排放因子（emission factor）、氣候條件、 地形等因素，利用擴散模式來估計各種排放源對環境之影響，然而在排放因子方面難 以準確推估及地形因子等不易量測之影響下，使得在計算受體點的濃度時會可能產生 頗大的誤差，且常忽略一些重要的污染源，如揚塵及海洋飛沫等。最後常造成不良的 推估結果，影響空氣污染之防制成效。而受體模式則根據受體點所收集之污染物資料 與污染源組成的共同性質為依據，利用統計方法探討污染源與受體點間之相關性。 因此，在空氣品質進行監控與防治上，美國環境保護署(U.S. EPA)在制定空氣品 質改善及維護計劃(State Implementation Plan，簡稱 SIP)相關內容時，建議利用擴散模 式作為發展空氣品質控制策略之參考，且同時使用受體模式來鑑定或判別空氣污染來 源與污染強度[39]。
2-4-1 受體模式之原理
本研究計劃針對高污染空品區採集之懸浮微粒樣品，以受體模式（receptor model） 解析污染源貢獻量，藉以瞭解對於高屏地區鄰近區域居民暴露量之影響程度，並做為擬 訂高污染區域管制策略之依據。 受體模式理論係假設受體點所採集之污染物是由不同污染源排放污染物重疊而 成，即受體點之污染物濃度為不同污染源之線性加成（linear summation）結果，利用質 量守恆原理與數學統計方式推估污染源貢獻量。運用受體模式推估污染來源時，因其運 作狀況與真實狀況略有差異，故必須做下列基本假設，做為模式推算之依據[7]： (1)污染物之物化特性在大氣傳輸及採樣期間均維持不變。 (2)污染物間彼此不發生化學反應。 (3)採樣、分析及量測誤差係隨機發生、互不相關且呈常態分佈。 (4)污染源數目不可小於或等於污染物之數目。 (5)各污染源指紋資料間的關係均為線性獨立。 (6)各污染源有其特定的追蹤元素（trace element）。 受體模式應用的基本考量為質量守恆（mass conservation），假設有 n 個污染源，各 污染源所排放之污染物間不發生化學反應，不會導致各污染物之質量損失，若受體點所量測之污染物總量為 M，則可視為所有個別污染源 Si貢獻量之總和：
∑
= = p i i S M 1 (2-1) 舉例而言，受體點採樣到的大氣懸浮微粒中含鉛濃度，可將其視為由各不同污染源 所排放出含鉛之懸浮微粒污染物，譬如：使用含鉛汽油之機動車輛、焚化爐等污染源貢 獻量的線性組合： Pb受體點＝Pb汽油車＋Pb柴油爐＋Pb焚化爐＋…… (2-2) 若使用含鉛汽油之汽油車排放為例，尾氣排放之懸浮微粒中可能含有其他物質，所 以其貢獻量為： Pb汽油車＝APb，汽油車×F汽油車 (2-3) 式中 APb，汽油車：使用含鉛汽油之汽油車所排放懸浮微粒中鉛的質量分率 （ngmg-1） F汽油車：使用含鉛汽油之汽油車排放之懸浮微粒體積濃度（mg/m3） 對受體點採集之樣本進行化學成份分析，在 n 個樣本上分析 m 個元素，假設受體 點受 p 個相互獨立的污染源之影響，則由質量守恆原理可得下式：∑
= × = p k kj ik ij A F X 1 (2-4) 式中 Xij：第 j 個樣本中 i 元素的濃度（mg/m3） Ajk：i 元素在 k 污染源排放量中所佔質量分率 Fkj：k 污染源在 j 樣本之懸浮微粒中所佔質量濃度（mg/m3） 一般而言，在使用受體模式定量解析污染源貢獻量前，必須先以加強因子分析法或 其他統計方法定性分析可能污染源類別，再結合化學質量守衡原理（chemical mass balance）推估污染源貢獻量，使模式解析的正確性更為提高。2-4-2 受體模式之應用
受體模式之化學質量平衡法在決策管制空氣污染方面可提供相關資訊，藉以瞭解污 染貢獻量，並應用於改善空氣品質狀況。Chow 等（1996）[17]以化學質量平衡模式解析
斯菲市地區，PM10中約有 54%來自於道路揚塵，15%來自衍生性污染物的硫酸銨，10%
來自於移動性污染源，8%來自營建工程。此外，亦探討季節的變化是否會造成污染源 的變化，結果發現於夏、秋兩季主要以地表揚塵，但冬季主要為污染源則為硫酸銨。
Watson 等 [40]執行美國南加州空氣品質相關研究(Southern California Air Quality Study，SCAQS)，曾解析夏季及秋季期間不同時段之 PM10 污染來源。對部分地區在早 上時間以地殼元素貢獻量為大宗，其可能原因為此時段因交通量漸漸增加造成鋪面道路 上揚塵懸浮於大氣中所致。且該地區中 Rubidoux 城以石灰石/石膏之貢獻量最大，與採 樣期間當地盛行風向與水泥工廠位置有關。對於交通污染源方面主要發生在上午，少部 份發生在晚上，可能與逆溫層之生成有關，造成交通工具所排放之污染物不易擴散。 Chan等[41]於澳洲布理斯班地區進行多年研究，並利用CMB模式推估PM10之污染 來源，其研究結果顯示主要污染源包括地殼物質25%，交通13%，海鹽12%，含Ca 與及Ti物質(水泥、礦物)11%，農廢燃燒7%以及元素碳與二次光化物質15%(元素碳 4%，硫酸銨6%，有機物4%)。 蔣本基等 [42]曾應用 CMB 受體模式進行台北市懸浮微粒貢獻量之推估，其中柴 油車佔 15%~64%，汽機車佔 0.7%~1.7%，硫酸鹽佔 15%~28%，塵土佔 13%~19%， 海洋水飛沫佔 5.8%~10.6%，硝酸鹽佔 3.6%~7.2%，燃油佔 0.5%~2.8%，露天燃燒佔 0.3%~2.6%。此外，蔣等（1993）以受體模式進行臺北市辛亥隧道之相關研究中，發 現晴天時辛亥隧道之 TSP 污染源，以塵土佔 35.5 %為最高，其次為柴油車佔 29.67%， 汽機車佔 2.31%；而雨天則以柴油車佔 75.75%為最高，汽機車佔 9.02%次之。 袁中新等 [43]曾研究影響高雄市能見度之污染源解析中，並藉由多元線性迴歸及受 體模式之分析，推估高雄地區懸浮微粒中化學成份對能見度之貢獻量，並解析懸浮微 粒之污染來源結果顯示，高雄市前鎮監測站細微粒之主要污染來源分別為交通污染源 (45%)及二次衍生性氣膠(27%)，在固定污染源方面則以資源回收廠(7%)、水 泥業 (6%)、鍋爐燃燒(3%)及鋼鐵業(2%)，其他污染源尚包括逸散性揚塵(5%)、露天燃燒(3%) 及海水飛沫(1%)。 吳義林等 [44]曾研究南高屏地區懸浮微粒污染來源，並選擇空品區內 15 個測站進行 懸浮微粒採樣、分析及污染來源推估，以氣團逆軌跡模式配合 CMB 模式探討氣團行進
期間之污染現象。結果發現南高屏地區 PM10之污染來源中，裸露地表佔 13~63%、衍生 性氣膠佔 15~47.8%、柴油車佔 5~20%及水泥業貢獻量為 3~26%，是 PM10主要之污染來 源。 鄭曼婷等[45]亦曾應用 CMB 受體模式進行南高屏地區懸浮微粒之相關研究，其污 染源解析結果顯示，在較易發生懸浮微粒高污染之冬季時，南高屏地區主要污染來源 為交通工具排放佔 34 %，硝酸銨佔 13%，硫酸銨佔 12 %，農廢燃燒佔 12 %，地殼元 素佔 10 %及海洋飛沫佔 3 %。在春季期間，主要污染來源為交通工具佔 43 %，地殼 元素佔 18 %，硫酸銨佔 14 %，農廢燃燒佔 10 %，海洋飛沫佔 5 %及硝酸銨佔 3 %， 此外，其研究亦發現衍生性光化產物於冬季期間所佔比例有偏高趨勢。
陳康興等 [45]於高雄地區利用雙粒徑分道採樣器採集 PM2.5，並測量交通、街塵、海 洋飛沫、焚化爐 等污染源資料 ， 以 CMB8 分析結果發現大高雄都會區以交通源 （18~54%）、光化學二次氣膠（26~41%）及露天燃燒（13~17%）為 PM2.5之三大主要 污染來源，三者即佔有約 85%之貢獻量。林銳敏等 [33]於高雄市之空氣品質監測站旁亦 曾以雙粒徑分道採樣器進行 PM2.5 及 PM2.5-10 之大氣懸浮微粒採樣，並以 CMB 模式加 以分析。粗微粒中原生性污染源之街塵與土壤佔大部份之比例約達 35%，其次是衍生性 氣膠比例約為 30%。細微粒中則以衍生性氣膠所佔比例最大可達 48%平均約為 40%，在 細粒中硫酸鹽之貢獻量較硝酸鹽大。
第三章 研究方法與設備
3-1 環境採樣方法
本研究計劃針對高屏空品區內空氣品質監測站(共10站)附近進行大氣環境採樣，採 樣地點相關位置及各站採樣項目分別如圖3-1與表3-1所示。此外，大氣環境採樣將配合 個人暴露採樣同步實施，規劃之採樣期間在4~5月、7~8月及10月，分別進行連續兩日且 每日24小時之採樣，採樣結果除可供高屏空品區內空氣污染物空間分佈之瞭解外，亦可 做為暴露評估之重要依據。本研究計畫之採樣設備包括雙粒徑分道採樣器（dichotomous sampler）、微孔均勻沉降衝擊器(micro-orifice uniform deposit impactor；MOUDI)，分別 採集不同粒徑範圍之懸浮微粒，茲將上述採樣器之採樣項目及型號彙整於表3-2。本研究計劃以高屏空品區為研究對象，針對懸浮微粒(PM2.5) 及揮發性有機物
(BTEX、MTBE)進行採樣，採樣方式包括大氣環境採樣(空氣品質測站)，茲就上述空氣 污染物之採樣及分析方法分述於3-2節。
3-2 懸浮微粒採樣與分析
3-2-1 懸浮微粒採樣方法
本研究計畫之採樣設備包括雙粒徑分道採樣器（dichotomous sampler）、微孔均勻 沉降衝擊器(micro-orifice uniform deposit impactor；MOUDI)，分別採集不同粒徑範圍之 懸浮微粒。茲就上述懸浮微粒採樣器之原理分述如下：
(1)雙粒徑分道採樣器（Dichotomous Sampler）
對於大氣懸浮微粒之粗及細微粒部分採樣，擬採用美國 ANDERSEN 公司出品的 MODEL SERIES 241 型雙粒徑分道採樣器(見圖 3-1(a))，並以 37 mm 直徑濾紙採集之。 雙粒徑分道採樣器係利用虛擬慣性衝擊原理(virtual impaction)，將不同粒徑之微粒分 離，可同時採集粒徑小於 2.5 µm 及 2.5~10 µm 間懸浮微粒。本方法適用於氣動粒徑小 於 2.5 µm 及 2.5～10 µm 間懸浮微粒濃度之測定。以直徑 37 mm 的濾紙夾採集微粒， 其採氣流量在粗微粒部分為 1.67 L/min，細微粒部分 15 L/min，總流量為 16.67 L/min。 細粒徑及粗粒徑懸浮微粒濃度之計算公式如下： (3-1) (3-2) 採樣站 縣市 地點 採樣項目 仁武測站 高雄縣仁武鄉 八卦國小 PM2.5、PM2.5～10、PM10及粒徑分佈、VOCs 小港測站 高雄市小港區 小港國中 PM2.5、PM2.5～10、PM10及粒徑分佈、VOCs 大寮測站 高雄縣大寮鄉 潮寮國小 PM2.5、PM2.5～10、PM10及粒徑分佈、VOCs 林園測站 高雄縣林園鄉 汕尾國小 PM2.5、PM2.5～10、PM10及粒徑分佈、VOCs 潮州測站 屏東縣潮州鄉 潮南國小 PM2.5、PM2.5～10、PM10及粒徑分佈、VOCs 鳯山測站 高雄縣鳯山市 曹公國小 VOCs 楠梓測站 高雄市楠梓區 楠梓國中 VOCs 左營測站 高雄市左營區 左營國中 VOCs 前金測站 高雄市前金區 七賢國中 VOCs 屏東測站 屏東縣屏東市 中正國中 VOCs t Q M C f f f = × t Q t Q C M C T c f c C × × × − = 表 3-1 採樣站相關位置基本資料
式中 Cf：細粒徑懸浮微粒濃度 Cc：粗粒徑懸浮微粒濃度 Mf：細微粒質量 Qf：細微粒器流道流量 Qc：粗微粒器流道流量 QT：總流量 t：採樣時間
(2)微孔均勻沉降衝擊器(Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor)
本研究擬採用美國 MSP 公司出品之 MODEL 110 微孔均勻沉降衝擊器(簡稱 MOUDI) (見圖 3-1(b)，進一步探討不同懸浮微粒粒徑之濃度及化學成份之分佈情形。 此採樣器亦採用慣性衝擊之原理，將不同粒徑之懸浮微粒分別收集到各階衝擊板之濾紙 上，衝擊板分為 10 階。其中第零階收集之截取粒徑為 18 µm 以上，最後一階收集之粒 徑為 0.056 µm 以下之懸浮微粒。本採樣器之採氣流量為 30 L/min，氣流進入採樣器後， 利用慣性衝擊原理，採集大氣中懸浮微粒。由於每一階的截取粒徑不同，大於截取粒徑 的微粒會撞擊衝擊板上而被收集，隨著每一階噴孔孔徑之逐漸減小，通過的氣流流速逐 漸增快，因此愈往下層便能收集到更小的微粒，藉以收集不同粒徑的懸浮微粒，最後一 階乃用濾紙過濾收集粒徑小於 0.056 µm 的微粒。此採樣器的優點之一為具有 360 度之 自動旋轉功能，能使懸浮微粒均勻地沈降在濾紙上，避免因分佈不均勻而造成採樣及分 析上的誤差。 儀器名稱 儀器型號 採樣項目 PM10高量採樣器 KIMOTO MODEL121-FT PM10 粒徑分道採樣器 (Dichotomous sampler) ANDERSEN MODEL SERIES 241 PM2.5/PM2.5-10 懸浮微粒 微孔均勻沉降衝擊式採樣器 (MOUDI) MSP MODEL 110 粒徑分佈 (0.056-18 µm) 定量空氣採樣幫浦 Gilian Model LFS-113DC VOCs
(3) PM10高量採樣器 (PM10 high volume sampler)
PM10高量採樣器用於收集大氣中粒徑小於或等於 10 µm 之懸浮微粒，本研究所 採用之高量採樣器為日本 KIMOTO 公司出廠之 121FT 型高量採樣器，見圖 3-1(c)。PM10 高量採樣器係由空氣吸引部、濾紙固定器、流量測定部、保護部及旋風分離器等五部 份所組成。此採樣器使用經恆溫恆濕乾燥後之濾紙(20 cm×25 cm)，以 1.1∼1.7 m3 /min 吸引量抽氣，再經由進氣口的旋風分離器篩選出粒徑小於 10 µm 之懸浮微粒，並通過 濾紙加以收集。將採樣完畢後之濾紙用放入樣品密封袋乾燥保存，同時記錄採樣前後 抽氣時間與流量。採樣後之濾紙需經恆溫乾燥器調理 48 小時後秤重，將採樣後濾紙重 減去採樣前濾紙重即可計算出懸浮微粒之重量。將懸浮微粒重量差除以總採氣體積， 即可求得空氣中 PM10濃度。
3-2-2 懸浮微粒化學成份分析方法
1. 金屬元素分析方法 本研究擬以感應偶合電漿質譜儀(ICP- AES)分析懸浮微粒之金屬成份。本研究擬分 析之金屬成份包括受體模式所需要的金屬，包括 Cr、Pb、Cu、Cd、Fe、Ca、Zn、Mg、 K、Al、Mn、Ni、Ti、Ba、Hg、As 等 16 種金屬元素。在進行金屬成份分析前，採樣 濾紙須先經過消化萃取步驟處理，其消化萃取步驟如下： （1）將 1/4 張濾紙剪成小塊，置於 5 mL 微波消化瓶中。 (c)高量採樣器(PM10) (a) 雙粒徑分道採樣器 (b) MOUDI 採樣器 圖 3-2 環境採樣之設備（2）加入 1.5 mL 之混酸，此混酸比例為 HNO3：HClO4=3：7，其中 HNO3濃度為 65%， HClO4濃度為 70%。 （3）將 5 mL 消化瓶置入 120 mL 消化瓶中，以鎖瓶器鎖緊並進行微波消化。 （4）消化完畢後加入 1 mL 二次水趕酸，並再置入微波爐中進行消化。 （5）重複上述趕酸步驟三次，徹底將溶液中之酸液趕除，以免造成分析之干擾。 （6）以 0.5N HNO3稀釋至 25 mL，並儲存於 PE 瓶中保存。
2. 離子成份分析方法
本 研 究 懸 浮 微 粒 之 水 溶 性 陰 陽 離 子 成 份 分 析 係 採 用 離 子 層 析 法 (Ion Chromatography；IC)，分析之物種包括 F-、Cl-、SO4-2、NO3-、NH4+、Ca+2、Na+、K+、
Mg+2 等九種水溶性離子。本實驗所採用之萃取方式為超音波震盪萃取法。其萃取步驟 分述如下： （1）首先將要用來分析離子成份之濾紙，放入聚乙烯(PE)瓶中。 （2）於放置濾紙之 PE 瓶中加入 10 mL 去離子水(D.I. water)。 （3）將水注入超音波震盪機中，直到距離滿水位 2~3 cm 處，將處理好之 PE 瓶放入， 開機震盪萃取 120 分鐘。 （4）然後以 0.45 µm 醋酸酯纖維濾紙加以過濾，即可將其濾液注入 IC 進行離子成份 分析。
3. 碳成份分析方法
本研究之碳成份分析係採用元素分析儀（elemental analyzer），可用來分析元素碳 （elemental carbon；EC）及總碳（total carbon；TC）含量，而有機碳（organic carbon， OC）含量乃將總碳含量扣除元素碳含量而得。在進行碳成份分析前，需先將部份濾紙 進行前處理，其前處理步驟說明如下： （1）將欲用來分析碳成份之四分之一片濾紙分為兩等分，其中一片置於 340～345℃ 之烘箱中加熱 10 分鐘，以去除有機碳。 （2）將加熱過及未加熱之濾紙剪成 0.6 mg 左右之小片，稱重後分別裝入 Tin Capsule 樣品皿中，記錄稱重之結果。 （3）將處理過之濾紙連同 Tin Capsule 樣品皿放入進樣器中，分別以元素分析儀量測碳成份。 （4）加熱過之濾紙所測出之碳成份為元素碳含量，未經加熱之濾紙所測得之碳成份為 總碳含量，總碳含量扣除元素碳含量即為有機碳含量。
3-3 揮發性有機物採樣與分析
3-3-1 揮發性有機物採樣方法
本研究擬針對高屏空品區之空氣品質測站，進行 BTEX 及 MTBE 之採樣，所採用 之採樣方法為吸附劑吸附法，採樣時先以吸附劑採集空氣中揮發性有機物。本計畫採用 定量空氣採樣幫浦抽取空氣樣本至不銹鋼吸附管中，先以熱脫附儀（thermal desorption unit, TDU）脫附吸附管內之待測有機物，再用氣相層析儀／質譜儀(GC/MS) 及氣相層 析儀／火焰離子偵測器（GC/FID）分別加以定性及定量。 本研究所採用之 VOCs 採樣器如圖 3-3 所示，茲將相關空氣採樣設備功能描述如 下︰ 1. 定量空氣採樣幫浦︰使用 Gilian 空氣採樣幫浦（model LFS-113DC），進行各採樣點 之吸附管空氣樣品採樣。採樣前、後皆須以一級標準流量校正器進行流量校正工作， 以確保採樣前後流量之準確度。 2. 一級標準流量校正器︰使用 BUCK M-5 流量校正器（1～6000 mL/min），做為採樣 幫浦流量校正用。 3. 採樣吸附管︰使用 SUPELCO 公司生產之 Carbotrap 300 型多重床式不銹鋼採樣吸附 管(詳見圖 3-4)（Cat. No. 2-0370-U），管內依序填充 Carbosieve S-III（125 mg）、 Carbotrap B（200 mg）及 Carbotrap C（300 mg）等三種吸附劑。不銹鋼採樣吸附管 於採樣前須先以自製的淨化裝置（tube condition unit）在溫度 250℃下，以流量 50 mL/min 之氮氣流通淨化 2~5 小時（唯採樣後之淨化時間為 24 小時）。淨化後之吸 附管兩端以鐵氟龍防透膜密封，置於密封之塑膠瓶內，保存在室溫環境下以備採樣 時使用。控制器，可同時淨化十支採樣吸附管(詳見圖 3-5)。茲將本計畫所採用之揮發 性有機物大氣採樣步驟說明如下： 1. 採樣吸附管前處理：採樣吸附管使用前經淨化加熱處理以確保其乾淨，將採樣吸附 管加熱至 300℃左右，並通以高純氮氣（流速設定為 50 mL/min），連續沖提二小時 以上，靜置冷卻後，以鐵氟龍螺帽封緊後，再包覆塑膠膜保存備用。 2. 採樣吸附管攜至採樣地點，將採樣吸附管之鐵氟龍螺帽打開，以鐵氟龍管連接於低 流量採樣幫浦及採樣吸附管，使空氣直接由吸附管端進入，不經由採樣抽氣幫浦， 如此可以避免採樣抽氣幫浦污染樣品。 3. 每季採樣時，先選擇五處採樣點進行空氣中之 VOCs 採樣，並再同季中進行另外五 1234 56 off on in out 空氣樣品 吸附 空氣 （150 mL/min） 圖 3-3 空氣採樣器示意圖
desorption flow sampling flow
CarbotrapTM 300 multi-bed thermal desorption tubes
Cat. No. 2-0370-U（stainless steel tube）
處採樣點之空氣中 VOCs 採樣，採樣高度距離地面約 150 公分。 4. 每次採樣皆需作空白試驗（包括系統空白及野外空白），並於現場採樣記錄表中記錄 採樣前後流量、採樣時間、採樣地點及大氣狀況等。 5. 採樣器流量設定為 100 cc/min，每支吸附管採樣時間約 2-3 小時，採樣時間依實際 狀況而定。 6. 吸附管於採樣完後立即以鐵氟龍螺帽封緊 4℃冷藏，儘速帶回實驗室。樣品於運送 過程中應避免高溫日照，吸附管攜回後應置於 4℃以下之冰箱中冷藏，所有樣品儲 存不得超過三天。
3-3-2 揮發性有機物化學成份分析方法
在本計畫之揮發性有機污染物中，由於分析項目複雜，而依據分類方式而言，本計 畫在常溫常壓下，分別先以不銹鋼採樣吸附管（管內填充 Carbosieve III、Carbotrap B、 Carbotrap C）採集空氣中揮發性有機物，再採用熱脫附之方式，將被吸附之有機物脫附 至載流氣體（如：高純氮氣）中，再以氣相層析儀／質譜儀（GC/MS）及氣相層析儀 ／火燄離子偵測器(GC/FID)進行定性及定量分析。茲將本計畫所需之各項分析儀器配備分述如下︰
1. 熱脫附冷凝裝置（thermal desorption unit；TDU）︰分析儀器型號：Tekmar aero trap desorber 6000（Tekmar 6000 型）。
2. 氣相層析儀／電子捕捉偵測器（GC/MS）︰ (1) 分析儀器型號：HP 5890 SERIES-Ⅱ GC/MS。
(2) 層析管型號（column type）：熔融二氧化矽（Fused silica）毛細管柱，長 75m， 內徑 0.53mm，靜相厚度 3.0µm，靜相膜材質 DB-624 或具同級品者。
3. 氣相層析儀／火焰離子偵測器（GC/FID）︰ (1) 分析儀器型號：HP 5890 SERIES-Ⅱ GC/FID。
(2) 層析管型號（column type）：熔融二氧化矽（Fused silica）毛細管柱，長 75 m， 內徑 0.53 mm，靜相厚度 3.0 µm，靜相膜材質 DB-624 或具同級品者。 將熱脫附冷凝裝置(TDU)及氣相層析儀／火焰離子偵測器（GC/FID）串聯，並將 吸附管置於熱脫附器之熱脫附管內，當第一段冷凍捕集阱溫度達到設定溫度零下 50℃ 時，即開始熱脫附吸附管 20 分鐘，接著自動將脫附之待測物傳送至零下 170℃之第二 段冷凍毛細集中阱中，歷時 4 分鐘，集中後再注入氣相層析儀（GC），歷時 1 分鐘，進 行樣品分離後分別以質譜儀(MS)及火焰離子偵測器（FID）進行定性及定量分析分析， 其分析圖譜如圖 3-6 所示。 苯 間對 - 二甲苯 正辛烷 甲苯 乙苯 甲基第三 丁基 醚 3-6 揮發性有機物 MTBE 及 BTEX 之氣相層析圖譜
3-4 品保與品管 3-4-1 採樣方法之品保與品管 3-4-1-1 懸浮微粒採樣之品保與品管 1. 濾紙調理 稱重環境之溫度及溼度會影響濾紙稱重之準確性。因此，採樣前後必須將濾紙保 存於恆溫恆濕之乾燥箱內 24 小時，其溼度控制在 40±5%，溫度則控制在 23±3o C，稱重 前後的環境控制及濾紙調理狀況務必一致，以免造成量測誤差。 2. 天平檢測與校正 由於所採集之濾紙前後重量差值很小，因此稱重所需的天平必須非常靈敏，以求 得重量濃度的正確性。本研究擬採用 SARTORIUS 公司出廠的 MC-5 型六位數天平，靈 敏度為 1×10-6 g 即(1 µg)，可精確得到懸浮微粒實際重量。六位數天平必須定期實施內 部及外部校正，以保持天平之準確性。 每次使用天平稱重之前，首先將天平室內的冷氣開啟，維持恆定之室溫環境，稱 重時之溫度差不可超過 1℃，否則將影響天平稱重的穩定性。天平電源開啟後先進行內 部校正，並依標準方法判定天平是否合乎標準，否則即需重新實施校正步驟。 3. 採樣器流量校正 各採樣設備均需要實施定期流量校正，以確保採氣流量之正確性。TSP 及 PM10 高量採樣器、雙粒徑分道採樣器、微孔均勻沉降衝擊器(MOUDI)及旋風式個人採樣器 之採樣流量正確與否，不僅影響採樣氣體體積大小，更影響到分選頭（selector）及各 階衝擊板截取粒徑之正確性。因此在採樣之前，TSP 及 PM10高量採樣器須以銳孔流量 校正器（orifice calibrator）進行流量校正，MOUDI 則以濕式流量計進行流量校正，而 旋風式個人採樣器則以旋風流量校正器 (cyclone calibrator chamber)進行流量校正，確 保正確的採氣流量。
4. 採樣程序
在懸浮微粒採樣過程中，必須依照標準作業程序（SOP）才能有效確保樣本之代 表性及真實性。本研究之採樣過程皆以不銹鋼攝子夾取濾紙樣本，且分析過程中均需戴 無粉橡膠手套，避免濾紙遭受污染，並於採樣過程中確實紀錄採氣流量之變化情形。
3-4-1-2 揮發性有機物採樣之品保與品管
1. 實施 VOCs 樣品採樣前後，吸附管皆必須以一級標準之泡皂流量計（bubble meter） 進行空氣採樣泵之流量校正，取五點平均值作為採樣之流量。
2. 為確保採樣流速之穩定，採樣前必須檢查採樣泵蓄電池之電力是否足夠。
3. 每次採樣需至少執行一個空白實驗分析，包括系統空白（system blank）及野外空白 （field blank）。系統空白指為清潔後之吸附管進行熱脫附及 GC/FID 分析，以確保 吸附管之清潔度及儀器之無污染。野外空白指為每次採樣時均放置一吸附管作空白 實驗，評估採樣期間樣品之運送、儲存過程是否受到污染。 4. 不銹鋼採樣吸附管在採樣完成後，為避免暴露在高溫 45℃以上環境或直接照射陽 光，將置於冰桶中（溫度保持 4℃，桶內並置入活性碳及乾燥劑），並在 72 小時內 完成 VOCs 之分析。 3-4-2 分析方法之品保與品管 1. 空白實驗(Blank Test) 所有濾紙樣品在進行分析時，必須取同批次未曾使用過之空白濾紙同時進行採樣與 分析，其前處理步驟均與樣品相同，如此所測得之真實樣品濃度扣除空白濃度即為懸浮 微粒之真實濃度，其實驗步驟如下： （1）隨機選取空白濾紙三張(每百張濾紙之上、中、下各取一張)，此濾紙與採樣濾紙 須為同批次出廠，分別進行相同之前處理步驟。將前處理所得之空白濾紙萃取液 與採樣樣本萃取液同時進行化學成份分析。 （2）將採樣樣本實測值扣除空白值即為採樣樣本之真實濃度。 2. 精密度（Precision）及準確度（Accuracy） 精密度表示重複覆檢測多次結果之一致程度，精密度常受隨機誤差（random errors） 及人為誤差的影響，可藉由分析數據的標準偏差或相對標準偏差（relative standard deviation；RSD）之計算，瞭解分析方法的精密度。 準確度表示測定值與真實值(true value)接近的程度。通常可藉檢驗標準參考樣品 （standard reference materials，SRMs）的準確性來估計樣品測試之準確度。影響分析準 確度的因素甚多，諸如：系統誤差（systematic errors）、檢量線或空白測試的誤差、干
擾物質的存在、被分析物種的不穩定性、分析樣品的不具代表性等。 3. 檢量線(Calibration Curve)
在進行各種待測物分析之前，首先要配製不同濃度之標準品以製作檢量線，再由 積分面積換算成測定濃度，檢量線可作為同批次樣品之定量依據。首先以標準溶液配製 成不同濃度之標準品，其中一個應接近但不小於方法偵測極限（method detection limit； MDL），一個應接近但不大於定量範圍的上限，樣品之濃度應介於最高及最低濃度之 間；由積分面積與標準品濃度，可繪製一線性相關之檢量線。此檢量線之線性迴歸值必 須符合 R2大於 0.995，其測定濃度值才具有意義。 4.重複分析（Duplicate Analysis） 進行待測樣品分析時，每十個樣品需要隨機抽取一個進行重複分析，並求其相對 誤差，若分析數值之相對誤差超過 5%以上，則必須停止分析並查明造成誤差之原因， 同時此十個樣品之量測數值應捨棄不用，待查明原因後再進行分析。
5 標準品添加試驗(Spiked Sample Test)
添加標準品是用來描述儀器之準確度(accuracy)，在樣品中添加已知濃度的標準 品，並重複分析該樣品，如果回收率(recovery rate)愈接近 100％，即表示儀器分析的準 確性愈佳。回收率應繪製成品質管制圖，並建立警告及管制上下限，若回收率落於管制 上下限之外，應立即採取行動診斷造成誤差之原因，且當日之量測數值均不得採用，應 於查明原因後再行分析。 6. 偵測極限(Detection Limit) 根據儀器之操作狀態及樣品之分析流程，可將偵測極限分為方法偵測極限(method detection limit；MDL)及儀器偵測極限(instrument detection limit；IDL)，方法偵測極限 為在一包含待測物樣品之基質中，在 99%信賴度極限(confidence limit)內，可偵測到待 測物之最低且大於零的濃度；而儀器偵測極限則表示儀器本身對樣品所能偵測之最低極 限，若待測物濃度低於偵測極限，則顯示該儀器無法偵測出該待測物濃度，應無法偵測 表示。 3-5 污染物時空分佈解析 本研究計畫擬針對空氣品質不佳的高屏空品區，進行空氣污染物之空間分佈及季節
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
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日期 CO 濃 度(ppm ) 安南 美濃 鳳山 大寮 橋頭 楠梓 仁武 前金 左營 小港 林園 屏東 潮州 恆春 變化趨勢之分析，期能確認不同季節期間高污染熱區之位置。擬解析之空氣污染物種類 包括 CO、SO2、NO/NO2、O3、PM10、PM2.5、BTEX、MTBE 等。就季節變化趨勢而言，
首先針對高屏空品區內 12 個空氣品質監測站(恆春站除外)之 CO、SO2、NO/NO2、O3、
PM10、等污染物月平均值，繪製全年污染物濃度變化趨勢，以瞭解乾濕季節之差異影響 （參見圖 3-7~3-12）。而 BTEX、MTBE、PM2.5之空間分佈趨勢則參考前述乾濕季節之 區隔（乾季：10~12 月；濕季：5~7 月）(暫定)，並配合其他子計畫之實施，分別在高屏 空品區內空氣品質監測站進行採樣與分析。就空間分佈趨勢而言，本研究計畫以空間解 析軟體，進行高屏空品區內空氣污染物之空間分佈解析，期能確認不同季節之高污染熱 區(hot spot)之位置，俾做為本整合型計畫實施暴露特性及生活型態問卷調查、室內微環 境監測、通勤暴露監測等實施地點選擇之重要參考依據。本研究計劃針對高污染空品區 採集之懸浮微粒樣品，以受體模式（receptor model）解析污染源貢獻量，藉以瞭解對於 高屏地區鄰近區域居民暴露量之影響程度，並做為擬訂高污染區域管制策略之依據。而 空間解析軟體（SUFFER）則以研究區域內空氣品質測站之污染物監測值為輸入資料， 進行數值等差解析，並繪製不同季節之各種空氣污染物等濃度圖（參見表 3-1），藉以確 認高屏空品區內高污染物熱區位置。由空氣污染物空間解析初步結果顯示，主要法規污 染物（CO、SO2、NO/NO2、O3、PM10）之全年高污染熱區多半集中在高高屏三縣市之
鄰接地區。
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
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日期 SO 2 濃 度(ppb) 安南 美濃 鳳山 大寮 橋頭 楠梓 仁武 前金 前鎮 左營 小港 林園 屏東 潮州 恆春 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
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日期 NO x 濃 度(ppb ) 安南 美濃 鳳山 大寮 橋頭 楠梓 仁武 前金 前鎮 左營 小港 林園 屏東 潮州 恆春 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
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日期 O 3 濃 度(p p m ) 安南 美濃 鳳山 大寮 橋頭 楠梓 仁武 前金 左營 小港 林園 屏東 潮州 恆春 圖 3-8 高屏空品區 SO2濃度隨時間變化趨勢圖 圖 3-9 高屏空品區 NOx 濃度隨時間變化趨勢圖
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Jan-2002 Apr-2002 Jul-2002 Oct-2002 Jan-2003 Apr-2003 Jul-2003 Oct-2003
日期 PM 10 濃 度(u g /m 3 ) 安南 美濃 鳳山 大寮 橋頭 楠梓 仁武 前金 前鎮 左營 小港 林園 屏東 潮州 恆春 圖 3-11 高屏空品區懸浮微粒(PM10)濃度隨時間變化趨勢圖
