空氣品質總量管制區揮發性有機物抵換交易比例之評估

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 1

空氣品質總量管制區揮發性有機物抵換交易比例之評估

王嘉弘,高雄大學土木與環境工程學系碩士班研究生 周亞璇,高雄大學土木與環境工程學系專任助理 甯蜀光,高雄大學土木與環境工程學系副教授 李家偉,高雄第一科技大學環境與安全衛生工程系副教授 袁中新,中山大學環境工程研究所教授 洪崇軒,高雄第一科技大學環境與安全衛生工程系助理教授 計畫編號:NSC 99-EPA-M-004-001

摘要

國內空氣品質總量管制區,現行污染物抵換交易制度中規劃之抵換對象包含

粒狀污染物(PM10)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)以及揮發性有機物(Volatile

Organic Compounds, VOCs),抵換比例則依交易對象訂定 1.0 至 1.2 不等之比例, 其中粒狀污染物、硫氧化物、氮氧化物等為污染物性質相對單一,在交易制度之 執行上較易遵行,但「揮發性有機物」涵蓋多種物質,各污染源排放組成上差異 性頗高,在環境衝擊及健康危害上之影響亦有所差異,因此在交易制度實施後, 可能發生削減與購買之 VOCs 總量相符,但由於物種組成之差異造成對人體或環 境之危害不同,使得交易變得不具公平性且違背環境正義之理念。本研究乃針對 區域環境現況及 VOCs 中各項污染物對健康風險及環境衝擊之危害程度,研擬總 量管制中揮發性有機物扺換交易制度,並提出因應之配套管制策略。研究中透過 抵換區域劃分、健康危害及臭氧潛勢危害特徵化等技術,建立以健康、環境風險 為基準之 VOCs 抵換制度,同時提供決策者設定權重之彈性,使能依據不同目的 進行制度之推動,並透過案例分析,評估此項設計之可行性,以確實維護空氣品 質管制區之空氣品質及週遭居民之健康。 關鍵字:揮發性有機物、抵換比例、健康風險評估、總量管制

一、前言

有鑑於高屏地區空氣品質長期處於欠佳之現況,行政院環保署已將高屏空品 區選定為優先實施總量管制之區域,並規劃逐步實施污染物抵換交易制度,抵換 對象包含粒狀污染物(PM10)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)以及揮發性有機物

(Volatile Organic Compounds, VOCs),抵換比例則依交易對象訂定 1.0 至 1.2 不等 之比例,其中硫氧化物、氮氧化物等為單一性污染物,在交易制度之執行上較易 遵行。但「揮發性有機物」涵蓋多種物質,各污染源排放組成上差異性頗高,尤 其揮發性污染物尚包括許多有害空氣污染物,在環境衝擊及健康危害上之影響亦

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 2 多所差異,因此在交易制度實施後,可能加劇周遭居民之健康危害,使得交易變 得不具公平性且違背環境正義之理念。「揮發性有機物」涵蓋多種物質,各污染 源排放組成上差異性頗高,尤其揮發性污染物尚包括許多有害空氣污染物,在環 境衝擊及健康危害上之影響亦有所差異,因此在交易制度實施後,可能發生賣方 削減之 VOCs 物種對人體或環境之危害較低,但排放權買方排放之污染物危害性 較高之情形,此情境可能加劇對周遭居民之健康危害,使得交易變得不具公平性 且違背環境正義之理念。因此,本研究考量區域環境現況及 VOCs 中各項污染物 對健康風險及環境衝擊之危害程度,研擬總量管制中揮發性有機物扺換交易制度, 進而檢討現行相關管理制度,評估其適用情形並進行必要之調整,以確實維護空 氣品質管制區之空氣品質及週遭居民之健康。

二、文獻回顧

為釐清揮發性有機物於抵換交易制度實施可能產生之環境及健康疑慮,並尋 求因應之解決、調適方案,以下將針對總量管制與抵換交易制度、揮發性有機物 危害特性及揮發性有機物抵換比例之評估進行回顧及討論: 1. 總量管制與抵換交易制度 空氣污染防制策略主要可區分為行政管制及經濟誘因兩種方式,在空氣污染 防制初期,各國多採用行政管制之方式規範排放源之污染行為;然而,愈來愈密 集的工業使得行政管制已不足以有效抑制空氣品質之惡化。因此,在 1970 年代, 聯合國經濟合作發展組織提出「污染者付費」原則後,「行政管制」與「經濟誘 因」並存之雙軌制度隨之興起並於 1990 年後被廣泛運用,此時總量管制制度逐 漸萌芽,經過多年之應用,排放抵換交易制度亦逐漸受到重視,並有許多成功之 經驗。抵換交易制度是為了讓某一地區因總量管制制度之實施,讓此地區之新進 廠商或既有固定污染源超過排放量限值時,可利用既有固定污染源所擁有之排放 權進行抵換交易,藉此可以保持該地區污染總量不變之原則。 最早抵換交易制度於 1974 年美國開始實施,並伴隨許多配套措施,如新污 染源審議制度(New Source Review)、CAIR(Clean Air Interstate Rule)、酸雨計畫 (Acid Rain Program),以及南加州之區域清淨空氣誘因市場計畫(Regional Clean Air Incentive Market,RECLAIM)等重大計畫。

在新設污染源審核制度(NSR)下之規範下,美國減量額度抵換制度(ERCs Offset)產生了排放量削減額度(Emission Reduction Credits, ERCs),可用來儲存 (banking)、抵換(offset)及交易(trading),各州在 NSR 規範內容中,皆包括 ERCs 產生及確證、ERCs 計算方式、ERCs 抵換及使用、抵換比例等。美國各州抵換 制度總量管制規模及污染源抵換比例各有不同的規範,在抵換行為發生時,既存 污染源排放減量後申請之 ERCs,和新增污染量抵換的比值一般都大於等於 1, 但各州多依據各區域違反空品標準之嚴重程度或區域之特殊性訂定不同之抵換 比例。(行政院環境保護署,2002) 我國空氣污染防制法中,將總量管制定義為:「指在一定區域內,為有效改 善空氣品質,對於該區域空氣污染物總容許排放數量所作之限制措施」。為順利 推動總量管制,目前環保署已於 100 年 6 月 24 日修正公告「既存固定污染源污

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 3 染物排放量認可準則」 (行政院環境保護署,2011a),及 100 年 7 月 1 日公告「固 定污染源空氣污染物削減量差額認可保留、抵換及交易辦法」(行政院環境保護 署,2011b)。由於高屏空品區之空氣污染情形最為嚴重,因此環保署將高屏地區 選定為總量管制優先實施之管制區,民國 99 年公告之高屏地區總量管制計畫, 在衡量高屏地區之經濟發展、整體競爭力與環境品質改善,並與國際空氣品質改 善策略接軌下,規劃採分階段推動方式。第一期程目標為:既存固定污染源指定 削減量為零,新設或變更固定污染源須取得增量抵換,固定污染源空氣污染物排 放總量不增加;下一期程目標則於各期程結束前半年,依高屏地區產業發展情形、 空氣品質改善情形及前一期程實施成效,檢討評估訂定下一期目標。 現行之抵換交易制度認可之污染物包括 TSP, SOx, NOx及 VOCs,且限相同 總量管制區內,相同污染物之抵換。若為同一社團法人公私場所自行保留削減量 差額與增量,則抵換比例為 1:1;若削減量差額與增量取自非同一社團法人公私 場所固定污染源,則抵換比例為 1.2:1。 2. 揮發性有機物危害特性 臭氧可藉由 VOCs 之光催化反應而產生,尤其石化工業排放之氣體中,VOCs 占極大之比例。許多研究顯示,人類若長時間暴露於高臭氧下,將對人體造成危 害,同時對植物,包括農作物皆有不良影響。有鑒於 VOCs 組成之複雜性,及其 對健康危害、臭氧生成之高度差異性,基於健康風險與環境正義考量之抵換比例 訂定原則值得深入探討。

揮發性有機空氣污染物(Volatile Organic Compound, VOCs)定義為:在標準狀 態下(20℃,760 mmHg),蒸氣壓於 0.1 mmHg 以上,沸點於 260℃以下之有機化 學物質。依據臺灣行政院環保署所公佈「揮發性有機空氣污染管制及排放標準」 中定義 VOCs 為有機化合物之污染物總稱,但不包含甲烷(CH4)、一氧化碳(CO2)、 二氧化硫(SO2)、碳酸鹽(H2CO3)、碳酸銨((NH4)CO3)、碳酸、碳化物等化合物。 此外,VOCs 在大氣中經光催化反應會產生臭氧、酮、醛、酸,以及過氧硝酸酯 等二次污染物,對人體與環境均可能造成不同程度之危害。美國 1996 年公佈之 清潔空氣法修正案(Clean Air Act Amendments Tile III)中,將有害空氣污染物 (Hazardous Air Pollutants, HAPs)列出 188 種,其中 VOCs 估計占了 70%以上。在 VOCs 健康危害特性之評估上,美國環保署於 2010 年發佈之 Risk-Screening Environmental Indicator (RSEI)中,綜合考量化學物質之口服吸收致癌斜率(Oral Slope Factors, OSFs)、吸入性單位風險度(Inhalation Unit Risks, IURs)、參考劑量 (Reference dose, RfD)以及參考濃度(Reference concentration, RfC),以針對工業產 生之化學物質擬定毒性權重(Toxicity weight)(US EPA, 2010)。至於 VOCs 在環境 之衝擊上,其對臭氧生成之潛勢則受到最大的重視,Carter (1994)以美國 39 個都

會區之 NOx濃度代表都會區大氣條件,評估 188 種 VOCs 光化反應下產生臭氧

之情形,並利用最大增量反應性(Max Incremental Reactivity, MIR)代表揮發性有 機物在大氣中生成臭氧之最大增量。美國加州空氣資源局(CARB)即選擇以 MIR 值為 VOCs 控制策略之反應指標。

3. 揮發性有機物抵換比例之評估

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 4 具有極毒性,部份具有異味,Hix et al. (2000)曾比較美國紐約州、路易斯安那州、 德州及密西根州之 VOCs 交易制度,發現目前 VOCs 交易制度在經濟及環境上均 有其效益,但 VOCs 排放估算的準確性及健康效應的不確定性,使其在抵換及管 制上較 SOx及 NOx複雜。VOCs 交易會造成暴露健康風險之重組,環境正義因而 受損,因此,美國空氣污染物排放權審查流程中即要求環保單位須就申請內容, 評估 VOCs 抵換與交易是否會在影響區域內造成不可接受之健康風險,始可核發 交易許可,以確保交易區居民之健康。抵換比例之調整,可以距離、煙囪高度、 減量需求、擴散濃度分佈等因子來決定,Tietenberg (1985)曾提出以距離作為訂 定抵換比例之依據,當排放許可被交易至較遠區域,則賣方區域之空氣品質會提 昇,同時卻可能造成買方所在區域之空氣品質變差,透過抵換比例之調整,將考 量距離以維持或提昇污染削減量。當買賣雙方之距離愈遠,則抵換比例愈高,如 欲達成相同差額,則需進行更多削減。郭政輝(2001)以距離與人口密度為考量, 設計一抵換因子進行交易,其結果顯示雖然可以降低空氣品質不良狀況以及達到 經濟效益,但無法避免某特定區域因抵換交易過後產生濃度累積之情形。欲評估 空氣污染政策影響健康風險情形,多利用污染濃度分佈圖、人口密度分佈及污染 物健康風險等資訊,分析該污染物、污染源擴散後對鄰近區域之危害程度。 Scoggins et al. (2004) 先以 CALGRID 模式模擬都市空氣品質,此模式主要用以

模擬光化學空氣污染物 (包括 O3及其前趨物 NOx) 之傳輸、擴散、沉降情形。 模擬範圍囊括整個奧克蘭地區,將 NOx 之年平均濃度,以及該區居民年齡、性 別、種族、社經地位等資料建立空氣污染暴露與死亡率之關係式,接著套疊人口 密度圖層於地理資訊系統中進行人口暴露分析。何雅如(2006)綜合評估不同考量 下所訂定之抵換係數,應用於案例交易前後對於污染總削減量、濃度分佈、健康 風險之影響,並探討各抵換比例之適用性。除了以人口數、污染濃度分佈情形、 買賣雙方距離作為考量訂定不同區域之抵換比例外,亦針對排放源鄰近區域之上 風污染源提出擴散影響修正函數,進而修正抵換比例,以避免交易之結果增加賣 方區域之環境風險。由模擬結果發現,進行抵換交易時,決策者需根據排放源分 佈、大小,及人口分佈情形等不同考量因子,選擇適當之抵換比例進行交易,方 可有效改善空氣品質問題以及健康風險暴露。

三、研究方法

本研究主要目的在建立現行總量管制制度中揮發性有機物抵換交易比例計 算之公式,研究中首先透過區域特性之評估對抵換交易區域進行劃分,進而考量 環境現況差異及污染物個別危害特性差異,建立抵換交易比例計算原則,最後藉 由數個案例分析以檢視制度設計之完整性,研究架構如圖 1 所示,以下將詳細說 明重要項目之分析方法。 1. 抵換交易區域劃分 抵換交易區域劃分之目的在依據環境現況對區域進行分群,以利後續抵換制 度之建立可考量區域環境現況之差異。由於 VOCs 不僅本身會對人體健康可能造 成危害,亦會透過光化學反應生成光化學煙霧及臭氧,因此本研究將藉由行政院 環保署之空氣品質監測站資料,以臭氧之年平均濃度分佈為基礎,並考量各區之

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 5 人口密度,依據臭氧濃度與人口密度之乘積,計算各鄉鎮區人口暴露總風險,並 依據風險之高低將區域劃分為四類:嚴重、中等、輕微及無危害地區,給予不同 參數值 1.0、0.75、0.5、0.25 之設定,其計算方法如下: 3 O Q P Risk= × P:人口密度(人/km2) 3 O Q :空氣品質監測之臭氧濃度(ppb) 執行步驟為(1)收集監測站之臭氧濃度資訊及人口密度資料並建置於空間資 料庫中;(2)利用地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)之空間統計功 能產生臭氧年平均濃度分佈圖;(3)以臭氧濃度分佈及人口密度分佈圖層,進行 疊圖分析,取得區域人口暴露風險分佈圖;(4)將區域人口總暴露風險分佈圖進 行分級並給予區域環境特性參數之設定。 2. 揮發性有機物物種危害特性差異特徵化 鑒於揮發性有機物中各物種對人體及環境造成之危害特性不同,其中,在人 體健康風險之考量上,本研究參照美國環保署於 2010 年發佈之 Risk-Screening Environmental Indicator (RSEI)進行分類評估,RSEI 係一綜合性指標,考量化學

抵換比例訂定方法建立 VOCs 物種危害特徵化 抵換交易區域劃分 VOCs 物種健康 危害風險特徵化 VOCs 物種臭氧 生成潛勢特徵化 VOCs 物種危害 特性參數訂定 區域環境特性 參數訂定 抵換比例計算 VOCs 管制策略調適 決 策 者 圖 1 研究流程圖 區域人口總暴 露風險分級 權 重 值 權重值

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物 質 之 口 服 吸 收 致 癌 斜 率 (Oral Slope Factors, OSFs) 、 吸 入 性 單 位 風 險 度 (Inhalation Unit Risks, IURs)、參考劑量 (Reference dose, RfD) 以及參考濃度 (Reference concentration, RfC) , 針 對 工 業 產 生 之 化 學 物 質 擬 定 之 毒 性 權 重 (Toxicity weight)(US EPA, 2010)。在環境衝擊之評估上則依據各物種在臭氧生成 潛勢之差異性進行特徵化,選用之評估標準係參考美國加州空氣資源局(CARB) 對 VOCs 控制策略之反應指標:最大增量反應性(Max Incremental Reactivity, MIR)

值為基準,本項指標為 Carter (1994)以美國 39 個都會區之 NOx濃度代表都會區 大氣條件,評估 188 種 VOCs 光化反應下產生臭氧之情形,並利用 MIR 值代表 VOCs 在大氣中生成臭氧之最大增量。上述兩項 VOCs 物種差異特徵化結果均依 據指標數值之高低分成四級並給予不同參數值 1.0、0.75、0.5、0.25 之設定。 3. 揮發性有機物抵換比例訂定 在揮發性有機物抵換比例訂定上主要考量交易區域環境特性及交易污染物 危害特性兩項參數,藉由前述區域環境現況之分級及 VOCs 特性之差異(包括對 人體造成之健康危害及臭氧生成之潛勢),並給予適當之權重值,即可由式(1)進 行計算,以求得抵換比例:

(

R R S S

)

T VOCs 1 W F WF W R = + + × (1) 其中 RVOCs:VOCs 抵換比例 FR:區域環境特性參數

(

0≤FR ≤1

)

FS:揮發性有機物危害特性參數

(

0≤FS ≤1

)

WR:區域環境特性權重值

(

0≤WR ≤1

)

WS:揮發性有機物危害特性權重值

(

0≤WS≤1,且WR +WS =1

)

WT:總權重上限值 其中 FR為區域環境特性參數,FS為揮發性有機物危害特性參數;WR、WS 為決策者可依據政策需求或管制目的針對兩項參數擬定之權重值,兩項權重總和 為 1;WT 為總權重上限值,可藉由此項數值之設定控制抵換比率之上限值。1 為抵換交易比例中之基準,意指為 1 噸排放量與 1 噸削減量互相抵換,以保持抵 換交易中最小抵換量與排放量相同之原則,若 WT值設定為 0.5 則最高抵換交易 比例為 1.5。 針對 FS值之評估,本研究進一步依據 VOCs 物種個別危害特性差異,及產 業類別特性差異設計兩種方法決定此項參數,詳細步驟說明如下。 (1) 依污染物個別危害特性差異評估 本法考量 VOCs 物種對人體造成之健康危害及對臭氧生成之潛勢兩項特性, 由於污染源所排放之 VOCs 中常包含多種物種,因此在抵換比例之計算上將以各 物種之質量百分率進行加權,以估算出該污染源之揮發性有機物危害特性參數, 如式(2)所示。

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(

)

= + = n 1 i i OP, OP i HR, HR i S, S W W P W P F (2) 其中 PHR,i:第 i 種 VOCs 物種健康危害特性參數

(

0≤PHR,i ≤1

)

POP,i:第 i 種 VOCs 物種臭氧生成潛勢特性參數

(

0≤POP,i ≤1

)

WHR:健康危害權重值

(

0≤WHR ≤1

)

WOP:臭氧生成潛勢權重值

(

0≤WOP ≤1,且WHR +WOP =1

)

WS,i:VOCs 組成中第 i 種污染物之質量百分率 (2) 依產業類別特性差異評估 上述考量固定污染源排放 VOCs 物種差異抵換比例雖能充分反映其危害之 風險,但計算過程較為繁複,因此本研究擬訂另一項依據產業污染排放特性差異 為基準之計算準則。依據民國 100 年公告之中華民國行業標準分類(第九次修訂), 目前臺灣行業類別分為大類、中類、小類、細類四種,其分類總數分別為:大類 18 種、中類 89 種、小類 254 種、細類 551 種。本研究考量未來執行上之可行性, 選定以行業標準分類「中類-製造業」作為分類標準,並參照台灣排放清冊資料 庫 TEDS7.0 之排放資料,歸納產業類型之排放特性,計算各產業對人體健康及 環境衝擊之程度,據此建立以產業類別為基準之污染物危害特性參數(即 FS值)。

四、結果與討論

為檢核上述抵換比例訂定流程之可行性,本研究以高屏空品區為範圍進行案 例分析。現將依序說明本研究抵換交易區域劃分、揮發性有機物危害特性分析, 以及抵換比例評估成果,並依據本研究之抵換比例訂定流程,對現有揮發性有機 物抵換交易制度提出調適建議。 1. 抵換交易區域劃分 本研究以高雄市與屏東縣共七十二個鄉鎮區為單位,評估各鄉鎮區居民之暴 露風險程度。圖 2 為高屏空品區民國九十九年人口密度分佈情形,可看出舊制高 雄市人口密度明顯高於其他地區,約有 14,000 人/km2;而舊制高雄縣及屏東縣 人口密度則較低,如屏東市約為 3,200 人/km2,顯示高屏空品區內,人口密度分 佈極度不均勻。臭氧濃度分佈方面,圖 3 為民國九十七年至民國九十九年之平均 臭氧濃度分佈圖,其中屏東縣臭氧濃度值偏高,推測原因為屏東縣緯度較低,光 日照強度較其他地區為高,因而增強屏東縣光催化反應之進行。 將高屏空品區人口密度與臭氧濃度平均值相乘後,即取得區域人口總暴露風 險分級圖,如圖 4 所示。本研究將區域人口總暴露風險分為四級:嚴重、中等、 輕微、無危害,各等級所涵蓋之行政區域如表 1 所示。 區域劃分結果顯示,嚴重區域皆位於高雄市人口密集區,屏東縣多為輕微。 探究其原因,雖然屏東縣臭氧濃度偏高,但因人口密度較低,總風險相對於高雄 地區為低。實際應用於總量管制之抵換交易制度時,因高雄市人口總暴露風險較

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 8 屏東縣高,就維護區域居民健康立場下,抵換比例應較大,使位於高雄市之污染 源需付出較屏東縣污染源高之代價,以減緩環境現況之惡化,並降低居民承受之 健康危害之風險。 表 1 高屏空品區抵換交易區域環境現況分級 抵換交易 區域環境 現況分級 區域劃分涵蓋之行政區 區域環 境特性 參數 (FR) 嚴重 三民區、新興區、苓雅區、鹽埕區、旗津區、前金區 1.0 中等 鳳山區、前鎮區、鼓山區、左營區、楠梓區 0.75 輕微 小港區、梓官區、屏東市、林園區、茄萣區、岡山區、 東港鎮、仁武區、鳥松區、林邊區、湖內區、彌陀區、 大寮區、橋頭區、潮洲鎮、大社區 0.5 無危害 其他地區 0.25 圖 2 高屏空品區人口密度分佈圖 圖 3 高屏空品區臭氧濃度平均值分佈圖 圖 4 高屏空品區之區域總人口暴露風險分級圖

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 9 2. 揮發性有機物危害特性分析 (1) 污染物個別危害特性差異分級 依照 VOCs 物種健康危害特性,以及臭氧生成潛勢進行分級。係引用 RSEI 毒性權重作為污染物健康危害分級之依據;臭氧生成潛勢分級則是依據各 VOCs 物種之 MIR 值進行分級。分級及危害特性參數(Fs)評估結果如表 2 所示: 表 2 部分 VOCs 危害特性分級及相關參數評估結果 揮發性有機物 RSEI 值 健康危害 特性參數 MIR 值 臭氧生成潛 勢特性參數 1,2,4-三甲基苯 5.8×102 0.5 8.8 0.75 1,3-丁二烯 1.1×105 0.75 13.58 1.0 乙苯 8.9×102 0.5 5.16 0.5 乙烯 5.6×10-1 0.25 9.08 0.75 丙烯 1.2 0.25 11.58 0.75 正己烷 5.0 0.25 1.4 0.25 甲苯 7.0×10-1 0.25 3.97 0.25 苯乙烯 3.5 0.25 1.95 0.25 環己烷 5.8×10-1 0.25 2.4 0.25 苯 2.8×104 0.75 0.8 0.25 分級標準 參數設定 0.25 0.5 0.75 1.0 MIR 值 0~4.2 4.2~8.4 8.4~12.6 12.6~16.8 RSEI 值 7.0×10 -2 ~ 3.2 3.2~ 1.0×103 1.0×103 ~ 3.2×105 3.2×105 ~ 1.0×108 (2) 產業類別特性差異分級 前述污染物個別危害特性差異分級可突顯不同污染物組成造成之健康及環 境危害差異。然而,於抵換交易制度實際運行過程中,污染物個別危害特性差異 分級法之行政程序複雜性較高,且目前之相關申報與管制措施中並未要求檢測 VOCs 之組成成份,因此可能造成執行上之困難,故本研究另提出依不同產業類 型特性進行分級之方法。由於目前國內尚無針對固定污染源建立污染物指紋資料 庫,因此本研究參照臺灣排放源資料庫 TEDS 7.0 紀錄之製程排放係數,配合美 國空氣污染物排放係數手冊( Compilation of Air Pollutant Emission Factor, AP-42) 記錄該製程可能產生之揮發性有機物,評估各產業類型危害之差異性,評估項目 仍以健康風險危害及臭氧生成潛勢兩項指標為基準,此外,為避免兩項指標尺度 差異造成之偏頗,研究中並以各指標值中最大值與最小值之差異為全距(rang), 進行常態化分析,再以加總方式彙整兩評估項目,以獲得最後之評等。據此,產 業危害特性差異將分為 A、B、C、D 四級,對應之參數值分別為 0.25、0.5、0.75 及 1.0。

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 10 依據民國 100 年公告之中華民國行業標準分類(第九次修訂)中類-製造業為 基準之分類結果及危害特性參數評估結果。其中,化學材料製造業、化學製品製 造業、塑膠製品製造業、電力及燃煤供應業、基本金屬製造業等五種產業排放之 VOCs 危害程度最高;石油及煤製品製造業、橡膠製造業、食品製造業等七種產 業之危害程度次高;金屬製造業、紡織業等五種產業之危害程度第三高;菸草製 造業、成衣及服飾品製造業、印刷及資料儲存媒體複製業、電腦電子產品及光學 製品製造業等九種產業危害程度最低。 3. 抵換比例訂定 綜合上述抵換區域劃分及 VOCs 危害特性差異分級之成果,以高屏空品區為 範圍選擇兩個不同污染源進行抵換比例之案例計算,其中式(1)中:區域環境特 性權重值、揮發性有機物危害特性權重值及式(2)中健康危害權重值、臭氧生成 潛勢權重值均設定為 0.5,而總權重上限設定為 0.5,表示抵換比例最高為 1.5, 各項分析結果說明如下: (1) 污染物個別危害特性差異評估之抵換比例訂定 案例分析結果如表 3 所示,污染源 A、B 評估後之 VOCs 抵換比例分別為 1.27 及 1.13,其中污染源 A 之區域環境特性參數較大,代表該廠所在區域所能 再承擔之污染負荷較低,且污染物危害差異性參數亦較高,代表該廠所排放之 VOCs 物種對健康或環境之危害較嚴重,因此須以較高之抵換比例獲得額外之排 放權。本項設計可使污染源 A 考量是否以此代價購買其他污染源之削減量以增 加可排放量,或自行設置/提升空氣污染防制設備,以降低污染物排放量,甚至 選擇至他處環境涵容能力較高之地區設置新廠,以符合整體環境狀況之需求。 (2) 產業類別特性差異評估之抵換比例訂定 依產業類別特性差異評估之抵換比例計算結果如表 4 所示,污染源 A、B 之 VOCs 抵換比例分別為 1.38 及 1.31,與前述評估結果有異,但由於污染源 A 所 屬區域之環境現況較差,且所屬行業別對健康及環境之衝擊亦較高,因此交易比 例高於污染源 B 之情況與前述方法評估結果一致。 4. 現行抵換交易制度檢討及建議 針對本研究對現行 VOCs 交易制度之調整建議,檢討現行空氣污染物管制辦 法及相關所需資料發現:針對抵換交易區域之劃分目前相關行政部門持續調查之 資料已足以滿足評估之需求。在揮發性有機物危害特性評估部分,如採用 VOCs 物種危害特性分級之方法則須要求污染源申報 VOCs 排放組成,且須確認部分 VOCs 物種之 RSEI 毒性權重及臭氧最大增量反應性;如採用產業類別特性差異 分級之方法,則須補強 TEDS 中製程資料並建立本土之製程排放係數。

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 11 表 3 高屏空品區 VOCs 抵換比例案例評估結果 污 染 源 編 號 行 業 別 污染源 位置 區域環 境特性 參數 (FR) 排放污 染物種 類 VOCs 物 種組成含 量(噸/年) 健康危 害特性 參數 臭氧生 成潛勢 參數 污染物 危害差 異特性 參數 (Fs) VOCs 抵換比 例 A 石 油 煉 製 業 楠 梓 區 0.75 甲醛 1.68×10-6 0.75 1 0.329 1.27 乙醛 1.77×10-7 0.5 0.75 苯 1.12×10-5 0.75 0 苯駢芘 2.73×10-8 1 0 苯駢 5.06×10-8 0 0 萘 1.52×10-7 0.75 0.25 酚 1.04×10-7 0.5 0 甲苯 1.90×10-5 0.25 0.25 其他 7.50×10-2 0 0 B 金 屬 製 品 製 造 業 小 港 區 0.5 苯 5.33×10-6 0.75 0 0.015 1.13 苯駢芘 2.90×10-3 1 0 1,3-丁二 烯 1.55×10 -6 0.75 1 苯駢 9.10×10-2 0 0 甲醛 2.71×10-5 0.75 1 萘 3.39×10-6 0.75 0.25 多環芳 香烴 3.87×10 -6 0 0 其他 3.97×10-5 0 0 表 4 產業特性差異抵換比例計算結果 污染源編號 固定污染源 所處地區 行業別 區域環境 特性參數 產業危害 特性參數 VOCs 抵 換比例 A 楠梓區 石油煉製業 0.75 0.75 1.38 B 小港區 金屬製品製 造業 0.5 0.5 1.31

五、結論

本研究針對區域環境現況及 VOCs 中各項污染物對健康風險及環境衝擊之 危害程度,研擬總量管制扺換交易制度中之抵換比例評估原則,並提出因應之配 套管制策略,初步獲致下列結論: 1. 在抵換比例之訂定上,本研究建立以區域環境現況及污染物危害特性為基準

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中華民國一百年十一月四、五日 台南市國立成功大學環境工程學系 12 之計算公式,決策者可依政策方向或環境需求等實際情況進行兩項參數之調 整,較現行抵換交易制度更具健康與環境風險之考量。 2. 本研究以區域人口總暴露風險為基準,進行抵換交易區域之劃分,考量人口 密度及臭氧濃度分佈現況,可迅速評估區域環境特性。 3. 在污染物危害特性參數之評估上,本研究考量排放物種之健康風險危害及臭 氧生成潛勢作為評估之基準,並分別以排放污染物之個別差異,或依產業類 型特性差異兩種方式進行評估,在執行上前者較為公平,但後者較為簡便。 4. 本研究提出之抵換比例計算公式中各項權重之設定,建議邀集產官學各相關 領域專家討論後訂定之。 5. 針對本研究所提出之 VOCs 抵換比例計算原則,建議應建立污染源申報 VOCs 排放組成之規範,並補強 TEDS 中製程資料及建立本土之製程排放係 數,以提供未來執行所需之各項資料。

六、致謝

本研究承蒙環保署提供研究經費(NSC 99-EPA-M-004-001),得以順利完成, 謹此致謝。

參考文獻

1. 行政院環境保護署,總量管制制度建置計畫(2002)。 2. 行政院環境保護署,既存固定污染源污染物排放量認可準則(2011a)。 3. 行政院環境保護署,固定污染源空氣污染削減量差額認可保留抵換及交易辦 法(2011b)。

4. US EPA, EPA’s risk-screening environmental indicators (RSEI) methodology (2010).

5. Cater, W.P.L,“ Development of ozone reactivity scales for volatile organic compounds,” Journal of the Air and Waste Management Association, Vol. 44, pp. 881-899 (1994).

6. Hix, M., E. Ruder, and D. Sugarman,“ Analysis of Volatile Organic Compound Air Pollution Trading Systems,” Learning from Innovations in Environmental Management Research Paper No.5. National Academy of Public Administration, Washington DC.. (2000).

7. Tietenberg, T. H. “Emissions Trading: an Exercise in reforming pollution policy,” Washington D. C.: Resources for the Future, Inc (1985).

8. 郭政輝,“SOx排放許可交易制度之成本效益及風險分析”,碩士論文,國立

交通大學環境工程研究所,新竹市(2001)。

9. Scoggins, A., T. Kjellstrom, G. Fisher, J. Connor, and N. Gimson, “Spatial analysis of annual air pollution exposure and mortality,” Science of the Total Environment, Vol. 321, pp. 71-85 (2004).

10. 何雅如,“空氣污染排放交易抵換係數之適用性分析”,碩士論文,國立交通 大學環境工程研究所(2006)。

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