台灣中部空品區秋冬期間之大氣超細微粒數量濃度粒徑分佈及排放源研究; Number-size distributions and sources of ambient ultrafine particles in the central Taiwan airshed during cold months
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(2) 致謝 經過兩年的訓練及投入，終於完成了碩士論文。在這一路上，感謝 許多人的幫助與指引，讓我在學術知識與個人發展上都獲得許多充實與 成長，首先要感謝我的指導老師楊禮豪教授，在論文撰寫過程中適時給 予我指導與幫助，您的督促與指導讓我收穫良多，最重要的是學到負責 任及做人處事態度。同時要感謝口試委員鄭曼婷教授與江鴻龍教授，及 計畫書審查委員張大元教授，對論文內容提出見解及建議，讓論文內容 更加精實。感謝陳振菶教授、陳強琛 教授、黃彬芳教授、王文析教授、 趙克平教授、張大元教授等系上老師在課程中傳授知識以及給予論文上 的協助。 感謝學長姐們，雯倩學姐、朝陽學姊、小瑜學姊，以過來人的角色 給予叮嚀與忠告；同學們的依樺、弦達、宜萍、屏玉、秀文、介銘，除 了在課業上互相協助外，在生活中也因有你們而增添了不少色彩。 在這邊也要感謝我的家人，媽媽、爸爸、弟弟，謝謝你們支持我念 研究所，並在精神和經濟上給予很大的支持，讓我在這兩年間能安心的 離家求學。在學生生涯結束，即將進入社會之際，我最要感謝我的父母 為孩子的犧牲與苦心栽培，希望我的努力能讓你們感到欣慰與驕傲。 研究所兩年的時間，不敢說有多辛苦，只知道自己順利完成碩士期 間該做的事，未來要面對的挑戰還很多，我想不畏懼這些挑戰，就是回 報曾幫助過我的人最好的謝禮，再次感謝大家對我的幫助，謝謝你們。. 顗婷 2009.07. I.
(3) 摘要 大氣超細微粒(ultrafine particles, UFPs)為懸浮空氣中且粒徑小於 100 奈米(nm)之微小顆粒，其因對人體與環境有潛在不良影響而廣受各界的 關注。而此不良影響的嚴重程度是反映在微粒數量或表面積濃度上，與 傳統以質量為中心的毒理劑量概念截然不同。僅管超細微粒不具顯著質 量，卻以高數量濃度廣泛地存在空氣環境中，屬於室外空氣污染物之一 部分，並對於一般室內與勞工作業場所空氣品質亦有舉足輕重的影響。 然而，臺灣國內相關的研究仍相當缺乏，尤其是進行暴露評估與危害防 制所必備之特性基本資料。有鑒於此，本研究目的有二：(1)建立台灣中 部空品區大氣超細微粒數量濃度與粒徑之空間與時間分佈特性；(2)探討 台灣中部空品區大氣超細微粒之主要排放源。 本研究使用掃描電移動度分徑儀與凝結核計數器，於 97 年 10 月至 98 年 1 月間，量測粒徑介於 10-1000 nm 之大氣微粒。量測地點設置在四 個不同類型之環保署空氣品質監測站，包括台中市忠明站(都會區)、彰化 縣線西站(工業區)、南投縣竹山站(光化學區)與埔里站(背景區)等分別進 行連續 24hr、為期四週之量測，並配合氣象因子與監測站空氣污染物逐 時資料進行統計分析。 本研究結果顯示中部空品區超細微粒平均數量濃度為 1.75(±1.14) × 104 cm-3，且佔總微粒數量濃度之 76％，幾何平均粒徑為 50 nm。此平均 濃度值較一般室內環境為高，但顯著低於交通路旁之濃度值，且與其它 地區大氣研究量測之濃度相當。就時間序列而言，中部空品區超細微粒 尖峰濃度一般出現於交通尖峰時段，並與 CO 及 NOX 濃度有高的相關 性。就空間分布而言，忠明測站的超細微粒數量濃度不但明顯高於其他 測站，且幾何平均粒徑為最小(43 nm)；而埔里測站濃度最低，但與線西、 竹山測站差異性不大。從研究結果可知，移動性污染源為整體中部空品. II.
(4) 區大氣超細微粒之重要排放源，但特定地區與時間亦會受到工業排放與 大氣二次或衍生反應之影響。 關鍵字：超細微粒、數量濃度粒徑分佈、中部空品區. III.
(5) Abstract Ambient ultrafine particles (UFPs) are those suspended in air with diameters less than 100 nm. Although very small in size, UFPs exist ubiquitously as well as in large numbers in ambient air. Recently, these particles are attracting increasing attention from the scientific community due to their potential adverse impact on human and environmental health. The toxicity and effects of UFPs are more related to their number or surface area concentrations, as opposed to conventional mass-based toxicology. As one of the outdoor air pollutants, UFPs also play an important role in indoor/workplace air quality. In Taiwan, however, there are relatively limited of UFP studies, especially in the area of UFP characteristics that are crucial to successful exposure assessment and hazard control. With that in mind, the objectives of this study are to characterize the spatial and temporal variations of ambient UFPs, and to identify potential major sources and formation mechanisms of ambient UFPs in the central Taiwan airshed. Short-term intensive sampling campaigns were carried out at four TWEPA air quality sites, with each representing urban, industrial, photochemical, and background area, during October 2008 to January 2009. We used a sequential mobility particle spectrometer and condensation particle counter (SMPS/CPC) to measure the number size distributions of 10 – 1000 nm particles. The aerosol data were analyzed along with on-site air pollutant and meteorological data acquired from the Taiwan EPA. The measured average (± standard deviation) UFP number concentration in the central Taiwan airshed was 1.75 (± 1.14) × 104 cm-3, which is comparable to that observed in many urban cities worldwide. The urban site, in particular, showed substantially higher UFP number concentrations than the other sites, of which the concentrations were similar. Temporally, peak UFP number concentrations consistently coincided with the morning and evening rush-hour periods and, as expected, showed the strongest correlations with IV.
(6) CO and NOx. Ocasionally, peak UFP number concentrations were associated with industrial plume or secondary aerosol formation. Nevertheless, the overall results suggest an important contribution from traffic emissions to the ambient UFPs in the central Taiwan airshed. Keywords: ultrafine particles, number size distribution, the central Taiwan airshed. V.
(7) 目錄 摘要…………………………………………………………………………Ⅱ 目錄....... ..........................................................................................................VI 表目錄.. ...........................................................................................................IX 圖目錄.. ...........................................................................................................XI 第一章 緒論 ..................................................................................................... 1 1-1、研究緣起...........................................................................................1 1-2、研究目的...........................................................................................2 第二章 文獻探討............................................................................................. 3 2.1、超細微粒的特性 ...............................................................................3 2.1.1、超細微粒的來源 ..................................................................... 3 2.1.2、超細微粒的化學組成分 ......................................................... 4 2.1.3、超細微粒數量濃度影響因子 ................................................. 5 2.2、超細微粒之健康影響.......................................................................6 2.3、戶外環境之超細微粒.....................................................................10 2.4、台灣中部空氣品質現況.................................................................14 2.4.1、中部空品區氣象條件 ........................................................... 14 2.4.2、中部空品區空氣污染排放量與排放源............................... 15 2.4.3、中部空品區空氣品質情形 ................................................... 20 2.5、室內工作環境之超細微粒.............................................................22 2.6、受體模式之應用 .............................................................................24 第三章 研究方法........................................................................................... 37 3.1 研究架構 ............................................................................................37 3.2 採樣時間與地點 ................................................................................38 3.3 研究儀器設備 ....................................................................................40 VI.
(8) 3.4 環保署數據收集 ................................................................................42 3.5 品保與品管 ........................................................................................44 3.6 資料統計與分析 ................................................................................45 第四章、結果與討論..................................................................................... 59 4.1、台中地區交通路旁之研究結果.....................................................59 4.2、採樣期間之中部空品區氣象條件及空氣品質狀況.....................62 4.3、中部空品區之研究結果.................................................................63 4.3.1、超細微粒數量濃度與過去研究之比較............................... 63 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............................................................................................. 63 4.3.3、超細微粒數量濃度與空氣污染物及氣象因子之相關性探討 ................................................................................................. 64 4.3.4、超細微粒數量濃度粒徑分佈 ............................................... 65 4.3.5、不同粒徑微粒與空氣污染物之相關性............................... 66 4.3.6、中部空品區污染源分析 ....................................................... 67 4.4、各個採樣點之研究結果.................................................................68 4.4.1、忠明測站 ............................................................................... 69 4.4.2、線西測站 ............................................................................... 72 4.4.3、埔里測站 ............................................................................... 74 4.4.4、竹山測站 ............................................................................... 76 4.5、採樣點個案探討 .............................................................................78 4.5.1、忠明測站 ............................................................................... 78 4.5.2、線西測站 ............................................................................... 79 4.5.3、埔里測站 ............................................................................... 81 4.5.4、竹山測站 ............................................................................... 82 第五章、結論 ............................................................................................... 127 VII.
(9) 5.1、結論 ...............................................................................................127 5.2、研究限制 .......................................................................................129 5.3、研究建議 .......................................................................................129 參考文獻 ....................................................................................................... 130. VIII.
(10) 表目錄 表 2-1 中部地區近五年各月份平均(±σ)氣象資料統計表 ......................... 26 表 2-2 台灣 92 年中部空品區各縣市排放貢獻量及百分比表 .................. 27 表 2-3 中部地區近五年各月份平均(±σ)空氣污染物資料統計表 ............. 28 表 3-1 研究期程............................................................................................. 49 表 3-2 台 中 交 通 流 量 表(2007) ................................................................... 50 表 3-3 採樣時間表......................................................................................... 51 表 3-4 環保署空氣污染物年平均(±σ)濃度(2004~2008) ............................ 51 表 3-5 中部空品區各縣市人口數、車輛數、工廠數量統計資料 ............ 52 表 3-6 中部空品區各縣市車輛數、工廠數量與排放量比較表 ................ 52 表 4-1 台中市中港路高車流量交叉路口之超細微粒粒數濃度與粒徑分佈 特性 ................................................................................................... 84 表 4-2 不同地點大氣懸浮微粒數量濃度比較表 ........................................ 85 表 4-3 環保署氣象因子與氣象儀相關性矩陣 ............................................ 86 表 4-4 中部空品區超細微粒數量濃度與空氣污染物及氣象因子相關性矩 陣 ....................................................................................................... 87 表 4-5 測站超細微粒數量濃度統計分析表(2008/10~2009/1) ................... 88 表 4-6 測站超細微粒數量濃度與氣象因子採樣期間逐分平均值(±σ) ..... 88 表 4-7 測站超細微粒數量濃度與氣象因子採樣期間逐時平均值(±σ) ..... 89 表 4-8 測站超細微粒數量濃度與空氣污染物採樣期間平均值(±σ))........ 89 表 4-9 中部空品區轉軸後的成份矩陣 ........................................................ 90 表 4-10 忠明測站超細微粒數量濃度與空氣污染物及氣象因子相關性矩 陣 ....................................................................................................... 91 表 4-11 忠明轉軸後的成份矩陣................................................................... 92 表 4-12 線西測站超細微粒數量濃度與空氣污染物及氣象因子相關性矩 IX.
(11) 陣 ....................................................................................................... 93 表 4-13 線西轉軸後的成份矩陣 .................................................................. 94 表 4-14 埔里測站超細微粒數量濃度與空氣污染物及氣象因子相關性矩 陣 ....................................................................................................... 95 表 4-15 埔里轉軸後的成份矩陣 .................................................................. 96 表 4-16 竹山測站超細微粒數量濃度與空氣污染物及氣象因子相關性矩 陣 ....................................................................................................... 97 表 4-17 竹山轉軸後的成份矩陣 .................................................................. 98 表 4-18 因子分析可能污染源綜合表 .......................................................... 99. X.
(12) 圖目錄 圖 2-1 微粒不同粒徑大小其名稱及與表面積、肺部沉積、質量關係圖 28 圖 2-2 微粒不同粒徑與表面積關係圖 ........................................................ 29 圖 2-3 不同粒徑大小微粒引起嗜中性白血球反應劑量圖 ........................ 29 圖 2-4 粒徑與化學成分對凝結合活化能力之影響 .................................... 30 圖 2-5 中部空品區工業區所在位置圖 ........................................................ 30 圖 2-6 中部空品區固定污染源所在位置 .................................................... 31 圖 2-7 台灣 92 年中部空品區排放貢獻量分佈圖 ...................................... 32 圖 2-8 台灣 92 年台中市空品區排放貢獻量分佈圖 .................................. 33 圖 2-9 台灣 92 年台中縣空品區排放貢獻量分佈圖 .................................. 34 圖 2-10 台灣 92 年彰化縣空品區排放貢獻量分佈圖 ................................ 35 圖 2-11 台灣 92 年南投縣空品區排放貢獻量分佈圖 ................................ 36 圖 3-1 研究流程圖......................................................................................... 53 圖 3-2 台中市路旁站位置圖 ........................................................................ 54 圖 3-3 台中市路旁採樣實際情形 ................................................................ 54 圖 3-4 採樣監測站位置圖 ............................................................................ 55 圖 3-5 測站採樣實際情形 ............................................................................ 55 圖 3-6 SMPS 構造示意圖 .............................................................................. 56 圖 3-7 氣象儀於忠明測站三樓樓頂架設實際情形 .................................... 57 圖 3-8 SMPS 粒徑與特定粒徑散佈圖 .......................................................... 58 圖 3-9 採樣數據群聚圖 ................................................................................ 58 圖 4-1 不同路段路邊與室內空氣中之微粒粒數濃度粒徑分佈比較 ...... 100 圖 4-2 路邊早上與下午之超細微粒數量濃度比較 .................................. 100 圖 4-3 交通尖峰時段與忠明測站之超細微粒粒數濃度時間序列 .......... 101 圖 4-4 採樣期間中部空品區風向風速圖(2008/10~2009/1) ..................... 102. XI.
(13) 圖 4-5 採樣期間各監測站風向風速圖(2008/10~2009/1) ......................... 103 圖 4-6 中部空品區不同物質間濃度比較 .................................................. 104 圖 4-7 路旁、室內與測站微粒濃度粒徑分佈之平均值 .......................... 105 圖 4-8 路旁、室內與測站超細微粒幾何平均粒徑比較 .......................... 105 圖 4-9 路旁、室內與測站超細微粒佔總微粒數量濃度百分比比較 ...... 106 圖 4-10 微粒粒徑因素分析分佈與測站微粒數量濃度粒徑分佈比較圖 106 圖 4-11 測站間超細微粒數量濃度比較(2008/10~2009/01) ..................... 107 圖 4-12 測站間超細微粒佔總微粒數量濃度百分比比較 ........................ 107 圖 4-13 監測站微粒數量濃度粒徑分佈之平均值 .................................... 108 圖 4-14 測站間超細微粒幾何平均粒徑比較 ............................................ 108 圖 4-15 監測站超細微粒數量濃度平均值(±σ)之時間序列 ..................... 109 圖 4-16 忠明測站不同物質間濃度比較 .................................................... 110 圖 4-17 忠明測站間工作日與非工作日超細微粒數量濃度比較 ............ 111 圖 4-18 線西測站不同物質間濃度比較 .................................................... 112 圖 4-19 線西測站間工作日與非工作日超細微粒數量濃度比較 ............ 113 圖 4-20 埔里測站不同物質間濃度比較 .................................................... 114 圖 4-21 埔里測站間工作日與非工作日超細微粒數量濃度比較 ............ 115 圖 4-22 竹山測站不同物質間濃度比較 .................................................... 116 圖 4-23 竹山測站間工作日與非工作日超細微粒數量濃度比較 ............ 117 圖 4-24 97 年 10 月 13 日忠明測站濃度圖 ................................................ 118 圖 4-25 97 年 10 月 17 日忠明測站濃度圖 ................................................ 119 圖 4-26 97 年 11 月 06 日線西測站濃度圖 ................................................ 120 圖 4-27 97 年 12 月 31 日線西測站濃度圖 ................................................ 121 圖 4-28 98 年 01 月 05 日線西測站濃度圖 ................................................ 122 圖 4-29 97 年 11 月 27 日埔里測站濃度圖 ................................................ 123. XII.
(14) 圖 4-30 97 年 11 月 25 日埔里測站濃度圖 ................................................ 124 圖 4-31 97 年 12 月 01 日竹山測站濃度圖 ................................................ 125 圖 4-32 97 年 12 月 03 日竹山測站濃度圖 ................................................ 126. XIII.
(15) 第一章 緒論 1-1、研究緣起 近年來，超細微粒(ultrafine particles, diameters ＜100 nm)相關研究有 逐年增加的趨勢，主要是由於毒理與流行病學研究結果指出，超細微粒 比起粗微粒(coarse particles, ＞2500 nm)及細微粒(fine particles, ＜2500 nm)較能深入並沉積於肺部深處，進而引發不良健康反應；且微粒組成中 所含金屬組成分對人體呼吸道皮膜同樣會產生危害。在動物實驗上，發 現暴露於超細微粒中，易引發早期動脈粥狀硬化的損害，而流行病學研 究亦顯示暴露於超細微粒中易對肺部產生影響。在大氣環境中，超細微 粒會吸收與反射光能而影響能見度與地球輻射熱平衡，也可以經由凝結 成核的過程成長並形成雲霧(cloud condensation nuclei, CCN: ~ 50 nm)，故 對氣候有舉足輕重的影響。 對於室內環境來說，室內或工作場所的空氣品質會因自然通風或是 通風系統不良，使得室外空氣污染對室內造成影響。對於勞動工作者來 說，由 於 在 工作場所中暴露時間較長，且 工作場所中有相當多的製程或 活動會產生超細微粒，例如加熱處理製程、焊接、加熱過程、燃燒過程 等，因 此 瞭 解 作 業 環 境 中 超 細 微 粒 暴 露 來 源 是 非 常 重 要 的。此 外 ， 針對工作環境是處於室外的勞工(例如：交通警察、工地勞工、路況維修 人員等)而言，受到超細微粒的影響更加顯著。 依據臺灣目前空氣品質標準，粒狀污染物的規範是以總懸浮微粒 (TSP)及懸浮微粒(PM10)為管制對象。雖然環保署自 93 年起於每個測站增 設細微粒(PM2.5 )的監測，但並未將其納入空氣品質標準，更未對超細微 粒作任何規範。臺灣地區超細微粒的數據，主要以環保署超級測站 (supersite)為主，但目前超級測站的設立僅侷限於南北地區之城市，分別 為高 雄 縣 及 高 雄 市 及 臺 北 縣 ，而中部地區並沒有進行超細微粒的例行 1.
(16) 監測。 近年來，不論在人口或是車輛增加率(2003-2006)，中部地區皆高於 南北主要城市，尤其是台中縣市。此外中部地區具有 2 座火力發電廠(麥 寮發電廠及台中發電廠)及 12 個工業區設立，並有主要交通幹線通過，顯 示中部地區有潛在重要超細微粒的排放源，並待研究做進一步瞭解。 基於超細微粒對於健康上及環境的危害，且中部地區缺少超細微粒 數據資料，因此，本研究針對中部空品區超細微粒數量濃度粒徑分佈 (number-size distribution)進行調查，希望建立超細微數量據背景資料，協 助暴露評估與危害防制策略擬定。. 1-2、研究目的 (1) 瞭解中部空品區超細微數量濃度與粒徑分佈之時間與空間分佈特性 (2) 探討中部空品區超細微粒的主要排放源. 2.
(17) 第二章 文獻探討 2.1、超細微粒的特性 2.1.1、超細微粒的來源 大氣環境中廣泛存在著許多微粒，其生成方式可分為原生性(primary) 和衍生性(secondary)懸浮微粒，原生性係指微粒直接由污染源排放至大 氣，其來源又可分為自然產生及人為排放兩種，自然產生源包括地表塵 埃、森林大火、火山爆發等；人為排放源包括交通運輸、焚化爐、工業 製程的直接排放及火力發電廠等，原生性污染物粒徑分佈較廣，通常燃 燒過程產生的微粒大部分小於2500 nm，海鹽及塵土微粒則大部分存在於 大於2500 nm的粗微粒粒徑範圍。衍生性微粒為二次污染物，主要由大氣 中氣態污染物經光化學反應而形成，或由氣態污染物與其他污染物反應 生成，如硫酸鹽微粒、硝酸鹽微粒、臭氧等，其粒徑大多集中在小於2500 nm之細微粒。 環境中懸浮微粒其粒徑範圍甚廣，可依粒徑大小區分為粗微粒(coarse particle)及細微粒(fine particle)；粗微粒粒徑大於2500 nm，細微粒粒徑小 於2500 nm。而在細微粒中，粒徑小於100 nm又稱為超細微粒(ultrafine particles, UFP)( Kittelson et al., 2002)(圖2-1)。 超細微粒的生成方式主要有兩方面，一是物質燃燒，為原生性生成 方式，主要是指直接從排放源排放出來的微粒，例如：人為排放的車輛、 火力發電廠或工業燃燒排放。另外一種為氣態污染物經反應凝結成核而 形成，為衍生性生成方式，主要是指微粒在大氣中產生的方式，例如： 光化學反應或其他化學物質反應，因此超細微粒在形成時可能會受到日 照強度和空氣污染物濃度影響。Birmili et al.（2000）於1998年4月至2000 年8月在德國南方山區研究，指出超細微粒(3-11 nm)之數量濃度從0.6×104 cm-3 劇烈成長至2.5×104 cm-3 之現象與強烈日照、OH 與氣態硫酸濃度有 3.
(18) 關，並認為超細微粒之形成機制為水-硫酸-氨之核凝。Jeong et al. (2004) 於2001至2002年在美國羅徹斯特進行超細微粒的量測研究，結果發現冬 天清晨觀察微粒濃度，會伴隨著CO的濃度而增加，且在早上交通尖峰時 段會有數量濃度尖峰的出現，並與燃燒產生的NO及CO的濃度成正相關， 因此推論微粒數量濃度會受移動性污染源排放所影響。從上述可知，超 細微粒的來源可來自於原生性微粒及衍生性微粒。. 2.1.2、超細微粒的化學組成分 化學組成部分，大氣中粗微粒與細微粒依來源不同，其化學組成亦 有顯著的差異，且不同區域具有不同的排放特徵、不同的氣候條件可能 影響反應機制以及地區特性亦會影響化學組成份之比例，因此，在不同 的區域之化學組成份均不同，且同一區域的不同季節亦可能由於氣候的 因素而有不一樣的組成份比例發生，所以我們可以利用超細微粒的化學 組成來判斷其可能排放源，在研究中顯示超細微粒化學組成大致上包括 有硫酸鹽、硝酸鹽、元素碳、有機碳、微量元素和金屬譬如矽、鐵、鈉、 硫、鐵、銅、鋅等(Batalha et al., 2002; Ntziachristos et al., 2007)。Cass et al. (2000)量測南加州七個城市大氣中超細微粒的濃度分佈與化學組成，結果 顯示這七採樣點的超細微粒質量濃度介於0.55-1.16 μg/m3；典型的化學組 成為32~67%的有機碳、3.5~17.5%的元素碳、1~18%的硫酸鹽、0~19%的 硝酸鹽以及1~26%的金屬氧化物等，對人體有毒性且佔較大量的催化金屬 有Fe (186 ng/m3)、Ti (43 ng/m3)、Cr (6.7 ng/m3)、Zn (3.8 ng/m3)及Ce (1 ng/m3)。其他地區針對超細微粒組成所佔比例研究顯示，金屬方面：Fe ＞Mg＞Cr＞Zn＞Pb＞Cu (Fang et al. 2005)，離子方面：Ca2+ (7.80%) > SO42- (6.95%) > Na+ (5.11%) > NO3- (2.94%) > Cl- (2.68%) > H4+ (2.38%) > K+ (1.97%) > Mg2+ (1.30%) (蔡俊鴻和江鴻龍，2006)。Ntziachristos et al. (2007) 於2006年2月至4月在洛杉磯高速公路旁量測，研究發現，Mg、Ca、 4.
(19) Cu、Zn及Pb在微粒粒徑18-32 nm 所佔濃度比例較高，進一步發現Ca、 Cu、Ba、Pb、Sb及Zn可能來自於車輛所造成，因此推測該地區的超細微 粒可能來自於車輛影響所至。由上述可知，微粒中的化學組成可以用來 判斷排放源，但這些化學物質同樣會對人體造成健康上的危害。. 2.1.3、超細微粒數量濃度影響因子 微粒的濃度會受到許多因素的影響，例如：風向、風速、溫溼度、 日照、地形、污染源等，主要是因為氣象因子影響了污染物的傳送方向 及擴散距離。因此可假設氣象條件是濃度最關鍵、影響最大的變數。Agus et al. (2007) 發現污染物濃度與風速有關，在不同地方同樣風向下測量， 結果顯示風速高的地區微粒數量濃度為3.17×104 cm-3，而風速低的地方濃 度為6.42×104 cm-3。Shi et al. (2001) 在其研究中則發現當處於道路上風處 所採集到的濃度為18×104 cm-3，下風處濃度則高達49×104 cm-3，顯示當針 對超細微粒數量濃度進行時，應當觀測排放源附近的風向，因為微粒數 量濃度會受到風向所影響。Stanier et al. (2004a) 於2001年7月至2002年7 月期間研究匹茲堡市街道旁大氣超細微粒的粒徑及數目分佈。主要目的 在於以SMPS同時進行低相對溼度(約14%)及環境相對濕度(平均58%)大 氣超細微粒(3-560 nm)的連續監測。結果發現乾採樣及濕採樣的平均粒徑 分別約為40及45 nm，且在微粒濃度、表面積(315 μm2/ cm3；417 μm2/ cm3) 和體積(11.5 μm3/ cm3；18.3μm3/ cm3)會有明顯的區別，乾採樣及濕採樣的 粒數濃度分別為2.2×104 cm-3及2.5×104 cm-3；平均微粒(3-500 nm)濃度約 2.2×104 cm-3；整日的數目濃度明顯受大氣核化、交通及其他燃燒源直接 影響。Janhall et al. (2004) 研究2001年4月至5月瑞典西部哥德堡市超細微 粒濃度，發現研究期間在早上交通尖峰時只有較細的微粒會凝結，當時 的溫度相對較低(12℃)且濕度較高(76%)；研究亦發現雨天時的微粒濃度. 5.
(20) 會低於乾燥時的濃度，在高風速的條件下，會稀釋交通源並降低所有粒 徑微粒濃度。Janhall et al. (2006) 亦同時考慮冬天清晨溫度逆溫事件對移 動性排放自大氣中之污染物與微粒濃度的影響，當溫度逆溫發生時， NO、CO 和超細微粒三者的濃度皆同時出現尖峰值。 季節不同會有不同的季節風，且許多研究指出微粒數量濃度變化會 因季節不同影響該區域內局部排放源及活動型態，而導致微粒數量濃度 不同，Watson et al. (2006)於2002年4月至2004年8月間在美國佛列斯諾超 級測站(Fresno Supersite)研究，發現微粒數量濃度有季節性的變化，當粒 徑在3-407 nm時夏季平均濃度(3.3×104 cm-3)低於冬季(10×104 cm-3)，與 Jeong et al. (2004)研究結果相似，顯示粒徑為0.011-0.47 μm時，微粒數量 濃度在冬季為0.9×104 cm-3高於夏季濃度為0.7×104 cm-3，同樣的，Woo et al . (2001)於研究中顯示微粒粒徑小於100 nm時，其微粒數量濃度在冬季高於 夏季。故由上述可知，針對超細微粒進行採樣時，應該配合氣象因子進 行量測，以確切了解濃度變化情形。. 2.2、超細微粒之健康影響 超細微粒對於人體有健康上的危害，但過去在調查上針對微粒多是 使用質量濃度做測量，從圖2-1可瞭解，質量濃度為粒徑較大的微粒佔多 數，但在數量濃度上卻是超細微粒佔總濃度多數以上，文獻上顯示著質 量濃度與數量濃度沒有很好的相關性(Pekkanen et al, 1997；Jeong et al., 2004)，意即在質量濃度觀察上易忽略超細微粒的重要性，且無法從質量 濃度上去推測超細微粒數量濃度，因此只觀測空氣中微粒質量濃度是不 足夠的。 超細微粒對於健康上的影響，還包括粒徑的大小、化學組成、表面 結構、形狀等。在研究中發現超細微粒比粗微粒及細微粒較能深入肺部 深處並在肺部沉積、滲透細胞膜和觸發不良反應(Nel et al., 2006)，並在實 6.
(21) 驗中顯示其對細胞中巨噬細胞造成損傷，也會使得體內產生自由基，導 致氧化壓力破壞細胞膜和 DNA 物質(Nel, 2005)。 在毒性方面，許多文獻中指出微粒粒徑越小造成的毒性會越大 (Kipenet al., 2005; Oberdorster et al., 2005; Nel et al., 2006)。因為超細微粒 因為接觸表面積大，容易吸附更多的水溶性金屬元素、硫酸鹽、硝酸鹽、 矽酸鹽、內毒素及有機物等，這些成分都會進一步產生呼吸道毒性及肺 部傷害(Gavett et al., 1997)。 Nel et al. (2006) 於研究中探討微粒對人體毒性上，發現微粒粒徑與 表面積分子數量百分比成反比(圖 2-2)，顯示微粒粒徑越小其表面積越 大，表示微粒粒徑越小具有較高的數量濃度及可與人體肺部細胞反應的 表面積，且微粒表面易吸附微量金屬元素、硫酸鹽、硝酸鹽、矽酸鹽及 內毒素等，而這些成分易對人體呼吸道及肺部造成傷害(Ghio et al., 1999)。Carter et al. (1997) 於研究中使用支氣管上皮細胞暴露於微粒 24 小時左右，結果顯示金屬部分會對人體呼吸道皮膜產生危害。又因超細 微粒較細小，容易在肺部沉積，對人體產生氧化壓力，而影響身體的細 胞活動，進而影響許多退化性疾病產生，包括癌症、糖尿病、過早老化、 老年癡呆症等(雷侑蓁，2005)。Brown et al., 2000 於研究發現，當表面沒 有過渡金屬的超細微粒，也能引起大鼠肺部發炎反應，顯示微粒粒徑本 身就是引起毒性的重要因素。 動物實驗上，大鼠以氣管灌注方式暴露毒性較低的超細粒徑及細粒 徑的聚苯乙烯(polystyrene)及TiO2後，都發現微粒表面積越大肺泡灌洗液 中嗜中性球數量越多（Brown et al., 2001；Oberdorster et al., 2000）。在相 同重量濃度下，研究中發現粒徑較小微粒會比大粒徑之微粒產生較嚴重 的肺部反應(圖2-3)，從圖2-3中顯示，超細微粒引起嗜中性白血球的反應 較大，其中LPS為細菌內毒素（Lipopolysaccharide）亦是懸浮微粒的一種. 7.
(22) 重要成分，且LPS的暴露會引發肺炎及影響肺部細胞功能，而超細微粒能 引起較大反應，表面積扮演了很重要的角色(Oberdorster, 2001)。 Oberdörster(2000)於研究中使用超細有機碳微粒，濃度100 μgm-3，暴 露時間6小時，且與臭氧共同暴露時，結果顯示超細有機碳微粒易引起輕 微發炎現象，且較老化的肺部對於超細微粒所引起的氧化應力風險較 高。使用其他的超細微粒及細微粒（TiO2）進行老鼠暴露實驗，結果顯 示，相同質量劑量下，超細微粒所引起的發炎現象遠高於細微粒。其餘 研究結果顯示，在相同質量下，超細微粒比一般較大粒徑之微粒具有較 多粒數濃度。例如密度為1.0 g/cm3之20 nm球形微粒，在質量濃度為10 μg/ m3時，其所相應之數量濃度為2.4×106 cm-3；在相同條件下，粒徑為250 nm 之微粒，其所相對應之數量濃度為1200 cm-3(Oberdörster et al., 2005)。 在動物實驗上，利用患有肺高血壓的大鼠進行實驗，發現其急性暴 露於濃縮細粒徑微粒時(PM2.5)，會引發顯著的肺部傷害與發炎，發炎前 趨細胞激素亦增加，再進一步針對超 細 微 粒 (64、202及535 nm)來做實驗 時，發現粒徑越小的微粒(64 nm)所造成之肺部發炎與傷害、細胞激素增 加的情形都較粒徑較大的微粒(205及535 nm)顯著，且會造成較明顯的氧 化壓力，包括肺部穀胱甘肽(glutathione, GSH)的下降及血漿中8-OHdG的 增加(雷侑蓁，2005)。同樣以大鼠暴露不同粒徑的CdCl2，結果發現暴露 粒徑最小的超細微粒，肺部毒性及發炎反應最為嚴重(Cassee et al., 2002)。 Araujo et al. (2008)將受試老鼠分為三組分別暴露於UFP-超細微粒 (18nm)、FP-細微粒(2500 nm)與FA-過濾後的空氣，結果顯示高密度膽固 醇在UFP及FP組明顯減少並低於FA組，且出現早期動脈粥狀硬化的損害 的機率在UFP及FP組明顯高於FA組，表示超細微粒會促使心血管疾病的 產生。Hulderman et al. (2007)也觀察到接受類似劑量碳奈米管的老鼠會產 生富含微粒的肺肉芽腫(granulomas)，再對心臟與主動脈的粒線體DNA進. 8.
(23) 行損害檢查，發現粒線體傷害為發生動脈硬化(atherosclerosis)的先兆。而 在其他研究指出，讓不同種類之齧齒動物吸入二氧化鈦超細微粒，會造 成程度不一的纖維化及誘發腫瘤生成(Bermudez etal., 2004)。此外也會對 於倉鼠的胚胎細胞造成有絲分裂紊亂、DNA 傷害及細胞凋零(Rahman et al., 2002)。除了以上所述，超細微粒還會引起其他毒性作用，諸如：提高 氧化壓力，形成肉芽腫等等。 已有越來越多的流行病學研究顯示微粒對於健康是有危害的， Schwartz et al. (2000) 研究發現，當空氣品質較不好時，可觀察到每天死 亡率、住院率及門診看診率與短期空氣污染懸浮微粒濃度有相關性。在 有微粒監測的城市，收集並觀察有冠狀心臟病的病患，再於微粒濃度與 肺部細支氣管中細胞的變化研究上，結果顯示：暴露於大氣污染的微粒 也許會導致的肺部上皮組織可滲透性的增加，且當濃度增加時，發生心 律不整、心肌梗塞的危險性都會增加。(Timonen et al., 2004；Pope et al., 2004)。而Chuang et al. (2007) 以76個年輕臺北大學生為研究對象，使用 微粒成份濃度和空氣品質監測站氣體污染物濃度，配合研究對象的心電 圖和血液檢設值進行探討，結果發現微粒和O3濃度會造成身體系統發 炎、氧化壓力增加。 針對超細微粒進行的流行病學研究部分，研究發現大氣中各種粒徑 的微粒，超細粒徑微粒數量濃度與造成兒童氣喘症狀有最強的相關性 (Pekkanen et al, 1997)。當在室內環境中，有暴露於超細微粒時，會增加 肺部之發炎現象及使易感族群之氣喘症狀惡化(Weichenthal et al., 2007)。另外在於中樞神經系統方面，由於微粒粒徑極小，在進入生物體 內之後，相對於其他化學物質具有較好移動性。研究發現，吸入的超細 微粒除了進入血液循環系統隨之分佈至體內各處，也可經由鼻腔的嗅覺 神經(olfactory nerves)進入腦部，影響中樞神經系統(Oberdörster et al.,. 9.
(24) 2004; Elder et al., 2006)。 針對環境的方面，微粒的濃度會影響能見度，能見度在氣象中被定 義為大氣的透明度，而空氣污染會嚴重降低能見度，因此不少地區以能 見度為空氣污染的指標之一。且能見度對於航空、航海和陸上運輸都非 常重要。此外，微粒的散熱吸熱和經由凝結形成雲霧的作用皆會影響全 球輻射平衡，因此超細微粒對於環境健康上也會影響，Dusek et al., (2006) 觀察超細微粒在過飽和蒸汽壓中，微粒活化形成雲霧的比例，圖2-4(a)為 作者使用不同粒徑大小微粒，看其在蒸汽壓過飽和下活化的情形，結果 顯示不同粒徑活化情形差異性較大，反之在圖2-4(b)同粒徑不同化學成分 的微粒之間活化的情形差異性並不大，顯示對於環境來說，微粒粒徑大 小的影響遠大於其化學組成。. 2.3、戶外環境之超細微粒 環境中存在著大小不同的懸浮微粒， Wehner et al. (2003)則於1997 年4月至2001年2月調查德國萊比錫大氣中超細微粒之粒徑分佈，並分析 微粒與氣態污染物(NO、NO2、CO、SO2 及O3)及氣象條件之間的關係。 研究結果顯示當時間位於早晨交通尖峰時刻，微粒濃度的尖峰對應在粒 徑分佈20 nm 左右；在夏天中午時分則會出現第二個微粒濃度的尖峰， 相對應在粒徑範圍10-15 nm，顯示微粒的產生會受到光化學反應及交通所 影響。 如果比較市區與郊區的空氣品質，可以發現在市區裡因為有較多的 汽機車排放廢氣，會造成超細微粒數量濃度較高。在郊區或山區，產生 超細微粒的來源較少，大部分是粒徑較大的懸浮微粒。因此在不同的區 域、不同交通特性、不同氣象條件之下，會有不一樣的粒徑分佈。針對 都市環境調查可知超細微粒的主要排放源為汽機車所排放的廢氣及光化 學作用。但早期分析上多研究其所排放的氣態物染物或微粒表面所附著 10.
(25) 的化學物質為主，卻忽略粒數濃度情形。Shi et al. (2001)在其研究中，說 明都會區超細微粒(粒徑小於 10 nm)主要是由交通車輛與固定燃燒是兩個 來源產生。 Westerdahl et al. (2005) 於 2003 年 2 月及 4 月間研究美國洛杉磯都市 地區超細微粒之分佈情形。實驗方法為將即時量測儀器(TSI SMPS systems, 量測範圍 10-1000 nm)裝在一台汽車上，並行駛此汽車於洛杉磯 都市地區的高速公路進行即時監測。研究發現交通繁忙的高速公路區域 的超細微粒濃度(4.7~19×104 cm-3)遠大於住宅區之濃度(1.3~2.6×104 cm-3)，至於介於高速公路及住宅區之間的濃度改變存在有濃度增減的現 象，顯示越靠近高速公路濃度會逐漸增加。Zhu et al. (2002) 於洛杉磯高 速公路進行超細微粒數量濃度調查，粒徑範圍為 6~220 nm，分別於高速 公路上風處及下風處量測，結果顯示微粒平均數量濃度為 13~20×104 cm-3，且發現在上風處數量濃度最低，下風處距離道路越遠其濃度值越低。 Hughes et al. (1998) 於 Los Angeles 都會區在 1996 年冬天大氣中超細 微粒之粒數濃度、粒徑分佈及化學特性，研究結果發現粒徑 17-100 nm 的 微粒之數量濃度會隨著時間而變化，早晨交通尖峰時，由於車流量較大， 大氣中微粒之數目濃度會遠高於當日的平均值；在午夜時分，微粒的數 目濃度也會高於當日的平均值，此為該地區大氣低混合層高度及低風速 所致。 除 此 之 外，環境中超細微粒可能來自工業中化石燃料(如煤、石油、 天然氣等)，化石燃料的燃燒會產生硫氧化物（SOX），例如燃煤發電與、 金屬冶煉廠、硫酸廠、煉油廠和燒煤或油的工業鍋爐等。其經由光 化 學 反 應 SO2 與NO2 氣固相轉化反應形成H2SO4 與HNO3 等蒸氣， 其 中 燃 燒 過 程 中， 會 因 高溫蒸汽冷凝產 生 一 次 性 懸浮微 粒 ； 二 次 性 懸浮微 粒 則 會 由 氣 態 污 染 物 經由光 化 學 反 應 氣固相轉化形成低揮發性之氣. 11.
(26) 體後， 再 經 過 核 化 反 應 產 生 微 粒 (Zhuang et al., 1999)。 Chang and Lee(2007)研究發現當前趨物質(例如：NOx或VOCs)經由光化反應後，臭 氧濃度增高，衍生性二次微粒也出現高濃度。Jeong et al. (2004)於研究中 顯示SO2與超細微粒數量濃度有一致性。李新峰(2004)針對中部空品區SO2 主要排放源作調查時，發現火力發電廠為硫氧化物最主要的排放源。 Young and Keeler (2004)於2002年7月20至30針對美國底特律研究， 該 城 市 擁有36家工廠場所，每年可排放超過100噸的PM2.5，可推測該城市為都 市工業環境。其使用SMPS在該地區所測得的超細微粒數量濃度值為 1.4~2.5×104 cm-3，且微粒數量濃度尖峰值與太陽輻射變化在中午時有一 致性，顯示微粒來源與光化學反應有相關。Birmili et al. (2003)在研究中 發現，超細微粒數量濃度變化在中午有數量濃度尖峰值產生(3×104 cm-3)，與日照輻射、硫酸濃度有相關。Agus et al. (2007)於2005年2月至3 月間在英國萊斯特道路旁調查中，發現微粒數量濃度在中午有峰值產生 與日照輻射有關。 國內於微粒研究上，在環境方面，Chang and Lee (2007)以北部超級測 站資料，顯示懸浮微粒數量濃度尖峰易發生在早上交通所排放的原生性 氣膠以及中午光化學反應產生的二次性氣膠，其最高濃度發生時間在臭 氧最高濃度後約 2~3 小時。而南部超級監測站所採集到的超細微粒數量 濃度變化，結果顯示超細微粒(微粒範圍 9.8-875 nm)濃度在中午出現尖 峰，顯示與光化反應有關，早晚交通尖峰時段也有出現較小濃度尖峰值， 經與其他測站比對後發現此研究中高污染源為高雄市(吳義林等，2006)。 交通環境方面，針對臺北捷運站(台北火車站、新埔站)、火車站(台 北火車站、板橋火車站)及公車站的超細微粒懸浮微粒數量濃度特性做調 查，研究結果發現 10-100 nm 微粒數量濃度值高低依序為公車站(11×104 cm-3)、室內火車站(6.5×104 cm-3)以及室內捷運站(2.6×104 cm-3) (曾元廷，. 12.
(27) 2004)。 中部地區針對微粒研究上，陳紀綸(2000)於中部清水與和美量測大氣 懸浮微粒，結果顯示影響台中港地區懸浮微粒可能之人為污染源為營建 工程逸散、燃料燃燒及農廢燃燒。Chio et al.(2004)研究台中都會與沿海地 區的 PM10 氣膠微粒，指出沿海及都會地區的 PM10 主要污染來源分別為 二次氣膠和移動性排放，而沿海地區 PM2.5 主要的污染來源為二次氣膠(硫 酸鹽與硝酸鹽)及農廢燃燒，都會地區則是移動性排放與硫酸鹽。Tsai & Cheng(1997)於 1996 年 12 月至 1997 年 1 月至 5 月的台中縣梧棲國小及港 灣進行採樣，研究結果顯示該地區人為污染排放較自然排放為高。進一 步針對該地區研究，Tsai and Cheng (2004)於 1997 年 10 月至 1998 年 1 月 在台中市崇倫國中量測大氣 PM10 濃度及化學組成，結果顯示因採樣季節 在秋冬兩季，常因受長程傳輸的影響，而有二次氣膠的生成。另得知台 中都會區在秋冬季節中，PM10 成分主要分別由二次氣膠(硫酸鹽與硝酸鹽) 的生成及移動性排放與海洋飛沫擴散的貢獻。Cheng et al. (2007)於 2002 年 10 月在台中中興大學及農場調查 PM2.5 濃度情形，結果顯示，都市區 微粒數量濃度易受到移動性排放及農廢燃燒為主。Fang et al. (2005)於 2004 年 11 月至 2005 年 1 月在台中道路旁暸解不同粒徑微粒的化學組成， 結果顯示中部地區粒徑為 56-32 及 38-18 nm 的微粒化學組成以 SO42-為 主。從上述研究中可以瞭解中部地區目前針對微粒的調查上以 PM10 及 PM2.5 為主，超細微粒部分則偏向化學組成分析研究，而超細微粒數量濃 度調查上，仍相當缺乏。 目前台灣地區針對環境中超細微粒數量測量方面，主要仍以環保署 監測站為主，研究上中部空品區較南北之主要城市缺乏超粒微粒數量與 濃度調查，所以本研究針對中部地區超細微粒分佈情形做相關調查。. 13.
(28) 2.4、台灣中部空氣品質現況 臺灣目前空氣品質標準規範的污染物為總懸浮微粒(TSP)、懸浮微粒 (PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)、鉛 (Pb)。雖然有針對細微粒(PM2.5 )做監測，但並未將其納入空氣品質標準， 更未對超細微粒作任何規範。下面將針對中部空品區氣象、排放源及空 氣品質做描述。. 2.4.1、中部空品區氣象條件 由2.1.3中可知相對濕度、溫度、風速和混合層高度等氣象條件，會 影響污染物濃度，故本節為描述中部氣象資料分述如下(表2-1)： 降雨量部分，季風與地形為影響降雨量多寡之主要因素。中部地區 夏季多為西南風盛行期。冬季多為東北季風盛行期。中部地區年平均總 降雨量約2.097 mm，每年雨量集中在6-9 月份之夏季，約介於250-450 mm 之間；而在11-1月份之冬季雨量稀少，約在30-40 mm之間。 溫度部分，中部區域位於北回歸線以北，是位於熱帶和亞熱帶的交 界，在台灣是屬於天氣穩定的區域，年平均溫度約23.7 ℃。各月平均溫 度中以 7 月份之29.1 ℃為最高，以 1 月份之17.1 ℃為最低。 相對濕度部分，中部地區相對濕度變化小，約介於 70 % - 80 %之 間，近五年平均相對濕度約為74.2 %，月平均相對濕度以 6、8 及 9月份 之72.8%較潮濕，10-12月份之71.0 %較乾燥。 日照時數部分，中部地區近五年之年平均總日照時數約為 2,119小 時，其中以10月份之月平均日照時數230小時為最高，2月份之130小時為 最低。 風速部分，中部地區年平均風速約為 1.7 m/s，各月之平均風速變化 有明顯差異，約介於4 – 9 m/s，其中以3、4月份之月平均風速1.4 m/s為最 弱，2、7月份之月平均風速2.0m/s 為最強。 14.
(29) 2.4.2、中部空品區空氣污染排放量與排放源 台灣全國工業區(加工出口區、科學園區、環保科技園區、農業生物 科技園區)共有 87 家，中部地區共有 14 家，包含 2 個加工出口區，中部 區域工業區設廠總家數目前為 3,055 家，設廠家數最多的前五名行業為機 械設備業（15.09%）、金屬製品業（13.16%） 、塑膠業（8.61%） 、食品業 （6.35%） 、運輸業（6.19%） ；前五名行業排名與去年略有不同，食品業 及運輸業名次交換，而在設廠家數比例上則未有太大改變。但與往年較 為不同在於設廠總家數略微下降；其次，機械設備業前幾年主要以中部 地區為發展，設廠比例高達 4 成，顯示中部地區有利於機械設備產業群 聚(經濟部)。 中部空品區共有 12 個工業區（圖 2-5） ，分別為芳苑工業區、全興工 業區、大裏工業區、台中幼獅工業區、台中港關連工業區、台中工業區、 竹山工業區、南崗工業區、福興工業區、埤頭工業區、田中工業區、彰 濱工業區。工業區內目前計有 2658 家工廠。 固定排放源方面如圖 2-6 所顯示，中部地區的固定污染源可分為 大型焚化爐 4 家、小型焚化爐(不含醫療)21 家、醫療廢棄物焚化爐 2 家、水泥窯爐 1 家、電弧爐 4 家、集塵灰熱回收 1 家、火化場 3 家、 電力業 5 家、鋁二次冶煉 4 家、銅二次冶煉 18 家。從圖中可知，固 定排放源大多集中於台中縣市及彰化縣工業區，南投地區則較少。 根據環保署排放量推估結果顯示，台灣 2003 年之 PM10、PM2.5、SOX、 NOX 及 CO 排放量分別約為 34、18、19、64 及 167 萬公噸。各污染物之 污染源所佔比例顯示，PM10 貢獻最大污染源為營建工程 48%，工業之排 放約 29%(水泥/預拌混凝土、磚瓦陶瓷業及礦業土石業排放佔不小比 例)，其次為工業中燃燒排放 9%，柴油車排放約佔 5%左右，其他污染源 所佔比例較少；PM2.5 貢獻最大污染源為工業之排放約 36%(水泥/預拌混. 15.
(30) 凝土、磚瓦陶瓷業及礦業土石業排放佔較多)，其次為營建工程 29%，工 業中燃燒排放 12%，柴油車排放約佔 9%左右，其他污染源所佔比例較 少；SOX 最大污染源為則來自工廠(85%)，其中工業中燃燒排放佔 68%； NOX 工業類別與移動源部分，分別約佔 35%與 53%，其中工業燃燒佔 27%，柴油車排放約佔 38%；CO 多來自移動源(84%)的排放其中汽油車 約佔 65%，機車約佔 13%，柴油車約佔 6%。 若分別從各個空品區來看，在 PM10 貢獻中以北部空品區占最多 (23%)，其次為中部空品區 21%，高屏空品區 20%，PM2.5 部份同樣以北 部空品區占最多(23%)，其次為高屏空品區 21%，中部空品區 20%，SOX 以高屏空品區占最多(37%)，其次為北部空品區 27%，中部空品區 14%， NOX 以高屏空品區占最多(28%)，其次為北部空品區 25%，中部空品區 20%，CO 以北部空品區占最多(37%)，其次為中部及高屏空品區皆為 20%。由此可知，台灣地區較多污染源排放區域分別為北部、中部及高屏 空品區。 針對中部空品區排放量觀察(圖 2-7)，其 PM10、PM2.5、SOX、NOX 及 CO 排放量分別約為 7、3、2、12 及 32 萬公噸。各污染物之污染源所 佔比例 PM10 貢獻最大污染源為營建工程 44%，工業之排放約 36%(水泥/ 預拌混凝土、磚瓦陶瓷業及礦業土石業排放佔不小比例)，其次為工業中 燃燒排放 6%，柴油車排放約佔 6%左右，其他污染源所佔比例較少；PM2.5 貢獻最大污染源為工業之排放約 44%(水泥/預拌混凝土、磚瓦陶瓷業及礦 業土石業排放佔較多)，其次為營建工程 26%，柴油車排放佔 10%，工業 中燃燒排放 8%左右，其他污染源所佔比例較少；SOX 最大污染源為則來 自工廠(78%)，其中工業中燃燒排放佔 68%；NOX 工業類別與移動源部 分，分別約佔 29%與 60%，其中工業燃燒佔 26%，柴油車排放約佔 43%； CO 多來自移動源(83%)的排放其中汽油車約佔 68%，機車約佔 10%，柴. 16.
(31) 油車約佔 5%。 再分別從中部空品區各縣市來看，台中市(圖 2-8)各污染物之污染源 所佔比例 PM10 貢獻最大污染源為營建工程 72%，其次為工業及柴油車排 放 7%；PM2.5 貢獻最大污染源為營建工程 42%，其次為柴油車排放 16%， 工業之排放約 13%(水泥/預拌混凝土及礦業土石業排放佔較多)；SOX 最 大污染源為則來自商業 46%，其次為工業中燃燒排放佔 21%，柴油車排 放 16%；NOX 以移動源為主(91%)，分別約佔柴油車約佔 50%，汽油車約 佔 36%，機車約佔 5%；CO 多來自移動源(99%)的排放其中汽油車約佔 85%，機車約佔 10%，柴油車約佔 4%。 台中縣(圖 2-9)各污染物之污染源所佔比例 PM10 貢獻最大污染源為 營建工程 41%，其次為工業 39% (水泥/預拌混凝土、鋼鐵基本工業及礦 業土石業排放佔較多)及柴油車排放 7%；PM2.5 貢獻最大污染源為工業 47% (水泥/預拌混凝土、鋼鐵基本工業及礦業土石業排放佔較多)，營建 工程 22%，其次為柴油車排放 11%；SOX 最大污染源為則來自工業 86%， 其中工業中燃燒排放佔 79%；NOX 工業類別與移動源部分，分別約佔 47% 與 46%，其中工業燃燒佔 44%，柴油車排放約佔 33%；CO 多來自移動 源(68%)的排放其中汽油車約佔 53%，其次為工業中燃燒排放佔 23%。 彰化縣地區(圖 2-10)各污染物之污染源所佔比例 PM10 貢獻最大污染 源為營建工程 46%，其次為工業 29% (水泥/預拌混凝土、瀝青拌合業及 礦業土石業排放佔較多)及工業燃燒排放 9%；PM2.5 貢獻最大污染源為工 業 41% (水泥/預拌混凝土、瀝青拌合業及礦業土石業排放佔較多)，營建 工程 25%，其次為柴油車排放 11%；SOX 最大污染源為則來自工業 72%， 其中工業中燃燒排放佔 54%；NOX 工業類別與移動源部分，分別約佔 18% 與 62%，其中工業燃燒佔 14%，柴油車排放約佔 55%；CO 多來自移動 源(90%)的排放其中汽油車約佔 72%，機車約佔 12%，柴油車約佔 6%。. 17.
(32) 南投縣(圖 2-11)各污染物之污染源所佔比例 PM10 貢獻最大污染源為 工業 29% (水泥/預拌混凝土、瀝青拌合業及礦業土石業排放佔較多)，其 次為營建工程 39%及工業燃燒排放 3%；PM2.5 貢獻最大污染源為工業 52% (水泥/預拌混凝土、瀝青拌合業及礦業土石業排放佔較多)，營建工程 28%，其次為工業燃燒排放 6%；SOX 最大污染源為則來自工業 54%，其 中工業中燃燒排放佔 36%，其次為商業 24%；NOX 以移動源為主(89%)， 分別約佔柴油車約佔 60%，汽油車約佔 25%，機車約佔 4%；CO 多來自 移動源(85%)的排放其中汽油車約佔 71%，機車約佔 7%，柴油車約佔 7%。 從上述可知，中部空品區 PM10 主要排放源來自營建業與工業；PM2.5 大致與 PM10 相同；SOX 主要以工業中燃燒排放為主；NOX 以工業類別與 移動源部分為主；CO 則以移動原排放為主要來源，比例上 PM10 以台中 縣最多(36%)，其次為南投縣 27%，彰化縣 25%，台中市 12%；PM2.5 同 樣以台中縣最多(37%)，其次為彰化縣 29%，南投縣 25%，台中市 9%； SOX 也是台中縣最多(71%)，其次為彰化縣 19%，南投縣與台中市皆為 5%；NOX 也是台中縣最多(50%)，其次為彰化縣 27%，台中市 13%，南 投縣 10%；CO 也同樣台中縣最多(37%)，其次為彰化縣 27%，台中市 22%，南投縣 14%。顯示台中縣為污染較嚴重的區域，南投縣污染較低 的地區。 從各縣市來看(表 2-2)，氣態污染物總排放量皆以台中縣最高，台中 市及南投縣較低，PM10 在中部空品區四個縣市最大污染源皆為營建類(例 如道路施工.車輛行駛揚塵等)及工業，但比例及總排放量還是有所不同， 比例來說，台中市 PM10 來源幾乎是由營建類所造成的，台中縣市則由工 業及營建類各佔一半，彰化縣市以營建類佔將近一半的來源，至於南投 縣則一半皆來自於工業;再從細微粒 PM2.5 觀察，顯示除了南投縣比例及 來源不變外，其餘皆有改變，台中縣及彰化縣還是以營建類及工業為主，. 18.
(33) 單就比例上有所變更，變成皆以工業為主營建為輔的趨勢，顯示出微粒 大小不同其來源也會有所不同，而台中市雖然還是以營建類為主，但第 二來源則變成柴油車，顯示出不同地區特性，但整體來說，當在四個縣 市量測到的微粒濃度與 PM10 及 PM2.5 相關性高時，可推估微粒來自於營 建類及工業類。 SOX 的部份，四個縣市來說，台中縣及彰化縣較相同，都以工業為 主(85%及 71%)，並以工業中燃燒排放佔多數，南投縣雖然同樣以工業為 多，但若分開來看則是以工業燃燒為多次之為商業排放，台中市則以商 業排放佔半數，次之為工業燃燒，所以整體來説 SOX 的主要來源為工業 燃燒次之為工業及商業排放，因此當量測到微粒與 SOX 相關性高時，我 們需要針對不同的縣市來判斷來源為何，也可以藉由與其他氣態污染物 的相關性高低來判斷。 NOX 排放源判斷上，主要以移動排放源及工業燃燒為主，台中市、 彰化縣及南投縣比例上較相似，皆以柴油車為主汽油車為輔，台中縣則 以工業燃燒排放為主柴油車為輔，顯示出工業對於台中縣來說是最大污 染源，且台中縣工業燃燒中不論在 SOX 或是 NOX 皆以電力排放為主，顯 示出臺中縣的火力發電廠為主要污染源。因此若測得微粒與 NOX 相關性 高時，可知來源為移動排放源及工業燃燒，可以再藉由與其他氣態污染 物相關性高低來判斷主要排放源。 CO部分，四個縣市皆以移動排放源為主，皆佔總排放量70%以上， 在台中市甚至高達99%，而其中以汽油車站最多，台中縣與南投縣較不同 的是第二多數依個為工業燃燒一個為工業排放，但整體來說，中部空品 區CO的主要來源來自於移動排放源。而Longley et al. (2005) 在研究中指 出微粒數量濃度與CO及NOX有很高的一致性(r2=0.78)， Lin et al. (2008) 針對臺灣中部作長時間CO濃度調查，結果顯示最高濃度發生在都會區，. 19.
(34) 顯示CO與移動性污染源、生質燃燒及生物燃燒排放有相關。. 2.4.3、中部空品區空氣品質情形 中部空品區包括了台中縣、台中市、南投縣及彰化縣。台中縣市主 要污染源大致可分為四類，包括固定污染（燃料燃燒、工業製程排放）、 交通工具污染（機動車輛） 、廢棄物處理及其他污染源（營建及道路工 程） 。但由於兩地區地形不同，而影響氣候狀況，造成懸浮微粒濃度情形 不同。台中市位居臺灣的中間偏北的位置，屬於盆地地形，再加上其風 速、溫度、濕度及日照時數等因素影響，容易造成污染物不易擴散的情 況出現；台中縣位於台中市的外圍。此區受到中央山脈阻隔，使其較少 受到颱風的侵害，則氣候較為穩定，影響空氣品質日益下降的因素為人 口密集的都會區與工業區，再加上汽機車大量廢氣的排放。 彰化縣位於台中縣下方，並以大肚溪為界。東邊則以八卦山脈作為 與南投縣的界線，南以濁水溪與雲林縣遙遙相望，西濱臺灣海峽。而彰 化縣道路密度居中部地區之冠，並位居西部交通要塞，交通流量極大； 且縣內有七處工業區及各鄉鎮市大型工廠所排放的廢氣，主要污染源大 致可分為二類，移動性污染及固定性污染源。 而南投縣位於臺灣正中央，因為縣內玉山等高聳的山脈，適時將來 自南太平洋與東太平洋的季風水氣攔阻下來，可提供臺灣豐富的雨水來 源。整體而言，南投地區的空氣品質多集中於普通等級，懸浮微粒主要 污染源為固定污染（燃燒廢棄物、煤炭及重油所排放的灰塵、煙霧或氣 膠）及其他污染源（路上交通所揚起之灰塵及都市地區建設與破壞） ，此 外，農業作業是灰塵的重要來源，尤以在乾旱之農地作業更為嚴重 (環保 署地方環境資料庫，2008)。由文獻中得知，光化學反應為超細微粒產生 重要來源之ㄧ；而臭氧為VOCs與NOx光化反應後的二次產物，因而以臭 氧為光化學的代表污染物。黃星富(2002)分析南投地區發生高臭氧事件， 20.
(35) 均顯示臺灣中部地區由於受到氣象與地形之因素的影響，會將台中都會 區產生的臭氧前趨物及生成之臭氧吹向南投，經光化反應後產生南投地 區之高臭氧濃度。 中 部 地 區 空 氣 品 質 方 面 (表 2-3)，PSI 部分，中部地區年平均日數 約 123 天，各月之平均變化有明顯差異，約介於 3 – 24 天，其中以 11 月 份之平均日數 24 天為天數最多；6-8 月份之夏季之平均日數 4 天為天數 最少。整體來說，中部空品區 PSI 值皆由臭氧及懸浮微粒影響最大，O3 在 5 及 9 月最高；12-1 月最低，懸浮微粒則為同樣 11 月最高；夏季 6-8 最低，與 PSI 變化較相同。 SO2部分，中部地區年平均約為3.45 ppb，各月之平均變化有明顯差 異，約介於2.0 – 4.5 ppb，其中以11、12、1月份之冬季月平均SO2濃度為 4.05 ppb 為濃度較強；6-8 月份之夏季月平均SO2濃度為2.52 ppb為濃度 較低。 CO部分，中部地區年平均約為0.61 ppm，各月之平均變化有明顯差 異，約介於0.4 – 0.8 ppm，其中以11、12、1月份之冬季月平均CO濃度為 0.72 ppm 為濃度較強；6-8 月份之夏季月平均CO濃度為0.44 ppm為濃度 較低。 O3 部分，中部地區年平均約為 25.3ppb，各月之平均變化有明顯差異， 約介於 20.0 – 32.0 ppb，其中以 1、6、12 月份之月平均 O3 濃度為 20.7 ppb 為濃度較低；9、10 月份之夏季月平均 O3 濃度 31.0 ppb 為濃度較高。 PM10部分，中部地區年平均約為63.2 μg/m3為，各月之平均變化有明 顯差異，約介於38.0 – 82.0 μg/m3，其中以6-8月份之夏季PM10月平均 39.6 μg/m3為濃度較低；11、3月份之冬季PM10月平均80.1μg/m3為濃度較高。 PM2.5部分，中部地區年平均約為37.3μg/m3為，各月之平均變化有明 顯差異，約介於20.0 – 50.0 μg/m3，其中以6-8月份之夏季PM2.5月平均23.8. 21.
(36) μg/m3為濃度較低；2、3月份之冬季PM2.5月平均46.9μg/m3為濃度較高。 NOX部分，中部地區年平均約為26.34 ppb，各月之平均變化有明顯差 異，約介於15.0 – 36.0 ppb，其中以6-8月份之夏季NOX月平均17.0 ppb為 濃度較低；11、12、1月份之冬季NOX月平均33.8 ppb為濃度較高。. 2.5、室內工作環境之超細微粒 相較於環境中的微粒，勞工於工作場所中暴露時間較長，因 此 瞭 解 作 業 環 境 中 微 粒 暴 露 來 源 是 非 常 重 要 的 。 工作場所中，有相當多的 製程或活動會產生微粒，例如機械研磨、加熱處理製程、焊接、製造程 式(加熱過程、燃燒過程及高能量機械製程)等，而其中加熱處理製程及燃 燒過程中易產生超細微粒。D’Arcy et al. (2005)研究中針對汽車工廠 15 個 工作場所作調查，發現不同車體焊接和鋁件模具鑄造之超 細 微 粒 及細微 粒之微粒數量濃度最高。此外，Cheng et al. (2008)在鑄造廠使用掃描式電 移動性微粒分徑器(SMPS)，量測 1-100 nm 超細微粒數量濃度為 2.1~28.2×104 cm-3。 由於民眾大多時間處於居家住宅、辦公室等的室內環境，因此受室 內空氣污染物影響的時間比室外高，所以室內空氣污染物來源探討在研 究上也備受重視。尤其當室外空氣品質不良時，有可能經由自然通風或 是通風系統不良，對室內空氣品質造成影響。室內微粒濃度取決於許多 因素包括室外微粒濃度、粒徑大小、室表面積、空氣變動率、HVAC 系 統效率和空氣濾清器效率等。測量上 Yang et al. (2008) 評估 4 家日托中 心內各種的室內活動和微粒的強度與分佈特徵，顯示了在 PM2.5 的室內和 室外濃度有較高正相關(r=0.818-0.913)，且來源主要為：(1)室外對室內的 影響，(2)從某些材料或其他產品散發，(3)歸結於的人為活動譬如烹調、 清潔或抽煙。Chang et al. (2008)針對某有空調的辦公大樓做測量結果顯示 室外微粒數量濃度峰值 (0.8~9×104 cm-3)通常發生在早晨和晚上交通高峰 22.
(37) 時間期間。最低的室外微粒數量濃度(6~8×103 cm-3)出現在清晨 2:00 至 5:00。而室內濃度情形為當門是關閉而空調運作下，微粒數量濃度維持在 5×103 cm-3，當門為開啟時，微粒可增加到 17×103 cm-3，顯示室外會影響 室內濃度。 室內工作場所方面，吳承翰(2007)於不同工作場所調查，結果發現超 細微粒數量濃度在鉛粉廠中濃度最高的地方為工作人員收集鉛粉的區 域，超細微粒數量濃度範圍介於1.3~1.8×104 cm-3；鑄造廠中的超細微粒 數量濃度最高的地方為鐵粉回收區以及中週波融解爐融解廢鐵的區域， 超細微粒數量濃度範圍分別介於4.6~10.4×104 cm-3以及3.2~31.5×104 cm-3，背景濃度約為1.5×104 cm-3。其中工作人員暴露濃度最高的為鑄造 廠天車吊桶作業人員，其超細微粒平均暴露數目濃度為5.17x104 cm-3。其 他工作環境例如在影印店針對黑白影印機做微粒調查，發現室內具有高 濃度的甲苯，且超細微粒最高濃度可達108 cm-3 (Lee and Hsu, 2007)，顯示 勞工在作業場所中是暴露於高濃度微粒的危害中。 Zhu et al. (2005)於 2003 年 10 月至 2004 年 1 月在加州 Los Angeles 高速公路旁住家室內環境研究，針對已知是沒有微粒來源的室內進行調 查，結果顯示微粒粒徑大小與室外超細微粒有一致性，從室內或室外(輸 入/輸出)比率也顯示，室內對於室外有相關性，表示室內微粒來源可能來 是自室外交通，且可能透過三種通風方式影響室內濃度：滲透、通風系 統及自然通風情形(窗戶開啟)。在一項針對瑞典辦公室、公寓及住家室內 超細微粒(0.1 ~1 μm)濃度的研究調查發現，研究期間室外平均濃度為 1.3×104 cm-3；室內為 0.8×104 cm-3。從時間序列顯示室內與室外濃度變化 有一致性，早上高濃度情形產生可能受到室外交通影響。而導致室內濃 度高於室外濃度的影響因數為人為活動抽菸(Matson, 2005)。 Abt et al. (2000)於1996年在Boston住家室內環境研究，研究期間室內. 23.
(38) 濃度為為1.1-1.3×104 cm-3，結果發現室內烹飪及人為活動為20~500nm微 粒的主要產生來源，尤其是燒烤、烘焙或油炸等過程，但觀察室內外微 粒濃度變化，發現室外環境對於室內微粒濃度的影響遠大於室內來源， 顯示室內環境受室外污染影響較大。. 2.6、受體模式之應用 懸浮微粒的濃度會受到多種因數的影響，所以在分析上會加入多種 影響因數以評因子間交互作用。當在排放源擴散條件資訊不充足之下可 以利用受體模式來進行推估，在受體模式中多變量統計方法(multivariate statistical model)常被應用，其是以實際觀測的數據進行數學分析，分析變 項之間的統計相關性，在許多環境科學調查研究上關於多變量統計方法 的應用上，已使用於水(黃建源，2000)、空氣及土壤(黃國珍，1995)等找 出其影響的共同因子，並判斷其主要污染源。 因子分析法(FA, factor analysis)為多變量統計方法的一種，它是利用 數據標準化後之變異共變異矩陣，求其共同因數，使這些少數的共同因 子，可以解釋原本大部分變異量，配合各污染源的特徵元素作判定污染 源的工作。 Kavouras et al. (2001)於智利監測站連續監測 TSP、PM10、PM2.5 和 PM1 與氣態污染物，利用因子分析發現 PM2.5、PM1 和氣態污染物的主要污染 源來自於移動性排放源。 Ogulei et al. (2007)探討加拿大Trade Bridge之超細微粒的主要來源，利用 因子分析法分析出7個主要污染源，分別為新的柴油排氣管排氣、地區性 /街道的柴油車輛、老舊/釋放的柴油微粒、汽油火花點燃排放、都市排放 的背景資料、加重的柴油聚集物和二次/運輸的物質，且發現不論是新的 柴油排氣管排氣或是老舊的柴油排氣之排放都會對於微粒數量濃度造成 高度的影響。Wahlina et al. (2001)於1999年2月至5月間於哥本哈根道路旁 24.
(39) 量測，使用因子分析，結果顯示微粒(0.01-0.7μm)的來源主要為柴油及汽 油車排放。. 25.
(40) 表2-1、中部地區近五年各月份平均(±σ)氣象資料統計表(2004-2008). 1. 17.1(0.7). Cumulative Precipitation (mm) 28.7. 2. 17.4(0.7). 57.0. 2.01(1.5). 73.6(2.3). 129.9(50.4). 3. 19.6(0.6). 98.0. 1.36(0.6). 72.1(1.9). 152.3(22.6). 4. 23.6(0.3). 106.3. 1.38(0.5). 73.5(2.2). 131.1(30.0). 5. 26.6(0.4). 237.6. 1.64(0.5). 73.5(2.1). 178.7(29.6). 6. 27.9(0.6). 409.4. 1.83(0.7). 74.5(2.1). 152.6(39.9). 7. 29.1(0.7). 435.7. 2.01(0.7). 72.1(2.2). 226.9(44.2). 8. 28.6(0.9). 291.0. 1.67(0.5). 74.0(2.0). 184.5(46.0). 9. 27.8(0.8). 286.8. 1.54(0.5). 74.0(1.9). 185.6(33.4). 10. 25.4(0.5). 79.9. 1.51(0.8). 69.8(1.6). 229.7(33.3). 11. 22.4(0.6). 34.9. 1.85(1.3). 70.7(1.8). 187.0(20.6). 12. 18.6(0.5). 31.5. 1.56(1.0). 69.3(2.0). 194.4(21.7). Month. T (℃). WS (m/s). RH (%). Sunshine (hr). 1.76(1.3). 72.6(1.9). 145.4(21.5). Source: Taiwan EPA, http://taqm.epa.gov.tw. 26.
(41) 表2-2、台灣92年中部空品區各縣市排放貢獻量及百分比表 台中市 台中縣 彰化縣 污染源 百分比 污染源 百分比 污染源 排放量 排放量 排放量 污染物 2 2 種類 種類 種類 (10 ton/year) (％) (10 ton/year) (％) (102 ton/year) 營建 57 72 營建 96 40 79 PM10 營建 工業 工業 工業 6 7 93 39 47 柴油車 工業燃燒 工業-燃燒 6 7 17 7 15 總排放量 79 237 170 工業 12 43 工業 58 47 40 PM2.5 營建 柴油車 營建 5 16 營建 27 22 24 工業 柴油車 4 13 柴油車 13 11 11 總排放量 31 122 98 工業-燃燒 5 47 工業燃燒 141 78 25 SOX 商業 工業燃燒 工業 2 21 工業 13 7 8 非公路運 柴油車 商業 2 16 11 6 7 輸 總排放量 11 179 47 柴油車 工業-燃燒 柴油車 82 50 276 45 179 NOX 汽油車 汽油車 58 36 柴油車 202 33 57 機車 汽油車 工業-燃燒 8 5 67 11 46 總排放量 163 620 327 汽油車 584 85 汽油車 652 53 612 CO 汽油車 機車 機車 71 10 工業-燃燒 285 23 105 柴油車 機車 柴油車 24 4 114 9 52 總排放量 687 1224 849 Source: Taiwan EPA, http://taqm.epa.gov.tw. 27. 南投縣 百分比 污染源 百分比 排放量 2 (％) 種類 (10 ton/year) (％) 46 工業 93 51 營建 29 71 39 工業燃燒 9 6 3 183 41 工業 44 53 25 營建 23 27 11 工業-燃燒 5 6 83 54 工業燃燒 4 37 18 商業 3 24 14. 工業. 55% 柴油車 17% 汽油車 14% 機車 71 12 6. 汽油車 工業 柴油車. 2 12 73 30 5 121 304 34 29 433. 18 61 25 4 70 7 7.
(42) 表2-3、中部地區近五年各月份平均(±σ)空氣污染物資料統計表 (2004-2008) ＊. CO (ppm). O3 (ppb). PM10 (μg/m3). PM2.5 (μg/m3). NOX (ppb). 1. PSI SO2 (ppb) (days) 8 4.2(1.1). 0.76(0.15). 20.0(4.2). 74.8(9.0). 42.6(5.4). 35.4(8.3). 2. 9 3.8(1.1). 0.72(0.18). 23.4(5.7). 73.3(14.1). 44.6(5.8). 32.5(10.1). 3. 13 4.0(1.2). 0.71(0.13). 26.5(5.7). 81.8(15.1). 49.2(4.9). 32.5(7.6). 4. 11 3.9(1.1). 0.67(0.13). 27.9(5.2). 73.3(10.7). 40.8(4.1). 28.8(6.9). 5. 13 3.5(0.9). 0.58(0.12). 29.0(4.8). 56.7(9.1). 32.0(3.4). 23.4(5.7). 6. 6 2.5(0.8). 0.47(0.12). 20.9(4.7). 38.6(11.5). 20.3(4.3). 18.3(5.3). 7. 4 2.5(0.8). 0.40(0.10). 22.0(3.7). 38.7(8.7). 23.9(4.2). 15.8(4.0). 8. 4 2.5(0.9). 0.44(0.11). 23.8(4.6). 41.6(7.7). 27.0(3.4). 16.8(4.7). 9. 13 3.2(1.2). 0.56(0.12). 30.5(4.5). 57.3(12.9). 38.0(4.4). 21.3(6.0). 10. 14 3.5(0.9). 0.61(0.12). 31.6(4.4). 68.8(11.0). 41.5(5.8). 26.1(6.1). 11. 24 4.0(1.2). 0.69(0.21). 26.4(4.2). 78.5(19.2). 44.0(5.6). 31.7(8.9). 12 11 4.0(1.2) 0.72(0.18) 21.2(3.5) ＊ 指該月 PSI 值大於 100 的天數 Source: Taiwan EPA, http://taqm.epa.gov.tw. 74.5(12.0). 44.1(5.8). 33.5(7.9). Month. Source: Kittelson et al., 2002. 圖 2-1、微粒不同粒徑大小其名稱及與表面積、肺部沉積、質量關係圖 28.
(43) Source: Nel et al., 2006. 圖 2-2、微粒不同粒徑與表面積關係圖. 20 nm. 250 nm Source: Oberdorster et al., 2001. 圖 2-3、不同粒徑大小微粒引起嗜中性白血球反應劑量圖 29.
(44) Source: Dusek et al., 2006. 圖 2-4、粒徑與化學成分對凝結合活化能力之影響. 台中幼獅工業區 台中港關連工業區. 台中工業區. 全興工業區. 忠明測站. 線西測站. 大里工業區. 彰濱工業區 福興工業區. 埔里測站 南崗工業區. 埤頭工業區. 芳苑工業區. 田中工業區 竹山工業區 竹山測站. 圖 2-5、中部空品區工業區所在位置圖. 30.
(45) 線西測站. 忠明測站. 埔里測站. 大型焚化爐 小型焚化爐(非醫療) 醫療焚化爐 電弧爐. 竹山測站. 火化場 電力業 二次冶煉. 圖 2-6、中部空品區固定污染源所在位置. 31.
(46) 機車2% 露天燃燒3% 汽油車4% 工業燃燒8%. 汽油車2% 機車2% 其他2% 柴油車6% 露天燃燒2% 工業燃燒6%. 汽油車1%. 商業2% 其他1%. 柴油車5% 非公路運輸5%. 露天燃燒1% 其他1%. 商業9%. 柴油車10%. 工業10%. 營建26%. 工業燃燒68%. 工業44% 工業36%. 營建44%. PM10總排放量﹦67,000公噸/年. SOX總排放量﹦25,000公噸/年. PM2.5總排放量﹦33,400公噸/年. 非公路運輸3% 工業燃燒 9%. 柴油車5% 工業4%. 露天燃燒4%. 機車3% 工業3%. 商業2% 焚化爐1% 露天燃燒1% 其他1%. 汽油車17% 機車10%. 汽油車68%. 工業燃燒26%. 柴油車43%. NOX總排放量﹦123,000公噸/ 年. CO總排放量﹦319,000公噸/年. Source: Taiwan EPA, http://taqm.epa.gov.tw. 圖 2-7、台灣 92 年中部空品區排放貢獻量分佈圖. 32.
(47) 露天燃燒1%. 商業4%. 機車3%. 機車6%. 其他1%. 汽油車4%. 其他1% 工業燃燒1%. 汽油車6%. 工業9%. 柴油車16%. 商業8%. 住宅3% 機車1%. 柴油車7% 汽油車12%. 工業7% 營建42%. 工業13%. PM10總排放量﹦7,900公噸/年. 機車10%. 工業燃燒21% 柴油車16%. 營建72%. PM2.5總排放量﹦3,000公噸/年. 柴油車4%. SOX總排放量﹦1,100公噸/年. 商業3% 焚化爐3% 機車5%. 其他1%. 其他2% 工業燃燒1%. 柴油車50%. 汽油車36%. 汽油車85%. 商業46%. NOX總排放量﹦16,000公噸/年. CO總排放量﹦69,000公噸/年. Source: Taiwan EPA, http://taqm.epa.gov.tw. 圖 2-8、台灣 92 年台中市空品區排放貢獻量分佈圖. 33.
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