運用高科技找出pm2.5來源環保署強化污染管制作為

運用高科技找出PM2.5來源，
環保署強化污染管制作為
行政院環境保護署
張順欽、蔡鴻德
1

PM2.5污染來源複雜，具有多元化特性
無水塗料
2

3
空氣品質呈現顯著的季節性變化
北部竹苗中部雲嘉南高屏東部外島基隆市新竹市嘉義市花蓮縣連江縣金門縣澎湖縣
日期基隆汐止萬里新店土城板橋新莊菜寮林口淡水三重永和士林中山萬華古亭松山大同陽明桃園大園平鎮龍潭觀音中壢湖口竹東新竹苗栗三義頭份豐原沙鹿大里忠明西屯彰化二林線西南投竹山埔里斗六崙背臺西麥寮新港朴子嘉義新營善化安南臺南美濃仁武大寮林園楠梓左營前金小港橋頭鳳山前鎮復興屏東潮州恆春宜蘭冬山花蓮臺東關山馬祖金門馬公
測站類型一般一般一般一般一般一般一般一般一般一般交通交通一般一般一般一般一般交通公園一般一般一般一般背景交通一般一般一般一般一般工業一般一般一般一般一般一般一般工業一般一般其它一般一般工業工業一般一般一般一般一般一般一般一般一般一般一般一般一般一般一般背景交通工業交通一般一般一般一般一般一般一般其它一般一般一般
105/12/1 49 60 67 55 39 37 35 37 57 53 42 41 34 34 41 52 40 43 42 35 57 40 49 61 51 59 53 52 61 53 60 57 56 51 59 61 56 46 73 52 81 49 73 82 80 73 60 85 84 71 79 77 84 100 108 97 97 105 114 125 114 86 104 92 111 95 104 45 30 29 37 31 33 85 80 62
105/12/2 54 64 66 49 44 55 41 48 59 51 54 54 44 71 56 61 60 52 44 55 63 41 47 62 57 59 47 49 47 40 56 45 57 42 52 51 67 51 78 72 83 75 78 80 83 80 76 81 83 81 81 85 72 112 102 110 106 90 112 118 138 96 111 104 117 120 156 46 33 34 40 29 34 93 92 71
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106/2/24 41 31 45 33 43 42 37 43 36 34 55 40 36 42 42 42 42 50 43 31 42 31 31 44 42 42 32 43 36 31 42 29 33 29 34 33 44 34 54 48 81 82 57 51 56 58 47 49 67 57 69 62 71 98 113 108 49 101 97 102 119 117 104 66 111 117 153 44 33 35 35 28 31 93 78 53
106/2/25 42 32 46 29 35 37 42 39 41 36 52 38 29 36 36 31 31 46 44 35 45 34 32 44 38 43 37 35 34 31 31 28 33 31 31 32 38 35 42 55 92 83 63 47 51 56 48 40 68 60 75 59 71 95 106 99 108 120 97 91 112 109 99 99 105 102 140 45 31 34 64 30 31 80 64 40
106/2/26 50 44 74 44 44 40 44 45 51 41 47 45 38 42 40 42 38 46 61 44 54 44 53 55 48 57 41 54 44 41 55 40 44 37 44 44 39 46 57 44 83 56 64 52 61 67 48 48 60 68 66 57 59 85 87 81 54 104 83 74 92 91 80 80 90 80 101 49 43 43 44 34 38 108 60 52
106/2/27 99 104 118 95 82 38 83 95 116 86 101 92 97 97 105 102 101 103 101 90 100 83 87 103 94 102 77 87 78 65 90 37 68 76 66 72 45 77 102 86 119 92 106 107 108 108 94 84 115 104 114 101 118 105 128 98 80 138 122 118 124 134 111 126 126 113 120 58 75 64 54 38 48 153 140 94
106/2/28 87 84 100 84 74 77 65 76 98 78 75 77 80 84 77 87 87 84 97 80 81 77 81 80 55 91 74 82 69 73 82 45 86 100 95 92 48 86 121 126 152 132 142 132 127 132 125 124 145 141 126 118 130 118 145 109 97 151 134 121 130 139 119 121 130 141 154 90 80 63 58 46 42 121 158 97
嘉義縣新北市臺北市桃園市新竹縣苗栗縣臺中市彰化縣南投縣雲林縣臺南市高雄市屏東縣宜蘭縣臺東縣
105/12106/01106/02
 每年10月至隔年3月，隨著季節風向由西南風轉為東北風，高壓出海或籠罩等氣象
不利因素，導致我國空氣品質不佳，尤其是中南部地區，超過標準(AQI達橘色提
醒及紅色警示)站日數比率將近50%；達紅色警戒比率約5.7%。

細懸浮微粒的主要化學成分
硫酸鹽(SO4
2-)、硝酸鹽(NO3
-)及碳成分(EC, OM)為PM2.5的三
大污染成分，其中“碳”(包括OC及EC)佔平均PM2.5質量濃度
約1/4，估計有機物(OM*) 約貢獻PM2.5質量濃度1/3
[資料來源：環保署，104-105年度PM2.5化學成分監測專案計畫]4

 微粒有機物(OM)來源廣泛，包括工業、交通、農業、
生活(烹飪)、乃至於自然植物與農業作物
 微粒元素碳(EC)是燃燒的產物，工業與交通源主要使用
化石燃料；日常生活與農業則主要使用現代植物(天然
氣和石油氣除外)
細懸浮微粒碳同位素分析技術
5

 化石燃料(煤、石油)與現代燃料(植物油、農業廢棄物)
所含的 “碳” 有不同的同位素特徵，可應用於污染鑑識
14C/12C ~ 1 ppt14C/12C ~ 0
細懸浮微粒碳同位素分析技術
6

分別採集燃煤電廠、輕油裂
解廠(共12個煙囪廢氣樣品)、
生質(稻草)燃燒及汽機車排
氣之原生性PM2.5樣品，建
立特定污染源的同位素指紋
特徵
碳及鉛同位素分析技術之應用
於彰化、二林、竹山、麥寮、
臺西、崙背、斗六、新港、
嘉義等9個空氣品質監測站
執行PM2.5組成特徵調查，
並評估利用碳、鉛同位素協
助PM2.5解析污染來源的效
益
7

 硫酸鹽約占細懸浮微粒質量20%
 臺西PM2.5濃度與上風麥寮相近(略
低)，但硫酸鹽濃度顯著高於麥寮
PM2.5濃度相當，臺西硫酸鹽濃度高於麥寮
8
 於105年11月及106年2月執行兩次調
查實驗，總計在9個測站採集134個
大氣PM2.5樣品

排煙脫硫設備的水霧去除效率不佳，導致煙囪排煙中含有高
濃度硫酸鹽微粒或液滴
高濃度硫酸鹽
可能因素
微粒水分貢獻：現行分析
方法未明確規範濾紙樣品
的調理濕度，認證實驗室
的實際作業濕度 ~ 45%，
微粒及濾紙無法充分乾燥
9

排煙脫硫設備的水霧去除效率不佳，導致煙囪排煙中含有高
濃度硫酸鹽微粒或液滴
高濃度硫酸鹽
10

「化石碳」和「現代生質碳」約各占PM2.5 15 – 20 %
 以區域平均組成而言，
硝酸鹽(含銨)約貢獻
PM2.5質量23%，硫酸鹽
(含銨)約貢獻PM2.5質量
20%，化石碳及現代生
質碳各佔8%及9%。
生質微粒貢獻
PM2.5質量約15%11

 PM2.5 所含生質碳(Modern Carbon) 和鉀離子(K+)與左旋葡萄糖
(Levoglucosan)等植物組織特徵成分的濃度具顯著相關性，證實
PM2.5所含生質碳是由植物燃燒產生
「現代生質碳」來自植物燃燒產生
12

 PM2.5 所含生質碳(Modern Carbon) 和K+與Levoglucosan 等植物組
織特徵成分的濃度呈現由海岸向山麓漸增的趨勢。
 嘉義、新港站的K+濃度較高，原因仍待進一步調查。
「現代生質碳」占比自海邊向內陸遞增
13

衛星遙測技術應用，內陸受生質燃燒影響案例
火點資訊應用查詢系統
http://airtw.epa.gov.tw/firms/
 106/2/18實際個案
13:30 Aqua
10:30 Terra
週邊生質燃
燒(綠色)與
PM均明顯
增加
氣膠種類
黃: 沙塵類
綠: 生質燃燒
紅: 人為污染
漸層: 混合氣膠
14

 既有的化學分析可以解析約60%的PM2.5污染成分，其中
硝酸鹽(含銨)約占事件日PM2.5增量23%，是污染的主因
PM2.5污染事件日以硝酸鹽類增加最為顯著
25.7
mg m-3
• 平日：PM2.5 < 30 mgm-3
• 事件日：PM2.5 > 35 mgm-3
15

以光化學為基礎的PM2.5控制策略
 透過控制VOCs降低區域光化學強度，進而降低臭氧和硝酸鹽生
成率，達成減少PM2.5事件強度及AQI警示日數的施政目標。
降低二次氣膠生成率
同時降低O3濃度及PM2.5事件 “強度”
降低OH生成率
降低O3生成率
管制O3前驅物: VOCs/NOx

運用高科技找出pm2.5來源 環保署強化污染管制作為

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