前言
我國隨著經濟發展,人口快速成長,大量污染物隨著工業發展而排入大氣中,其在都市中的濃度隨著工廠與車輛的急劇增加而日益嚴重,在過去的十年間國內空氣品質指標物中改善幅度最大者為二氧化硫(SO2),其濃度逐年下降趨勢,而懸浮微粒(PM10)、一氧化碳(CO)及二氧化氮(NO2)濃度亦呈現改善趨勢,惟臭氧(O3)濃度卻有逐年升高的趨勢(如圖1)。而臭氧之所以重要主要是因為它為高反應性,為一種氧化劑,許多研究顯示它對人體、材料、農作物有危害性,特別是對呼吸系統,人類若長時間暴露於高臭氧下,會造成頭痛、疲倦、咳嗽、氣喘等不同症狀;同時對植物,包括農作物皆有不良影響。除此之外它亦是溫室效應氣體之ㄧ,能助長氣候的變遷。
臭氧並非直接排放,是由氮氧化物(NOx)與揮發性有機物(VOCs)經一連串光化反應而形成,不同的VOCs對臭氧生成的貢獻度有所不同,欲瞭解臭氧問題要先從臭氧形成機制著手,在高臭氧形成地區收集前驅物濃度資料與臭氧形成的關係是了解臭氧形成機制的有效方法。
【圖1-88年至98年全國臭氧月平均濃度(單位:ppb)】
光化測站網設立
我國參考美國1990年國會通過的空氣清淨法增修條文(Clean Air Act
Amendments),美國環保署要求各州或地方在臭氧問題嚴重地區必須開始建立光化學評估監測站(Photochemical Assessment
Monitoring Stations; PAMS,以下簡稱光化站)
全面監測臭氧、臭氧前驅物及部分含氧揮發性有機物(VOCs)以瞭解高臭氧發生的原因。美國環保署在清淨法施行的18月內也制定相關法規作為加強監測臭氧前趨物的實行基礎,各州也必須根據此法規之要求建立PAMS,針對空氣中O3前趨物進行監測,並加強對NOx
和VOC排放源的了解,於是PAMS的形成即是在此一法律下開始建構。PAMS對臭氧及其前驅物監測最主要的目的是提供準確、具代表性之長期資料,使空氣污染防治有關單位能夠依此立即客觀掌握空氣品質狀況,建立完整的臭氧與其前驅物濃度、氣象條件間之相互關係,找出臭氧的成因,最後研擬出可行之臭氧控制策略。
我國光化學監測網原則上由四種類型的測站所組成,分別為上風與背景特徵站(type1)、臭氧前驅物濃度最高站(type2)、最高臭氧濃度站(type3)與下風極遠站(type4),如圖1-2所示,可分成四點來介紹:
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上風與背景特徵站(type1):此站提供確認上風臭氧傳送量所需的資訊,其中包括上風臭氧及其前驅物的監測。這個站應設在早上盛行上風方向且背景臭氧前驅物濃度最高的適當地點。
- 臭氧前驅物濃度最高站(type2):這個站主要在監測都會區內臭氧前驅物排放的形態與量。這個站的位置應選在與選站type
1的早上盛行風方向尚且緊鄰都會區主要排放源的邊界。地區太大時應多設一個站在早上第二盛行風方向。
- 高臭氧濃度站(type3):此站主要在監測緊鄰於最高臭氧前驅物排放的下風處剩餘之VOC的量,應設於離都會區邊緣約20至40公里處。
- 下風極遠站(type 4):這個站在瞭解臭氧及其前驅物的長程傳送。這個站應設在下午盛行下風方向且接近下行風的邊緣。
【圖2-光化學監測網設置原則】
未來展望
- 為進一步瞭解我國雲嘉南地區臭氧污染物問題,於2007年搬遷中部地區光化站至雲嘉南地區,以監測臭氧前驅物趨勢變化。
- 持續進行北部及高屏地區光化站監測資料分析,以提供臭氧污染物管制策略參考。