空品調查學堂 (2020年全台一至九月)

2020/12/30

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2020年全台一至九月空氣品質分析

近年國人意識逐年提升,中央部會及地方政府皆極為注重空氣品質變化等環境議題,持續投入相當資源及建立多項污染防制措施及積極作為,為了解目前污染物於全臺各地之現況及近年變化之趨勢,希望做為未來改善或制定空污計畫的依據。
本計畫將以行政院環保署全臺空品測站監測資料為主要依據,探討2020年一月到九月全臺各地空氣品質變化趨勢,其中細懸浮微粒之結果係採用校正前之數據,同時佐以氣象局觀測資料了解近年氣象條件之變化以確實探討管制策略之效應。

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各污染物濃度時空分布特性|近年全臺PM2.5濃度變化趨勢

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全臺平均值從2015年的25.5μg/m³逐漸遞減至2020年14.5μg/m³,其濃度遞減的原因主要為排放至大氣環境之原生性PM2.5及其前驅物減少所致,以下相關措施皆正面降低大氣環境中PM2.5及其前驅物之濃度降低,例如:
群創空氣思庫0222-14.png (125 KB)而2020 年較2019 年減少之幅度明顯大於其餘年份,推估除了上述因素持續減少國內污染源之貢獻外,與電廠的污染減量排放也有關係,例如通霄電廠至2020年6月1~3號新建天燃氣機組陸續商轉,因具有較低單位發電量之排放污染物係數而減少各污染物之排放,又台中電廠3、4號機組燃燒系統改善(鍋爐爐內)及後燃燒系統改善(污染防制設備)減少各項污染物之排放,另配合空污預報資訊進行加大「減煤減排」措施,2020年10發電量創10年來同期新低且單月燃煤量較去年同期減少10萬噸等。此外來自於台灣境外之污染,如過境台灣海峽之船舶排放及中國大陸之長傳輸污染亦較為減少。

 

中南部地區較其他地區PM2.5濃度為高,因為相對其他地區,有較多固定污染源、為數眾多之移動污染源,加上季節和地形之影響,而北部地區雖然有較少之固定污染源,但部分地區盆地地形加上移動污染源之影響,仍有一定程度之污染存在,而東部地區因為相對較少污染源且沒有明顯季節和地形效應之影響,空氣品質相對為佳。
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各污染物濃度時空分布特性|氣象條件對空氣品質之影響

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由「風速差值圖」與2019年同期比較:
      .南部高雄、屏東部分地區風速較高。
      .中部南投部分地區風速較去年為高。
      .其餘區域大都較去年風速低。
        風速較高有利污染物擴散、濃度降低。
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由「降雨量差值圖」與2019年同期比較:
      .全臺各地降雨量皆較少且由南向北減少更明顯。
        ※ 降雨過程能帶走降雨過程能帶走大氣環境中之污染物而降低濃度。
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在「太陽輻射差值圖」與「雲量差值圖」部分,與2019年同期比較:
      .全臺各地之太陽輻射皆為較高。
      .全臺的雲量皆較少,可增加太陽輻射(陽光)的強度。

       ※ 較強之太陽輻射雖可讓近地表之混合層發展較高而易於污染物擴散,但較強之太陽輻射亦會促使光化反應增強,導致具光化反應之物種,如衍生性細懸浮微粒及臭氧,反而更容易生成導致高濃度之污染事件發生。
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綜合上述討論,與2019年之氣象條件比較,2020年大部分區域之地面風速較小對污染物擴散能力弱、降雨量較少對污染物之洗除作用低、太陽輻射量高(陽光強)及雲量低易促使光化反應增強導致衍生性物種生成,因此2020年氣象條件對於大氣環境污染物之影響整體而言是不利擴散之情境

 

PM2.5及相關污染物濃度之時空分布|以下以PM2.5為主,如需完整污染物分析,請點選文章右上方連結

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PM2.5|

由圖中可得知2020年PM2.5濃度以中、南部較高而北、東部較低,較高及較低值濃度差異約為10μg/m3。相較之下2019年雖然分布趨勢相近2020年,但其高低區域濃度值之差異明顯較大,較明顯之差異可達20μg/m3以上。

由差值圖來看北部大部分區域其濃度值變化2020年為較2019年增加,增量幅度約為1μg/m3-6μg/m3,中、南部區域2020年濃度值變化大部分皆為較2019年減少,減少幅度約為1μg/m3-9μg/m3,而在南投及雲林部分區域則呈現稍微增加之情況,東部地區之變化則不明顯。

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由下表3.1-1中可得知2020年全臺各縣市以臺東縣濃度最低(6.2μg/m3)序位第1,其次2-4分別為東部縣市花蓮縣、澎湖縣和宜蘭縣,其特點皆為境內較少污染源排放且無明顯上風處污染物傳輸貢獻,因此大氣環境中PM2.5濃度較低。

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北部縣市|包含臺北市、新北市、基隆市、屏東縣、苗栗縣、新竹縣、新竹市及桃園縣
其中北部縣市冬季因位於上風處且無因地形造成不利污染物擴散之情況,且境內相對較少污染源排放,故濃度僅次於東部地區,而屏東縣因為含括恆春測站,其位於國家公園內、鄰近無明顯污染源因此測值相對較低。

中部縣市|包含臺中市、彰化縣、嘉義縣、雲林縣和南投縣
較多之固定污染源及移動污染源之排放、冬季於高壓迴流天氣型態影響下易因位於背風面之弱風區導致污染物不易擴散而有較高監測值出現。

南部縣市及離島金門和連江縣|包含南區及金門和連江縣
南部縣市除了前述中部地區之狀況外,因位於臺灣較南端,於冬季東北季風盛行時常挾帶境外污染物及全臺中北部污染物往此處帶,而因地形影響東北季風過山後易於南部地區形成下沉有逆溫之大氣狀態,不利於污染物之擴散導致空氣品質不佳之情況,而離島金門、連江縣則是受境外污染物影響所致,至於嘉義市空氣品質不佳之情況,應為當地移動源污染排放影響及跨縣市污染物傳輸所致。

由2020年與2019年差值結果來看,以污染減量來看改善幅度最大者為彰化縣,減量達9.3μg/m3(佔2019年監測值38.0%),其次為嘉義市減量達8.9μg/m3(34.1%),再者為高雄市減量達8.5μg/m3(33.2%),接著是花蓮縣減量達8.2μg/m3(50.6%),而減量最小者為基隆市減量達8.2μg/m3(3.1%)。2020年各縣市PM2.5平均濃度皆較2019年降低,由表中可知減量成效之多寡並無地域特性,顯示污染防制法規之落實及各項污染源防制工作仍為污染減量之不二法門,例如政府補助汰換1-3期柴油大型車、超臨界燃煤電廠及燃氣電廠的設置、擴大增氣減煤的調度、新式污染防制設備的使用等,且針對各項管制措施之實際成效持續收集、彙整更多相關資料並應用模式模擬工具進行研析探討。