空品調查學堂 (2020年全台十至十二月)

2021/03/30

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2020年全台十至十二月空氣品質分析

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年十月到十二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30.3 μg/m³逐漸遞減至2020年16.1 μg/m³25.5μg/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。

 

因為相對較多固定污染源及為數眾多之移動污染源,加上不同季節環境風場和地形之影響,因此中、南部地區較台灣其他地區PM2.5濃度為高,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及台灣境內其他區域污染源之影響,仍有一定程度之污染濃度,而東部地區因為相對較少污染源之影響,空氣品質相對為佳,2020年如下所述全臺皆呈現明顯之改善。
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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:
      .中部大部分地區風速較低尤其是沿海地區更為明顯。
      .南投地區風速則較去年為高。

        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:
     .全臺各地區降雨量以北部迎風面區域增加較為明顯。
     .桃園以下至台南地區皆較去年許量減少。

        ※ 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低。
      .全臺的雲量皆較多,可降低太陽輻射(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年中、南部地區之地面風速較小污染物之擴散較弱、降雨量較少對污染物之洗除作用低、太陽輻射量低(陽光弱)及雲量高易混合層發展較低而不利於污染物擴散,因此2020年10月-12月,氣象條件對於大氣環境污染物之影響整體而言是應為不利擴散之情境。

 

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|

以中、南部較高而北、東部較低,較高及較低之濃度差異約為15 μg/m3。相較之下2019年雖然分布趨勢相近2020年,但全臺各地整體之濃度皆較高。

由差值圖來看北部大部分區域其濃度值變化2020年為較2019年減少,幅度約為1 μg/m3 - 6 μg/m3,中、南部區域2020年濃度值變化大部分亦較2019年減少,減少幅度約為1 μg/m3 - 9 μg/m3,而在雲林及嘉義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年全臺各縣市空氣品質狀況:

空品最佳縣市|
臺東縣濃度最低(6.9μg/m3)序位第1,其次2-4分別為宜蘭縣、花蓮縣和新竹縣,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。

空品前段班縣市|
接續濃度較低者主要為北部之縣市,依序為臺北市、新竹市、基隆市、新北市、苗栗縣及桃園市等,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。

空品中段班縣市|
接下來為中部縣市及離島區域包含臺中市、澎湖縣、彰化縣、金門縣、連江縣、雲林縣、南投縣和嘉義縣,因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。

空品後段班縣市|
最後為南部縣市,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,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。

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2020年10月至12月全臺PM2.5平均監測濃度創歷年同期新低,平均濃度值從2015年的30.3 μg/m3逐年遞減至2020年16.1 μg/m3,此外,空品不良(PM2.5日均值 > 35μg/m3)之日數百分比也為歷年同期最少,且中、南部日數比例減少之程度較北、東部來的明顯,主要原因為人為排放至大氣環境之原生性PM2.5及其前驅物減少所致

雖然整體而言今年氣象條件對於大氣環境污染物是不利擴散之情境,但今年全臺各地PM2.5平均濃度較2019年為減少之情況,其相關前驅物如NOX和SO2等,雖然降幅較小但亦同為減少趨勢。上述空品減量之變化,其主因為中央與地方政府共同致力施行各項管制措施以減少相關污染物排放之成效,例如政府推行空氣品質維護區之設立、燃油、燃煤鍋爐改燒天然氣、加嚴多項污染源之污染物排放標準,補助汰換老舊車輛,另國內電廠配合空污預報進行「減煤減排」措施、超臨界燃煤電廠及燃氣電廠的設置、新式污染防制設備的使用也促進大氣環境污染物減量。