臺大學(xué)術(shù)卓越系列報導(dǎo)—臺灣大學(xué)工學(xué)院環(huán)境工程學(xué)研究所 空氣品質(zhì)即時監(jiān)測站之建置與運作

隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境議題在21世紀不減反增，而無遠弗屆的空氣污染問題更顯重要。其中，環(huán)境大氣中的粒狀污染物(Particulate matters, PM)或稱氣膠(泛指由氣體混和懸浮於其中的微粒所構(gòu)成的系統(tǒng))，對人體健康和環(huán)境品質(zhì)所帶來的危害備受關(guān)注。近年來研究指出短期或長期暴露在細懸浮微粒(PM2.5)下，可能會增加心血管及多項慢性疾病的風(fēng)險。不僅如此，大氣中的氣膠亦會改變地球大氣的輻射能量收支，進而影響氣候變遷。在工業(yè)革命前，PM的主要來源為火山噴發(fā)、海鹽飛沫和生物源等自然排放；然而在工業(yè)革命後，大氣中的PM更多是人為排放(如：燃燒過程等)所產(chǎn)生的原生(Primary-)和衍生性的氣膠微粒(Secondary aerosol particles)。大氣中的污染物質(zhì)瞬息萬變，欲研擬相關(guān)管制策略進而改善空氣品質(zhì)，首要須透過現(xiàn)址式的即時量測儀器了解與掌握環(huán)境大氣中空氣污染物之變化。

McMurry (2000)曾指出：一完美的氣膠量測技術(shù)需要能”即時地”分析其所含各化學(xué)成份的濃度變化，且提供微粒的各項物理性質(zhì)，如微粒大小、微粒構(gòu)形、微粒光學(xué)特性和微粒吸濕性等。在過去20年間，環(huán)保署已陸續(xù)建置臺灣各地的空氣品質(zhì)監(jiān)測站，然而現(xiàn)今測站內(nèi)量測PM的儀器多是以傳統(tǒng)的微粒質(zhì)量濃度為主。為更加綜合性的分析及研究大氣中粒狀污染物排放特徵及相關(guān)氣膠物化特性，環(huán)境工程學(xué)研究所蕭大智副教授於2014年即開始自行建置全面性的即時空氣品質(zhì)監(jiān)測站，近年來並協(xié)同國內(nèi)外學(xué)者探討細懸浮微粒氣膠物化特性的時空變化與能見度劣化之關(guān)係。秉持著豐富的大氣環(huán)境監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析經(jīng)驗，蕭大智副教授於2018年底在臺灣大學(xué)校園內(nèi)設(shè)置了IMPACT (Integrated Measurements of Pollution and Aerosol Composition & Transformation)即時監(jiān)測站(圖一)，測站內(nèi)所配置的儀器可針對PM的光學(xué)係數(shù)、粒徑分布、質(zhì)量濃度三個面向同時進行量測及解析(圖二)。此外，測站內(nèi)亦機動性增加其他化學(xué)成份量測，如水溶性無機鹽離子、重金屬及微量金屬、碳成份等。期望藉由IMPACT即時監(jiān)測站累積大氣環(huán)境監(jiān)測資訊，並從基礎(chǔ)理論解析污染成因與來源，繼續(xù)厚實臺灣大學(xué)於空氣污染相關(guān)研究。未來或可提供政府在空氣污染減量政策上的施政參考，以達改善空氣品質(zhì)及維護大氣環(huán)境之目的。