臺灣地區細懸浮微粒減量對策之空氣品質改善有效性評析

  • 李 明曄

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究探討細懸浮微粒(PM2 5)管制策略對於臺灣地區空氣品質之改善成效性與管制重點污染物,研究工作主要分為兩部分,(1)各策略情境排放量計算推估與(2)應用第三代空氣品質模式(Model-3/CMAQ)進行臺灣地區細懸浮微粒(PM2 5)空氣品質模擬。 本研究共有三情境,包含:(一)103年基準情境 (二)109年清淨空氣計畫減量情境與 (三)清淨空氣計畫減量下額外減量策略情境。考慮排放源自然成長後之基準年排放量推估SOx排放量為121 3千噸、NOx排放量為404 4千噸與PM2 5排放量73 5千噸,經空氣品質模式進行一、四、七、十月份模擬,結果顯示臺灣地區平均PM2 5濃度為21 9μg/m3,與103年全臺監測站平均濃度28 7μg/m3比較為低估,全臺平均模擬濃度以四月份29 7μg/m3 > 一月份28 0μg/m3 > 十月份19 7μg/m3 > 七月份10 3μg/m3,各月PM2 5濃度最高分佈於中部南投與高屏地區,原生性PM2 5於各月份為PM2 5質量濃度中最高佔比,另外於一、四、十月份之中部、雲嘉南以及高屏空品區硝酸鹽濃度佔比則大於硫酸鹽。以模擬PM2 5濃度與硫酸鹽、硝酸鹽與原生性PM2 5濃度進行相關性比較,結果以硝酸鹽相關性最高(r=0 926),其次為原生性PM2 5(r=0 797)與硫酸鹽(r=0 700),顯示PM2 5濃度變化應與硝酸鹽濃度變化較相關。 經清淨空氣行動計畫減量計算後,SOx排放量為103 4千噸、NOx排放量為246 2千噸與PM2 5排放量59 7千噸,使用空氣品質模式進行一、四、七、十月份模擬,模擬後全臺平均PM2 5濃度為17 5μg/m3,與基準年PM2 5濃度比較,PM2 5全臺平均改善率為20 1%,各月份PM2 5改善率最高為十月(18 3%) > 四月(17 2%) > 一月(14 4%) > 七月(14 3%),各月份PM2 5濃度於南投與台南高雄內陸地區改善率最高。模擬PM2 5濃度與硫酸鹽、硝酸鹽與原生性PM2 5相關性結果以硝酸鹽相關性最高(r=0 916),其次為原生性PM2 5(r=0 825)與硫酸鹽(r=0 760),與基準年比較,由於NOx排放量減量相對較大,硝酸鹽與PM2 5相關性減少,而原生性PM2 5與硫酸鹽之相關性相對有提高,但仍以硝酸鹽與PM2 5濃度變化相關性最高。 延續清淨空氣行動計畫後再推動電力業使用天然氣、全面淘汰二行程機車以及推廣清潔燃料等額外減量策略後,SOx排放量為61 8千噸、NOx排放量為204 3千噸與PM2 5排放量54 8千噸,使用空氣品質模式進行一、四、七、十月份模擬,模擬後結果平均PM2 5濃度為15 6μg/m3,與基準年比較PM2 5濃度改善率為28 8%。各月份進一步改善效益最高為四月份(10 5%) >十月份(10 0%) > 七月份(8 6%) > 一月份(5 5%),各月份改善區域主要分佈於中部以南區域。 解析SOx、NOx與PM2 5單位排放減量與硫酸鹽、硝酸鹽與原生性PM2 5?濃度改善關係,並以NOx改善性作為權數1進行比較,情境二改善效益計算結果以SOx減量改善效益最低,為減量NOx排放之大氣PM2 5濃度改善效益之0 49倍,而減量排放PM2 5之改善效益最高,為減量NOx效益之9 38倍;情境三改善效益計算仍以SOx減量改善效益最低,為減量NOx效益之0 53倍,而減量排放PM2 5之改善效益最高,為減量NOx效益之4 88倍。綜合比較模擬PM2 5與硫酸鹽、硝酸鹽與原生性PM2 5濃度相關性解析,以及濃度改善率關係,NOx減量應能改善發生高PM2 5濃度之區域與時間,而減少PM2 5排放則應可對全臺灣地區不同月份皆有所改善。
Date of Award2016 Aug 30
Original languageChinese
SupervisorJiun-Horng Tsai (Supervisor)

Cite this

臺灣地區細懸浮微粒減量對策之空氣品質改善有效性評析
明曄, 李. (Author). 2016 Aug 30

Student thesis: Master's Thesis