高雄市細懸浮微粒之減量成本與防制策略

Abstract

環保署為提昇環境品質和維護國人健康，增訂細懸浮微粒周界空氣品質標準，24小時值與年平均值分別為35 μg/m3與15 μg/m3，且初步於109年達成全國細懸浮微粒年平均值15 μg/m3的目標，並逐期檢討我國PM2 5空氣品質標準。 本研究透過模擬PM2 5、SO2與NOx等空污排放對高雄市細懸浮微粒貢獻影響，且進行原生性PM2 5模擬結果之比較，並綜合各行業防制成本及處理效率，再利用線性規劃法分析不同空氣品質改善情境之空污削減效益，進而探討各污染物管制措施，以供管制細懸浮微粒之參考。 依照最新排放清冊TEDS9(基準年：2013年)篩選高雄市行業別，以AERMOD擴散模式模擬原生性PM2 5貢獻影響，發現每噸PM2 5排放中最高貢獻比例為食品業的0 017%；而以三維網格模式CMAQ模擬高雄市衍生性PM2 5影響，其結果呈現每噸SO2排放，以化學材料製造業之貢獻比例最高，其值為0 0002%；而每噸NOx排放之貢獻比例，以運輸工具製修業之0 001%為最高。 由原生性PM2 5模擬結果，探討CMAQ與AERMOD兩模式差異性，可發現與各行業排放重心高度或有效排放高度於CMAQ劃分之垂直分層有關，如近地表排放源(包含移動源及鋪面道路揚塵)因排放高度在第一層高度以內，貢獻濃度因測站附近高排放量而有高估現象；美濃站又因上風處排放源較少，使AERMOD模擬濃度偏低，產生CMAQ濃度/AERMOD平均濃度之比值差異較大的情形。若是排放重心高度或有效排放高度在CMAQ第一層高度以內的點源行業(鋼鐵業)及船舶業，因小港站附近多排放量高值，亦受CMAQ網格濃度高估的影響，而使CMAQ/AERMOD ratio偏大。另外，點源行業及船舶業因美濃站附近排放量極少，造成模擬濃度較低，而發生CMAQ貢獻濃度/AERMOD平均濃度之比值較低的現象。 收集各行業於PM2 5、SO2與NOx等污染物防制設備之成本資料後，依成本效益分析概念，探討高雄市2013年細懸浮微粒濃度分別改善5%、10%、15%、20%以及24% 等五種情境之減量情形，其中，在空品改善5%、10%與15%之情境分析中，可發現主要去除原生性粒狀物；20%改善情境下以硫氧化物為主要去除對象，且氮氧化物減量比例仍持續增加，總成本約耗費11 85億元；當空氣品質改善24%情境時，硫氧化物與氮氧化物去除比例仍增加約36%，且各行業中細懸浮微粒、硫氧化物及氮氧化物之管制皆接近最大控制效率，其成本模擬結果為62 8億元，而PM2 5、SO2與NOx分別大約削減5818噸、32810噸與 29255噸，且削減比例各為64 4%、90 6%與44 8%。由本研究模擬結果可知，應優先去除原生性粒狀物，而後去除硫氧化物，最後再去除氮氧化物。

Date of Award	2017 Aug 22
Original language	Chinese
Supervisor	Yee-Lin Wu (Supervisor)