污染源在空品測站上的表現
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高雄屏地區空氣污染物的空間及時間序列差異特性分析
臺灣地區秋冬季節空氣品質不良率偏高,即使排除境外因素污染仍以高屏較差(詳臺灣地區空品不良日數逐月變化)。
本研究針對高屏雄地區空氣品質自動監測站歷史資料,分析空氣污染物空間及時間序列差異特性,探討主題包括特殊性工業區溯源、臭氧事件日煙流三維軌跡分析、局部PM2.5污染事件分析、週末與週間晚餐時間污染物之尖峰濃度發生機率差異(peaking hour probability difference, PHPD)分析等及監測數據雲端監控系統應用於工業區污染溯源,相關成果可作為規劃減量策略及未來管制重點之參考。
局部PM2.5污染現象
除臭氧及VOCs溯源之外,本研究也探討了局部PM2.5污染的現象。2015~2018年高屏地區冬半年PM2.5日均值盒鬚圖之變遷分析結果顯示,雖然多數測站呈現改善趨勢,但發現林園、橋頭及大寮等3處測站,近3年不但無改善趨勢,反而有劣化現象,3年平均值以林園站增加8 μg/m3為最高,倘這3站的劣化現象再扣除上游縣市的改善所造成的影響,劣化幅度將達到20 μg/m3。另進一步分析各測站PM2.5日均值超出所有高屏測站平均值達10 μg/m3以上之日數,並將超出日數較多的測站視定義為空間極值測站,發現2015~2016年以潮州站為主具有較高的空間極值特性,而2018年則為橋頭與站亦有較高的空間極值特性,次高者為林圜站,就性質上有很大差異,推測可能因儀器更換造成的差異。
為減少測站因年度間儀器調校所造成的不確定性,本研究再進一步分別將各年度冬半年PM2.5日均值進行標準化後加以比較,以減少測站因年度間調校所造成的不確定性,發現各站成為空間的極值的天數普遍有逐年增加趨勢,原因為境外或上游縣市污染改善,使得局部污染對測站的影響更為明顯。,且由南高雄PM2.5空間極值發生之三維煙流軌跡分析,與前述北高雄VOCs造成林園臭氧高值有類似的氣流動力原因。
最後本研究建立測站濃度日變化之PHP分析架構,如發現南高雄地區上午和正午SO2之PHP,與交通尖峰關係不大,與垂直擴散現象、或前述下沉氣流的現象有較為密切的關係,除了風場模擬之外,空品觀測亦為地區垂直擴散現象之印證指標。
進一步以PM2.5的週末與週間晚餐時間PHPD差值作為餐飲業粒狀物排放指標,發現歷年以舊高雄市區的楠梓、左營及小港等3處測站的排放情形較為嚴重,惟後二者近年已有降低的趨勢,而楠梓站則呈現先降後升的趨勢。另新市區仁武、大寮及林園等3處測站的排放情形目前雖尚不嚴重,但有呈現逐年上升的趨勢,此一指標可作為再繼續觀察及因應加嚴週末餐飲業排放管制措施之效果分析。
本研究並建立林園特殊性工業區測站監測數據之雲端監控系統,搭配本研究發展的林園工業區污染指紋排放地圖,及整理出特定指紋物種溯源可能對應之工廠製程,藉由比對林園特工站監測數據與排放指紋物種特徵,強化監測數據雲端監控系統應用於污染溯源之可行性。本法已成功應用於確認林園工業區多起製程異常排放或洩漏事件,後續可持續監控場所改善情形。
關鍵字:煙流三維軌跡、局部PM2.5污染事件、污染物尖峰濃度發生機率差異、異常排放溯源。 論文主題:排放源特性與源解析、氣膠監測評估及空氣品質模式。
Source
- 原文發表於第26屆國際氣膠科技研討會ICAST26th
- 曠永銓、簡誌良、李其霈、郭子豪、宋國安、陳金瀛, 2019, 高雄屏地區空氣污染物的空間及時間序列差異特性分析, 26屆國際氣膠科技研討會, 中原大學, 10/4 ~ 5, 2019.