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•臺灣各地區的PM_2.5濃度會依氣象條件和境外傳送而異，雖然近五年整體有下降趨勢，但南部的每日濃度仍頻繁超標。
•空氣污染與酸雨關係密切，當空氣污染物的酸性物質濃度愈高，雨水酸化的程度也就愈強，將進一步影響人類及環境。
•雖然臺灣目前的現行方法能有效控制污染物排放，使臺北雨水pH值逐年上升，但仍需要持續監測、保持。

 
科技與工業的蓬勃發展為人們帶來便利生活，但也造成環境污染與廢棄物增加。當工業、汽機車等排放的廢氣進入大氣，便會產生空氣品質惡化的問題。近年來細懸浮微粒（PM_2.5）污染對空氣品質、能見度和健康皆產生嚴重危害，也引發民眾的高度關注。PM_2.5指的是懸浮於空氣中的粒狀顆粒物，粒徑小於或等於2.5微米（μm），這類粒徑較小的懸浮微粒被人體吸入後，無法經由鼻腔清除，反而會由氣管、支氣管經肺泡吸收進入人體內部。近年許多病理學研究已證實PM_2.5對於人體健康造成嚴重影響，包括支氣管炎、氣喘、心血管疾病、肺癌等，且無論長期或短期暴露在這類小粒徑的空氣污染環境之下，皆會提高呼吸道疾病及死亡的風險。
 

臺灣PM_2.5的時空變化

觀察臺灣各個空氣品質區〔註1〕PM_2.5年均濃度變化（圖一），可見PM_2.5濃度由北往南遞增，以北部、竹苗空品較佳，而高屏地區PM_2.5濃度最高。區域性的空品差異其實來自於氣象條件的影響，夏天盛行的風場為南風加上對流旺盛，因此近地表排放的污染物容易被帶到高層或帶離污染源區，空氣品質也較為良好。進入秋、冬季節，受大陸冷高壓天氣系統影響，臺灣及周圍區域盛行風場為東北季風，造成境外大氣污染物的長程傳送並帶入臺灣；此外，中南部地區因位於背風區域，綜觀風場受山脈阻擋，造成風速微弱，而氣流過山的沉降作用、冬天地表容易形成逆溫層〔註2〕，這些條件都不利於污染物的擴散，造成局部地區污染物容易累積。每年10月至隔年3月為空氣品質較差的季節，正是由於同時受到境外傳送及本地排放的影響。

〔註〕
1.空氣污染的流通具有流域性質，會跨越縣市界，因此環境部（舊稱為環境保護署）將臺灣依地形、氣候、風向及污染擴散情形劃分為七大「空氣品質區」（簡稱空品區），分別為北部、竹苗、中部、雲嘉南、高屏、宜蘭、花東。
2.臺灣秋、冬季節期間，逆溫層發生主因為夜間的地表輻射冷卻作用，造成近地面空氣溫度較低，冷空氣在下、熱空氣在上，即為逆溫特性。

 
不過，從時間尺度上看PM_2.5濃度變化，2010～2022年各空品區皆有相當顯著的下降。由於近年來政府積極推動污染物的排放減量作為，使得PM_2.5前驅物質，例如硫氧化物、氮氧化物及有機 揮發物質皆有顯著下降，其中又以硫氧化物的改善最為明顯。硫氧化物的改善原因來自於燃料用油含硫量的嚴加管制、中小型燃煤鍋爐改燃氣鍋爐、燃煤火力發電量占比逐年降低，以及空品不良季節期間降低減煤機組發電，改以燃氣機組補足發電。整體而言，透過多管齊下的減量管制作為，包含上述火力發電廠及重工業的污染排放減量、大型排放污染源防制設備的效率提升、營建裸露地及車行揚塵的排放改善等，皆能有效降低PM_2.5年均濃度值。
 

PM_2.5超標事件

儘管PM_2.5濃度呈現逐年下降趨勢，然而各空品區仍時有超標事件發生。觀察近五年（2018～2023年）空污季節（每年10月至隔年3月）期間，各空品區PM_2.5日均濃度超標（＞35μg/m³ ）天數（圖二），發現在北部、竹苗及中部近兩年已下降至10天以內，但在空品最差的雲嘉南和高屏地區，空污季節期間PM2.5超標問題仍然頻繁發生（＞30天），而這些PM_2.5超標事件通常伴隨弱風與非常穩定的大氣條件。這也顯示氣象擴散條件轉差時，現階段的減量作為仍無法避免高污染事件日的發生，也因此需要更積極的減排措施，進一步降低空品不良日的發生。

圖二｜PM_2.5空品不良天數
2018～2023年每年10月至隔年3月空污季節期間，臺灣西半部各空品區內超過1/4的空品測站，PM_2.5日均濃度超過35μg/m³的天數。（資料來源：作者提供）

過去大家多把空氣污染來源指向火力發電廠，然而檢視環境部每三年發布一次的臺灣空氣污染排放清冊（Taiwan Emission Data System, TEDS），火力發電廠排放的硫氧化物約占全臺比重28％、氮氧化物占比約為11％、非甲烷碳氫化合物小於0.01％、粒狀物約為2.5％。再檢視臺灣汽機車污染排放，硫氧化物占比小於0.5％、氮氧化物占比51％、非甲烷碳氫化合物占比18％、粒狀物占比約為32％。由此可知，除了硫氧化物之外，在其他污染物質的排放中，移動污染源（汽機車）的排放量遠大於電廠。若要進一步改善空氣品質，必須重視移動污染源管制與改善措施，且重要性並不亞於電力業的減排措施。2021年因疫情嚴峻，實施三級警戒，期間市區以及國道車流量銳減，氮氧化物濃度降低，也可見交通污染排放對空氣品質的顯著影響。因此，臺灣電力業的減排仍要持續推動，而汽機車污染減量方面，則更需要國家訂定適當的策略，以進一步改善空氣品質。
 

PM_2.5與酸雨的關係

空氣污染與酸雨也有著密不可分的關係。一般來說，自然界大氣中所含的二氧化碳溶解於雨水中，並且達到氣液相平衡後，大自然的雨水酸鹼值（pH值）約為5.6，呈現酸性（pH＜7），也就是雨水本來就是酸性的。但是，在大自然中仍存在其他致酸物質，例如火山爆發所噴出的硫化氫、海洋所釋放出的二甲基硫、高空閃電所導致的氮氧化物（NO_x）等，均會使雨水進一步酸化，使得pH值降至5.0左右。
 
在人為方面，當酸性的空氣污染物被雨水洗刷、沉降至地面時，就會形成酸雨，且空氣污染物中的酸性物質濃度愈高，雨水酸化程度也就愈強。人為排放的致酸污染物主要為二氧化硫（SO₂）及氮氧化物，這些污染物排放至大氣經化學反應溶於雨水後，會轉變成硫酸根離子（SO₄^2-）、硝酸根離子（NO₃^-）等酸性離子，也會使得雨水pH值降低。此外，分析PM_2.5的成分後發現，它的成分主要為硫酸鹽、硝酸鹽及銨鹽，其中硫酸鹽和硝酸鹽經雨水刷除後同樣會進一步導致雨水酸化，危害我們生存的環境與生態的破壞。依據國內外研究及臺灣環境部的現行定義，當雨水的pH值小於5.0，即為受人為排放影響而造成的「酸雨」。
 
2018年的研究報告指出，在夏季（較不受境外污染物影響）的連續降雨中，雨水中的致酸離子，例如非海鹽性硫酸根離子（nss-SO₄^2-）、硝酸根離子濃度，與鄰近空氣品質測站監測的PM_2.5濃度變化有高度相關（圖三），顯示空氣品質與雨水酸化程度有著緊密的關係（請見延伸閱讀1）。若降雨初期的降雨量小，更可能導致雨水中致酸離子濃度升高的情況發生。所以在久未降雨後的第一場降雨，應格外注意酸雨的影響，之後因連續且較強降雨的不斷洗刷，空氣中PM_2.5濃度與雨水中致酸離子的濃度才可能大幅降低。

減緩酸雨危機

當酸雨落到地表，會直接或間接對生態及環境帶來影響。雨水中的硫酸根離子與硝酸根離子會進行淋溶作用，取代土壤中的鈣（calcium, Ca）和鎂（magnesium, Mg）等離子，造成礦物質大量流失，進而影響樹木生長；同時，酸雨也會讓土壤中的金屬氧化形成離子態（如鋁離子）而影響植物生長。再者，當上述這些因酸雨而淋溶的礦物質進入到湖泊、河川等水體中，也會影響水生態環境，例如氧化後的鋁（aluminum, Al）離子經由沖刷進入湖中，將可能導致湖中魚類死亡。此外，酸雨也可能改變水域的pH值，當pH值小於6，將影響水中生物的生存或繁殖。
 
有鑑於酸雨帶來的影響甚鉅，環境部自1990年代 起開啟大規模酸雨監測與研究。而若要改善酸雨的問題就必須由改善空氣品質著手，科學調查與監測結果則可以作為空氣污染防制策略訂定的依據。目前，臺灣對二氧化硫與氮氧化物的排放量控制已有正面效益，使得雨水中致酸離子的濃度降低，尤其以硫酸根離子濃度下降趨勢最為明顯。以萬華空品站為例，二氧化硫與氮氧化物年平均濃度皆有大幅下降（圖四）。位於臺北站的pH值監測數據顯示pH值由1991～2021年期間有顯著的上升（4.84上升至5.42），顯示改善空氣污染的同時也改善了酸雨問題。

雖然臺灣空氣品質與酸雨問題已逐年獲得改善，但近年來因受疫情、俄烏戰爭、能源轉型等事件影響，造成產業供應鏈、原物料、交通、航空、船舶的變動，連帶使得污染物排放量結構產生改變。不僅如此，全球暖化、氣候變遷也與空污問題密不可分。因此，未來我們仍需要持續關注這些問題，並且更全面性審視污染物對人們造成的影響。
 
延伸閱讀
1. 呂世宗、林能暉（2018）。全國酸雨監測及成份分析調查（第二年）專案工作計畫，行政院環境保護署。
2. 林能暉等（2022）。110年度全國酸雨監測及成分分析計畫，行政院環境保護署。