臺大學術卓越系列報導—臺灣大學工學院環境工程學研究所 空氣品質即時監測站之建置與運作

隨著全球經濟的快速發展，環境議題在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成的系統)，對人體健康和環境品質所帶來的危害備受關注。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。在工業革命前，PM的主要來源為火山噴發、海鹽飛沫和生物源等自然排放；然而在工業革命後，大氣中的PM更多是人為排放(如：燃燒過程等)所產生的原生(Primary-)和衍生性的氣膠微粒(Secondary aerosol particles)。大氣中的污染物質瞬息萬變，欲研擬相關管制策略進而改善空氣品質，首要須透過現址式的即時量測儀器了解與掌握環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需要能”即時地”分析其所含各化學成份的濃度變化，且提供微粒的各項物理性質，如微粒大小、微粒構形、微粒光學特性和微粒吸濕性等。在過去20年間，環保署已陸續建置台灣各地的空氣品質監測站，然而現今測站內量測PM的儀器多是以傳統的微粒質量濃度為主。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氣膠物化特性，環境工程學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監測站，近年來並協同國內外學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係。秉持著豐富的大氣環境監測及數據分析經驗，蕭大智副教授於2018年底在臺灣大學校園內設置了IMPACT (Integrated Measurements of Pollution and Aerosol Composition & Transformation)即時監測站(圖一)，測站內所配置的儀器可針對PM的光學係數、粒徑分布、質量濃度三個面向同時進行量測及解析(圖二)。此外，測站內亦機動性增加其他化學成份量測，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即時監測站累積大氣環境監測資訊，並從基礎理論解析污染成因與來源，繼續厚實臺灣大學於空氣污染相關研究。未來或可提供政府在空氣污染減量政策上的施政參考，以達改善空氣品質及維護大氣環境之目的。