解析兩岸空氣品質現況與空氣污染防制策略

社團法人台灣環境管理協會

　　東亞為21世紀全球經濟發展的新興地區之一，臺灣與中國大陸同處於東亞中心，隨著經濟發展而來的空氣污染問題，需要經由空氣品質的管理過程，研擬有效的管制策略，逐步加以控制與解決，於此過程兩岸存在許多相似性與可借鑑性。各類空氣污染物的污染源、成分分析及管制策略，於空氣品質改善的過程，扮演重要的核心角色。

兩岸空氣品質現況與比較

　　根據中華人民共和國環境保護部於西元 2013 年所發布之《2012年中國環境狀況公報》，於大氣環境部分，綜觀整體空氣品質，全國地級（註1）以上城市環境空氣品質為一級及二級之達標城市比率分別為 88% 及3.4%，較西元 2011　年上升2.4%，其中以海口、三亞、興安、梅州、河源、陽江、阿壩、甘孜、普洱、大理、阿勒泰等11 個城市空氣品質較佳，達一級標準；空氣品質為三級及劣三級之超標城市比率分別為7.1% 及1.5%。

　　解析各項空氣污染物之濃度現況，二氧化氮 (NO₂ ) 之年平均濃度為0.005至0.068 mg/m³，地級以上城市年平均濃度皆達二級標準，達一級標準之城市比率占86.8%；二氧化硫 (SO₂) 年平均濃度為0.004 至0.087 mg/m³，地級以上城市年平均濃度達二級標準以上之比率占98.8%，不亞於三級標準之城市；可吸入顆粒物 (PM₁₀) 年均濃度值為0.021 mg/m³至0.262 mg/m³，地級以上城市 PM₁₀年均濃度達二級標準以上之比率占 92%、劣三級標準城市占1.5%。圖1至圖3為各地級市NO₂、SO₂ 及 PM₁₀ 年平均濃度分布圖。

　　針對113個環保重點城市（註2），2012 年達標城市比率為88.5%，其中較西元 2011　年提高4.4%。檢視各項污染物，NO₂、SO₂及 PM₁₀ 年平均濃度分別為 0.035、0.037及0.083 mg/m³，其中 SO₂ 及 PM₁₀ 之濃度分別較西元 2011　年濃度下降 9.8% 及 2.4%，如圖4所示。

　　檢視中國大陸主要大氣污染物排放情況，西元 2012 年氮氧化物 (NO_x) 全國排放量為2,337.8萬公噸，以工業排放為主要來源，約占70.9%、機動車輛排放居次，占27.4%；SO₂全國排放量為2,217.6萬公噸，以工業排放為主要來源，約占 90.3%。

　　西元 2012 年中國大陸酸雨情況無論在酸雨頻率及降雨酸度上皆較西元 2011 年改善，針對監測466個縣市中，共有215個縣市出現酸雨，分布區域主要集中在長江沿線及長江以南至青藏高原以東地區，包含浙江、江西、福建、湖南、重慶的大部分地區，以及長三角、珠三角、四川東南部、廣西北部地區。酸雨降雨頻率在25% 以上者有133個城市，75% 以上者為56個。有關降雨pH年平均值，其中低於5.6之酸雨、低於5.0較重酸雨及低於4.5重酸雨的縣市比率分别為30.7%、18.7%和5.4%，較前一年之比率分别降低1.1%、0.5%及1.0%。

　　為因應經濟社會發展現況、民眾對於環境品質之要求以及國際環境保護趨勢，中國大陸於西元 2012 年發布了第3次修訂「環境空氣品質標準」(GB3095－2012)，將於西元 2016 年1月1日實施。新標準中增設細顆粒物(PM_2.5) 濃度限值及臭氧(O₃) 8小時平均濃度限值，調整PM₁₀、NO₂、鉛（Pb）等污染物之濃度限值，期望藉由加嚴標準以貫徹環境保護法及大氣污染防治法中保護及改善生活環境、保障人體健康之目標。依據「環境空氣品質標準」(GB3095－2012) 針對西元 2012 年中國大陸城市之空氣品質，評估各主要污染物之污染情況，地級以上城市之達標比率僅40.9%，其中43個城市NO₂年均濃度超標，占13.2%；4個城市SO₂年均濃度超標，占1.2%；186個城市PM₁₀年均濃度超標，占57.2%。

　　臺灣目前則使用空氣污染指標 (PSI) 做為空氣品質之指標值，乃依據監測站當日空氣中PM₁₀、SO₂、NO₂、一氧化碳（CO）及O₃等污染物之濃度數值，換算出該污染物之副指標值，再以當日各副指標值之最大值為該測站當日之空氣污染指標值。根據西元 2012 年環境保護統計年報，空氣品質屬於良好 (PSI≤50 ) 約占總監測站日48.07%、屬於普通程度 (51≤ PSI ≤100) 約占50.97%，屬於對健康不良 (101≤ PSI ≤200) 者約占0.95%、屬於非常不良者僅有1站日，如圖5所示。各月份之空氣品質不良站日率以10月2.56% 最高、9月2.15% 次之。

　　我國目前主要面臨之空氣污染問題包含懸浮微粒、臭氧及酸雨等。其中懸浮微粒以中部、雲嘉南及高屏地區之監測值仍有超過空氣品質標準之情形，又以高屏地區於秋冬季節的污染情形最為嚴重。針對碳氫化合物 (HC) 及NO_x經光化學反應生成之臭氧問題，主要在都會區周邊及較偏遠地區之測值容易超標，且以南臺灣地區之污染最為嚴重。一般而言，北部地區以夏季之測值較高、南部地區則以秋季之測值偏高。

　　酸雨為一跨區域的污染問題，主要是長距離傳輸所造成，中國大陸之貢獻最高可達45%，因此臺灣的酸雨問題以西部地區較為嚴重，推測也與西部地區機動車輛數量及工廠數量多而排放較大量污染物有關。

　　歷年來空氣污染指標分布情形可看出(圖6)，臺灣空氣品質已呈現逐年改善的趨勢，PSI>100之情況已相當罕見，PSI≤50 (空氣品質良好)之比率則略有提升。從各污染物年平均濃度值之變化(表1)亦可看出，PM₁₀、SO₂及 NO₂皆呈現逐年降低之趨勢，CO與O₃之年平均濃度值於近2年則無明顯變化。此外，西元 1990 年代雨水pH值之分布(圖7)顯示當時臺北、高雄兩大都會區的雨水酸化情況相當嚴重，最低可達4.46；至西元2012年時，僅北部地區仍有接近於5.0之情形，中南部地區酸雨pH值已約為 6.0，亦顯示臺灣酸雨污染問題已有顯著改善。

　　透過行政院環境保護署從行政管理與經濟誘因二方面制定實施之各項措施，包含訂定排放標準、建立稽查、許可制度、徵收空氣污染防制費等，並將所收得空氣污染防制費運用於空氣品質區污染減量改善行動、空氣品質監測及資料庫更新維護、各項固定污染源空氣污染管制與輔導及排放稽查檢測、移動源檢測及污染改善等計畫，已有效削減各項空氣污染物之排放。根據排放量推估結果顯示，2012年PM₁₀、硫氧化物（SO_x）、NO_x、非甲烷碳氫化合物(NMHC)、CO及Pb 排放量分別為17.8、11.7、42.2、64.7、71.6及0.16萬公噸，分別較2011年減少1.1%、5.6%、4.5%、0.6% 及2.7%，Pb 排放量則無明顯變化。

表1 臺灣近3年空氣污染物年平均濃度變化情形

年別	污染物
	PM10 (mg/m3)	SO2 (ppm)	NO2 (ppm)	CO (ppm)	O3 (ppm)
2010	56.38	0.004	0.017	0.46	0.028
2011	54.25	0.004	0.016	0.43	0.029
2012	50.51	0.003	0.015	0.43	0.029
較前一年增減之百分率(%)	-6.89	-25	-6.25	-	-

　　比較中國大陸七大重點城市與臺灣三大都會區 PM₁₀年平均濃度(如圖8)，可看出北京、鄭州及天津為年平均 PM₁₀濃度前三高之城市，而臺灣高雄市、台中市及台北市之PM₁₀年平均濃度皆低於中國大陸各大城市，且皆符合臺灣環保署所制定之PM₁₀年平均濃度標準─65 μg/m³。然而，根據中國大陸制定之PM₁₀年平均濃度標準─100 μg/m³，七大重點城市中僅廈門與廣州符合標準。根據臺灣與中國大陸近年空氣品質數據亦可看出，臺灣整體空氣品質較中國大陸佳，如表2所示。

　　此外，近年研究顯示，臺灣空氣品質在特定的氣象條件下會受到中國大陸污染物跨境傳輸之影響。根據環保署監測資料統計，自西元1994年至2012年止，臺灣受到中國大陸沙塵影響共計發生64次，主要發生在冬季及春秋期間，可能導致大氣中PM₁₀濃度增至數百µg/m³。同時，中國大陸政府目前亟欲解決的霾害問題，近年來常隨著冷氣團南下而影響臺灣空氣品質。根據環保署監測資料顯示，臺灣近4個月(西元 2013年11月至2014年2月)以來，空氣品質受到中國大陸霾害影響次數已達7次，空氣品質亦因此多次達「非常不良」之等級 (PSI>200)。

表2 兩岸主要空氣污染物2012年年平均濃度比較

國家	污染物
	PM10 (mg/m3)	SO2 (ppm)	NO2 (ppm)
臺灣	50.51	0.003	0.015
中國大陸	83	0.013	0.017

• 註1：臺灣空氣品質數據來源為2013年環境統計年報所載民國101年環保署一般測站，中國大陸空氣品質數據來源為西元 2012 年中國環境狀況公報所載環保重點城市之年平均濃度值。
• 註2：根據中國大陸「環境空氣氣態污染物（SO₂、NO₂、O₃、CO）連續自動監測系統技術要求及檢測方法(HJ 654-2013)」，污染物濃度為標準狀態下(溫度273 K、大氣壓力101.325 kPa)的濃度。
  氣態污染物體積濃度與質量濃度單位之換算：
  

  				M
  CQ		=		───		x		CV
  				22.4

  • C_Q=污染物質量濃度，mg/m³。
  • C_V=污染物體積濃度，ppm。
  • M=污染物莫爾質量，g/mol。

中國大陸之空氣污染防制策略

　　中國大陸經濟發展所排放之空氣污染物導致臺灣及中國大陸皆面臨空氣污染問題，因此必須藉由解析污染來源及特性，在空氣品質管理上研擬適當之管制策略，以逐步改善空氣污染，提升空氣品質。

　　中國大陸自西元 1978年改革開放以來，因致力於發展國民經濟及社會建設，在工業化社會的帶動下，人類活動頻繁、消耗大量能源，排放大量污染物，導致嚴重環境污染問題。因此，「大氣污染防治法」於西元 1987年首度公布，要求各級地方政府皆須將大氣環境保護工作納入國民經濟和社會發展計畫，並從「十一五規劃」開始兼顧經濟發展與環境保護的整體發展規劃。

　　根據中國大陸空氣品質現況資料，NO₂、SO₂、PM₁₀及酸雨等仍為其主要空氣污染問題。因此於西元2011 年開始之「十二五規劃」針對大氣環境保護，將藉由推動產業結構改變、行業SO₂及NO_x排放減量、實施多種大氣污染物綜合控制及執行多項重大環境保護工程等，期能達到污染物減量以及改善空氣品質之目標。

　　為達到 SO₂ 及NO_x 排放總量分別較2010年降低 8% 及10% 之目標，必須藉由落實燃煤電廠、鋼鐵業、石油煉製、金屬冶煉等重點行業加裝脫硫、脫硝裝置、使用低氮燃燒技術、改善煤炭品質、擴大城市高污染燃料禁燃區域等策略，以確實達到一定之脫硫及脫硝效率。同時針對移動污染源之機動車、船，藉由環保標誌制度、淘汰高污染車、船、加嚴排放標準規範、鼓勵新能源車輛之研發與使用、提升燃油品質、積極發展公共運輸系統等策略，以有效管制機動車、船舶之NO_x排放。

　　解析懸浮微粒污染問題，除了人類經濟活動排放，氣候變遷及沙漠化的影響亦容易造成沙塵暴之發生，而導致空氣品質惡化。此外，因人類活動直接排放的懸浮微粒及氣狀污染物，經反應後生成衍生性污染物，導致能見度降低的現象─霾害，由於近年來已造成中國大陸京津冀、長江三角洲、珠江三角洲及四川盆地等地之空氣品質嚴重惡化，因此已躍昇成為現階段中國大陸亟欲優先解決之空氣污染問題。於工業排放粒狀污染物防治部分，首先針對燃煤電廠、水泥廠要求除塵設備效能改善；同時推動鋼鐵業既有燒結設備應全面採用高效能處理設備，並加強製程中粒狀污染物之控制；此外，針對中小型燃煤工廠鍋爐鼓勵其使用低灰份或清潔燃料；同時加強工地、廢土運輸與道路揚塵管制。

　　由於中國大陸現階段面臨區域性「複合型」大氣污染問題，針對單一種污染物進行管制，已無法獲得顯著成效。因此已開始建立區域大氣污染聯合防制工作機制，展開多污染物共同控制之手段，以落實重點區域空氣品質之改善、提升整體空氣品質。

臺灣空氣污染防制策略

　　臺灣於西元　1975 年為維護國民健康、生活環境，以及提高生活品質，制定「空氣污染防制法」，期間歷經8次修正，並陸續針對各類型污染源制定子法，配合各項管制策略之研擬與實施，以健全全國空氣污染防制網絡。臺灣空氣污染管制發展歷程主要可分為5個階段，包含(1)「空氣污染防制法」立法前的萌芽期，主要以管制使用生煤排放黑煙之行為為主；(2)草創期：西元 1975 至 1981 年，以管制個別工廠的污染物濃度為主；(3)發展期：西元 1982 至 1991 年，環境保護工作之主管機關歷經2次升格而成立環境保護署，主管全國環境保護事務，以高污染工業別及高污染燃料之管制為主，同時著手管制移動源之污染排放；(4)成熟期：西元 1992 至 1998 年，開始採行預防性管理措施，包含新車審驗制度、固定源許可制度等，同時納入污染者付費精神，利用經濟誘因策略實施空氣污染排放收費制度；(5)轉型期：西元 1999 年以後，健全整體空污費徵收制度，並開始將總量管制概念納入策略之考量評估。

　　根據「臺灣清淨空氣計畫」，分別針對固定污染源、移動污染源及區域性污染研擬細部執行方案。針對固定污染源，從行政管制及經濟誘因兩個面向著手，藉由加嚴排放標準、落實許可證制度、加強源頭管制、檢討收費制度合理性、加強稽查及輔導等策略，同時規劃空氣污染事件應變處理機制，以提升固定污染源管制成效。關於移動污染源，則分別針對新車、使用中車輛、使用燃料等，透過加嚴排放標準、實施排氣檢驗、推動清潔燃料使用、並配合推廣低污染車輛及鼓勵使用大眾運輸系統等交通管理措施，以有效改善移動源之污染排放。此外，有鑑於PM_2.5對人體健康及空氣品質之負面影響，亦將PM_2.5納入未來管制重點，完成增訂空氣品質標準，同時針對 PM_2.5開始進行一系列之背景調查研究，並針對PM_2.5及其前驅物，如SO_x、NO_x、揮發性有機物 (VOCs) 及氨氣(NH₃)等研擬並推動相關管制規劃。由於空氣污染物具傳輸特性，因此環保署自西元 1997 年起將全臺灣依區域特性劃分為7個空氣品質防制區，並於西元 2002 年開始實施空品區分級管理制度，同時納入大氣污染涵容量之概念，針對空氣品質較差之高屏地區，擬定總量管制計畫，抑制該地區之空氣污染物排放增量及分期削減排放總量，以逐步改善其空氣品質。

總結

　　臺灣自西元 1950 年代開始，因受美國等先進國家將勞力密集產業外移，開始採取經濟自由開放及鼓勵出口等政策影響，促使臺灣由農業社會逐漸轉型為工業社會，西元 1970 年代十大建設之推動，臺灣經濟於西元 1980 年代更快速發展，當經濟達一定水平之後，空氣污染等問題及環保意識抬頭，加上公眾的參與，促使政府正視污染問題，逐步研擬並施行空氣污染管制策略，並獲得相當成效。

　　中國大陸則因西元 1978 年後才專注於經濟發展，目前正處於積極發展鄉村經濟、縮短城鄉差距的階段，環境保護意識崛起時機較晚，因此面臨嚴重的空氣污染問題，空氣品質仍有待加強。中國大陸可以借鏡臺灣過去於空氣污染問題的處理經驗與管制成效，並提供他們研擬相關管制策略之參考。此外，由於中國大陸產生之空氣污染物可能因長程傳輸而影響臺灣空氣品質，且兩岸同樣面臨懸浮微粒及光化學污染等問題尚待解決，因此兩岸實有必要就大氣環境保護技術與成效相互交流，共同合作解決跨境污染問題，以提升污染管制成效，共同改善臺灣及中國大陸的空氣品質。

• 註1: 地級市，中國大陸行政區劃層次上與「地區」相同的建制市，屬於地級行政區的一種，包括地區、地級市、自治州、盟以及計劃單列市等。
• 註2: 環境保護重點城市，先前中國大陸公布之《國家環境保護「十一五」規劃》，將包含北京、天津、上海、重慶等113個城市列為環保重點城市，以大氣污染綜合防制為重點。

參考文獻

1. 2012年中國環境狀況公報，中國大陸環境保護部，2013年。
2. 環境空氣品質標準，中國大陸環境保護部，2012年。
3. 環境保護統計年報，行政院環境保護署，2013年。
4. 「環境空氣氣態污染物（SO₂、NO₂、O₃、CO）連續自動監測系統技術要求及檢測方法(HJ 654-2013)」，中國大陸環境保護部，2013年。
5. 中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要，中華人民共和國國家發展和改革委員會，2011 年。
6. 謝燕儒，台灣空氣品質管理經驗與成效，海峽兩岸空氣品質管理交流研討會，2012年。