能源知識庫

重點摘述

1. 南韓學者Kim M.J. 教授[1]在中國崑山杜克大學之研究小組使用南韓2006-2014年的「空氣污染物每日平均濃度」及「每日天氣觀測數據」進行資料轉換之計算與統計分析，以推估中國大陸跨界空污之長期影響。該研究由統計結果推論南韓每週平均PM₁₀濃度有19%來自中國空污，並發現風向與PM₁₀濃度具顯著關係：若風向來自西部，PM₁₀會增加7.6%、每週平均PM₁₀濃度增加3.77μg/m³。

2. 在冬季與夏季時，西北風(NW)、西北西(WNW)風向影響最大(對應至北京附近區域)，而春季與秋季來自西南西(WSW)及西南(SW)的風影響最大(對應至上海附近區域)；且西南風對南韓全年空污影響最大，亦顯示上海區域產生之污染物影響又高於北京區域。

3. 降水(雨或雪)可透過沖刷效應降低空污；當風向來自清潔、無污染的區域，則可因空氣在風中循環、沖刷效應而有效減少空污。然而朝鮮半島位於北緯43度至北緯33度之間的西風區，西風是盛行風，其中來自西(W)、西北西(WNW)、西北(NW)、北北西(NNW)的方向佔全年60%以上。

4. 不同季節之空污來源亦有差異，包括夏季可能為中國燃燒農用草莓，造成 30%之淨效應，而冬季則是燃煤供暖造成之空污；春季則可能是亞洲沙塵暴之影響，來自中國大陸和內蒙古沙漠的乾沙透過盛行的西風長途飄送。

5. 該研究之數據涵蓋範圍包括9個省(京畿道、江原道、慶北道、慶南道、全北道、全南道、濟州道、忠北道和忠南道)、7個城市(首爾、釜山、仁川、大邱、大田、光州、蔚山)；其中空污數據來自韓國環境公司(Korea Environment Corporation，南韓環保部之附屬單位)之國家環境空氣監測資訊系統(NAMIS)內彙整的317個監測站數據，天氣觀測數據來自國家氣候數據服務系統網站，包括降水、溫度(每3小時測一次)、風速(每日平均)、風向(每3小時測一次)。

6. 由於空污自中國飄至南韓可能約耗時1至7日，故為減少時間變化對於飄送之影響，Kim將資料再進行轉換，包括將風速、降水、溫度等當週每日數據進行平均、整合為每週數值。風向由於無法直接以平均值計算，故透過虛擬變數、以及更細部的計算與七種西風(NNW、NW、WNW、W、WSW、SW、SSW)之夾角cos值進行轉換。另外，亦將各城市範圍中的測站降水、溫度、空污值取平均值，整合為城市等級之數值；風向與風速無法直接進行平均者，則同樣透過向量進行計算、數據轉換。

7. 該研究使用迴歸進行統計分析，並納入逐年固定效應、城市固定效應。結果顯示降水對全年及春夏兩季有顯著影響；溫度僅影響冬季空污；風速全年及春季有顯著影響；西風則是全年、夏、秋季有顯著影響。若更細部將西風分為七種，則全年以WNW、W、WSW、SW具顯著影響，此結果也提供空污飄送來源的可能位置資訊。

評析

1. Kim之研究中，資料選擇、數據轉換方法、統計分析等部份，皆可提供我國未來空污來源相關研究參考；該研究亦指出其數據之限制，例如數據來源僅能透過測站特定區間極值之平均，可能導致風力之影響被低估。

2. 該研究指出中國之空污多集中於東部，且北京、上海與首爾、濟州島之大約距離足以影響南韓空氣品質。圖1顯示可能影響地區相對位置。由地圖可發現，上海與台北之距離，較上海與首爾之距離更近；且除了長江三角洲工業區外，珠江三角洲工業區與台灣距離更近，即便因季風風向有差異，仍應考量境外移入對我國之影響。我國環保署空保處2014-2015年亦曾委託成功大學吳義林教授、雲林科技大學張艮輝教授研究[2]，模擬並統計境外移入之PM2.5之影響，發現全年平均影響比率約30-34%。

圖1、中國空污可能影響地區相對位置圖[2]

3. n   PM2.5懸浮微粒的成分變化及差異亦是研究空污形成來源的切入點之一。南韓國立環境科學院的「中韓空氣品質研究小組」自2017年起研究北京與首爾細懸浮微粒的主要化學成份[3,4]，發現北京與首爾之細懸浮微粒組成主要皆由硝酸銨、硫酸銨、有機成分組成，可能皆受到車輛排放、燃煤等影響。

4. 其中，硝酸銨比例相近(北京22%、首爾25%)，北京硫酸銨占11%較首爾25%低約2倍、有機成分占44%較首爾25%高約1.5倍。此結果有可能因為北京在政府控管下減少燃燒煤炭而降低硫氧化物(SOx)之反應，進而降低硫酸銨之比例；然而首爾沒有燃煤發電廠，硫酸銨卻是主要成份，專家尚未找出原因。另外，來自車輛與工業產生的硝酸銨(由空氣中的氨和氮氧化物NOx形成)比例往往也高於工廠燃煤產生之硫酸銨比例。

資料來源

[1] Kim, M.J. (2019). The effects of transboundary air pollution from China on ambient air quality in South Korea. Heliyon, 5(12).

[2] 行政院環境保護署空保處(2018)。中國霾害對台灣影響 環保署澄清說明。

[3] 김정연(2020). 석탄 잡은 베이징은 줄었는데…서울 미세먼지의 '황산암모늄 미스테리'.

[4 ] 이광철(2020). "서울·베이징 초미세먼지 성분 보니…배출가스·석탄 영향 뚜렷".