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一、空氣污染
我國於1975年5月23日即公布空氣污染防制法。依據空氣污染防制法，空氣污染物係指空氣中足以直接或間接妨害國民健康或生活環境之物質。空氣污染的定義是：室外大氣含有一種或多種以上之污染物質，如氣體、煙霧、臭味、蒸氣等，其存在之量、特性與持續時程將會危害人體、植物及動物之生命、財產或不合理地干擾生活之舒適性。空氣污染物包括：異常之氣體、煙塵、煤煙、燻煙、黑煙、油煙、酸霧、蒸氣、粒狀物質、臭味(惡臭污染物)、毒性污染物、令人厭惡之化合物，及放射性物質等。
大氣中的氧氣為人類活命所必需，亦為生物及細菌循環的重要成份。自然大氣中最主要成份為氮（約占78
%）、氧（約占21
%），其它成份有氬氣（Ar，約占0.93
%，約合9340
ppm。1
ppm
為體積比百萬分之一的成份比率），及水份（成份含量不等，約占數
%）等，大氣中並且飄浮顆粒大小不一的懸浮微粒(Particulate
matter)。為人所重視的是影響人體健康或自然大氣正常現象的成份，即通稱的空氣污染物，依其主要成份來分類，計有含硫化合物、含碳化合物、含鹵化合物、有毒成分物、放射性微粒物（註：在國內並不把放射性微粒物歸類為空氣污染物），以及粗、細懸浮微粒等。由於大氣中的溫室氣體成份的溫室效應威脅，及氟氯碳化物成份對臭氧層破壞的威脅，越趨嚴重，各種溫室氣體成份（如CO2）及氟氯碳化物成份，也頗被關切。
空氣污染事件(Episode)引起大規模的人體健康受害（含導致死亡），以1952年英國倫敦的煙霧事件頗具代表性，其在數日內因二氧化硫的持續高濃度，短時間內死亡達五千多人。英國並非發生空氣污染事件的惟一國家，歷來尚有美、日、比利時等，及現在的中國、印度等發生空氣污染事件。尚有一種空氣污染情形是美國的洛杉磯煙霧事件，其主因為車輛排放污染物經光化學反應作用形成光化煙霧。空氣污染源包括工廠排放、車輛排放、家庭燃煤取暖排放、以及火力電廠排放等。空氣污染的發生不限於工業區及火力電廠附近地區，也可能發生於城市地區。
空氣品質與各種不同的變化因素有關，除了排放源，氣候為影響空氣污染的重要因素，當大氣擴散良好（如風速較大），則空氣污染物擴散、稀釋良好而濃度降低；當風速低或停滯，則污染物累積而濃度升高；當氣團下沉或近地表發生逆溫層現象，則濃度升高；在穩定的逆溫層與強烈陽光輻射下，易於發生光化污染事件。降雨雪可將空氣中的微粒及氣體洗刷下來而沉積於地表或水中。另外，大的、綜觀性氣團則會造成大區域性的影響，包括跨境的污染物傳輸問題。如上述，由於空氣污染源的排放量及特性、當地氣象特性等的不同，各地方（或為城市、或為偏遠郊區，或為平原、或為山地地區）的空污問題、空污特性也自是不同。
大多空氣污染的來源及排放量與能量需求、燃料使用有直接的關係，污染排放量常與燃料種類與用量、電力用量、汽車之油料用量、暖氣用量等有直接的關係。
至於何謂光化學煙霧或光化學反應，大致而言，為反應性的碳氫化合物、氮氧化物在強烈陽光（紫外線）提供反應能量作用下，反應生成具反應性、刺激性的光化學性高氧化物，其如臭氧、過氧硝酸乙醯酯(PAN)、醛類（如乙醛）物質，以及二氧化氮、硫酸（鹽）、硝酸（鹽）等，這些衍生性的污染物，包括光化學煙霧（指經光化學反應所產生之衍生性的、細懸浮微粒物質），能產生細懸浮微粒物質，及造成大氣中的能見度降低、視程障礙等影響，及對人體健康有嚴重影響。要控制細懸浮微粒(PM2.5)，需注意光化學煙霧或光化學反應問題，了解其真正的影響因素，才能對症的加以控制。
二、空氣污染物來源及影響
基本上對空氣污染物的控制，主要在對人為排放污染物部分。各種優先的空氣污染物(Priority
pollutants)有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧（以上為氣狀污染物），及鉛、懸浮微粒（為粒狀污染物）。以上各項空氣污染物的人為排放源，大致上，二氧化硫來自於火力電廠、工廠的（燃煤、油）鍋爐燃燒、大客/卡車的柴油引擎；一氧化碳主要來自汽車；二氧化氮主要來自鍋爐的燃燒及汽車引擎排放；至於臭氧，則是由光化反應產生的污染物。另外，碳氫化合物及有害空氣污染物也是被關切的。臭氧（對流層以下）並非直接排放，是由被稱為臭氧前驅物(ozone
precursors)的氮氧化物(NOx)與揮發性有機物(VOCs)經一連串光化反應而形成。汽車尾氣、工業廢氣和揮發性有機溶劑是臭氧前驅物的主要排放源。目前台灣的各種空氣污染物，由於對排放源的各種控制措施，皆已大幅降低，惟懸浮微粒及臭氧這兩種污染物仍未能降下來。
臭氧對於人體與環境的危害頗大，人類若長時間暴露於高臭氧下，可能會造成頭痛、疲倦、咳嗽、氣喘等不同症狀；同時對植物，包括農作物皆有不良影響。至於懸浮微粒對於人體與環境的危害亦頗嚴重及被重視，懸浮微粒會隨著空氣進入呼吸道，導致呼吸系統相關疾病（過敏性疾病及氣喘等）之發生，對老人及兒童等體質較敏感族群，可能影響其慢性病患或心血管系統功能。並對自然環境、氣候變遷有各種影響。
三、環境空氣中懸浮微粒之特性
(一)、懸浮微粒
對於懸浮微粒(或稱粒狀物)有需要再詳為說明。粒狀物中的較粗粒子，可以落塵(Dust
fall)或總懸浮微粒(Total
suspended particulate, TSP)來測定，較細的粒狀物，則以PM10（粒徑小於10微米的微粒之質量濃度，習稱懸浮微粒）、PM2.5（粒徑小於2.5微米的微粒之質量濃度，習稱細懸浮微粒）來測定。在研究領域中，還有對更細的懸浮微粒PM1（粒徑小於1微米的微粒之質量濃度）之研究評估。上述較粗的懸浮微粒其主要來源為營建工程、道路揚塵，或靠近河川及乾旱農地等之地表揚塵，前兩者目前已有所控制，但後二者仍是問題（例如，緊臨濁水溪南側的雲林地區，於冬季在東北季風吹襲下常發生嚴重河川揚塵現象）。
至於細懸浮微粒，相對於粗微粒，其對人體健康的影響更厲害、威脅更大。在我國的環境空氣品質標準中有關懸浮微粒標準，除了TSP、PM10標準，於去(2012)年5月14日，修訂新增PM2.5細懸浮微粒的標準。
不同粒徑的懸浮微粒之產生常有不同的機制（成因、產生來源），其影響於人體健康、微粒物化特性、大氣環境現象不同，其監測、量測方法以及控制作法也不同。較粗的粒徑範圍（約在2~100微米，高峰值約為10微米）其微粒之形成原因主要為機械性磨擦、物理性作用；較細的粒徑範圍（約在0.1~2微米，高峰值約為1微米）其微粒之形成原因主要為碰撞、相遇之混凝作用(coagulation)；更細的粒徑範圍(小於約0.1微米)其微粒之形成原因主要為凝結作用(condensation)、光化作用等。
(二)、氣膠
關於懸浮微粒，另一個常被提及的名詞為氣膠(aerosol)。氣膠（或譯為氣溶膠）為飄浮於空氣中的微細、分離的固體微粒或液滴。物質之相變化可產生氣膠微粒，在氣、固及液相間有其變化或綜合變化，如二氧化硫氣體與濕空氣作用而產生硫酸液滴，氨氣與硫酸作用產生硫酸氨固體微粒。這些綜合作用及複雜性，使得氣膠或細懸浮微粒頗難以控制及監測。
(三)、氣膠之來源
氣膠或懸浮微粒的來源，包括有如下各類：
1.自然陸地氣膠來源：
a.來自沙漠、旱地、河川淤泥之揚塵，以及沙塵暴等，常是粗微粒。
b.來自自然界臭氧及碳氫化合物間之光化學反應，常是在0.2微米以下之細微粒。
c.來自火山爆發排出之氣體（尤其是SO2）及粒狀物，繼而變成氣膠而留在平流層。
2.自然海洋性氣膠來源
來自海洋鹽沫之蒸發，包括固體鹽沫及海水霧。
3.人為氣膠來源
a.來自燃燒之固體微粒，如金屬冶煉廠的金屬燻煙、水泥廠之粉塵、瀝青拌合場的粉塵等。
b.來自人為排放之氮氧化物及碳氫化合物經光化學反應產生細懸浮微粒，其粒徑常在0.2微米以下。
自然來源部分常是難以控制，對於人為排放源或人為原因引起生成則需努力設法控制、削減。根據微粒產生機制的不同，可分為原生性(primary)與衍生性(secondary)微粒，原生性微粒主要源自於污染源的直接產生，包含天然的火山爆發、岩石風化、森林火災及海洋之飛沫，與人為的機動車輛排放、街道揚塵或工廠所排放的飛灰等；衍生性微粒是指物質在大氣中經由化學反應所生成的微粒，或於大氣中再變化（如凝結、化學反應、吸附），及如大氣中氣態污染物（二氧化硫及氮氧化物）經物理或化學反應而形成硫酸鹽及硝酸鹽等粒狀污染物。根據微粒粒徑的不同，可分為懸浮微粒(PM10)及細懸浮微粒(PM2.5)，PM2.5較PM10更多來自衍生性微粒。經充份了解其來源、及屬原生性或衍生性後，才可研定有效的控制策略及作法。PM2.5是近十年來環境監測的一個新項目，其與健康風險頗有相關。
(四)、沙塵暴
台灣每年於冬、春季都會遭遇沙塵暴的侵襲，主要源於中國西北和華北、蒙古一帶地區，其地表性質土質鬆軟、乾燥、無植被及沒有積雪，再配合強烈的地面風、垂直不穩定的氣象條件下即會發生沙塵暴。中國每年大約會有10多次的沙塵天氣，但不是每次沙塵都會影響到臺灣，要看沙塵發生的源區和當時的天氣條件。根據統計資料，平均每年有3至4次的沙塵會影響到臺灣，造成空氣中懸浮微粒(PM10)濃度急遽升高。沙塵影響會使人體呼吸道疾病或過敏症狀增加，戴隱形眼鏡者則因可能會刺激眼鏡而建議取下；對環境易造成空氣品質變差、能見度降低、阻塞植物氣孔妨礙光合作用進行。
國內已發展沙塵暴之監控及預警，環保署2002年間開始系統性的進行沙塵監控，考量空氣品質監測、氣象及模式預測資料建立沙塵對我國空氣品質影響之預警機制，倘研判沙塵可能影響，於環保署沙塵監測網(http://taqm.epa.gov.tw/dust/)公布沙塵動向及預警等資訊。在台灣東北部的環保署萬里測站、西北部的觀音測站、東部的宜蘭測站及外島馬祖測站，則可作為判斷受外來污染源影響的指標測站。目前監控到最大沙塵出現在2010年3月21日，達1,000微克/立方公尺以上。
對於空氣污染物與沙塵暴政府之行動與對策，環保署訂有中國大陸沙塵預警標準作業程序，每年11月至隔年5月成立沙塵預警作業小組，每日注意沙塵動向，綜合多國監測資料，及沙塵預報模式研判影響我國之可能性，當確認有影響台灣之虞時，即發布新聞並於環保署沙塵網頁公布相關資訊，同時立即通知教育部、衛生署及各地方環保局等相關單位，適時因應。教育部也訂定各級學校因應空氣品質惡化處理措施暨緊急應變作業流程，針對學童做出適當應變及防護措施。
四、空氣品質監測
除了對污染排放源管制所採取的各項策略、作法、措施，並在環境中進行污染物監測。設立空氣品質監測站網，進行系統性的、常規的監測。進行環境空氣污染物監測，可有如下目的：
1.了解環境中的各項空氣污染物的濃度，以評估對人體健康的影響。
2.評估對環境空氣品質標準之法令符合度(Compliance)。
3.評量污染控制策略作法之成效。
4.探討空氣污染物在大氣中演變之機制。
5.作為空氣品質模式發展上及各種預報公式等之驗證。
6.其它特定研究及目的。
針對不同之目的，需設計不同之監測作法，如監測的污染物項目（及成份）、時間及空間解析度、時段及區域等。由於空氣污染物的擴散特性，需注意所布設監測站網之尺度(scale)。限於監測資源或經費，有時特定的（專案）計畫僅進行數年（或一段期間），至於環境空氣品質標準之各種項目或法定污染物，則環保主管機關（環保署、地方環保局）依法需設置空氣品質監測站（網），進行常規監測及公布監測數據。環保署的空氣品質監測結果，都即時公布在其網站上（空氣品質監測網，http://
taqm.epa.gov.tw）。目前環保署於全國各縣市計設有76個空氣品質監測站，其每小時數據皆即時公布於該網站上。
(一)、空氣品質監測的原理及方法
空氣品質監測技術的原理，大致上可分為氣狀及粒狀污染物，
1.氣狀污染物：藉由污染物對某些光有吸光特性之原理來量測該污染物，進而計算在空氣中的濃度。
2.粒狀污染物：量測原理概分(但不限)兩種，一種是以電磁輻射照射吸附在濾紙上的粒狀污染物後，其輻射強度會隨沉積在濾紙上的粒狀物質量而衰減之原理，依據沉積之粒狀污染物量與輻射強度衰減之比率關係，由儀器讀出空氣中粒狀污染物的濃度；另一種則是利用粒狀物的慣性作用，直接以收集之微粒質量與錐型震盪器就質量與震盪頻率間的關係，量測濾紙採集前後的重量差，計算在空氣中的濃度。
空氣品質監測分析技術經四十多年來的發展，已趨可靠、成熟，尤其需顧及監測數據的可比較性，需要使用標準方法或國際上通用的方法。
但對於懸浮微粒，從測定落塵、總懸浮微粒(TSP)、懸浮微粒(PM10)，到目前的小於2.5微米的細懸浮微粒(PM2.5)，是有很大的變化及發展。所討論中的，還有PM1、不透光度（能見度）等。總之，各種監測方法需是成熟及通用的方法才可以。
目前環保署都使用標準方法監測氣體及粒狀物濃度。比較困擾的是細懸浮微粒，其又可分為手動及自動監測方法，各有其適用優點。標準方法以手動測定；但對提供即時應變，則以自動儀器才可即時監測及發布。但自動監測儀器的標準方法國內尚未訂定，國際上也尚未統一。
五、目前國內對懸浮微粒之監測策略
(一)、懸浮微粒標準
我國空氣品質標準中對粒狀物的標準值為
1.總懸浮微粒(TSP)：150μg／m3（微克／立方公尺）（年幾何平均值），250μg／m3（二十四小時值）
2.粒徑小於等於10微米之懸浮微粒(PM10)：65μg／m3（年平均值），125μg／m3（日平均值或二十四小時值）
3.粒徑小於等於2.5微米之細懸浮微粒(PM2.5)：15μg／m3（年平均值），35μg／m3（二十四小時值）
各項懸浮微粒濃度監測之標準方法，應以中央主管機關（環保署）公告之空氣中檢測方法為之。對PM10測定，環檢所訂定之PM10檢驗標準方法有
1.大氣中懸浮微粒(PM10)之檢測方法--手動法(NIEA
A208.12C)，94.02.15
2.空氣中粒狀污染物自動檢測方法--慣性質量法，(NIEA
A207.10C)，90.03.02
3.空氣中粒狀污染物自動檢測方法--貝他射線衰減法，(NIEA
A206.10C)，90.03.02
對細懸浮微粒(PM2.5)濃度監測，依環保署環檢所公告之空氣中細懸浮微粒(PM2.5)手動檢測方法，採用公告之NIEA
A205.11C（101.04.30修定）方法。
我國上述PM2.5之標準同於美國於2006年公布的標準，對PM2.5：15μg／m3（年平均值），35μg／m3（二十四小時值），亦是採手動檢測方法。但對PM2.5之連續自動檢測方法，國內則尚未完成訂定。
六、目前國內細懸浮微粒(PM2.5)監測
美國對PM2.5之標準方法(FRM)，採人工採樣測定。但對於PM2.5之自動監測儀器及其方法，則訂有等效方法(FEM)—在一定的條件經與FRM比測後，符合法定評量之標準。美國於2009年才依此（法定評量之標準）執行認證。美國環保署目前認可的PM2.5自動監測儀器（即FEM2.5），依其原理設計可以分為貝他射線衰減法(β-ray
attenuation method, BAM)、慣性質量法(Tapered
Element Oscillating Microbalance Technology, TEOM)、及光散射法
。目前主要通過認證的FEM2.5儀器有
Metone、Thermal等廠牌之某型通過認證（此2家廠牌儀器為主，但尚有其它廠牌）。FEM儀器及方法，具高時間解析度，可呈現即時濃度之優點，適合於預警應變，及發布AQI指標等用途。但FEM自動監測之數值仍不能取代FRM之法定測值。
為利於公眾了解即時的空氣品質、對民眾健康影響的程度或威脅，各國大部分以空氣污染指標(Pollutant
Standards Index, PSI)或空氣品質指標(Air
Quality Index, AQI)來表示及發布，衡量空氣污染物對於人體的影響，尤其是美國，由聯邦環保單位（以委辦計畫方式）每小時發布AQI資訊。環保署近20年來以PSI來判定空氣品質好壞程度。但對於目前以臭氧與細懸浮微粒(PM2.5)為造成臺灣空氣品質不良之最重要污染物，PSI仍有所不足。。
PM2.5是近十年來環境監測的一個新項目，其與健康風險頗有相關。美國於1997年頒布標準，於2006復加嚴該標準。美國空氣品質標準係依健康風險評估來訂定，依據FRM監測結果（PM2.5日平均質量濃度，短期暴露數值標準以24小時為基礎），來評量法規符合性。美國境內約900座以上測站採用FRM監測PM2.5濃度，採人工方式（頻率3天1次，特殊情形得延長為6天1次）24小時採樣結果用於比對是否符合空氣品質標準(NAAQS)。另約700座連續自動監測設備，主要用於AQI(Air
Quality Index )之發布。當FRM儀器有狀況時，可以連續監測數據(FEM)來替代，但需要在相同監測站址兩部儀器有比對過，且通過Class
III評估準則，並經聯邦環保單位評估認可才行。
國內已參照美國做法，以手動方法（法定標準方法）進行空氣中PM2.5檢測，並依該檢測結果作為判別各地區PM2.5濃度能否符合空氣品質標準。已規劃於全國各縣市計30個空氣品質監測站設置PM2.5手動採樣儀器，自2012年12月始已進行每3日採集1次連續24小時質量濃度採樣監測，於經品保確認後，約於採樣後20日即可把30站的手動PM2.5監測值（24小時值）公布於環保署網站上。細懸浮微粒(PM2.5)空氣品質標準值之標準檢測方法，係以手動方法採集連續24小時質量濃度平均值。
環保署自2005年起即進行PM10、PM2.5之自動監測(採用貝他射線衰減法原理)，PM2.5手動採樣儀器則自2012年12月才開始監測，為建立兩者間的關聯性，環保署亦曾進行自動與手動儀器間之比對，獲得自動儀器與手動採樣濃度間之變化尚為一致，惟自動儀器測值高於手動採樣測值，二者比值約為76％，其差異隨季節時間、地點、環境及儀器使用情形而有不同。目前環保署則暫以0.7比例把自動監測值轉換為「手動推估值」，呈現於環保署網站上供參考。自動數據最重要是提供預警及緊急應變以反映監測動態，不可直接用來與PM2.5空氣品質標準做比較。
七、結語
空氣是生物存活所不可須臾或缺的。人為活動排放各種空氣污染物。大多空氣污染的來源及排放量與能量需求、燃料使用有直接的關係，污染排放量常與燃料種類與用量、電力用量、汽車之油料用量、暖氣用量等有直接的關係。空氣品質的變化除了排放源，氣候為影響空氣污染的重要因素。並需注意光化學煙霧課題，其能產生衍生性的細懸浮微粒等物質，對人體健康及大氣環境變遷有嚴重影響。要控制細懸浮微粒(PM2.5)，需注意光化學煙霧或光化學反應問題，了解其真正的影響因素，才能有效的加以控制。
目前台灣的各種空氣污染物，由於對排放源的各種控制措施，皆已大幅降低，惟懸浮微粒及臭氧這兩種污染物仍未能降下來。
對粒狀物的測定，包括有落塵(Dust
fall)、總懸浮微粒(TSP)，對於較細的粒狀物，則以PM10、PM2.5來測定，並訂定各項標準。PM2.5是近十年來環境監測的一個新項目，其與健康風險頗有相關。環保署已訂定PM2.5標準：15μg／m3（年平均值），35μg／m3（二十四小時值）。其監測標準方法，依環保署環檢所公告之空氣中細懸浮微粒(PM2.5)手動檢測方法（NIEA
A205.11C，101.04.30修定），在全國各縣市計30個空氣品質監測站設置PM2.5手動採樣儀器，自2012年12月始已進行每3日採集1次連續24小時質量濃度採樣監測。
對PM2.5監測，環保署自2005年起即進行PM10、PM2.5之自動監測（採用貝他射線衰減法原理），惟以對手動及自動方法因原理、儀器差異及自然環境因素影響，測值並不相同，自動監測值不可直接用來與PM2.5空氣品質標準做比較。但環保署已建立兩者間的關聯性，目前環保署暫以0.7比例把自動監測值轉換為「手動推估值」，呈現於環保署網站上供參考。自動數據最重要是提供預警及緊急應變以反映空氣品質即時動態；至於以標準方法監測的手動測值，則用來評估空氣品質標準的符合性。
參考文獻
Henry C. Perkins（鄭福田等譯），Air
Pollution（空氣污染），高立圖書有限公司，2011
環境保護署空氣品質監測站網(http://taqm.epa.gov.tw/taqm/)資料
環境保護署環檢所公告標準檢驗方法 |
