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一、前言
每當行車在高速公路，很容易在特定工業區段看到大大小小的煙囪，如果你曾經跟我一樣思考著，為什麼有些煙囪總是冒著大白煙？那你一定跟我有同樣的好奇心：工廠排放這樣的煙是可以的嗎？當好奇心夠強，往環保署或各縣市環保局網站一查，就可以發現政府自1990年代起即開始公告多得超乎我們想像的法規與管理辦法，嘗試與工業社群一起提升我們生活週界的空氣品質。
本文針對貌似數不盡的煙囪，彙整政府在相關管理措施上的已有作為，同時針對煙囪排放管理所使用的自動監測儀器進行技術面的簡要說明。除工業區的污染排放監測設施外，亦將介紹設置於你我生活週遭的空氣品質監測網。希望藉由此資訊的傳遞，讓你我更為瞭解目前以及未來政府對於我們每天呼吸的空氣有著什麼樣的守衛政策與執行措施。
二、工業廠區固定污染源自動監測設施設立目的及其工作內容
即使台灣近年來已開始做工業轉型，新聞上還是常可看見民眾對於工廠任意排放污染物表達不滿的抗爭事件。工廠煙囪的排放對於我們而言應是最為顯眼的污染源，其在法規上被定義為固定污染源。為能有效管理大型煙囪的污染物排放，環保署以階段性管理的方式，自1993年起，先後公告3批次應設置連續自動監測設施之固定污染源；1994年重新修訂公告「固定污染源空氣污染物連續自動監測設施管理辦法」，針對連續自動監測設施之相關軟、硬體設施、品保作業及連線作業訂定規範，據以要求工廠落實煙道監測作業。
依據政府公告管理辦法中對於「連續自動監測設施」的定義：可連續自動採樣、分析與記錄固定污染源空氣污染物、稀釋氣體排放濃度及排放流率之設施。
一般有污染事件發生時，我們很容易看到電視播放著各地方政府已經派出人員前往進行樣品蒐集，採樣分析，等等的新聞。這種採樣為批次動作，其結果常發生一種現象：檢測過程沒有發現傳聞中的”污染物”或是污染物濃度低於管制值，最終導致無論是抗爭或是新聞報導均只能以不了了之的方式收尾。從技術的角度來看，其關鍵就在於樣品的採集是否具有代表性？連續自動監測設施的採樣設計就在於避免批次採樣的缺點，而後續的分析與紀錄也會讓工廠廠務端不敢為了節省成本，任意做出暫停污染物處理設施作動的決定。
此外，由「連續自動監測設施」的定義上，我們還可以發現除了污染物濃度外，在煙道中用來稀釋污染物濃度、或進行系統降溫處理的稀釋氣體（一般為壓縮乾燥空氣）排放濃度及排放流率也同樣要被即時監測。其道理很簡單，使用大量的空氣稀釋煙道中的污染物是降低污染物濃度的方法中，最省成本也最有效的方式。然而，污染物排放管理是一種總量管制的觀念。稀釋方法雖然讓煙囪的排放濃度降低了，但是排放的總體積卻是增加的。當我們將排放濃度乘以排放氣體流量，就可以發現污染物的排放總量是沒有改變的。因此進行稀釋氣體排放濃度與排放流率的監測，即可監控工廠端是否有過度使用稀釋氣體的現象。由排放總量的管制確定排放到週界大氣的污染物濃度確實有減少，也才能真正保障民眾的權益與達到提升空氣品質的環保目標。
圖一以資源回收焚化廠為例說明連續自動監測設施之監測種類（包含粒狀污染物、硫氧化物、氮氧化物、氯化氫、一氧化碳），並以氯化氫HCl為例，說明監測結果是如何影響著污染防制處理設施操作成本。
圖一：固定污染源連續自動監測系統運作項目說明
（以資源回收焚化廠為例，部分圖片擷取自環保署網站）
根據環保署在2006所修訂公告之廢棄物焚化爐空氣污染物排放標準，一般廢棄物處理量在10
公噸/小時以下之既有或新設焚化爐，其氯化氫HCl排放濃度的一小時平均值應在60
ppm以下。處理量在10 公噸/小時以上之新設爐，其氯化氫排放濃度的一小時平均值應在40
ppm以下。
氯化氫排放減量需要使用消石灰（Ca(OH)2）與之反應產生氯化鈣CaCl2，再進行氯化鈣的固廢處理。因此在減量防治的成本上，不僅包含消石灰的使用，還要考量後續底泥處理成本。假設每公噸垃圾需要使用25公斤的消石灰，且每公斤消石灰約4.7元新台幣，則根據每個垃圾場的處理容量，可以試算出一座處理容量達10
公噸/小時的一般廢棄物焚化爐一年要花一千萬以上新台幣採購消石灰。氯化氫的排放濃度越低，消石灰消耗使用量越少，所以當降低運作成本成為一個績效指標時，我們可以推想出如何降低氯化氫的監測濃度就成了操作人員射標的關鍵標靶。
過去幾年來，部分縣市政府由定期查核的管理作業中，發現部分工廠在污染物監測數據傳輸處理過程當中使用了舞弊的手段企圖修改數據，短報空污費。因此，環保署在空氣污染管制策略與規劃中特別強調下列工作的執行：
(一)檢討歷年連續自動監測設施查核工作之執行成效，健全國內連續自動監測設施法規之管理制度。
(二)強化「連續自動監測設施」數據防弊，整合全國監測數據傳輸至中央，提升監測數據管理正確性及效率。
(三)研擬及公告第四批應設置監測設施及連線對象及監測項目。
(四)評估建立污染防制設施操作紀錄連線及預警機制。
(五)進行管理辦法修正。
三、民生週界環境空氣品質監測網建構目的及其工作內容
當氣懸與氣狀污染物經由工廠製程反應衍生或逸散產生時，其可能同時影響著製品的品質及作業人員的安全。當污染物再由作業管路經煙道排放至大氣，那麼這些污染物最終影響的就是你我的健康。為了避免飛沫傳染，感冒時戴上口罩似乎已經成為我們對於職場工作伙伴的一種尊重與基本禮儀。而騎上機車要戴口罩、東北季風來襲要戴口罩、每年冬季12月至2月的霾害來襲要戴口罩，這也幾乎成為身處台灣的我們日趨一致的行為模式。霾害來襲是以什麼為指標？2014年的環保議題中，懸浮微粒的濃度監測與管制政策成為一個新聞點。PM10與PM2.5這兩個與懸浮微粒相關的符號，也常出現成為新聞標題。
懸浮微粒(particulate
matter, PM)為空氣中主要的污染物之一，對於環境生態、能見度、人體健康影響重大。根據環保署歷年監測結果顯示，懸浮微粒(PM10，氣動粒徑≦10
µm)是造成台灣地區空氣品質不良主因之一，而細懸浮微粒(PM2.5，氣動粒徑≦2.5
µm)較懸浮微粒更容易深入人體呼吸器官，對健康危害更大。美國首先於1987年起設立空氣中總懸浮微粒(total
suspended particles, TSP)與PM10濃度管制標準、1997年7月增訂PM2.5空氣品質標準，其他先進國家亦紛紛將懸浮微粒納入空氣品質管制項目並進行相關監測研究。我國現行PM10與PM2.5空氣品質標準主要參考美國法規標準值訂定而成；對於PM10標準為24小時值150
µg/m3，對於PM2.5標準為24小時值35
µg/m3、年平均值15 µg/m3。
為了瞭解各地空氣品質，確保國人健康，環保署自1992年起針對PM10定性預測次日台北地區空氣品質；1993年新設66處空氣品質測站，陸續建立完成空氣品質監測站網，而很多監測點均設置在學校或社區活動中心。針對細懸浮微粒PM2.5，則於2004年起開始設置自動監測儀器，目前已在全國80個空氣品質監測站完成所有設置，全面進行空氣中PM10與PM2.5濃度連續即時自動監測。
連續自動監測的意義如上述章節所說明在於能夠取得即時的結果，有利於緊急事件發生時可以做即時反應與處理。懸浮微粒濃度的即時監測雖然已建構於空氣品質監測站網，我們也很容易透過網站或是app系統瞭解目前台灣各地之懸浮微粒濃度值。但是，如果我們仔細閱讀環保署的網站資訊，應特別注意下列說明：
(一) PM2.5之監測方法分為「手動監測」及「自動監測」二種，由於監測方法不同，兩者數據有系統性的差異，需經過比對及統計分析後，適度轉換校正才能掌握一致性的數據。依空氣品質標準規定，PM2.5之監測數據係以「手動監測」標準方法所量測之數據為準（http://taqm.epa.gov.tw/pm25/tw/PM25A.aspx）。
(二) 全國設有31站手動監測，因需人工放樣、取樣，每3天才能採樣一次，樣本需經調理、量測及品保/品管等程序，約需20天才能完成（http://taqm.epa.gov.tw/pm25/tw/PM25Table.aspx）。
上述所謂手動監測方法，無論是PM10或PM2.5，在環境檢驗所均有公告對應的標準檢測方法（PM10:
NIEA A208.12C; PM2.5: NIEA A205.11C）。但是在自動監測部分，目前僅有PM10有標準方法公告（NIEA
A206.10C; NIEA A207.10C），PM2.5的相關自動監測方法則還在研擬。也因此在網站所查閱到的PM2.5即時濃度值，僅能作為判斷當下空氣品質良劣的參考。
如何解讀政府公告一個未經方法標準化的監測數據呢？正向思考，我們可以取得更多資訊，參考政府提供的數據指標與活動建議做出行為決策；負面思考，或許我們可以責怪政府沒有盡到最大的努力做最完善之事。以新加坡政府而言，為了避免未經品質保證作業的數據公告後造成民眾驚擾，原則上都不會公布量化的懸浮微粒即時監測濃度值。
在我們嘗試理解政策執行邏輯的過程中，其實政府也已經持續在進行補強相關管理措施以完善環保政策。以細懸浮微粒PM2.5為例，環保署為提升且確保監測品質，於2014年2月特訂「空氣中細懸浮微粒手動及自動檢測方法比對規範」；並於公告後積極蒐集各方意見，於2015年1月進行再版修訂，使規範更具實務可行性。未來在儀器的採購上面，亦將以此規範要求儀器規格，並進行實際的性能驗證。
四、提升連續自動監測品質之可行技術措施
投身環保工作的人常有這樣一個思維：環境保護需要的不是技術精進，而是思維改進以及政治維新。因環境保護與經濟成長一直是處在背道而馳的拉距戰中，取得平衡不易，政府難為之處可想像一二。以固定污染源排放管制為例，環保署權責機關已針對連續自動監測設施的運作建立了認可制度並行之多年。因此在未來施政目標上，目前宣告之努力方向包含：
(一)全廠污染源納入許可管理制度，建立總量管制之基礎。
(二)整合性排放量管理制度推動，避免重複申報排放之情形。
(三)強化許可稽查管制作業，持續進行教育訓練、督導及技術強化之管理作業推動。
上述事項多為行政管理的補強措施。從技術角度來看，目前國內在很多技術執行面的制度規範未盡完善，也是導致管理措施的落實，查核與稽核的成效大打折扣的主因。以空氣污染防制為例，為了符合法規，工廠必須投資大筆資源設置監測設施，產出監測數據計算空污費繳納金額。但監測數據的準確度如何確認？監測儀器的量測訊號如何透過校正等品保工作的執行轉化為可靠的監測濃度？品保工作如何執行？以上等等問題，從法規面似乎很容易找到對應的執行細則”文件”，但照著文件內容要真正運作起來，實務面卻是窒礙難行。也因此我們常常可以聽到產業端說：不是我們不想做，是不知道怎麼做，找不到管道做。
以連續自動監測設施校正為例，我們經常可以在相關檢測方法或管理辦法中搜尋到這樣的文字：…針對校正用標準品的要求為…其品質追溯至國家或國際標準。然而，何謂國家標準，何謂國際標準？如何認定？由誰認定？其所衍生出的問題其實代表著一個相當大之配套措施與制度缺口有待補強。也因此2010年環保署於「固定污染源空氣污染物連續自動監測設施管理制度、數據品保及系統提升計畫」期末報告中說明：標準氣體品質對排放量及總量管制之影響甚鉅；具體建議主管機關應進一步評估與其他主管機關合作建立標準氣體之認證制度。
前述的氯化氫量測是最明顯的例子，氯化氫監測儀器需要使用氯化氫的混合氣體作為訊號校正的來源。然而，目前國內並無法自主生產符合準確度要求的高壓氣瓶型式標準混合氣體。仰賴國外進口，不僅成本過高，由於該類標準氣體的使用期限多數為半年至一年，而國外海運以3個月為基本交貨期，這代表當一個工廠下訂購買一支標準氣體做儀器校正，需等待3個月才能拿到貨，而拿到貨後最多3至9個月，該標準品即會過期不符使用。如此循環下來，我們可以想見監測設施管理單位如要維持良好的品管作業，需要花多少的人力，腦力，與資金成本來達到法規的要求。
五、結語
在過去政府政策的推動下，連續自動監測儀器已廣泛運用於空氣污染防治作業與週界空氣品質監測上。前者是為了做好工業廠區的污染源前端排放總量管理，後者除了監測移動污染源（交通汽機車廢氣排放）對於空氣品質的影響外，也能提供即時資訊給社會大眾作為是否從事戶外活動的參考指標。由監測站網所建構的污染物濃度變化趨勢，亦可運用於研擬未來改善空氣品質的政策，設定合理且可行的污染物減量目標。
台灣習於參考引用各先進國家之管理文件，因此在管理辦法與相關執行細則的制定上多已完備。目前缺少的就是具足實務經驗的技術機構可以支援相關工作的落實，確保監測或檢測結果的可信度。所幸近年我們已經可看到多項研究計畫的成果成功牽動政府政策與作為。因此，在2015年除了環保署有推動環保用標準氣體登錄平台外，經濟部標檢局轄下之國際度量衡標準實驗室亦開始投資建構滿足國內產業及法規需求的氣體量測標準（含符合國際規範的標準氣體濃度配製技術與濃度驗證技術）。在跨部會開始有施政作為的連結後，可樂觀預期產業困擾能逐漸獲得解決。
台灣已經成為全世界第二個通過室內空氣品質管理法的國家。若要將此法落實執行，參考過往推動固定污染源連續自動監測設施管理辦法，及空氣品質監測網品質保證管理作業所面臨的難題，可積極加強相關基礎技術的建立，並建構跨部會合作的技術網絡。這樣法規的推動將更為順暢，管制場所對於相關管理工作更願意踏實的執行，最後達到所謂民眾有感的政策目標。 |
