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PM2.5?其實該害怕的是看不到的污染物!

  • 劉中興台北

奇鼎空污偵測車
奇鼎空污偵測車

每個月看薪資單的時侯,除了關心上面的數字是否有往上調外,您是不是也會同時想到,早餐的麵包漲的幅度好像比薪水加的還快,這個月的停車費的調幅也比薪水成長的比率高的太多?我們其實已習慣在評估薪資時,同步比對實質所得、實質購買力等數值,但為何對於空氣污染,我們還在以單一的PM2.5指數、AQI指數(空氣品質指數)作為評估空質品質的唯二標準?

空氣中存在著許多不同的化學物質,有些甚至看不到聞不到,如何讓它們變成有型的數據,便仰賴監測分析的技術,讓它們具體化。又不同的污染物之間會交互作用,例如燒香(生活)、交通、或是固定污染源等所產生的懸浮微粒,上面即會沾黏不同的化學物質,再藉由風將此些污染物傳輸至其他區域,並造成不同程度的不良健康影響或是環境及生態的衝擊。

空氣污染的影響其實遠比我們預想複雜許多,能有效掌握各項污染物交互影響情形與環境變異因子共伴的效果,我們才能有效預防可能的污染趨勢,並採取正確的因應措施。

空污偵測車能做什麼?

當談到空污偵測車這個議題時,很多人會馬上質疑,當發現有污染事件時,我們可以直接派人員拿手持設備前往測定就好,為何還要建置空污偵測車?

以高雄氣爆為例,氣爆發生後,相關單位迅速派遣人員,並以最快速度將簡易手提式設備帶至現場偵測,很可惜的是此些簡易手提設備無法分辨現場造成氣爆的關鍵物種、又由於當時氣爆污染濃度已遠超過簡易手提式設備可負荷上限,讀值不具參考價值。因此可以清楚了解要反映現場真實的污染情況及精確地判定污染的質與量,並不是現存方式可以解決的,更可能會因為誤判、耗時等錯失了黃金救援期。此外,污染物並非固定在一處不動,無論是固定污染源的排放或是移動污染源(交通)之排放,所有污染物都會隨著氣流移動及擴散。

一台具有快速移動、精密監測污染物的空污監測車,便可以立刻追蹤污染物流動與擴散,並作可能的趨勢判定,進而就可評估污染可能影響的範圍。曾有人想利用空拍機來追蹤空汙的流向,雖可掌握部分空汙的資訊,但空拍機高度並不是人體呼吸區範圍、及絕大部分生態及工作的區域,空拍機對於空汙的評估不若以空汙監測車來得實際與精確。

只要建置空污偵測車就可一勞永逸?

移動式偵測車的發展分為幾個世代,第一代是至現場採樣,再將樣本帶回實驗室分析,這樣的模式光聽字面上敘述就知道時效上至少以「天」為單位,甚至是「週」,取得的數值也許能反映當時當地的狀況,但曠日廢時,最後也僅能作為事後分析使用。而第二代雖已達到以「小時」為單位,但由於設備較為陽春,偵測的物種、速度和精準度仍不足以作現場反應的參考。第三代為現行使用的偵測車,雖然帶的是最新的設備,但由於回傳的時間還是需要至少1-2小時的時間,回溯性不足的狀況下,也還是容易錯過黃金的反應時間。

以目前常見的偵測車,其實只監測幾項法規物種,如氮氧化物、硫氧化物、CO2、PM2.5等數據,即便少數車輛配有氣相層析儀,得到的數據仍相對簡單,也並未對污染物及氣象因子間的交互關係多做討論。此外,對於許多毒性氣體、或是國際組織關心的健康或環境危害物,都還未有監測能力,距離有效地監控我們的生活環境、即時反應、預防保護的目標,尚有相當大的差距。

如何建置智慧污染監測系統?

奇鼎科技善用過去數十年的空氣監測及潔淨控制技術,重新定義污染物的評估模式,並提出最先進的空氣污染防治解決方案。

1. 以Correlation 取代單一指標:像現在環保單位所採用的AQI指數,僅計算幾項指標物,其實都只具象徵性的代表意義,而奇鼎更重視的是這個指數,如PM2.5與當時的溫度、溼度、風向、各種揮發性有機物或陰陽離子濃度的分布狀況與交互關係。奇鼎希望提供的是民眾實質會受到影響的狀況,而非只是一個不知如何應對的數字。

2. 以分鐘取代小時的反應速度:奇鼎提供的反應數據最快可在5分鐘內回傳全面性的評估大數據,遠比過去1-2小時的回溯速度更具參考及即時價值。針對會被風向、溫溼度快速影響的污染可作快速判讀與預防,也不會再發生有現場稽查卻查無證據的情形。

3. 以千項物種取代單一項目:過去的現場監測方法可能只能測試單一或合併計算的污染項目,除了無法判別及定量到底何種物質才是關鍵或待處理的污染物、當然難以進行correlation比對,決定下一步處置的方式。奇鼎因具有過去數十年空氣監測及潔淨經驗,目前不但已可判別千餘種的污染物,更可精準判別濃度、評估交互影響及污染擴散模式,進而有更妥善的污染預防手段。

4. 以教育代替數值:我們常常抱怨的污染可能是因為媒體渲染的PM2.5或是聞得到的臭味、看得到的霧霾,但這不是全部,空氣污染還有許多如致癌物像苯類、氯乙稀等的可怕物質,這類污染物往往測值不高,但長期低劑量的暴露就會造成不良的健康影響。這些難以察覺的毒性物質,也應該我們關心的項目。

奇鼎除了技術不斷地精進與研究開發外,奇鼎更想為社會大眾貢獻。自2015年起,奇鼎在工業區及科學園區週邊或鄰近學校進行空氣污染監測,觀察空氣品質是否有異常狀況,並與各地環保局對談,希望能讓政府更重視空氣品質。

2017年,奇鼎捐贈數百萬的空氣潔淨設備給工業區一帶污染情況較為嚴重的中小學,奇鼎希望能夠肩負起保護社會大眾的責任,希望藉由奇鼎在執行的任務,帶給民眾正確的污染防治觀念,保護我們的下一代,並藉由教育的力量,將環境保護的概念傳承下去。

雲端智慧污染分析

1. 物種與物種間的correlation:奇鼎透過數十年的化學污染物採集、比對經驗,已經可透過特定單一物種correlation資料庫,快速比對及出伴隨生成物的濃度與生成趨勢。簡單舉例,在某一區域驗出5ppm的苯,奇鼎即可透過雲端資料庫合理推估當地也可能已同步生成10 – 12 ppm的甲苯,像這樣的生成趨勢預估,是可為重大污染事件搶得黃金疏散時間,而不須一個個比對或是測試,即可立即採取緊急應變措施。

2. 污染物種與氣象條件間的correlation:不同的溫溼度、風向、風速、日照都可能對污染物形成不同強度的影響。奇鼎可透過Correlation的判讀形成污染玫瑰圖,並藉此預估污染擴散的趨勢;也可利用水氣狀況判斷污染是否會因為濕沉降,改變空氣中污染物的分布情況。並可利用風向、風速、溼度等多重監控下,預警下一波可能受到污染襲擊的區域,並讓其儘快執行相對應的預防或處理。

3. 以correlation快速辨別污染源:單一污染可能有多個的污染來源,然透過奇鼎精準的correlation比對可作快速的污染源測定。如火力發電廠的PM2.5值突然爆高,透過污染粒子分析與當地污染物監測數值之比對,與評估其中的交互關係,我們就可以判讀當地PM2.5飆高是因為火力電廠排放造成,還是污染是源自於大陸的霾害。

4. 以correlation快速辨別污染項目:同一區域由於可能有多種污染物,透過奇鼎建立的化學污染物指紋資料庫,以及不同產業常見及特定污染物資料庫,當某種污染物上升時,即可判別某項伴隨污染物可能同步產生,亦可馬上判讀可能是哪類廠商正在進行排放,快速進行稽核取締。

奇鼎科技希望協助環境改善的使命

1. 協助企業:與其一次次針對企業的違法事由進行開罰,奇鼎更希望協助企業具體了解他們污染物的確切項目,並提供相對應的處理建議(水溶處理、高熱處理),過去廠商常錯判自己造成的污染,投入大筆金錢卻沒有達到除污效果,而奇鼎現在完全有能力協助企業達到盈利和環保雙贏的效果。

2. 協助環境與健康保護:透過與國家流行病學資料庫的鏈結,奇鼎期許透過污染物指紋庫與大數據庫,與流行病學資料進行結合,了解特定區域可能排放的污染與其所可能造成的流行病,進而採取更適切的保護措施或管理處置。

3. 協助先進防污與災害防治:CORRELATION觀念的導入除了希望相關單位可重新定義污染的評估標準外,更希望同步提升國人得到正確且綜合性的污染物判讀知識。

此外,也透過即時污染監控車的導入與後端雲端資料庫的結合,可以在遇到大型化學污染、石化氣爆緊急事件時,快速協助政府進行救災,正確規劃撤離路線等事項,將人員傷害減至最低。

奇鼎希望將數十年的行業經驗除了可協助產業廠商(如半導體、面板業)進行技術升級外,更希望可利用既有技術領先智識提升台灣地區的防污救災與保護大眾健康的水準,從軟體硬體、到數據資訊與知識,全方位改善我們的居住家園。