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社會觀察數：重要議題實驗室

空氣品質指標（AQI）｜指標百科特輯

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空氣污染是全球共同關注的議題[補1]，長期暴露在汙染環境下，不僅會對呼吸道造成危害，甚至可能導致死亡。值得注意的是，新聞中不時會看到以「紫爆」、「紅害」來強調 PM2.5 污染愈來愈嚴重，但環保署卻指出過去幾年的空氣品質實際上持續改善。究竟空氣污染的程度是如何衡量的？我們又該怎麼看空氣品質指標？一起來認識空氣污染指標！

空氣污染的程度是如何衡量的？

空氣品質指標的定義[1]

空氣品質指標（又稱AQI）是透過監測各項空氣汙染物的濃度，換算出空氣品質影響健康的程度。

空氣品質指標共分為 6 個不同的等級，數值愈大、顏色愈深，代表空氣污染狀況越嚴重，對人體的健康危害也就越大。也因此新聞中常以「紅害」代稱「空氣品質對所有族群不健康（151-200）」「紫爆」代稱「空氣品質非常不健康（201-300）」

查詢即時的空氣品質指標，可以前往環保署的空氣品質監測網，可以看到全臺各縣市即時的空氣品質指標、以及各地空氣品質的預報。

空氣品質指標的算法[2]

一般來說，我們得知的空氣品質指標通常是「顏色」，但實際上空氣品質指標的計算會經過下列 3 個步驟：

第 1 步｜監測空氣中的臭氧（O3）、細懸浮微粒（PM2.5）、懸浮微粒（PM10）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）及二氧化氮（NO2）等 6 種主要汙染物的濃度

第 2 步｜根據人體健康危害程度，將各項污染物的濃度換算成 0-500 的副指標值

第 3 步｜取 6 個副指標值當中的最大值當作 AQI 的數值。

副指標值的計算公式：該汙染物對應副指標值的區間值相減 / 該汙染物所在汙染物濃度區間值相減 * （該汙染物濃度 – 該汙染物所在汙染物濃度區間最小值）+ 該汙染物對應副指標值的區間最小值

舉一個實際的例子，測站 A 監測到各項主要污染物的濃度如下表1

表1｜測站 A 各項污染物濃度

O3 (ppm)8 小時平均值O3 (ppm)小時平均值(1)PM2.5 (μg/m3 )24 小時平均值PM10 (μg/m3 )24 小時平均值CO (ppm)8 小時平均值SO2 (ppb)小時平均值NO2 (ppb)小時平均值
0.0600.15010213010.36035

將各項污染物的濃度依照上圖換算成副指標值，就可以歸納出表2各項污染物的狀態。其中，PM2.5的AQI值是所有污染物當中最大的，因此在這個情況下，整體的空氣品質指標就會是PM2.5的AQI值。

表2｜測站 A 各項污染物副指標值

O3 (ppm)8 小時平均值O3 (ppm)小時平均值(1)PM2.5 (μg/m3 )24 小時平均值PM10 (μg/m3 )24 小時平均值CO (ppm)8 小時平均值SO2 (ppb)小時平均值NO2 (ppb)小時平均值
普通對敏感族群不健康對所有族群不健康對敏感族群不健康對敏感族群不健康普通普通

空氣品質指標的統計方法

前面介紹了空氣品質指標的算法是來自於各項污染物濃度的換算，而污染物濃度的統計數據則是由各地監測站定時回傳。

根據《空氣品質監測站設置及監測準則》，一般空氣品質監測站需要設置在人口密集及可能發生高污染、人員曝露之平均污染濃度或能反映較大區域空氣品質分布狀況之地區。採樣口需要設置在距離地面高度 2 – 15 公尺，以避免受到地表揚塵之影響。

一、不直接受煙道及排氣口等污染影響之處所。

二、避免採樣口附近障礙物對氣流及污染物濃度之干擾。

三、避免採樣口附近建築物或障礙物表面對污染物濃度之影響。

四、依監測站附近污染物垂直方向濃度分布情形，決定採樣口離地面高度。

計算空氣品質的數據源自於各地監測站的監測資料，經過檢核確定的測量數值，才能正確的反映實際空氣品質。所以只有經過有效測量而得到的數值會被採用，缺值或無效值則會排除。

測量的「有效性」

  1. 有效測定日數：每日有效測定時數大於等於16小時
  2. 有效測定月數：每月有效測定日數大於等於20天
  3. 有效測站：一年有效測定時數大於等於6000小時

細懸浮微粒 (PM2.5)：交通污染 (道路揚塵、車輛排放廢氣)、營建施工、工業污染、境外污染、露天燃燒

懸浮微粒 (PM10)：交通污染 (道路揚塵、車輛排放廢氣)、營建施工、工業污染、境外污染、露天燃燒

二氧化硫 (SO2)：自然界 (火山)、燃料中硫份燃燒。

氮氧化物 (NOX)：燃燒過程中，空氣中氮或燃料中氮化物氧化而成，光化學反應中可反應成二氧化氮。

一氧化碳 (CO)：除森林火災、甲烷氧化及生物活動等自然現象產生外石化等燃料之不完全燃燒產生

臭氧 (O3)：係一種由氮氧化物、反應性碳氫化合物及日光照射後產生之二次污染物。

空汙指標怎麼看

觀察空汙指標的幾種方式

除了地區即時空氣品質，衡量每天的空氣品質情形（日空氣品質指標；日 AQI），有助於觀察地區長期下來空氣品質的好壞，以做出相應的預防或改善措施。

空汙指標的趨勢 [7]

以「日」為單位觀察空汙指標

不良日數比率

AQI >100（或 AQI >150）日數比率：各測站 AQI >100（或 AQI >150）的總日數占總有效監測日數的比率。

計算方式：AQI > 100的總日數 / AQI 總日數×100

空汙指標的不同算法

當日 AQI

計算當日所有汙染物一天中各小時的平均值，最大的副指標值就是測站當日的空氣品質指標值。

定義：

O3O3PM2.5PM10COSO2NO2
8小時平均值小時平均值24小時平均值24小時平均值8小時平均值小時平均值小時平均值

空汙指標的組成 [8]

空氣品質監測站種類：

  1. 一般空氣品質監測站：監測一般民眾生活環境的空氣品質。
  2. 工業空氣品質監測站：了解工業汙染的影響。
  3. 交通空氣品質監測站：反映行人曝露於車輛廢氣汙染的程度。
  4. 國家公園空氣品質監測站：了解保護區內空氣品質現況及未來變化趨勢。
  5. 背景空氣品質監測站：監測盛行風上風區所挾帶的汙染量，反映外地區長程傳輸而來的汙染。
  6. 其他空氣品質監測站：為特殊監測目設置，包括移動式監測車、研究型監測站等。

空汙指標的比較 [9]

汙染物類別：

臭氧（O3）、細懸浮微粒（PM2.5）、懸浮微粒（PM10）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）及二氧化氮（NO2）

  1. 固定汙染源：無法改變位置的汙染源，如工廠
  2. 移動汙染源：可以移動排放的汙染源，如汽機車
  3. 逸散汙染源：裸露地、營建施工工程、砂石場等所產生的懸浮微粒汙染源

空汙指標的迷思

  1. AQI 值表示的是 PM 2.5的濃度嗎？

AQI 呈現的是在所有汙染物當中擁有「最大副指標值」的汙染物，所以有可能是任何計算範圍中的汙染物。但是在台灣，細懸浮微粒 （PM 2.5）及懸浮微粒（PM 10）還是影響 AQI 的主要汙染物，多數時候 AQI 反映的就是 PM 2.5 的汙染情形。

  1. 「即時 AQI」可以正確反映此時此刻的空氣品質狀況嗎？ [3]

AQI 不一定能反映立即的空氣品質。因為每個汙染物的計算方式不同，有時候 AQI 會有延遲。以 PM 2.5 來看，是用過去十二小時的汙染物濃度計算平均，不一定能完全吻合當下的狀況。

  1. 現在空氣的能見度很低，就代表空氣品質很差嗎？[4]

空氣品質不好的時候，能見度的確可能不高；不過能見度不好的時候，不一定表示空氣品質差。因為能見度指的是空氣中透明和明亮的程度，起「霧」引起白色水氣飄浮在空中，也會影響能見度。

可以和什麼指標一起看

室內空氣品質（IAQ）[10]

定義：住家、辦公室等建築物內的空氣品質

指標意義：室內空氣汙染物包括二氧化碳、一氧化碳、甲醛、細菌、真菌、懸浮微粒等物質，汙染源可能來自室外汙染、室內燃燒、建築材料、清潔產品等，經長期性暴露可能直接或間接妨害民眾健康或生活環境。

溫室氣體排放量[補3] [補4] [補5]

定義：統計各類溫室氣體的排放情形

指標意義：溫室氣體指的是可以維持大氣層溫度穩定的氣體，包含水蒸氣、二氧化碳、甲烷、臭氧等。當溫室氣體占比過高，可能加速全球暖化、加劇氣候變遷。

酸雨指標 [11]

定義：雨水pH值＜5.0

指標意義：人為製造的汙染物主要為二氧化硫及氮氧化物，當大氣中的汙染物經化學反應，並溶於雨水後，就會形成酸性物質，使雨水 pH 值降低。

空汙指標的限制

使用空污指標時，需要注意臺灣過去與現在衡量空氣品質所採用的指標不同，無法直接比較。目前採用的 AQI 也以反映最大汙染物的情形為主，加上各國定義指標數值的意義不一致，無法僅以單一標準判讀數值。

指標的修訂 [12]

2016年年底，環保署將空氣汙染指標（PSI）及強化細懸浮微粒（PM2.5）兩個指標整合成新的「空氣品質指標（AQI）」。

  1. 過去的監測項目沒有包含臭氧8小時值
  2. 過去的空氣汙染指標沒有納入 PM2.5（有低估台灣空氣汙染狀況的疑慮）
  3. 過去的 PSI 和 PM2.5兩個指標有各自的分級與顏色（容易使解讀混亂）

指標的解讀

  1. 〔國內〕

為了避免大眾因為只關注特定汙染物，而忽略其他汙染物造成的影響，AQI 的數值是以指標汙染物的最大值為主。所以無法單從 AQI 數值觀察每項汙染源的危害程度，需要搭配單一汙染物指標來了解整體汙染情形。

  1. 〔跨國〕

即使同樣使用 AQI 的概念，不同國家依據各自狀況，在數值區間、汙染物類型等劃分還是有些微區別，所以相同的 AQI 值代表的實際意義或汙染程度也不太一樣。

不同國家 / 組織的空汙指標

各國對空汙指標的不同定義

地區指標等級劃分汙染物計算方式顏色
台灣空氣品質指標數值0-500分為六等級O3、PM2.5、PM10、CO、SO2、NO2汙染物的最大值綠、黃、橘、紅、紫、褐紅
美國 [13] [14]Air Quality Index數值0-500分為六等級O3、PM2.5、PM10、CO、SO2、NO2汙染物的最大值綠、黃、橘、紅、紫、褐紅
加拿大 [15]Air Quality Health Index數值1到10+分為四等級O3、PM 2.5 / PM10、NO2指數中每種汙染物的健康風險總和藍、橘、紅、深褐
韓國 [16]Comprehensive air-quality index 數值0到500分為四等級O3、PM2.5、PM10、CO、SO2、NO2汙染物的最大值藍、綠、黃、紅
英國 [17] [18]Daily Air Quality Index數值1到10分為四等級O3、PM2.5、PM10、SO2、NO2汙染物的最大值綠、橘、紅、紫

https://ws.moi.gov.tw/Download.ashx?u=LzAwMS9VcGxvYWQvT2xkRmlsZV9MQ0VCL2RmX3VmaWxlcy8wNTgv57Sw5oe45rWu5b6u57KS77yIUE0yLjXvvInmjIfmqJnlsI3nhafooajoiIfmtLvli5Xlu7rorbAucGRm&n=57Sw5oe45rWu5b6u57KS77yIUE0yLjXvvInmjIfmqJnlsI3nhafooajoiIfmtLvli5Xlu7rorbAucGRm

台灣細懸浮微粒（PM2.5）指標

PM2.5是台灣空氣汙染的主要汙染物，因此環保署參考英國 DAQI 中對於 PM2.5的分級，將 PM2.5汙染程度由低到非常高分成10個等級，作為專屬 PM2.5的汙染對照與大眾活動建議。

美國 AQI vs. 加拿大 AQHI[補6]

  1. 測量方式

AQI 衡量各汙染物的汙染程度，呈現數值表示為危害最大的某一汙染物；

AQHI 衡量地面臭氧、顆粒物和二氧化氮的污染物混合物，呈現數值為三種污染物的健康風險總和

  1. 著重面向

AQHI 著重在空氣污染對健康帶來的風險；

AQI 著重在空氣品質標準，並同時考慮了環境與人類健康的問題

國際組織的空汙指標定義

國家指標等級劃分汙染物計算方式顏色
歐盟 [19] [20]Common Air Quality Index數值0-100分為五等級主汙染物：PM10、NO2、O3副汙染物：CO、PM2.5、SO2汙染物的最大值綠、淺綠、黃、橘、褐紅

歐盟開發 CAQI 三種不同指數，比較不同時間尺度歐洲城市的空氣品質

指數類型定義方法
每小時指數描述當天空氣品質，每小時更新一次小時數值〔監測情況〕背景監測：代表特定群的總體情況路邊監測：代表城市人流量大的街道
每日指數描述昨天空氣品質，每天更新一次每日數值
通用年度指數一個特定城市全年空氣品質的總體概況，以「與目標（由歐盟規定）指數的距離」衡量〔標準〕指數高於 1：對於一種或多種汙染物，未達到限值指數低於 1：平均滿足限值

除了空汙指標，關心環境品質還可以看什麼指標？

〔OECD – How’s Life? Measuring Well-being〕[21]

OECD 針對人民的幸福感做了統計報告，調查涵蓋從日常生活、工作到環境、社會等多元面向，並探討成員國的狀況。

  1. 環境品質：
    1. 暴露於室外空氣汙染

生活在PM 2.5年濃度超過 WHO 空氣品量標準值10 μg/m3

  1. 自然資本：國內生產的溫室氣體排放（人均溫室氣體排放量）、碳足跡（人均碳足跡）、可再生能源（可再生能源佔一次能源供應總量的百分比）
    1. 國內生產的溫室氣體排放

人均溫室氣體排放總量，包含二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氫氟烴、全氟化碳和六氟化硫

  1. 碳足跡

與國內消費相關的人均二氧化碳排放量，包含國內排放和消費的二氧化碳，以及國外排放和進口中的二氧化碳

〔World Bank〕[補7]

氣候變化

  1. 二氧化碳排放量（千噸）

由化石燃料燃燒和水泥製造產生的排放，包含在消耗固體、液體和氣體燃料以及氣體燃燒過程中產生的二氧化碳

  1. 二氧化碳排放量（人均公噸）
  2. 甲烷排放量（千噸二氧化碳當量）

源自農業等人類活動和工業甲烷生產的排放

  1. 一氧化二氮排放量（千公噸二氧化碳當量）

源自農業等人類活動和工業甲烷生產的排放

  1. 溫室氣體排放總量（千噸二氧化碳當量）

以千噸二氧化碳當量計的溫室氣體排放總量，包含其他生物質燃燒的二氧化碳總量、人為甲烷、一氧化二氮和氟類氣體

  1. 調整後的淨儲蓄，包括顆粒物排放損害（佔 GNI 的百分比）

淨國民儲蓄加上教育支出減去能源消耗、礦產消耗、森林淨消耗以及二氧化碳和顆粒物排放損害

  1. PM2.5 空氣污染，年平均暴露量（μg/m3）

一個國家人口暴露於PM2.5濃度的平均水平，按城市和農村地區的人口對 PM2.5 年平均濃度加權計算

  1. PM2.5 空氣污染，暴露於超過 WHO 標準值水平的人群（佔總數的百分比）

一個國家人口中生活在 PM2.5 年平均濃度大於 10 μg/m3的地方的人口比例

延伸閱讀

空氣汙染概念圖解

特輯企劃＆製作：RE:LAB

撰文及資料蒐集：黃馨樺、吳宗懋 

編輯及文字潤飾：吳宗懋

參考資料區

空氣品質指標。空氣品質監測網。2022 年 3 月 31 日取自：https://airtw.epa.gov.tw/CHT/Information/Standard/AirQualityIndicator.aspx

王晴（2017 年 12 月 29 日）。空品指標，單看AQI足夠嗎？。主婦聯盟環境保護基金會。取自：https://www.huf.org.tw/essay/content/4266

室內空氣品質。室內空氣品質資訊網。2022 年 3 月 31 日取自：https://iaq.epa.gov.tw/indoorair/introduction.aspx

酸雨資訊。空氣品質改善維護資訊網。2022 年 3 月 31 日取自：https://air.epa.gov.tw/EnvTopics/AirQuality_4.aspx

賴品瑀（2016 年 11 月 29 日）。整合PM2.5、臭氧 新式空汙指標「AQI」12月1日上路。環境資訊中心。取自：https://e-info.org.tw/node/201505

Air Quality Index. AirNow. 2022, March 31 from: https://www.airnow.gov/aqi/aqi-basics/

Air Quality Health Index. Government of Canada. 2022, March 31 from: https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/air-quality-health-index.html

Introduction to the CAI. AIRKOREA. 2022, March 31 from: https://www.airkorea.or.kr/eng/contents/contentView/?pMENU_NO=169&cntnts_no=21

Daily Air Quality Index. UK AIR. 2022, March 31 from: https://uk-air.defra.gov.uk/air-pollution/daqi

the Common Air Quality Index. Air Quality in Europe. 2022, March 31 from: https://www.airqualitynow.eu/about_indices_definition.php

How’s Life? 2020 : Measuring Well-being. Organization for Economic Cooperation and Development. 2022, March 31 from: https://www.oecd-ilibrary.org/sites/9870c393-en/1/2/1/index.html?itemId=/content/publication/9870c393-en&_csp_=fab41822851fa020ad60bb57bb82180a&itemIGO=oecd&itemContentType=book

Cities of Choice. Boston Consulting Group. 2022, March 31 from: https://web-assets.bcg.com/d0/cf/2204a0c145bd8e7ad591e60152d2/bcg-cities-of-choice-june-2021-v5.pdf

專欄簡介

社會觀察數：重要議題實驗室

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